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Title:
METHOD FOR SELECTING AND/OR PRODUCING AUTOMATION HARDWARE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/006032
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for selecting and/or producing automation hardware which is appropriate or necessary for controlling and/or supervising a technical process to be automated (10) according to an automation solution. The inventive method consists in developing the description of said automation solution, analysing said description by means of an analysis tool (20) and in selecting and eventually producing a respective automation hardware on the basis of the analysis of the description.

Inventors:
HOEFLER WERNER (DE)
BECKER NORBERT (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002225
Publication Date:
January 15, 2004
Filing Date:
July 03, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HOEFLER WERNER (DE)
BECKER NORBERT (DE)
International Classes:
G05B19/418; G06F17/50; (IPC1-7): G05B19/418
Domestic Patent References:
WO1996016361A11996-05-30
Foreign References:
US4885694A1989-12-05
Other References:
GERSTNER T ET AL: "RATIONELLES PROJEKTIEREN VON AUTOMATISIERUNGSSYSTEMEN RATIONAL PLANNING OF AUTOMATION SYSTEMS", AUTOMATISIERUNGSTECHNISCHE PRAXIS - ATP, OLDENBOURG VERLAG. MUNCHEN, DE, vol. 36, no. 12, 1 December 1994 (1994-12-01), pages 42 - 45, XP000483710, ISSN: 0178-2320
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisie rungshardware, wie sie zur Steuerung und/oder Überwachung eines zu automatisierenden technischen Prozesses (10) ent sprechend einer Automatisierungslösung geeignet oder er forderlich ist, mit folgenden Schritten : a) es wird eine elektronisch lesbare Beschreibung der Auto matisierungslösung erstellt, b) die Beschreibung wird mittels eines computergestützten Analysewerkzeugs (20) analysiert, c) das Analysewerkzeug (20) initiiert zu einzelnen Elementen der Beschreibung einen Dialog mit einem BenutzerBe nutzerdialog (11) zur Spezifikation einzelner Komponen ten der Automatisierungshardware, d) entsprechend der Analyse der Beschreibung wird die je weilige Automatisierungshardware ausgewählt und/oder ge fertigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Beschreibung der Automatisierungslösung eine technologische Beschreibung wie eine Konstruktionszeichnung ist, die zumindest Teile des technischen Prozesses (10) und diesen jeweils zugeordnet Komponenten der auszuwählenden und/oder zu fertigenden Auto matisierungshardware umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Benutzerdialog (11) eine Eingabe von spezifizierenden Parametern zu einzelnen Komponenten der Automatisierungshardware umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei der oder jeder Benutzerdialog (11) eine Anzahl passender Komponenten der Automatisierungshardware zur Auswahl durch den Benutzer um fasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei für den oder jeden Benutzerdialog (11) die jeweils zur Auswahl vorgesehenen passenden Komponenten anhand der zugehörigen Teile des technischen Prozesses (10) ermittelt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei für den oder jeden Benutzerdialog (11) die jeweils zur Auswahl vorgesehe nen passenden Komponenten anhand bereits ausgewählter Kom ponenten der Automatisierungshardware ermittelt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei zusammengehörige Kompo nenten der Automatisierungshardware korrespondierend zu zu sammengehörigen Teilen des technischen Prozesses (10) aus gewählt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für den oder jeden Benutzerdialog (11) die jeweils zur Aus wahl vorgesehenen Komponenten anhand einer Datenbasis (15) ermittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Inhalt der Daten basis (15) sich anhand vorangehender Verwendungen des Ver fahrens ergibt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Beschreibung der Automatisierungslösung ein Steuerprogramm zur Ansteuerung der auszuwählenden und/oder zu fertigenden Automatisierungs hardware ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuerprogramm zur Steuerung und/oder Überwachung des technischen Prozesses (10) eine Anzahl von dem technischen Prozess (10) zugeordneten Eingängen berücksichtigt sowie eine Anzahl von dem techni schen Prozess (10) zugeordneten Ausgängen beeinflusst, wobei als Elemente der Beschreibung eine sämtliche Eingänge um fassende Eingangsliste und eine sämtliche Ausgänge umfassende Ausgangsliste vorgesehen sind und wobei anhand des Umfangs der Eingangsliste Automatisierungshardware in Form von Ein gabebaugruppen und anhand des Umfangs der Ausgangsliste Automatisierungshardware in Form von Ausgabebaugruppen aus gewählt und/oder gefertigt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, wobei nach Abschluss der Auswahl der Automatisie rungshardware ein die ausgewählte Automatisierungshardware repräsentierender Datensatz (16) an einen Lieferanten für Automatisierungshardware übermittelt und damit ein Angebot zu der ausgewählten Automatisierungshardware eingeholt oder eine Bestellung der ausgewählten Automatisierungshardware aus gelöst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Automatisierungs hardware oder Komponenten der Automatisierungshardware gemäß der getroffenen Auswahl individuell angefertigt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der die ausgewählte Automatisierungshardware repräsentierende Datensatz (16) beim Lieferanten für Automatisierungshardware zur individuellen Fertigung einzelner Komponenten der Automatisierungshardware ausgewertet wird.
Description:
Beschreibung Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisie- rungshardware Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisierungshardware. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, das automatisch die Auswahl ge- eigneter, also für einen jeweils zu steuernden und/oder zu überwachenden technischen Prozess passender Automatisierungs- hardware unterstützt.

