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Vorträge - Aktuelle Entwicklungen, Trends und Beispiele

Netzwerkarchitektur (23. März 2023, 09:00 Uhr)

Moderator: Martin Müller, PHOENIX CONTACT Electronics GmbH

 

  • TSN - der Weg zum konvergenten Netzwerk
    Günter Steindl, Siemens AG

    Mit der Entwicklung der Industrie 4.0 Konzepte in der letzten Dekade wurden auch die Forderungen nach einem sicheren konvergenten Netz laut. Dieses sichere konvergente Netz soll hersteller- und organisationsunabhängige z.B. Plug & Produce auf Geräte, Zellen oder Linienebene, oder auch einen gesicherten Quality of Service ermöglichen.

    Mit der IEC/IEEE 60802 – dem TSN industrial automation profile – steht dem Jahr 2023 ein Standard zur Verfügung, der die hersteller- und organisationsunabhängige Umsetzung eines sicheren konvergenten Layer 2 Netzes ermöglicht.

    Mit den in der IEC/IEEE 60802 beschriebenen Modellen und Verfahren lässt sich in Zukunft auch ein 5G Netz zur Verbindung von sicheren konvergenten Layer 2 Netzen nutzen.

    PROFINET V2.4 Maintenance Update 3 bietet auf Basis des PROFINET Protokolls bereits jetzt eine Auswahl der Modelle und Verfahren der IEC/IEEE 60802 an.

    All das kann mit PROFINET Security kombiniert werden, um für die Anforderungen der IEC 62443 gerüstet zu sein.

  • Anwendungsfälle und Marktpotenzial von Single Pair Ethernet in der Industrie
    Simon Seereiner, Weidmüller Interface GmbH & Co. KG  Tim Kindermann, Phoenix Contact GmbH & Co. KG

    Single Pair Ethernet (SPE) ist auf dem Vormarsch. Digitale Daten verändern unser Leben und unsere vernetzten Produktionsprozesse. Der Schlüssel ist der schnelle und kompakte Zugriff auf Informationen, sowie die durchgängige Kommunikation vom Sensor bis in die Cloud. Allein in der Fabrikautomation erwarten Experten 50 Millionen Single Pair Ethernet Anschlusspunkte bis zum Jahr 2030. Genau hier bietet SPE in PROFINET Anwendungen zahlreiche neue Möglichkeiten.
    Moderne Automatisierungsanlagen kommunizieren auf der Steuerungsebene Ethernet-basiert. In der Sensor-/ Aktor-Ebene findet die Kommunikation überwiegend mit verschiedensten Feldbus-Systemen statt. Um die Daten von einem Feldbus-basierenden System in Ethernet zu transferieren, ergeben sich technische Hürden und vermeidbare Kosten der Datenübertragung. SPE bietet hier eine standardisierte Schlüsseltechnologie für die Implementierung kompakter, digitaler Sensoriken.

  • Ist 5G heute schon bereit für die Industry?
    Sander Rotmensen, Siemens AG
    Industrial 5G wird die Art und Weise verändern, wie wir Entscheidungen treffen, Produkte herstellen und Fabriken instand halten. Gerade private 5G-Netze bieten viele Vorteile für die Industrie: Unternehmen bauen sie lokal an ihren Standorten auf.  Sie sind auf die individuellen Bedürfnisse der Anwender zugeschnitten und erfüllen die heutigen und zukünftigen Anforderungen der Industrie 4.0. Zudem haben die Anwender die Datensicherheit in der eigenen Verantwortung. Aber ist 5G bereit, PROFINET zu unterstützen?

 

 

 

IO-Link Datentransparenz (23. März 2023, 09:00 Uhr)

Moderatoren: Joachim Uffelmann, ifm electronic

 

  • Digital Twin mit Simulation von PROFINET Scannern
    Samir Begharda, Sick AG
    Digitales Engineering spielt in der digitalen Transformation eine bedeutende Rolle. Dabei werden viele Tätigkeiten aus der realen Inbetriebnahme schon in der Engineeringphase erledigt, um die reale Inbetriebnahmezeit zu reduzieren, Design-Fehler frühzeitig zu erkennen und die Qualität der Integration insgesamt zu erhöhen. Es gibt schon einige Tools auf dem Markt, die die virtuelle Inbetriebnahme von PROFINET Komponenten unterstützen. In dem Vortrag wird gezeigt, wie ein Sicherheitslaserscanner im digital Engineering parametriert, simuliert und an einer PROFINET SPS in Betrieb genommen wird und welche Vorteile sich für den Maschinen und Anlagenbau dadurch ergeben.
     
