Develop³ Systems Engineering 02.2016

METHODEN
PARALLELES ENTWICKELN
Software-Technologie reduziert die Komplexität bei der Applikations-Entwicklung
Paralleles Entwickeln und Vernetzen
der Entwicklerteams werden möglich
Mit einer hochproduktiven Anlage zur Stahlprofilbearbeitung konnte Kaltenbach sein Kern-Know-how
in einen klaren Wettbewerbsvorteil umwandeln. Entscheidendes Element ist dabei die sichere Beherrschung
des wachsenden Softwareanteils – von der steuerungstechnischen Programmierung bis hin
zur Einbindung in IT-Systeme. Für Routine-Aufgaben greifen die Lörracher auf die mapp Technology
von B&R zurück, die mit getesteten Funktionen in Form von Softwarebausteinen die Entwicklungszeit
deutlich verkürzt und eine Konzentration auf die eigentlichen Bearbeitungsprozesse ermöglicht.
Eigentlich besteht unser neues Hochleistungsbearbeitungszentrum
KDH 1084 aus zwei Maschinen“, berichtet Dr. Michael
Kreis, Mitglied der Geschäftsleitung und zuständig für Forschung &
Entwicklung bei der Kaltenbach GmbH + Co. KG in Lörrach. „Neben
einer großen Bandsäge zum Ablängen der Profile verfügt die Anlage
auch über ein Fräs-Bohr-Portal mit drei 3-Achs-Bearbeitungsspindeln.“
Der Vorteil: Die innovative Neuentwicklung kann gleichzeitig
sägen, bohren und fräsen – und zudem mehrere bis zu 25 m lange
Stahlträger parallel bearbeiten –, was sich in einer um 30 bis 80 %
höheren Produktivität bemerkbar macht.
Virtuelle Inbetriebnahme als Schlüssel zum Erfolg
Ein Blick auf den Zeitplan der KDH 1084 zeigt die enormen Herausforderungen
an die Entwickler. Zum Projektstart Ende 2013 war zunächst
nur klar, dass die neue Anlage eine echte Innovation bieten
musste. Im Juli 2014 startete dann die Realisierungsphase mit dem
Einstieg in die Detaillierung im November 2014. Zu diesem Zeitpunkt
stand auch fest, wie die Steuerungsarchitektur final aussehen
sollte, sodass die Software-Entwicklung starten konnte. Ungefähr
drei Monate später begann die Montage des Prototypen, sodass im
Mai 2015 mit der Live-Inbetriebnahme vor Ort begonnen werden
konnte. Zu diesem Zeitpunkt blieben noch vier Wochen bis zur Vorstellung
der Maschine anlässlich der Hausmesse im Juni 2015. „Angesichts
der komplexen Maschine war das eine Rekordzeit“, erinnert
sich der Entwicklungsleiter.
Vieles laufe parallel in der KDH 1084, fährt Kreis fort, was die Anforderungen
an die Entwickler deutlich erhöht habe – insbesondere die
Softwareentwickler. „Die sich ergebende Komplexität konnten wir
aber mit der Unterstützung von Partnern meistern.“ Zum Einsatz
kam die 2014 von B&R vorgestellte mapp Technology – modulare
und bereits getestete Softwarebausteine, die Basis-Funktionen bereitstellen
und so die Entwicklungszeit verkürzen. „Ohne mapp hätten
wir es nicht geschafft“, so der Entwicklungschef. „Wir hatten einen
sehr sportlichen Projektplan: Innerhalb von nur drei Monaten
galt es, unter anderem 20 CNC-Achsen zu programmieren – so viele,
wie niemals zuvor in einer anderen Kaltenbach-Maschine.“ Keine
einfache Aufgabe, denn angesichts der vielen parallel ablaufenden
Prozesse müssen Kollisionen sicher ausgeschlossen werden.
„In der Summe können wir auf diese Weise auch viel mehr Funktionen
in Software umsetzen als früher“, betont Kreis, „ohne dass dafür
die Entwicklermannschaft wachsen muss.“ Gerade dieser Punkt
ist von hoher Bedeutung, wenn man sich die komplette Software-
Architektur der Anlage vor Augen hält. Die Aufgaben umfassen dabei
neben der klassischen Steuerungsebene mit SPS und CNC auch
ein breites Bündel von PC-Software. Das beginnt bei der Maschinenbedienung
und Auftragsverwaltung und reicht hinein bis in die
Arbeitsvorbereitung beim Anwender mit der Anbindung an MESund
ERP-Systeme. „Viel dieser Software schreiben wir selbst, was
hohe Anforderungen an das Entwicklerteam stellt – bis hin zu der
Frage, wie man solch ein Team aufbaut“, führt Kreis aus. Dabei gelte
es, einen gemeinsamen Nenner zu finden für die klassisch maschinennahen
Steuerungsprogrammierer mit dem Know-how rund um
die Maschine und die Software-Architekten, deren Know-how in der
Einbindung und Vernetzung mit übergeordneten Systemen liege.
Bislang verursachten Säge-
Bohrkombinationen für
Stahlprofile hohe Stillstandszeiten,
da immer nur eine der
beiden Maschinen arbeiten
kann. Mit der KDH 1084 steht
ein Bearbeitungszentrum zur
Verfügung, das die Prozessschritte
gleichzeitig durchführt
Bild: Kaltenbach
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