Apps auch hier auf dem Vormarsch

elektro Automation: Bieten Sie eine speziell für mobile Endgeräte entwickelte Scada-Variante an und – wenn ja – wie akzeptiert ist dieses System derzeit in der Praxis?

Krümpel: Für (zumeist lokale) Scada-Anwendungen reichen in der Regel bestehende Lösungen wie Thin-Client-Technologien in Verbindung mit Microsoft Remote Desktop Services aus. Auf diese Weise können Anlagen über ein geschütztes WLAN aus unmittelbarer Distanz gesteuert werden. Des Weiteren gibt es z.B für industrielles Workflow-Management oder auch intelligentes Reporting durchaus sinnvolle Anwendungen in Form von „mobilen Apps". Fernwartungssoftware von Drittanbietern hingegen stehen wir aber skeptisch gegenüber, denn bei diesem Konzept werden anlagenspezifische Daten über einen anonymen Vermittler geroutet.

Lange: Iconics MobileHMI ging vor Kurzem durch einen Upgrade-Prozess, um das Produkt nach unseren Produkt-Suiten Genesis64 und AnalytiX auszurichten. In seiner ersten Version enthält es Microsoft-Silverlight-Funktionalität für Windows-Phone-7- Geräte. Bis Ende 2012 plant Iconics iOS-, Android- und Windows-Geräte durch unsere „Any Glass"-Strategie, die Konfiguration von HMI-Displays und AnalytiX-Daten für die Anzeige von überall, zu jeder Zeit und auf jeder Oberfläche zu unterstützen. Die Software kann als Erweiterung der Genesis64-Suite oder als eigenständiges Produkt erworben werden und bietet Telefon-basierte HMI-Bildschirme, Asset Management und Alarmierung. Das neue MobileHMI ist vergleichsweise jung, aber ein vollständiger Client mit der Fähigkeit, voll funktionsfähi-ge Genesis64-HMI-Displays und AnalytiX-Assets anzusehen, ohne verschiedene Entwicklungsumgebungen zu betreiben.

Niermann: Die Idee, mobile Endgeräte im industriellen Umfeld einzusetzen, ist nicht neu. Wir unterstützen mit unserem Visualisierungssystem VisiWin bereits seit einigen Jahren mobile Endgeräte auf Basis von Windows Mobile. Der Einsatz beschränkt sich heute allerdings auf einige wenige, für die raue industrielle Umgebung spezialisierte Endgeräte. Die mittlerweile große Verbreitung von Smartphones und Tablets im Consumer- und Business-Bereich hat auch im industriellen Umfeld eine starke Sogwirkung. Es gibt viel Interesse in diesem Bereich – konkrete Pläne oder auch nur Ideen zur Umsetzung sind allerdings noch selten. Wir beschäftigen uns zurzeit ganz konkret mit einem VisiWin-Client für solche mobile Plattformen.

Punzenberger: Wir bieten für Smartphones und Tablets eine reduzierte Variante unseres Scada-Systems zenon zum Beobachten von relevanten Daten (KPIs) sowie kritischen Systemmeldungen und Alarmen an. Wir verspüren im Moment eine sehr rege Nachfrage unserer Kunden nach mobilen Scada-Systemen; die Akzeptanz ist demnach sehr hoch.

Schad: Ja, das ist genau unser Thema, denn mit Extend 7000 haben wir eine Softwarelösung entwickelt, die nicht nur mobile Scada-Funktionalität bietet, sondern auch auf gängige Maintenance-Systeme zugreift. Das Bedien- und Instandhaltungspersonal wie auch Führungskräfte können so jederzeit und unabhängig von ihrem Standort alle relevanten Prozesse und Abläufe überwachen, steuern, modifizieren und Wartungsarbeiten optimieren. Die hohe Akzeptanz unserer Software beruht nicht zuletzt auf der Tatsache, dass handelsübliche Smartphones, Tablets und Handheld-Terminals wie BlackBerry, iPhone, iPad und Android-basierte Geräte als mobile Frontends dienen. Extend 7000 greift direkt auf SPSen oder Visualisierungssysteme zu und kann sich prinzipiell mit allen adressierbaren Parametern einer automatisierten Anlage verbinden. Durch die gleichzeitige Verfügbarkeit von Daten aus Wartungs- und Instandhaltungssystemen lassen sich bei Störfällen durch vorgezogene Wartungsarbeiten Stillstände reduzieren und Kosten senken.