  • Beschleunigte Fehlersuche und Vor-Ort-Visualisierung mit Augmented Reality

    Peter Kamp, Sick AG

    Stillstandszeiten stellen in der Produktion einen erheblichen Kostenfaktor dar. Eine Verkürzung der Fehlersuche führt zu schnelleren Fehlerbehebung, verkürzt die Stillstände und spart somit Geld.
    In diesem Vortrag wird gezeigt, wie mit Hilfe von Augmented Reality Fehler und Probleme am Ort ihrer Entstehung schnell und ohne jeglicher Zusatzhardware unter Verwendung eines Smartphones visualisiert und sofort gefunden werden können. Die Diagnose kann auf Maschinen-Level oder bis ins kleinste Gerät stattfinden. IO-Link ermöglicht dabei den Zugang zu den relevanten Daten.

  • IoT (OPC UA; MQTT)
    Dr. Elmar Büchler, Murrelektronik
    Der Vortrag zu IO-Link und IoT bietet erste Einblicke in die Möglichkeiten IO-Link in das IoT (Internet of Things) zu integrieren.

 

 

 

Anwender-Anforderungen (23. März 2023, 11:00 Uhr)

Moderator: Dr. Hans Krattenmacher, SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG

 

 

  • PROFINET, OPC UA und TSN bei der VOLKSWAGEN AG
    Anna Kernspecht, Volkswagen AG  Erich Krause, Volkswagen AG
    PROFINET ist der aktuelle Industrial Ethernet Standard für Automatisierungsanlagen bei der VOLKSWAGEN AG in den fahrzeugbauenden Werken im Rahmen des VASS-Standards. Um für die zukünftigen Anforderungen im Zuge der weiteren Digitalisierung der Fertigungen gerüstet zu sein, ist der Einsatz von OPC UA als ergänzender Datenaustauschstandard vorgesehen. Um die dafür nötigen Datenraten in Verbindung mit entsprechenden Priorisierungsmechanismen bereitstellen zu können, soll zukünftig TSN als Technologie zum Einsatz kommen.
    Dieser Vortrag schlägt den Bogen von der Motivation zur Veränderung, über die Anforderungen Volkswagens an die Technologien zu den damit verbundenen Herausforderungen.

 

  • Asset & Firmware Management von PROFINET Komponenten in der Cloud
    Georg Wild, BMW AG  Stefan Eiwanger, BMW AG
    Im Vortrag wird darauf eingegangen, wie eine vollständige Transparenz aller PROFINET Komponenten in Bezug auf Hardwarerelease, Firmwarestand, Seriennummer, Herstelldatum, Bestellnummer und dgl. inkl. aller verbauten Submodule hergestellt werden kann. In einer gemeinschaftlichen Entwicklung mit der Firma Siemens (Proneta Professional) und einer Eigenentwicklung von BMW wurde eine bei BMW weltweit eingesetzte Lösung entwickelt.
    Weiterhin werden die Themen Lifecyclemagagement, Inkompatibilitäten und  Firmwaremanagement von PROFINET-Anlagen beleuchtet. Darüber hinaus wird auf die Wichtigkeit der vollständigen Umsetzung des herstellerübergreifenden Standards für weiter Entwicklungen der Lösung eingegangen.

 

  • Digital Twin und Resilienz – Vorteile durch wachsende PROFINET Community
    Dipl.-Ing. Stephan Scholze, STÖBER Antriebstechnik GmbH + Co. KG
    Maschinenhersteller haben einen enormen Vorteil, neue Maschinen oder Anlagenteile vor dem realen Aufbau simulatorisch erproben zu können. Gleichzeitig besteht ein starkes Bedürfnis, aus einem großen Portfolio an Anbietern zu wählen, die über PROFINET vernetzbar sind. Über ein hohes Maß an Standardisierung in der PROFINET Community werden herstellerübergreifende Eigenschaften möglich, die noch vor wenigen Jahren utopisch klangen. Antriebstechnik eines unabhängigen Herstellers auf dieser Basis in der TIA (Totally Integrated Automation) als Digital Twin betreiben zu können, ist im Begriff, Stand der Technik zu werden.

