Siemens auf der SPS 2022

Viel Neues für die digitale Transformation

7. November 2022, 21:28 Uhr | Andreas Knoll
Auf dem Hauptstand von Siemens in Halle 11 der SPS 2022 steht die digitale Transformation im Vordergrund.
Auf dem Hauptstand von Siemens in Halle 11 der SPS 2022 steht die digitale Transformation im Vordergrund.
© Siemens

Siemens hat sich auf die Fahnen geschrieben, die Industrie bei der digitalen Transformation zu unterstützen. Auf der SPS hebt das Unternehmen daher die digitale Business-Plattform „Siemens Xcelerator“ hervor und präsentiert Neuerungen unter anderem bei „Siemens Industrial Edge“ und beim TIA-Portal.

Siemens Xcelerator soll Kunden jeder Größe in den Bereichen Industrie, Gebäude, Netze und Mobilität ermöglichen, ihre digitale Transformation zu beschleunigen, zu vereinfachen und skalierbar zu machen, ihre Wertschöpfung zu steigern sowie das volle Potenzial ihrer Daten noch besser zu nutzen. Die Plattform besteht aus drei Säulen: erstens einem kuratierten, modularen Portfolio von Software und IoT-fähiger Hardware, das auf Standard-APIs beruht und eine Vielzahl an Dienstleistungen von Siemens und zertifizierten Drittanbietern umfasst; zweitens einem wachsenden Ecosystem von Partnern; und drittens einem Marktplatz, der die Interaktionen und Transaktionen zwischen Kunden, Partnern und Entwicklern vereinfacht. Auf dem Siemens-Hauptstand bietet der Siemens Xcelerator Cube Besuchern die Möglichkeit, mehr über das Thema zu erfahren.

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Neuheiten bei der energieeffizienten Antriebstechnik

Das neue Feature der Applikation „Analyze MyDrives Edge“ stellt Transparenz über den Energieverbrauch des gesamten Antriebssystems sicher.
Das neue Feature der Applikation „Analyze MyDrives Edge“ stellt Transparenz über den Energieverbrauch des gesamten Antriebssystems sicher.
© Siemens

In puncto Antriebstechnik zeigt Siemens auf der SPS ein neues Feature für die bereits etablierte Applikation „Analyze MyDrives Edge“, die Transparenz über den Energieverbrauch eines kompletten Antriebssystems sicherstellt. Das KI-basierte Feature der App errechnet alle Daten, ohne dass es hierfür zusätzlicher Sensorik und spezieller Messgeräte bedarf. Die App zeigt auf, wie effizient der Antrieb läuft, wie hoch Energieverbrauch und Betriebskosten sind und welchen CO2-Fußabdruck der Antrieb hinterlässt.

Elektromotoren verantworten über 70 Prozent des industriellen Energiebedarfs. Die IE4-Motoren der Serie „Simotics SD“ sind mit einem maximalen Wirkungsgrad von über 96 Prozent energieeffizient und damit auch für einen Betrieb direkt am Netz ausgelegt. Durch den Einsatz von Motoren der hohen Effizienzklassen IE4 oder sogar IE5 sind Einsparungen von bis zu 6 Prozent elektrischer Energie möglich. Anhand aufeinander abgestimmter Motor- und Umrichtersysteme für den drehzahlvariablen Betrieb von Pumpen, Ventilatoren und Kompressoren lassen sich bis zu 30 Prozent Energie einsparen, in manchen Fällen sogar mehr. Der eigentliche Schlüssel zu höherer Energieeffizienz liegt jedoch im Gesamtsystem: Im Zusammenspiel aller Einzelmaßnahmen – von effizienteren Motoren mit drehzahlvariabler Regelung über digitale Systemkomponenten und Tools bis zur Nutzung elektrisch gepufferter Energie im Motorenverbund – lassen sich im Systemverbund bis zu 60 Prozent Einsparungen erzielen.

Im Bereich Stromversorgung führt Siemens zur SPS einen weiteren Compact-DC/DC-Converter in den Markt ein. Der „Sinamics DCP 250 kW“ ist ab sofort verfügbar. Damit stehen für die Anbindung von Batterien oder Ultracaps an ein industrielles Antriebssystem insgesamt drei Compact-DC/DC-Converter zur Verfügung. Mit dem Sinamics DCP 250 kW sind Ausgangsspannungen von bis zu 1200 V realisierbar. Das Gerät setzt die gestiegenen Anforderungen in der Automobilindustrie um und bietet eine Basis zur Realisierung von Prüfständen für Elektrofahrzeuge. Was effiziente Energienutzung anbelangt, bieten DC-Steller zusätzliche Vorteile: Im Systemverbund lässt sich durch Energiespeicher wie Batterien die Lastaufnahme aus dem Netz glätten. Damit fallen besonders Lastspitzen weg. Zudem kann anfallende Bremsenergie im DC-Verbund verfügbar gemacht werden. Bei geeigneter Systemauslegung benötigen DC-Steller obendrein weniger Umwandlungsschritte. Ein weiterer Vorteil ist die vereinfachte Einspeisung aus erneuerbaren Energiequellen wie Photovoltaik.