Schreck: Die GTI bietet momentan keine speziell für mobile Geräte entwickelte Scada-Variante an, weil wir dies grundsätzlich mit unserem aktuellen Produkt Procon-WIN (V5.6) schon abdecken können. Wir können mit dem uneingeschränkten Standardfunktionsumfang eigene Bilder für mobile Geräte mit kleiner Auflösung erstellen und diese beim Anmelden an die Visualisierung automatisch auf diese Seiten umleiten. Dadurch erspart sich der Benutzer das mühsame Herauszoomen von Detailinformationen und hat eine eigene Navigation innerhalb der Seiten für die mobile Anwendung. Unsere Kunden nutzen diese Möglichkeit bereits heute bei größeren Leittechnik-Anwendungen z.B. im Logistikbereich, wobei eine höhere Flexibilität für unterschiedliche Endgeräte und geringere Lizenzaufwendungen wünschenswert wären.

Wolf: Aktuell bietet wir im Simatic-Portfolio keine spezielle Bedien- und Beobachtungsvariante auf mobilen Endgeräten. Mit unserem Angebot des WinCC-Simatic-Sm@rt-Servers eröffnen wir jedoch die Möglichkeit, Simatic-HMI-Geräte über Industrial Ethernet oder Intranet/Internet aus der Ferne zu beobachten und zu bedienen. Nach unserer Erfahrung ist der lesende Zugriff das Haupteinsatzszenario mit überwiegendem Informationsbedarf bei Überwachung des Produktionsprozesses sowie Fehlersuche. Zusätzlich zu dieser Option bieten die Simatic-HMI-Comfort-Panels einen Web-Server, in dem vordefinierte, aber auch kundenspezifische Webseiten zum Anzeigen von Daten hinterlegt werden können.

elektro Automation: Bei welchen spe- zifischen Anforderungen bieten mobile Scada-Systeme die meisten Vorteile?

Krümpel: Immer, wenn Mobilität und Flexibilität gefragt sind, ist diese Technologie von Vorteil. So gibt es zahlreiche Beispiele, wie mobile Scada-Systeme gerade im Hinblick auf die Interaktion zwischen Mensch und Mensch Wege verkürzen, den Informationsfluss optimieren und so Entscheidungen beschleunigen – beispielsweise die Workflow App aus dem Hause Invensys, welche speziell auf industrielles Workflow-Management zugeschnitten ist. Oder aber die App zur Überwachung kritischer Echtzeit-Daten, wie unsere Mobile-Reporting-Lösung SmartGlance. Entscheider können per Smartphone aktuelle KPIs einsehen und auf sensible Veränderungen unmittelbar reagieren.

Lange: MobileHMI wurde so konzipiert, dass es für jede Branche bzw. Industrie anwendbar ist, die über verteilte Betriebsmittel oder Personal verfügt. Die Anwendung wurde erstellt, um einem mobilen Mitarbeiter mit drei gängigen Nutzungsszenarien im Sinn gerecht zu werden. Das erste Szenario hilft den Mitarbeitern mit nur wenigen Berührungen Zugang zu Genesis64-HMI-Bildern zu erhalten. Manager können schnell auf den AnalytiX-Asset-Katalog zugreifen. Über eine hierarchische Liste der Anlagen und mithilfe einer schnellen „Drill-Down"- Fähigkeit auf die verwendeten Komponenten, kann man schnell einen Überblick über die wichtigsten KPIs erlangen. Bedien- und Wartungspersonal kann durch Push-Benachrichtigungen per Telefon alarmiert werden. So können die Mitarbeiter schnell und effektiv in allen Situationen reagieren, egal wo sie sind.

Niermann: Derzeit steht für die Kunden scheinbar noch das Gerät selbst im Vordergrund. Smartphones und Tablet-PCs halten ja in immer mehr Lebensbereiche Einzug. Da ist der Schritt aus dem privaten Haushalt oder dem Büroumfeld in die industrielle Umgebung nur logisch. Dabei geht es vor allem um den ortsunabhängigen Abruf von maschinenrelevanten Daten und auch die Alarmierung bei Störungen. Die tatsächliche Bedienung der Maschine ist eher nachrangig, der Einsatz für den Service wiederum sehr interessant.

Punzenberger: Mobile Scada-Systeme bieten vor allem als Informationssysteme im Managementbereich sowie auch im Servicebereich unschlagbare Vorteile. Informationen können jederzeit und unabhängig vom Ort abgefragt werden. Darauf aufbauend lassen sich wichtige Entscheidungen ableiten und entsprechende Maßnahmen einleiten.