 

 

 

    PA-Trends (23. März 2023, 11:00 Uhr)

    Moderator: Andreas Hennecke, Pepperl+Fuchs

     

    • Technologieausblick PA: PROFIsafe, SPE & APL
      Harald Müller, Endress+Hauser Temperature+System Products
      Im Rahmen des Technologieausblicks sollen die zukünftigen Anwendungsfelder von PROFIsafe im SPE - Anwendungsfall (nicht Ex-Bereich) und APL – Anwendungsfall (Ex-Bereich) betrachtet werden, sowie ein Überblick zum aktuellen Stand der Aktivitäten geben werden.
      Die Ethernet-APL Lösung wird gerade für die nicht-Safety Lösungen im EX-Bereich der Prozessindustrie eingeführt. Der Einsatz dieser Technologie basiert auf dem Single-Pair-Ethernet Standard IEEE802.3cg mit der Bezeichnung 10BASE-T1L. Damit der Anwendungsfall im Safety Bereich auf Basis der IEC61508 funktionale Sicherheit für den Anwender einfach erfolgen kann, müssen im Vorfeld die Rahmenbedingungen auf der Standardisierungseite geschaffen werden. Hierbei geht es im wesentlichen um den einfachen Einsatz der PROFIsafe Technologie zusammen mit Ethernet – SPE / -APL Technologie. Das Ziel muss es sein, für den Kunden einen Mehrwert beim Einsatz der neuen Technologie zu schaffen.  Nur so wird diese neue Technologie erfolgreich zukünftig in den Markt eingeführt. Hierzu ist eine enge Zusammenarbeit der PI-Organisation (z.B. der Arbeitsgruppe PA-Profil) mit den Anwendern der NAMUR und den Herstellern der Komponenten ( Safety-PLS, Infrastrukturprodukte und Feldgeräte) erforderlich.  Im Rahmen der geplanten Aktivitäten werden keine neuen Standards erarbeitet, lediglich die notwendigen Adaptionen bestehender Standards für den einfachen Einsatz der neuen Technologie sind geplant. Die Arbeiten an der Standardisierung haben bereits begonnen. Die Erkenntnisse aus den PROFIsafe APL Technologie Demonstratoren werden bei der Ausarbeitung des Standards entsprechend berücksichtigt. Die aktuellen Aktivitäten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit den Endanwendern, damit die erfolgreiche Markteinführung zeitnah umgesetzt werden kann.   

     

    • Der wohldefinierte, zweite Kanal für Prozessfeldgeräte
      Thomas Schwarzenböck, Softing Industrial Automation GmbH

      Die NOA-Diode, der wohldefinierte, zweite Kanal für Prozessfeldgeräte, ist eines der zentralen Themen, wenn es um die Zukunftsfähigkeit prozesstechnischer Anlagen geht. Die Anbindung weiterer Datenkanäle parallel zu installierten Steuerungssystemen stellt einen Lösungsraum dar, der es ermöglicht, installierte Feldgeräte zu digitalisieren und den darin gespeicherten Datenschatz effizient zu nutzen.

      In diesem Vortrag wird erörtert, wie die NOA-Diode den Zugang zu installierten Feldgeräten einfacher und effizienter gestaltet. Hierbei werden grundlegende Anforderungen an eine solche Technologie diskutiert und es wird gezeigt, wie das Konzept vereinfacht, aber nicht weniger mächtig dargestellt werden kann. Weiterhin werden bereits existierende technische Realisierungen präsentiert.

    • Migrationskonzepte für die Feldinstrumentierung
      Arnold Offner, Phoenix Contact  |  Thomas Rummel, Softing Industrial Automation GmbH   |  André Fritsch, R. STAHL

      Die Digitalisierung der installierten Anlagenbasis erfordert die sowohl vertikale als auch horizontale Integration von Daten und stellt Anwender der Prozessindustrie vor große Herausforderungen. Lange Anlagenlebensdauern bedingen den Zugang zu Geräten über mit unterschiedlichen Kommunikationstechnologien.

