News

Alles unter Kontrolle!

Großprojekte im Anlagenbau oder im Engineering-Bereich sind schwer sauber zu planen. An der TU Wien (Christian Doppler Labor „CDL-Flex“) werden Software-Lösungen entwickelt, die Fehler vermeiden und Geld sparen. Eine Publikation des CD-Labors wurde nun mit dem atp-award 2012 prämiert.

Wie Zahnräder greifen unterschiedliche Tätigkeitsfelder ineinander - wenn in der Planung alles glatt geht.

Wie Zahnräder greifen unterschiedliche Tätigkeitsfelder ineinander - wenn in der Planung alles glatt geht.

Wie Zahnräder greifen unterschiedliche Tätigkeitsfelder ineinander - wenn in der Planung alles glatt geht.

Wie Zahnräder greifen unterschiedliche Tätigkeitsfelder ineinander - wenn in der Planung alles glatt geht.

Wenn große industrielle Anlagen gebaut werden, müssen viele verschiedene Arbeitsschritte ganz unterschiedlicher Fachexperten genau zueinander passen. Heute verwenden diese beteiligten Personen oft jeweils eigene Planungswerkzeuge, die wenig auf einander abgestimmt sind. Prof. Stefan Biffl vom Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme an der TU Wien möchte das ändern.

An seinem CD-Labor werden Software-Lösungen und Datenmodelle entwickelt, die Großprojekte einfacher machen sollen – vom Errichten einer Industrie-Fertigungsstraße bis zum Kraftwerksbau. Seine Lösungsansätze diskutierte er in der Fachpublikation „Anforderungsanalyse für das integrierte Engineering“, für die er nun vom führenden deutschen Fachmagazin für Automatisierungstechnik „Atp edition“ ausgezeichnet wurde.

Was haben Andere geändert? Was bedeutet das für mich?
„Das Problem bei solchen Planungsaufgaben sieht man besonders deutlich, wenn es zu Planänderungen kommt, die Änderungskaskaden nach sich ziehen“, sagt Stefan Biffl. Angenommen, ein Maschinenbauer entscheidet, einen anderen Sensortyp zu verwenden – daraufhin muss die Elektrikerin Änderungen bei der Verkabelung vornehmen, was wiederum dazu führt, dass die Kontrolllogik in der Automatisierungs-Software angepasst werden muss. Wenn nicht rechtzeitig alle beteiligten Personen von solchen Änderungen informiert werden, können kostspielige Nacharbeiten nötig werden.

Es gibt Bestrebungen, definierte Software-Werkzeuge vorzugeben, die gut miteinander nutzbar sind. Allerdings sieht die Realität bei den meisten Projekten anders aus: Meist gibt es für die einzelnen Fachbereiche spezielle Software-Werkzeuge, die aber nicht für eine fachübergreifende Zusammenarbeit gedacht sind.

Flickenteppich oder saubere Schnittstellen?
„Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Ideen, mit diesen Schwierigkeiten fertig zu werden“, erklärt Stefan Biffl. Die erste Möglichkeit ist, alle Lösungen aus einer Hand anzukaufen: Software-Hersteller können ihre eigenen Werkzeuge aufeinander abstimmen und zu einer Suite kombinierbarer Lösungen integrieren. Der Nachteil dabei ist, dass die Auswahl an verfügbaren Werkzeugen auf diese Weise gering bleibt, die Interaktion mit Werkzeugen außerhalb dieser Suite ist weiterhin holprig.

Die zweite Möglichkeit ist eine, die in der Praxis recht häufig angewandt wird: Man schafft lokale Behelfslösungen mit Hilfe von Experten, die Teile des Projekts gut überblicken. Mit E-Mail-Verkehr und Excel-Tabellen, mit eigenen Datenbanken und Scripts versuchen lokale Helden, die gröbsten Schwierigkeiten so gut wie möglich zu umschiffen. Allerdings ist diese Variante fehleranfällig – und das Wissen wird kaum weitergegeben. Wenn der Experte einmal nicht da ist, kommt man rasch in große Schwierigkeiten.