Schad: Die Vorteile mobiler Scada-Systeme kommen überall dort zur Geltung, wo sich automatisierte Anlagen über ein weitläufiges Gebiet erstrecken, wo Lieferverpflichtungen (Just In Time) bestehen oder wo kontinuierliche Prozesse rund um die Uhr überwacht werden müssen. Der große Vorteil von Extend 7000 liegt hierbei darin, dass das System über Wi-Fi und Mobilfunknetze auf handelsüblichen Standard-Smartphones und Tablets genutzt werden kann und nicht nur Scada-Informationen zur Verfügung stellt, sondern auch in Wartungs- und Instandhaltungssysteme integriert werden kann. So lassen sich Wartungs- und Instandhaltungsdaten digital erfassen und dokumentieren und anfallende Nachfolgearbeiten sowie die Einsatzplanung der Mitarbeiter koordinieren. Dies ist besonders bei langen Wegstrecken in großen Industrie-Komplexen von Vorteil und trägt dazu bei, dass Doppelarbeit vermieden und die Papierflut reduziert wird.

Schreck: Wir sehen den Einsatz mobiler Scada-Systeme vor allem dort, wo ergänzend zu stationären und permanent verfügbaren Bedienstationen die Vorteile kleiner und mobiler Bediensysteme besonders gegeben sind, bei Fernwartungsfunktionen, der Alarmierung bei Störungen, dem Wartungsmanagement sowie Performance- und Verfügbarkeitsauswertungen – d.h. außerhalb der klassischen Prozessbilder.

Wolf: Mobile Scada-Systeme bieten einen flexiblen, zeitlich und räumlich unabhängigen Zugang zu produktionsrelevanten Informationen. Daten können jederzeit über unterschiedliche Kommunikationswege abgefragt und eingesehen werden. Bei kurzfristigen Abfragen z.B. von KPIs einer Produktion kann der mobile Zugriff einen großen zeitlichen Vorteil bieten. Auch im Bereich Service und Maintenance hilft der mobile Zugriff bei Fehlersuche und Diagnose. Den Schwerpunkt beim mobilen Zugriff sehen wir beim Lesen und Auswerten der Daten und weniger beim kompletten Bedienen, wie beim Gerät vor Ort. Ein mobiles Endgerät ist in den meisten Anwendungsfällen lediglich eine Erweiterung des stationären Bedien- geräts.

elektro Automation: Wie haben Sie die mobile Version technisch realisiert, d.h. reicht beispielsweise die Standard-Browser-Technologie bzgl. Sicherheit und Funktionalität aus?

Krümpel: Die bisher verfügbaren mobilen Scada-Technologien benötigen Support für die entsprechenden mobilen Plattformen wie iOS, Android oder Windows Mobile. Damit können die entsprechend sensiblen Entscheidungs- und Informationsprozesse oder die Analyse konzernrelevanter Kennzahlen oder OEEs auf Basis akzeptierter Sicherheitsstandards wie Active Directory, Kerberos oder LDAP nachvollziehbar rea- lisiert werden. Bei der Realisierung über Microsoft Remote Desktop Services reicht meist die Standard-Browser-Einstellung des Microsoft Internet Explorer.

Lange: MobileHMI läuft derzeit mit einer mobilen Version von Silverlight. Es ist eine native Anwendung auf Windows-Mobile-7-Geräten, welche aus dem Microsoft Windows Phone Marketplace kostenlos heruntergeladen werden kann. Die Silverlight-Thin-Client-Lösung beschränkt den Zugriff auf Geräte-Dateien, sodass eine leichte und sichere Bereitstellung von Daten gewährleistet wird. Die Anwendung selbst wird nicht im Browser auf dem Handy laufen, sondern als Silverlight-Anwendung. Die wiederum baut eine sichere bidirektionale Verbindung für Daten, Trends, Alarme und Visualisierung zu einem MobileHMI-Server auf,