      Ein Schwerpunkt ist die möglichst einfache Migration der installierten Basis. Für die digitale Kommunikation mit HART-Feldgeräten, sowie PROFIBUS-PA und PROFIBUS-DP Feldbusgeräten bietet PI eine Vielfalt Bündel von  Technologien, die das Engineering und den Umgang mit Geräten und Technologien lösen und damit eine reibungslose Implementierung gemeinsam mit dem Stand der Technik wie PROFINET über APL zu ermöglichen.  

      Dieser Vortrag stellt die für Prozessautomatisierer relevanten Technologien: Profile für Feldgeräte, Proxies, Remote I/Os und Safety und deren Umsetzung in vorhandenen oder in Kürze erhältlichen Produkten und Lösungen vor.   Der Anwender erhält damit eine Orientierungshilfe, um aus der verfügbaren Vielfalt die für Ihn am besten geeignete Lösung auszuwählen.

     

     

    Modellierung (23. März 2023, 13:30 Uhr)

    Moderator: Dr. Matthias Riedl, ifak Institut für Automation und Kommunikationen e.V.

     

    • Anforderungen und Lösungsansätze zur horizontalen Integration in der Fertigung
      Prof. Dr.-Ing. Felix Hackelöer, TH Köln

      Anforderungen und Lösungsansätze zur horizontalen Integration in der Fertigung

      Die horizontale Integration auf der Anwendungsebene der Fertigung stellt erhebliche Herausforderungen an die Standardisierung von Schnittstellen – sowohl innerhalb verschiedener Fertigungsdisziplinen als auch domänenübergreifend.
      Vorgestellt werden eine Analyse zu den Anforderungen aus Sicht der Anwender und Anlagenhersteller sowie ein Überblick zu möglichen technischen und organisatorischen Lösungsansätzen.

    • OPC UA for Machinery – Einheitliche Produktions- und Energiedaten
      Andreas Faath, VDMA Heiko Herden, VDMA
      Der VDMA entwickelt gemeinsam mit seinen Mitgliedsunternehmen Standards zur Beschreibung von Maschinenschnittstellen. Im Detail bedeutet dies, dass aktuell an mehr als 40 OPC UA Companion Specifications aus den verschiedensten Branchen des Maschinen- und Anlagenbaus gearbeitet wird und viele solcher Standards bereits veröffentlicht sind. Jeder der Spezifikationen steht dabei für spezifische Maschinentypen und Anwendungsfälle. Einige Anwendungsfälle werden nicht nur domänenspezifisch, sondern übergreifend im gesamten Maschinen- und Anlagenbau benötigt. Als Beispiele sind hier die Identifikation, der Zustand und der Energieverbrauch von Maschinen zu nennen. Um diese einheitlich abzubilden, gibt es die Spezifikationsreihe OPC UA for Machinery. Erfahren Sie in diesem Vortrag, welche Inhalte bereits durch OPC UA for Machinery abgedeckt wurden, woran aktuell gearbeitet wird und welcher Nutzen damit erzielt werden kann.

     

    • OPC UA FX: Line Integration based on open standards
      Matthias Gärtner, Siemens AG
      Die Digitalisierung in den Fabriken erfordert standardisierte Informationsmodelle: OPC UA ist dabei die Sprache der Wahl. Gerade bei der Maschine-Maschine-Kommunikation erwarten Kunden zunehmend offene Kommunikationslösungen. Der typische Line Integration Use Case eines Endkunden zur Vernetzung von Maschinen verschiedener OEMs muss effizient gelöst werden. Hierzu arbeiten mehr als 65 Firmen innerhalb der OPC Foundation zusammen und haben einen neuen Kommunikationsstandard realisiert: OPC UA FX – OPC UA Field EXchange. Mit OPC UA FX steht nun eine herstellerunabhängige, echtzeitfähige Machine-to-Machine-Lösung inkl. harmonisierter Informationsmodelle und geringem Engineering-Aufwand bereit! Die neueste Spezifikationsversion ist freigegeben und bereit zur Implementierung. Funktionale Sicherheit wurde ebenso berücksichtigt. Aktualisierte PLC-Prototypen und Connection Editoren laufen bereits an der Multi-Vendor-Demowand der OPC Foundation.

