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Mittelstand meets Open Source

Kurze Darstellung warum Open Source auch für kleinere Unternehmen sehr interessant ist und wie sich mit dem Projekt PLC4X Herstellerübergreifend mit SPSen kommunizieren lassen.

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Mittelstand meets Open Source

  1. 1. pragmatic industries GmbH Mittelstand meets Open Source Datensilos in der Industrie aufbrechen mit PLC4X
  2. 2. Wer sind wir? PRAGMATIC INDUSTRIES GMBH Dr. Julian Feinauer Mathematiker - Gegründet 2016 - Gründer und Geschäftsführer - Sitz in Kirchheim unter Teck - Standort in Magdeburg - Maschinendatenanalyse - Digitalisierung - Industrie 4.0 - Aktuell 18 Mitarbeiter - Gegründet 2015 - Top-Level Projekt seit 2019 - Mitglied des Projekt Management Comitee (PMC) - Künstliche Intelligenz
  3. 3. Wer nutzt Open Source denn?
  4. 4. Wer macht Open Source? Richard Stalman (Founder of GNU Project)
  5. 5. Wer macht Open Source?
  6. 6. Und was sagt der deutsche Mittelstand dazu? “Was nix koschd, isch nix“ (Ich kann mir nicht vorstellen, das es eine kostenlose Lösung gibt, die mit kommerziellen Lösungen mithalten kann)
  7. 7. Open Source im Detail Open Governance – Offene Entscheidungsfindung Open Policy – Offene Richtlinien Open Source – Offener Code Open Source heißt nicht kostenlos!
  8. 8. Aber das kennt ihr doch schon!
  9. 9. Und sogar...
  10. 10. Was würde Hermann Hesse sagen? „Man hat nur Angst, wenn man mit sich selber nicht einig ist.“ Hermann Hesse
  11. 11. Pflichtfolie Digitalisierung und Industrie 4.0
  12. 12. Pflichtfolie Digitalisierung und Industrie 4.0
  13. 13. Methoden der Datenanalyse
  14. 14. Methoden der Datenanalyse 80% 20%
  15. 15. Konnektivität als Schlüssel! Konnektivität • Die meisten großen Hersteller von Industrieller Hardware verwenden eigene, proprietäre Protokolle zur Kommunikation • Üblicherweise sind die Protokolle inkompatibel zueinander • Es gibt Standards, wie z.B. Modbus, EtherNet/IP oder OPC • Steuerungen (SPS) unterstützen normalerweise mehrere Protokolle, aber der volle Funktionsumfang ist nur über proprietäre Protokolle verfügbar èEs gibt keinen universellen Weg um mit Industrie Hardware zu kommunizieren, insbesondere nicht Open Source! èOPC UA wird aktuell als (neuer) Standard etabliert
  16. 16. Konnektivität als Schlüssel! Industrie 4.0 mit Open Source • Es existieren viele Lösungen um mit Industriesteuerungen (SPS) und Feldbusgeräten zu kommunizieren, wie z.B. MES, SCADA Systeme oder käufliche Treiber • Oftmals sehr eingeschränkter Einsatzbereich, spezifische Systemanforderungen, keine oder wenige Schnittstellen • Zumeist feste und unflexible Preis- oder Lizenzmodelle • Mit Apache PLC4X existiert seit 2 Jahren eine Open-Source Alternative • Lösungen die PLC4X als Baustein verwenden können flexibler gestaltet werden è Da das Projekt PLC4X unter der Apache 2.0 Lizenz lizenziert ist, kann es kostenlos und unbedenklich in jeglichen kommerziellen Anwendungen eingesetzt werden
  17. 17. PLC4X, endlich „PLC4X ist eine Sammlung von Bibliotheken zur Kommunikation mit industriellen Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) unter Verwendung einer Vielzahl an Protokollen mit einer einheitlichen Programmierschnittstelle (API).“
  18. 18. Übersicht
  19. 19. „Same, same but different“ Ein kurzes Beispiel zur Erläuterung vs
  20. 20. Beispiel Siemens S7 Siemens HMI Allen-Bradley Modbus Device ?Applikation
  21. 21. Siemens S7 Siemens HMI Allen-Bradley Modbus Device Applikation Beispiel Server OPC UA OPC UA OPCUAClient Server x x x x
  22. 22. OPC UA die neue Hoffnung ABER... • Aktuelle OPC UA Server bringen große Last auf (kleine) Steuerungen • Maschinenbauer müssen noch lernen welche Daten integriert werden können / sollen • Verbreitung steigt rapide für Neumaschinen, aber die meisten Maschinen unterstützen das Protokoll nicht • Protokoll ist sehr mächtig, daher nicht für das lesen vieler Daten geeignet, da es über seine Struktur zusätzlichen Aufwand bei der Übertragung generiert è Keine „Silver Bullet“
  23. 23. Beispiel PLC4XAPI S7 AB-ETH Modbus/TCP ... S7 AB-ETH Modbus Siemens S7 Siemens HMI Allen-Bradley Modbus Device Applikation
  24. 24. Protokolle • Siemens S7 (Step7) • Beckhoff ADS • Modbus (TCP/Serial) • EtherNet/IP • OPC-UA • Allen-Bradley AB-ETH • Allen-Bradley DF1 • BacNet • Emerson DeltaV • KnxNet/IP • Siemens S7 (S7Comm+) • ProfiNet
  25. 25. Protokolle Steuerungstyp-spezifisch
  26. 26. Vorteile von •Einheitliches Programminterface (API) •Treibertausch/-ergänzung zur Programmlaufzeit •Flexible Hardwareeinbindung (bspw. bei Zukaufkomponenten) Flexibilität •Der Einsatz der Bibliothek ist kostenlos •Im Fall einer spezifisch entwickelten Applikation nur initiale Entwicklungskosten an und keine (laufenden) Lizenzkosten Kosten •Sind Treiber für spezielle Steuerungstypen nicht vorhanden können diese jederzeit über die öffentliche Programmierschnittstelle von jedem Nutzer erstellt werdenErweiterbarkeit •PLC4X bietet "Sicherheit bei Design“ nach den Best-Practices der Software-Entwicklung •Durch spezielle „passive mode“ Treiber kann eine Beeinflussung des Produktionsprozesses physikalisch ausgeschlossen werden Sicherheit •PLC4X bietet offene Schnittstellen und lässt sich somit leicht in eine bestehende IT Landschaft integrieren •Es existieren bereits eine Vielzahl vorhandener Integrationsmodule die von der Community gepflegt werden (Big-Data, Streaming, Datenbanken, uvm.) Integration
  27. 27. pragmatic industries GmbH Use Cases
  28. 28. Datendiode è 100% sicherer passiver Netzwerkaufbau! Daten können nach außen, aber niemals nach innen in das sichere Netzwerk.
  29. 29. Anwendungen Shopfloor intelligence Business Intelligence Big Data / AI Machine Data Analytics Digital operator- and maintenance protocols Durch die gute Integration in die IT und Big Data Welt bildet PLC4X die Grundlage der Maschinendatenanalyse bei pragmatic industries. Zur Verarbeitung und Archivierung der Daten kommen weitere Open Source Projekte zum Einsatz.
  30. 30. Digital Cockpit è Mit dem Digital Cockpit von pragmatic industries lassen sich einfach und schnell Daten aus Steuerungen auslesen, aufbereiten und visualisieren. Die Kommunikation basiert komplett auf Apache PLC4X.

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