Tulip, VMware und softwaredefinierte Automatisierung ermöglichen eine ganzheitliche Fabrikoptimierung auf Basis virtueller speicherprogrammierbarer Steuerungen (SPS)

13. APRIL 2021, SOMERVILLE, MA – Auf der neuen Tulip Experience Centerdemonstrierten „ Tulip “ und „Software Defined Automation“ (SDA) eine neue Lösung, die „Tulip “-Edge-Konnektivität, den „VMware Edge Compute Stack“ und die virtuelle SPS-Lösung von SDA nutzt. Dieser neuartige Edge-Computing-Ansatz zur Fabrikoptimierung reduziert die Komplexität bestehender Automatisierungssysteme, verbessert die Sicherheit und ermöglicht selbstoptimierende Systeme.

Heutzutage setzen Unternehmen hauptsächlich auf Hardware-SPSen und benötigen hochspezialisierte Automatisierungsingenieure, die für den spezifischen Technologie-Stack eines Anbieters geschult sind, um SPSen einzurichten und neu zu programmieren. Oft führt dies dazu, dass Unternehmen letztendlich ganz auf Automatisierung verzichten. Tulip, VMware und SDA stellen eine Lösung vor, mit der Unternehmen Automatisierungssysteme mit virtuellen SPSen auf Standard-IT-Hardware einrichten und anpassen können – diese lassen sich so einfach wie Cloud-Anwendungen verwalten und gewährleisten gleichzeitig ein deterministisches Echtzeitverhalten.

In Zeiten langer Lieferzeiten für industrielle Steuerungen aufgrund einer weltweiten Verknappung von Spezialhalbleitern ermöglicht die neue Lösung Automatisierungsingenieuren, neue Steuerungen in Industriequalität innerhalb von Minuten statt Wochen oder Monaten zu instanziieren und in Betrieb zu nehmen.

Durch die Kombination der nativen Edge-Konnektivität von „ Tulip“ mit den vPLCs von Edge IO und SDA auf dem VMware Edge Compute Stack zeigt die Demonstration auf der „ Tulip “Experience Center , wie die drei Lösungen zusammenwirken, um eine vollständige Optimierung der Betriebsabläufe zu erreichen. An Edge IO angeschlossene Hochfrequenz-Geschwindigkeitssensoren erfassen Daten von Antrieben in Industriequalität, die dann von der SPS genutzt werden können, um die Maschine anzupassen und die SPS-Steuerungsprogramme für diese zu optimieren – vollautomatisch aus der Cloud heraus, ohne dass manuelle Automatisierungstechnik erforderlich ist.

Mit Offenheit, Flexibilität und Erweiterbarkeit als Kernmerkmale tragen sowohl SDA als auch Tulip zur Demokratisierung des industriellen Bereichs bei, indem sie es ermöglichen, ihre Lösungen einfach an individuelle Gegebenheiten anzupassen und bei Änderungen im Betriebsablauf nach Bedarf zu aktualisieren.

„Die Möglichkeiten der Edge-Konnektivität den Ingenieuren zur Verfügung zu stellen, die am nächsten am operativen Geschehen sind, hat sich als unglaublich effektiv erwiesen, um neue Chancen für den operativen Einsatz zu erschließen. Ihnen zudem die Möglichkeit zu geben, eine Vollkreis-Optimierung einzurichten, wird eine echte Transformation bewirken“, sagt Natan Linder, CEO von Tulip.

„Da VMware in leistungsstarke Echtzeitfunktionen investiert, um die Virtualisierung von Fertigungsumgebungen voranzutreiben, ist diese Integration mit SDA und Tulip ein hervorragendes Beispiel dafür, wie industrielle Fertigungssysteme virtualisiert und Betriebsabläufe automatisierter, widerstandsfähiger und zukunftssicherer gestaltet werden können“, sagte Muneyb Minhazuddin, VP Edge Compute bei VMware.

„Die Ausstattung von Automatisierungsingenieuren mit Tools und Prozessen, die für jeden Cloud-Programmierer selbstverständlich sind, war von Anfang an die Vision von SDA. Die Umsetzung dieses vPLC-basierten Full-Loop-Systems ist ein großer Schritt in diese Richtung“, sagt Josef Waltl, CEO von Software Defined Automation.

Softwaregesteuerte Automatisierung und virtuelle SPS-
Die vPLC-Lösung ermöglicht Kunden einen einfachen Übergang von herkömmlichen SPSen zu virtuellen SPSen, indem sie eine robuste Ausführungs-Engine am Netzwerkrand mit der Benutzerfreundlichkeit cloudbasierter Systeme kombiniert. Modernste Virtualisierungstechnologie wird mit einer Echtzeit-SPS-Laufzeitumgebung auf herkömmlichen IT-Servern am Netzwerkrand und einer Cloud-Steuerungsebene kombiniert. Die am Edge befindlichen Hardware-Ressourcen werden durch den VMware Edge Compute Stack virtualisiert, der die Ressourcen entsprechend den Echtzeitanforderungen jeder vPLC verwaltet und dabei eine Reaktionszeit von bis zu 10 ms pro vPLC gewährleistet.

Die Anbindung an die elektrische Welt bleibt unverändert – E/A-Module, die über ein OT-Netzwerk mit dem IT-Server verbunden sind. Software Defined Automation erweitert diesen Technologie-Stack um ein Managementsystem für vollständig virtualisierte SPSen, um die industrielle Steuerungsebene als Software zu integrieren. Das Managementsystem ermöglicht Kunden einen einfachen Übergang von herkömmlichen SPSen zu vPLCs, da Automatisierungsingenieure alle relevanten Verwaltungsbefehle von der Steuerungsebene aus ausführen können. Zusammen mit der Cloud-Automatisierungslösung „IDE-as-a-Service“ (IDEaaS) ermöglicht es Kunden, Flexibilität, Produktivität und Sicherheit zu verbessern und gleichzeitig Unabhängigkeit von herstellerspezifischer industrieller Automatisierungshardware zu erlangen.

Tulip und „ Tulip “ Edge IO

TulipMit der „ Frontline Operations “-Plattform können Mitarbeiter, die direkt am operativen Geschehen beteiligt sind, Apps entwickeln, um die Produktivität der Abläufe vor Ort und die Qualität der Ergebnisse zu steigern sowie Echtzeitdaten zu erfassen, um kontinuierliche Verbesserungen zu erzielen. TulipDie native Edge-Konnektivität ermöglicht es Unternehmen, ihre Maschinen, Sensoren, Kameras und intelligenten Werkzeuge miteinander zu vernetzen.

Edge IO unterstützt von Haus aus leistungsstarke, schnelle Strom- und Schwingungsmessungen und ermöglicht es Ingenieuren, isolierte und proprietäre Maschinen in der Cloud zu überwachen. Vernetzte Maschinen und Anlagen können über die „ OPC UA “-Unterstützung von Edge IO oder mithilfe von „ Node-RED “ direkt auf dem Gerät mit Tulip verbunden werden. „Connector Hosts“ auf Tulipunter edge devices ermöglichen es Kunden, ihre Daten und Systeme sicher mit Tulip zu verbinden, ohne dass hierfür umfangreiche IT-Unterstützung erforderlich ist.

Mit dem Edge IO können Ingenieure Daten von Geräten, Maschinen, SPSen und Sensoren über industrielle E/A-Anschlüsse und USB-Verbindungen in Anwendungen einbinden. Der Edge IO lässt sich direkt an einen externen Monitor anschließen und als vollwertige Workstation betreiben, wodurch den Bedienern „ Tulip “-Anwendungen zur Verfügung stehen.