     

     

     

    omlox Use Cases and Integration (23. März 2023, 13:30 Uhr)

    Moderator: Dr. Matthias Jöst, Flowcate

     

    • omlox - Software-defined locating meets Automation
      Dr. Matthias Jöst, Flowcate

      In einer zunehmend dynamischeren Produktion können Ortungsdaten und das Wissen um das WO von Dingen, eine wesentlicher „Enabler“ für die Automatisierung sein. Der Vortrag stellt den Ortungsstandard omlox vor und zeigt auf, wie eine konvergente, software-definierte Ortung über Technologiegrenzen hinweg für die Automatisierung genutzt werden kann. Darüber hinaus geht der Vortrag auf die Trends der Industriellen AppStore, EdgeComputing, EdgeAI im Bezug auf ortsbasierte Dienste in der Produktion und Logistik ein.

    • Wie omlox Use Cases die Produkte der PI Mitglieder vorantreiben
      Eberhard Wahl, TRUMPF Tracking Technologies
      Viele Mitglieder der Profibus Nutzerorganisation sind im Bereich von Feldbussen aktiv. Omlox bietet mit seinen Schnittstellen hervorragende Optionen zur Geschäftserweiterung für diese Unternehmen an.
      In diesem Zusammenhang wird der Einsatz von mobiler Sensorik erläutert und wie dieser durch omlox einfacher zur wirtschaftlicher wird.

     

    • omlox-Use Cases and Integration - Erfahrungen aus der Praxis
      Markus Wirtz, fastahead GmbH & Co. KG

      Ich zeige Ihnen heute, wie wir im Technology Experience Center mithilfe des omlox™-Standard und der Deep Hub™-Technologie Use Cases modellieren.

      Wir verwenden Ortungs- und Identifikationstechnik (UWB, BLE, RFID, Barcodes, etc.) sowie Zonen, Fences und Kollisionen zum Aufbau von Prototypen und erlauben die detaillierte Diskussion der Prozesse und deren Schnittstellen.

     

     

    Trends Automatisierung (23. März 2023, 15:30 Uhr)

    Moderator: Xaver Schmidt, Siemens AG

     

    • Der Einfluss aktueller Edge Gateway Architekturen auf die PROFINET Anbindung
      Dr.-Ing. Andreas Graf Gatterburg, Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH

      Als Edge Gateways zum Beginn der aktuellen Digitalisierungswelle auf den Markt kamen, schienen sie eine Brückentechnologie zu sein, die bis zur vollständigen Konvergenz von IT und Automatisierungstechnik eine Zwischenlösung darstellen. Mittlerweile zeigt sich, dass Edge Gateways auch in zukünftigen Automatisierungssystemen einen festen Platz gefunden haben. Sie dienen als Ankerpunkt für die Datenausleitung in die IT-Infrastruktur.
      Aktuell sind klare Trends erkennbar, wie die Architektur eines Edge Gateways sich in den kommenden Jahren darstellen wird. Was bedeutet das für PROFINET? Wie kann die Verbindung von PROFINET Netzwerken mit der überlagerten IT aussehen? Und wie geht man mit der Nachinstallation von Edge Lösungen in bestehenden Anlagen am besten um?
      Dieser Vortrag soll den Teilnehmern einen Einblick in die aktuellen Trends auf der Edge gewähren und insbesondere das Zusammenspiel von Edge Technologie und PROFINET Netzwerken beleuchten.

    • PLCs werden virtuell. Sind Sie bereit?
      Oliver Narr, SIEMENS AG
      Sie sind das Herz unserer Maschinen und Automatisierungssysteme: Programmable Logic Controller - kurz gesagt PLCs. Wie sieht es mit der Weiterentwicklung von diesem klassischen Hardware Produkt aus? Wird diese magische kleine Schachtel virtuell werden? In dem Vortrag zeige ich die Vorteile einer virtuellen PLC und warum es Sinn macht, sich mit dem Thema zu beschäftigen. Wie könnte eine Kommunikationsanbindung mit PROFINET und anderen aussehen, was sind die Herausforderungen?