Niermann: Wir arbeiten zurzeit ganz konkret an einer App-basierten Lösung für Windows Phone und Windows 8 basierende Tablet-PCs. Unsere moderne Technologiebasis ist dafür bestens geeignet. Aus unserer Sicht bietet diese native Implementierung den größten Funktionsumfang und die beste Performance. Eine erste Lösung soll auf der diesjährigen SPS IPC Drives in Nürnberg zu sehen sein. Eine universelle und plattformunabhängig nutzbare Lösung in HTML 5 ist trotz ihrer Einschränkungen natürlich auch sehr charmant. Auch dafür arbeiten wir bereits an einem Prototyp. Beide Client-Typen, native App oder basierend auf einem Browser, erfordern eine sichere Kommuni-kation mit der Maschine. Sicher heißt hier nicht nur funktionssicher: Sobald der Client die geschützte Umgebung des firmeninternen Netzwerks verlässt, gelten strengere Regeln. VisiWin stellt hierfür ein TCP/IP-basiertes Kommunikations-Protokoll zur Verfügung, das auch über das Internet übertragen werden kann. Je nach Sicherheitsanforderung gehören verschlüsselte Kommunikation und Authentifizierung der Clients und Server ebenfalls zum Anforderungsprofil.

Punzenberger: Wir haben uns entschieden, nicht auf die Standard-Browser-Technologie zu setzen, sondern dezidierte Apps für die jeweilige Plattform (z.B. Windows Phone 7, Android und iOS für iPhone/iPad) zu entwickeln. Unsere Apps basieren auf der Anlagenmodellierung in zenon gemäß ISA-Norm S95, die es erlaubt, beliebige Anlagenteile wie eine Montagelinie in der Automobilproduktion oder den Füller in einer Getränke-Abfüllanlage zu filtern und die dazugehörigen Werte auszulesen. Anwender können zwischen verschiedenen Ansichten – einer rein Werte basierenden und einer durch Anzeigenelemente unterstützten Informationsdarstellung – wählen. Derzeit beschränken sich unse- re Apps noch auf das Lesen von Werten, Systemmeldungen und Alarmen. In einer nächsten Ausbaustufe wollen wir Schreibrechte inkludieren, wonach Werte direkt über die zenon-App verändert oder Alarme quittiert werden können. Intensive Sicherheitsvorkehrungen werden dabei natürlich berücksichtigt.

Schad: Die meisten mobilen Scada-Lösungen sind Browser-basiert und bieten nicht die Sicherheit und den Qualitätsstandard einer proprietären Client-Server-Applika- tion wie Extend 7000. Eine native App auf dem mobilen Endgerät stellt bei unserer Lösung die anwendergerechte, bidirektionale Kommunikation sicher und ist optisch an das Look&Feel der jeweiligen mobilen Systeme angepasst. Der Sicherheitsaspekt ist bei Verwendung von BlackBerry-Geräten durch deren spezielle Technologie ohnehin sehr hoch. Bei anderen Betriebssystemen wie iOS, Android und Windows Mobile wird ein vergleichbares Sicherheitsniveau durch Einrichtung eines VPN-Tunnels erreicht. Und neben der Übertragungssicherheit von Daten ist durch konfigurierbare Zugangsberechtigungen ein hoher Schutz gegen unberechtigte Eingriffe sichergestellt. Mit der zunehmenden Verbreitung von automatisierten Systemen steigt aber auch die Erfordernis nach zusätzlicher Redundanz. Da Extend 7000 ein eigenständiges, voll funktionales Scada-System ist, kann es bei Ausfall des primären Scada-Systems die Überwachung und Steuerung der Anlage übernehmen.

Schreck: Die heute verfügbare Lösung haben wir über Remoting-Funktionen aus dem Internet Explorer heraus umgesetzt, weshalb hierzu keine spezifischen Erweiterungen notwendig sind. Beim Zugriff über das Internet fahren wir grundsätzlich über VPN-Verbindungen, die den Sicherheitsanforderungen Rechnung tragen. Zukünftig wollen wir eine eigene Serverfunktionalität anbieten, welche die Möglichkeiten von HTML 5 mit unterschiedlichen CSS für jedes Endgerät besser unterstützt, so wie wir es bereits heute für andere Anwendungsbereiche (Technische Managementsysteme) umgesetzt haben. Dies bietet dann den zusätzlichen Vorteil, dass hierzu plattformspezifische Apps als Host weitere Komfortfunktionen erschließen werden.

Wolf: Die Standard-Browser-Technologie ist aus unserer Sicht für die Anwendung „View only" ausreichend. Beim kompletten Bedienen und Beobachten an mobilen Geräten verwenden wir für das wichtige Thema Sicherheit verschlüsselte Kommunikation sowie eine spezielle Benutzerverwaltung für den mobilen Zugriff. Als Grundlage empfehlen wir hier die Windows-Benutzerverwaltung. Der Remote-Zugriff auf den Simatic-Sm@rtServer erfolgt mit einer verschlüsselten VNC-Verbindung.

zg