Wir brauchen eine offene, modulare und skalierbare Automatisierung

Maschinenbau ist heute Softwareentwicklung. Das erhöht den Entwicklungsaufwand und erfordert entsprechendes Fachpersonal. Wir haben erkannt, dass hier ein völlig neues Lösungsangebot benötigt wird, als es noch vor 25 Jahren der Fall war. Es muss die Automatisierungswelt stark vereinfachen und gleichzeitig die Herausforderungen der Kunden lösen. Mit ctrlX Automation haben wir eine Plattform geschaffen, die die Grenzen bisheriger Lösungen aufhebt. Im Grunde handelt es sich dabei um das "Smartphone der Automatisierung".

Der Software-Anteil im Maschinenbau steigt. Wir durchbrechen mit ctrlX Automation die klassischen Grenzen zwischen Maschinensteuerungen, IT und dem Internet der Dinge. Mit dem echtzeitfähigen Betriebssystem Linux, durchgängig offenen Standards, App-Technologie für die Programmierung und umfassender IoT-Anbindung reduziert unsere Plattform den Engineeringaufwand um 30 bis 50 Prozent. Die App-Technologie in Verbindung mit der Offenheit bietet unseren Kunden die Basis, um neue Geschäftsmodelle zu entwickeln, um damit ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten oder auszubauen.

Der Fachkräftemangel im Bereich Software Engineering trifft auch die Verpackungsindustrie. Eine Herausforderung ist beispielsweise die Programmierung: Immer mehr jüngere Fachkräfte kommen in ihrer Ausbildung nicht mehr mit den historisch gewachsenen Automatisierungssprachen nach IEC 61131 oder G-Code in Berührung. Bei ctrlX Automation können Hochschulabsolventen auch ohne Vorkenntnisse in diesen Sprachen schnell maßgeschneiderte Lösungen erstellen. Sie nutzen die gewohnten Hoch- und Skriptsprachen ihrer Wahl und erstellen Software beispielsweise in Java, JavaScript oder Python oder nutzen Low-Code-Programmiersprachen, C-Sprachen oder die Open Source Software Node-RED, um individuelle Funktionen zu realisieren.

Konsumgüter wie Chips und Schokoriegel, aber auch Nonfood-Produkte müssen schnell und günstig verpackt und in den Verkauf gebracht werden. Hier bietet unsere Plattform nahezu unbegrenzte Handlungsspielräume und kann in vielen Bereichen unterstützen. Die offene Komplettlösung liefert alle Hard- und Software-Komponenten für die Steuerung, Regelung, Überwachung und Optimierung von Verpackungsmaschinen. Sie bietet ein modulares Gesamtsystem, das alle Komponenten übergreifend vernetzt, steuert und orchestriert.

CtrlX Automation basiert auf leistungsfähigen Multicore-Prozessoren, die in einer Embedded Steuerung oder direkt im Antrieb (ctrlX Drive) eingesetzt werden können. Auf Softwareseite wird das Ganze durch Apps ergänzt, die bedarfsgerecht zur Erweiterung des Funktionsspielraums von Verpackungsmaschinen im ctrlX Store bereitstehen. Anwender können mittlerweile aus Lösungen in 16 Hauptkategorien und 150 Use-Cases von 90 Partnerunternehmen wählen.

Unsere App ctrlX Motion deckt hochskalierbar sämtliche Motion-Aufgaben in der Verpackungsindustrie ab, von Einzelachs-, über synchronisierte Mehrachs- bis hin zu Roboter-Bewegungen. Ein einsatzbereites, offenes Applikationsprojekt in PackML (Packaging Machine Language) und IEC 61131 Standard kombiniert verschiedene Apps aus den Bereichen PLC, Motion und HMI und bietet Anwendern zahlreiche Vorteile: Start des ersten Projektes in nur zehn Minuten, bis zu 60 Prozent Zeitersparnis bei der Codierung, erhöhte Wiederverwendbarkeit des Codes, Web-HMI im responsiven Design und offener Quellcode.

CtrlX OS steht seit 2022 auch als separate Lösung für den Real-Time-Einsatz im industriellen Umfeld zur Verfügung. Einsetzbar ist es dort auf allen Ebenen, das heißt von der Feldebene bis in die Cloud-Ebene, sowie auf unterschiedlichster Hardware. Entscheidend für Maschinenbauer wie beispielsweise Winkler und Dünnebier Süßwarenmaschinen sind auch die vielen Vernetzungsoptionen der Steuerung ctrlX Core als Edge Device. Sie reichen von vertikalen Schnittstellen nach Weihenstephaner Standard WS oder PackML über den direkten Datenabgriff durch ERP- und MES-Systeme bis hin zur horizontalen Kommunikation auf Basis von OPC UA sowie dem neuen Sprachsubbereich "WS Sweets" im Weihenstephaner Standard.

Im Herbst 2023 haben wir die dritte Generation schaltschrankloser Antriebe vorgestellt. Damit bedienen wir einen Trend in der Automatisierung, denn das künftige Wachstum auf dem Markt für dezentrale Antriebstechnik ist in Branchen wie der Verpackungsindustrie, der Intralogistik und der Lebensmittelverarbeitung besonders stark. Als Pionier der schaltschranklosen Technik profitieren unsere Kunden von mehr als 15 Jahren Markterfahrung.

Auf Basis des ctrlX Drive bieten wir eine deutliche Erweiterung bezüglich Skalierbarkeit und Topologie für Antriebe in der Schutzart IP65. Das Antriebssystem ermöglicht hohe Flexibilität durch die skalierbare Anzahl an Achsen, seine Einzel- und Doppelachskonstruktion, verschiedene Kühlungskonzepte und vieles mehr. So lassen sich verschiedene Topologien umsetzen und einfach nach Bedarf Anpassungen vornehmen.

Mit der Folge, dass auch in Automatisierungskomponenten mehr und mehr Funktionen zum Energiesparen integriert werden – zum Beispiel unser Smart Energy Mode in einen Servoantrieb. Dieser sorgt unter anderem dafür, dass die Energie intelligent im System gehalten und Lastspitzen weitestgehend vermieden werden. Umfangreiche Tools und Modelle für die Energie- und Leistungssimulation ermöglichen es, Anlagen energieoptimal auszulegen.

Aus Simulation und Analyse abgeleitete Erkenntnisse bilden die Grundlage, um die Effizienz von Anlagen zu maximieren. Durch die virtuelle Erprobung von Fertigungskonzepten werden zudem weniger physische Prototypen benötigt. Das verringert wiederum den Materialeinsatz. Aber auch Funktionen zum Energiemonitoring helfen, die Effizienz in Verpackungsmaschinen zu steigern. Die Steuerung ctrlX Core ermöglicht es etwa, Informationen von allen Maschinenkomponenten zu sammeln und auszuwerten. Intuitive Dashboards zeigen verarbeitete Daten und Statistiken umgehend an.