Neuerungen bei der offenen Edge-Computing-Plattform Industrial Edge

Mit seinen „Industrial-Edge“-Lösungen will Siemens die Integration von IT in OT-Systeme vorantreiben. Das neue Industrial Edge Management System (IEM V2.0), ein alternatives Angebot zu dem weiter bestehenden IEM 1.3, ist verfügbar für das in der IT weit verbreitete Open-Source-System Kubernetes zur Verwaltung von Container-Anwendungen. Siemens orientiert sich damit an der wachsenden Zahl von Anwendern, die in den IT-Bereichen der industriellen Produktion arbeiten – vor allem solche in großen Unternehmen mit existierenden IT-Infrastrukturen. IT-Anwender können nun Industrial Edge in bestehende Kubernetes-Cluster integrieren. Damit lässt sich die Automatisierung auf dem Shopfloor IT-orientierter managen und wird für Anwender aus dem IT-Bereich effizienter und einfacher zu handhaben.

Die Kubernetes-Cluster ermöglichen es, das Industrial-Edge-Management-System in der (Private) Cloud oder auch vor Ort („on premise“) zu hosten. Mit dieser Technologie benötigen Kunden außerdem weniger Rechenleistung und können damit IT-Ressourcen und letztlich Kosten sparen. Des Weiteren lassen sich auch zentrale IT-Dienste anbinden, etwa bestehende Identity-Access-Management-Dienste. Die Updates sollen die Basis für zukünftige Angebote „as a Service“ (aaS) bilden, womit sie auch den Anforderungen von Kunden mit weniger IT-Wissen entgegenkommen. Darüber hinaus werden Kunden künftig auch Apps für das eigene Edge-Device- und App-Management installieren und nutzen können.

Der „Industrial Edge Hub“ sorgt künftig für eine bessere Usability in puncto Lizenzmanagement. Er wird eine klare Übersicht über alle Gerätemanagement-Lizenzen und Apps bieten, die über den Industrial Edge Marketplace bezogen wurden. Nutzer werden entweder über den Industrial Edge Hub aktiv Statistiken abrufen oder sich diese automatisch melden lassen können. Die Statistiken werden umfassen: die Anzahl der gekauften Apps, die Zuordnung von Lizenzen zu den Industrial-Edge-Management-Systemen sowie die verbleibende Anzahl von Installationen und Lizenzen. Außerdem werden Nutzer eine Warnung bekommen, wenn Kontingente überschritten werden, und Handlungsempfehlungen, um solche Warnungen zu vermeiden.

Das offene technische Ecosystem rund um die Industrial-Edge-Geräte und Apps von Siemens und Drittanbietern wird ebenfalls weiter ausgebaut. Neu ist unter anderem ein komplett virtuelles Edge-Gerät (Industrial Edge Virtual Device, IEVD), das über alle Funktionen eines physischen Edge-Geräts verfügt und auf den gängigen Virtualisierungsplattformen ESXi / vSphere läuft. Wenn IIoT-Anwendungen ausgebaut werden, etwa mit mehr Apps, oder der Datenverkehr zunimmt, lassen sich dem IEVD mehr Ressourcen zuordnen. Des Weiteren ist die Einstiegshürde für Kunden geringer, denn das IEVD ist leicht herunterzuladen und steht damit sofort bereit. Wegen eines Preismodells über Abonnement ist der Start mit geringen Kosten verbunden. Ein anderes Beispiel für die Erweiterungen im Ecosystem sind die neuen Simatic-IPC-Edge-Geräte, die in unterschiedlichen Leistungsklassen bereitstehen und deren Hard- und Software für hohe Industrieanforderungen hinsichtlich Performance, Ausfallsicherheit und Security entwickelt sind.

Version 18 des TIA-Portals

Mit der neuen Version 18 des Engineering-Frameworks TIA-Portal (Totally Integrated Automation) legt Siemens den Fokus auf ein effizientes Automation Engineering, sprich: auf konkrete Arbeitsabläufe, die bei den Kunden stattfinden. Die Version 18 steigert daher die Engineering-Effizienz abermals und bietet optimierte Funktionen für das sogenannte Multiuser-Engineering. Das bedeutet: Anwender können jetzt in Teams und auch parallel an Projekten arbeiten, gemeinsame Bibliotheken aufbauen und diese verwalten. Zugriffrechte lassen sich dabei entweder individuell oder auch gruppenspezifisch vergeben. Die Zusammenarbeit ist somit flexibler gestaltbar.