Unter dem Oberbegriff Automatisierungshardware wird dabei und im Folgenden jegliche zur Steuerung und/oder Überwachung eines technischen Prozesses geeignete Hardware, wie z. B. in- telligente Steuerungsgeräte, nämlich Prozessrechner, spei- cherprogrammierbare Steuerungen oder dezentrale Peripherie- geräte, etc., sowie Ein-und/oder Ausgabebaugruppen für sol- che Rechner, Steuerungen oder Peripheriegeräte in einer Aus- führung zum Anschluss digitaler oder analoger Ein-oder Aus- gänge des technischen Prozesses, zusammengefasst. Zur Auto- matisierungshardware gehören ferner auch Mittel zur kommuni- kativen Verbindung der oben genannten Geräte untereinander, wie Busanschaltungen, Busverbindungen und dergleichen. Ferner gehören zur Automatisierungshardware auch Funktionseinheiten, wie z. B. Regler, Motoransteuerungen, wie z. B. Frequenz- umrichter, Drehzahlwächter und Grenzwertmelder, etc. Schließ- lich gehört zur Automatisierungshardware auch noch die un- mittelbare Prozessperipherie, nämlich Geräte, wie Schalter, Taster, Endschalter (mechanisch, induktiv, kapazitiv), Licht- schranken und dergleichen, die zur Aufnahme von Zuständen des jeweils gesteuerten und/oder überwachten technischen Prozes- ses, und solche Geräte wie Ventile, Motoren, Leuchtmittel und dergleichen, die zur Beeinflussung des technischen Prozesses vorgesehen und geeignet sind. Die Gesamtheit nicht nur der vorstehend exemplarisch aufgezählten Geräte sondern auch funktionsäquivalenter anderer Geräte oder sonst im Umfeld der

Automatisierung technischer Prozesse bekannter Geräte wird zusammenfassend als Automatisierungshardware bezeichnet.

Einzelne Geräte aus diesem Spektrum, wie z. B. eine spei- cherprogrammierbare Steuerung oder ein dezentrales Peri- pheriegerät aber auch ein Sensor oder ein Aktor, wie ein Schalter oder ein Motor, werden im Folgenden als Automati- sierungskomponente oder Automatisierungsgerät bezeichnet.

Die Auswahl von Automatisierungshardware erfolgt heute manuell, wobei auf die Erfahrung und die Kenntnis der jeweils mit solchen Aufgaben betrauten Fachleute zurückgegriffen wird. Solche Fachleute kennen üblicherweise, z. B. aus zurückliegenden Automatisierungsvorhaben und daraus resul- tierenden Automatisierungslösungen, also dem Einsatz einer konkreten Automatisierungshardware zur Steuerung und/oder Überwachung eines konkreten technischen Prozesses unter Kon- trolle einer spezifischen Steuerungssoftware, das Produkt- spektrum einzelner Anbieter von Automatisierungshardware.

Anhand dieses Wissens über einzelne Automatisierungskomponen- ten werden solche Komponenten ausgewählt, die der jeweilige Bearbeiter für geeignet hält.

Nachteilig bei diesem bekannten Vorgehen ist jedoch, dass die Kenntnis des jeweiligen Bearbeiters über die Gesamtheit der zur Verfügung stehenden Automatisierungshardware notwendig beschränkt ist. Die Entscheidung für oder gegen eine bestimm- te Automatisierungskomponente ist möglicherweise stärker davon beeinflusst, ob der Bearbeiter diese Komponente kennt, als von sachlich-technischen Überlegungen, wie etwa die opti- male Eignung für die jeweilige Automatisierungsaufgabe oder Automatisierungsteilaufgabe. Des Weiteren kann selbst umfas- sendes Fachwissen des jeweiligen Bearbeiters niemals zur Gänze eventuelle Abhängigkeiten einzelner Automatisierungs- komponenten untereinander berücksichtigen. Selbst wenn be- sondere Detailkenntnisse über das Lieferspektrum einer Viel- zahl von Anbietern im Bereich der Automatisierungshardware einem Bearbeiter die Auswahl optimaler Komponenten eines

ersten Anbieters für eine erste Automatisierungsteilaufgabe und optimaler Komponenten eines zweiten Anbieters für eine zweite Automatisierungsteilaufgabe ermöglichen, kann sich ein erhebliches Problem aus der gemeinsamen Verwendung von Auto- matisierungskomponenten zweier verschiedener Anbieter er- geben, weil diese etwa nicht miteinander kompatibel sind und das Vorsehen geeigneter Schnittstellen einen unverhältnis- mäßig hohen Mehraufwand bedingt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die oben aufgezeigten Nachteile vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu sind bei dem Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisie- rungshardware, wie sie zur Steuerung und/oder Überwachung eines zu automatisierenden technischen Prozesses entsprechend einer Automatisierungslösung geeignet oder erforderlich ist, die folgenden Schritte vorgesehen : a) es wird eine elektronisch lesbare Beschreibung einer Automatisierungslösung erstellt, b) die Beschreibung wird mittels eines computergestützten Analysewerkzeugs analysiert, c) das Analysewerkzeug initiiert zu einzelnen Elementen der Beschreibung einen Dialog mit einem Benutzer-im Folgen- den als Benutzerdialog bezeichnet-zur Spezifikation einzelner Komponenten der Automatisierungshardware, d) entsprechend der Analyse der Beschreibung wird die je- weilige Automatisierungshardware ausgewählt und/oder gefertigt.