     

    • Industrial Ethernet Security Harmonization Group – Kollaboration ist der Schlüssel
      M. Sc. Simon Merklin, Endress+Hauser
      Experten sind sich einig: Security ist der Schlüssel, um die digitale Transformation von Industrieanlagen nachhaltig zum Erfolg zu bringen. Auch die Nutzerorganisation PI, zusammen mit der ODVA, OPC Foundation und FieldComm Group haben dies erkannt und arbeiten gemeinsam an einem ganzheitlichen Ansatz der Security-Konzepte.
      Die Industrial Ethernet Harmonization Group trifft sich regelmäßig, um diese Security-Konzepte zu harmonisieren. Damit soll Security nicht nur sicher, sondern auch nutzbar werden.
       In dieser Session werden die wichtigsten Ergebnisse, die bisherigen Herausforderungen und die künftigen Pläne der Gruppe vorgestellt.

     

     

      MTP (23. März 2023, 15:30 Uhr)

      Moderator: Dr. Mathias Maurmaier, Siemens
       

      • Module Type Package (MTP) - Die Technologie, um die Time to Market zu halbieren?
        Axel Haller, ABB  |  Dr. Mathias Maurmaier, Siemens
        Schneller. Effizienter. Flexibler. Mit der MTP-Technologie kann die Time-to-Market reduziert, das Anlagenengineering um Größenordnungen effizienter gestaltet und die Flexibilität von Anlagen deutlich gesteigert werden. In diesem Vortrag stellen Axel Haller, Vorsitzender des ZVEI AK Modulare Automation und Mathias Maurmaier, Committee Lead MTP in der PNO vor, in welchen Use Cases Sie mit dem Module Type Package (MTP) diese Erfolge erzielen. Auch die grundlegenden Konzepte hinter der MTP-Technologie werden präsentiert. Anhand von kurzen Live-Demos wird das Potential greifbar. NAMUR, ZVEI und PNO werden zukünftig in gemeinsamen Arbeitsgruppen die Technologie weiterentwickeln. Die Pläne für die nächsten Schritte auf dem Weg zur breiten Markteinführung von MTP, wie zum Beispiel die Spezifikation von Conformance Tests und die Durchführung von Interoperabilitäts-Workshops werden vorgestellt.

       

      • MTP / POL als Basis Technologie für die flexible Produktion der Zukunft
        Heiko Christ, Merck Electronics KGaA
        Produktlebenszeiten verkürzen sich auch in der Prozessindustrie, die Anzahl an Produktvarianten nimmt zu, die einzelnen Produktionsmengen werden kleiner. Diese Herausforderungen erfordern eine deutliche Flexibilisierung der Produktion auch im Investitionsrisiken zu minimieren. In diesem Vortrag wird gezeigt, wie mittels MTP eine flexible Produktion erreicht und gleichzeitig die digitale Transformation in der Prozessindustrie vorangetrieben werden kann.

       

      • MTP in der produktionsnahen Logistik
        M. Sc. Michelle Blumenstein, Helmut-Schmidt-Universität Hamburg  |  M. Sc. Andreas Stutz, Siemens AG
        Die Modularisierung von Produktionssystemen ist ein wesentlicher Schritt, mit den veränderlichen Marktbedingungen der Zukunft umzugehen. Die Ziele der modularen Produktion können allerdings nur durch eine ebenso flexible und wandelbare modulare produktionsnahe Logistik erreicht werden. Einen Grundstein dafür legt die NAMUR Empfehlung NE 171, die Anforderungen an die Automatisierung modularer produktionsnaher Logistiksysteme in der Prozessindustrie definiert. Darin wird auch aufgezeigt, dass das Module-Type-Package-(MTP)-Konzept grundsätzlich geeignet ist, um diese Anforderungen zu erfüllen.
        In diesem Vortrag werden erste MTP-basierte Lösungsansätze für die Automatisierung modularer produktionsnaher Logistiksysteme vorgestellt, welche im ENPRO 2.0-Projekt "MoProLog" entwickelt wurden. Dies umfasst die Koordination fest-verketteter Logistiklinien auf Basis von Automatisierungsdienste-Choreografien mit konfigurierbarer direkter Modul-zu-Modul-Kommunikation. Zudem wird ein Mechanismus zur einfachen Integration fahrerloser Transportsysteme vorgestellt, der MTP-Services nutzt, um die aktiven Transportaufträge in einem Logistiksystem abzubilden.