Stefan Biffl favorisiert daher die dritte Variante: Das Schaffen von sauberen, herstellerneutralen Lösungen, die Software-Werkzeuge und Datenmodelle ganz unterschiedlicher Anbieter miteinander verbinden. „Genau so ein System entwickeln wir in unserem CD-Labor ‚Software Engineering Integration für flexible Automatisierungssysteme‘“, sagt Biffl. Dadurch sollen bei großen Projekten künftig alle beteiligten Personen effizient Daten abfragen und verknüpfen können – auch wenn jeder einzelne Fachbereich seine gewohnten Software-Werkzeuge weiterverwendet. In drei Bereichen werden diese Ideen nun angewandt und evaluiert: Im Automation Engineering, im Bauingenieurwesen und in der empirischen Softwaretechnik. „Dass wir Firmen- und Forschungspartner in diesen ganz unterschiedlichen Umfeldern gefunden haben, gibt uns die Möglichkeit, den Nutzen unserer Ideen in einem breiten Spektrum an Einsatzfeldern unter Beweis zu stellen“, sagt Biffl.

Neuer Job: Knowledge Engineer

In gewissem Sinn wird dadurch ein neuer Beruf geschaffen: Vielleicht wird in Zukunft der ‚Knowledge Engineer‘, eine Person mit professioneller Expertise im Überblicken von großen Projekten, sich zu Beginn des Projektes genau ansehen, wer beteiligt ist, welche Software-Werkzeuge die Projektbeteiligten verwenden und wie sie am besten integriert und zusammengeführt werden können. Diese Herangehensweise soll eines Tages auf saubere, reproduzierbare Weise geschehen, sodass man nicht mehr bei jedem Großprojekt das Rad neu erfinden oder unübersichtliche Datenströme mit schmutzigen Tricks in halbwegs geordnete Bahnen zwängen muss.

„Für Projektmanagement und verteiltes Engineering könnte das einen Umbruch bedeuten, der sich mit dem Wechsel von der Schreibmaschine auf Textverarbeitungsprogramme vergleichen lässt“, meint Stefan Biffl.

Atp-Award
Der Beitrag „Anforderungsanalyse für das integrierte Engineering“, erschienen in der atp edition 55(4), wird mit dem atp-award 2012 in der Kategorie „Hochschule“ ausgezeichnet. Atp edition ist ein Fachmagazin für Automatisierungstechnik, in dem sich die Hauptbeiträge einem Peer-Review stellen müssen. Zusätzliches Gewicht erhält die Preiswürdigung dadurch, dass die renommierte atp edition im Jahr 2012 selbst in der Kategorie „Konstruktion/Produktion/Industrie“ als deutsches „Fachmedium des Jahres“ ausgezeichnet wurde.

Der Preis wird auf dem Kongress „Automation 2013“ stellvertretend an Thomas Moser überreicht werden. Thomas Moser hat den nun ausgezeichneten Beitrag als PostDoc Forscher im Bereich Semantische Integration im Christian Doppler Forschungslabor „Software Engineering Integration für flexible Automatisierungssysteme“ (CDL-Flex ) gemeinsam mit den Koautoren Prof. Stefan Biffl und Dr. Richard Mordinyi erarbeitet.

Der prämierte Artikel diskutiert anhand von Anwendungsfällen aus der Praxis den Bedarf nach besserer Integration von Daten und Funktionen aus Software-Werkzeugen, um Abläufe im Engineering von industriellen Anlagen auf Projektebene zu automatisieren. Stärken und Schwächen von den verschiedenen Ansätzen für Integrationsmechanismen in Software-Werkzeugen werden untersucht.

„Wir sehen die Auszeichnung als Beleg und weiteren Ansporn an, Spitzenforschung an der Nahtstelle zwischen Universität und Industrie zu betreiben und damit unserem Unternehmenspartner, der niederösterreichischen logi.cals GmbH die Entwicklung hochinnovativer Lösungen für die Automatisierungsindustrie zu ermöglichen“, sagt Laborleiter Stefan Biffl.

Nähere Informationen:
Prof. Stefan Biffl
Institut für Softwaretechnik und Interaktive Systeme
Technische Universität Wien
Favoritenstraße 8-11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-18810
stefan.biffl@tuwien.ac.at