Neuer Ansatz für OT-Strategien aus Selmo-Sicht

Die manuelle Programmierung von OT-Systemen lässt mögliche Zustände undefiniert in der Logik, damit bleibt ein unkalkulierbares Risiko. DI DI (FH) Markus Gruber, Gründer und geschäftsführender Gesellschafter der Selmo Technology GmbH, .

Herr Gruber, Sie rufen Automatisierer dazu auf, Lücken im Produktionsprozess zu schließen. Weshalb?

Die Antwort ist sehr einfach. Löcher sind beispielsweise nicht nur in Windschutzscheiben Problemstellen. Sie sind blinde Flecken. Sie zu beheben, kostet Geld und Zeit. Am besten ist es daher, diese gar nicht erst entstehen zu lassen und sie von vornherein zu eliminieren.

Markus Gruber nutzte bei seinem Vortrag die Analogie der OT mit vertrauten Funktionsweisen des Menschen.

Wie meinen Sie das im konkreten Fall?

Ich spreche über undefinierte, von der Programmierung nicht abgedeckte Zustände, in die eine Maschine geraten kann. Diese können den Produktionsprozess massiv stören, indem sie z. B. die Maschine zu einem ungeplanten Stillstand bringen – und sie sind nur mit erheblichem Aufwand zu beheben. Oftmals ist dazu eine Änderung oder Ergänzung des Programms erforderlich. Diese lässt sich nicht schnell vor Ort lösen, was das Problem meist noch verschärft.

3D-Modelle werden in G-Code übersetzt, damit kein manueller Code nötig ist und die Selmo-Methode wandelt Prozessmodelle in IEC-Code um.

Wie kommt es dazu, dass solche „Löcher“ entstehen?

Hauptursache für diese Problematik ist die klassische, manuelle Programmerstellung. Dabei müssen Softwareentwickler und SPS-Programmierer die gewünschte Funktion in einer der bekannten Programmiersprachen nachbilden, sodass sie von der Hardware verstanden und ausgeführt wird. Da ein Programmierer nicht alle eventuell möglichen Zustände voraussehen kann, in die eine komplexe Maschine geraten könnte, lässt das zahlreiche Möglichkeiten für undefinierte Zustände offen. Und nach dem berühmten Gesetz von Murphy ist klar: Wo eine solche Möglichkeit besteht, wird diese irgendwann auch realisiert.

Durch permanenten Soll-Ist-Vergleich ermöglicht die Selmo-Methode das zeitnahe Aufdecken und Beheben von Fehlern.

Was müsste man also tun, um das Entstehen solcher Lücken zu vermeiden?

Der Kern des Problems ist das Denken in Funktionen. Diese sind ja nur Mittel zum Zweck. Was wir wirklich brauchen, ist ein lückenlos funktionierender Prozess. Deshalb ist die Selmo-Methode im Kern die Umkehr der Programmierlogik. Statt Funktionsketten zu programmieren, beschreibt der Maschinenautomatisierer den Prozess. Die Erzeugung des maschinenles- und ausführbaren Programms übernimmt ein Algorithmus. Deshalb sind dafür auch keine Programmiersprachenkenntnisse erforderlich.

Wie haben sich unsere Leser das Beschreiben der Prozessabfolge vorzustellen?

Die Prozessbeschreibung erfolgt mittels eines grafisch unterstützten Softwaretools als Abfolge von Zuständen, in denen sich die Maschine und ihre Teile nacheinander befinden sollen. Diese werden als Bitmuster dargestellt. So sind sie einerseits maschinenlesbar, andererseits lassen sie sich einfach und automatisiert mit echten Daten aus der realen Maschine vergleichen.

Welche Vorteile bringt das Maschinen- oder Anlagenherstellern?

Vorteil Nummer eins ist die Möglichkeit der Maschinenprogrammierung durch andere Personen als bisher, nämlich Mitarbeiter, die viel vom abzuarbeitenden Prozess verstehen. Das ist bei Programmierern oft nicht der Fall, sodass auch interne Kommunikationsprobleme als häufige Problemursache auftreten. Der andere ist die völlige Sicherheit, dass alle, wirklich alle Abweichungen erkannt werden und das Programm an sich absolut fehlerfrei ist.

Wie soll das mit der fehlerfreien Programmierung funktionieren?

Ganz einfach, die Selmo-Methode stellt sicher, dass kein Zustand undefiniert bleibt und jede Eventualität präzise berücksichtigt wird. Wenn sich die Programmierung nicht mit Funktionen beschäftigt, sondern eine Abfolge aller logischen Zustände darstellt, lässt sie keinen Raum für Lücken. Alles, was nicht als erlaubter Zustand definiert wurde, muss ja automatisch falsch sein. Deshalb gibt es mit der Selmo-Methode keine „undefinierten“ Zustände.

Dennoch wird es weiterhin Fehler geben?

Selbstverständlich, aber wenn ein solcherart erzeugtes Programm einmal läuft, ist die Abweichung zu 100 Prozent in der Hardware zu suchen. Das kann alles Mögliche sein, von einem schwergängigen Lager bis zu einer Verschmutzung u. v. m.

Wie funktioniert mit der Selmo-Methode die zuverlässige Fehlererkennung?

Das Prinzip ist einfach. Das logische Prozessmodell erzeugt das Programm und so ist jeder erlaubte Zustand als Bitmuster im Programmcode definiert. Im Betrieb vergleicht die Programmlogik jedes von der Sensorik gelieferte Bitmuster mit den erlaubten Zuständen aus dem Prozessmodell. So erkennt die Steuerung umgehend alle Abweichungen, wenn sie passieren, auch wenn diese nicht wie in der klassischen Programmierung vorher definiert, festgelegt oder programmiert wurden.

Wie würden Sie also die OT-Strategie von Selmo zusammenfassen?

Die traditionelle manuelle Programmierung kann undefinierte Zustände nicht vollständig ausschließen, die zu Fehlern, Ausfällen und unkalkulierbaren Risiken führen. Diese sind ein vermeidbares Risiko und können endgültig der Vergangenheit angehören. Die Selmo-Methode ermöglicht eine Methodenumkehr von der Funktionsprogrammierung zur Prozessmodellierung. Das eliminiert Übersetzungsfehler und führt zu einem massiven Gewinn an Prozesssicherheit, indem es die Löcher im Produktionsprozess gar nicht erst entstehen lässt. So können Maschinen- und Anlagenhersteller die Verschwendung für ihre Kunden stoppen, die im langjährigen Betrieb durch Lücken passieren. Selmo verbessert auch bestehende Maschinen durch Reengineering und Retrofit.

Vielen Dank für das Gespräch.