Außerdem erweitert Siemens das TIA-Portal-Ecosystem um IT-orientierte Arbeitsabläufe – mit „Simatic Automation Xpansion“ (Simatic AX). Dies bietet IT-Spezialisten eine vertraute Entwicklungsumgebung, wie eine Visual-Studio-konforme Oberfläche oder Projektverwaltung über GitHub. Die so erstellten Funktionen werden in Structured Text erstellt und lassen sich damit nahtlos als Bibliotheken ins TIA-Portal integrieren. Die Engineering-Plattform, die bisher ein klassisches Werkzeug für die Operational Technology (OT) war, können nun auch IT-Anwender nutzen, ohne dass sie umgeschult werden müssen. Siemens gehe damit also, wie es hieß, nicht nur einen entscheidenden Schritt in Richtung IT/OT-Integration, sondern trete auch dem wachsenden Fachkräftemangel in der OT-Welt entgegen. Simatic AX ist cloudbasiert und lässt sich so schnell und problemlos zu jeder Zeit und an jedem Ort herunterladen und aktualisieren, ist also „available as a service“.

Weil Anwendungen für Bewegungsabläufe in der Automatisierung immer komplexer werden, bietet die neue Version des TIA-Portals außerdem ein einfaches und umfassendes Engineering von 5D/6D-Kinematiken, also Bewegungselemente für bis zu sechs interpolierende Achsen. Komplexe Kinematiken wie etwa von Robotern lassen sich jetzt im TIA-Portal leicht in industrielle Abläufe integrieren. Damit können Unternehmen ihre Fertigungsanlagen unkompliziert erweitern, umstellen oder anpassen, ohne in laufende Systeme einzugreifen.

Auch der Anwendungsbereich des TIA-Portals und der Simatic-Steuerungen wird erweitert: Die Simatic S7-1500 und die Simatic ET 200SP bieten nun eine höhere Rechen- und Kommunikationsleistung und unterstützen eine R1-Redundanz. Dies sorge für eine hohe Verfügbarkeit von Applikationen und helfe, zukünftige Herausforderungen in der Automatisierung zu lösen. Die R1-Redundanz lässt sich ohne Programmieraufwand leicht und flexibel in bestehende Netzwerke integrieren. Sie ist in den unterschiedlichsten Branchen einsetzbar: in der Fabrikautomatisierung, aber auch in Logistik und Infrastruktur – hier ist die R1-Redundanz laut Siemens besonders relevant für große Infrastrukturprojekte. Die neue Hardware unterstützt zudem neue Sicherheitsstandards, so dass auch die Version 18 des TIA-Portals Siemens zufolge einen starken Fokus auf das Thema Security legt.

Neues Release des Prozessleitsystems Simatic PCS neo

Das vollständig webbasierte Prozessleitsystem „Simatic PCS neo“ eignet sich mit der neuen Version 4.0 für Prozessindustrieanlagen jeder Größe. Dadurch ist die System-Software bereit für Anlagenkapazitäten und Großprojekte von bis zu 64.000 Prozessobjekten oder äquivalent 56 Steuerungen. Neu ist auch das Automatisierungssystem „Simatic S7-4100“, das als erste Auskopplung einer komplett neuen Controllergeneration für die Prozessindustrie zunächst exklusiv für Simatic PCS neo erscheint. Im Vergleich zur aktuellen Version ist der neue Controller um etwa 30 Prozent kleiner und spart somit Platz im Schaltschrank. Darüber hinaus bietet Simatic S7-4100 erweiterte Kommunikationsmöglichkeiten mit bis zu sechs Profinet- oder Profibus-Schnittstellen. Der Einsatz firmeneigener Chipsets reduziert den Energieverbrauch der Controller laut Siemens um bis zu 50 Prozent. Parallel zu Simatic PCS neo V4.0 führt Siemens das voll integrierte Kommunikations-Gateway „Simatic CN 4100“ ein, das den einfachen und sicheren Prozessdatenaustausch mit Simatic PCS neo über verschiedene Protokolle wie OPC UA und Modbus TCP ermöglicht. So lassen sich beispielsweise Package Units schnell und sicher in ein Prozessleitsystem einbinden.

Neue Generation von Industrial-Ethernet-Switches

Darüber hinaus hat Siemens die Industrial-Ethernet-Switches der Serie „Scalance XC-/XR-300“ – Managed Layer-2-Switches – erneuert und um zusätzliche Funktionen für industrielle Netzwerke der nächsten Generation aufgerüstet. Es gibt sie als Kompakt- und als 19-Zoll-Rack-Modelle für Netzwerkschränke. Die Switches bieten eine hohe Portdichte, so dass sich viele Geräte innerhalb großer Netzwerkinfrastrukturen anbinden lassen. Dank ihrer Ports mit hohen Bandbreiten (bis zu 10 Gbit/s) ermöglichen sie zudem verschiedene OT-Netzwerkanwendungen für Daten, Sprache, Video und Profinet. Mit den Industrial-Ethernet-Switches lassen sich OT-Netzwerke leicht an die IT anbinden und ermöglichen damit eine flexiblere Produktion. Die Mitglieder der Familien Scalance XCM-300 und Scalance XRM-300 bieten neben den etablierten Basisfunktionen künftig Technologieinnovationen wie Time-Sensitive Networking (TSN), Edge-Funktionen sowie stoßfreie Redundanz für eine verbesserte Echtzeitkommunikation und Betriebssicherheit.

Siemens auf der SPS 2022: Halle 5, Stand 140/210; Halle 7A, Stand 548; Halle 11.0, Stand 100; Halle 11.1, Stand 100


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