Jede Beschreibung der Automatisierungslösung geht üblicher- weise von einer Beschreibung des zu automatisierenden techni- schen Prozesses aus. Eine Form der Beschreibung der Automati- sierungslösung umfasst z. B. eine Konstruktionszeichnung zum technischen Prozess, die ggf. um Informationen zu Aktoren und

Sensoren zur Beeinflussung des Prozesses und zur Ermittlung von Zuständen des Prozesses ergänzt ist. Für unterschiedliche Abstraktionsniveaus der Beschreibung, z. B. einerseits in Bezug auf den gesamten Prozess und andererseits in Bezug auf einzelne Teilprozesse, können jeweils eigene Beschreibungen der Automatisierungslösung erstellt und analysiert werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass jede Be- schreibung der Automatisierungslösung-ggf. unter Hinzu- ziehung der Automatisierungsaufgabe-die wesentlichen In- formationen zur Spezifikation der jeweils benötigten Auto- matisierungshardware zumindest implizit umfasst. Ausgehend von diesen Spezifikationen kann die Automatisierungshardware individuell ausgewählt und ggf. hergestellt werden. Damit ergibt sich eine Analogie beispielsweise zum Kauf eines neuen Personenwagens, wo die Anforderungen des Interessenten an den zu erwerbenden Personenwagen in Verbindung mit der indivi- duellen finanziellen Beweglichkeit bereits auch eine Spezi- fikation des zu erwerbenden Personenwagens zumindest implizit umfasst. Der jeweilige Interessent weiß demnach, zu welchem Zweck er den neu zu erwerbenden Personenwagen einsetzen möchte. Wenn der Personenwagen z. B. als Fahrzeug für eine Familie mit zwei Kindern vorgesehen ist, ergeben sich aus den damit einhergehenden Bedürfnissen nach einem entsprechenden Sitzplatz-und Raumangebot die Spezifikationen für das zu erwerbende Fahrzeug. Anhand dieser Spezifikationen kann ent- schieden werden, ob ein Cabrio, ein Coupe, eine Limousine oder ein Kombiwagen erworben wird, usw.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Anwender des Verfahrens computerunterstützt genau diejenige Automati- sierungshardware auswählt, die zur Lösung des Automatisie- rungsproblems und damit schließlich zur automatisierten Steuerung und/oder Überwachung des technischen Prozesses geeignet und erforderlich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteilhaft umfasst die Beschreibung der Automatisierungs- lösung in Form einer Konstruktionszeichnung zumindest Teile des technischen Prozesses und diesen jeweils zugeordnet Kom- ponenten der auszuwählenden und/oder zu fertigenden Auto- matisierungshardware, z. B. in Form von"Platzhaltern"für Aktoren, nämlich Motoren, Ventile, etc., und Sensoren, näm- lich digitale oder analoge Messwertaufnehmer, etc. Mittels des Benutzerdialogs kann der jeweilige Anwender des Ver- fahrens geeignete Komponenten zum Auffüllen der Platzhalter auswählen, z. B. einen Motor zum Antrieb einer beweglichen Komponente im technischen Prozess oder ein Ventil zum ge- steuerten Öffnen oder Schließen von Reaktoren einer ver- fahrenstechnischen Einrichtung.

Bevorzugt umfasst der Benutzerdialog eine Eingabe von Para- metern, die einzelne Komponenten der Automatisierungshardware näher spezifizieren. Dann können die z. B. durch einzelne Platzhalter repräsentierten Komponenten der Automatisierungs- hardware sukzessive, indem zu jedem Platzhalter ein Benutzer- dialog zur Eingabe von Parametern aufgerufen wird, spezifi- ziert werden. Im Falle eines Motors kann z. B. dessen Leis- tungsaufnahme spezifiziert werden. Im Falle eines analogen Messwertaufnehmers kann dessen Messbereich und Auflösung und damit das erforderliche Datenformat, z. B. 8,16 oder 32 Bit, festgelegt werden.

Wenn der oder jeder Benutzerdialog eine Anzahl passender Komponenten der Automatisierungshardware zur Auswahl durch den Benutzer umfasst, ist bereits automatisch eine erste Vorauswahl geeigneter Komponenten getroffen, aus denen der Benutzer dann jeweils eine Komponente konkret auswählt. Eine solche automatische Vorauswahl erfolgt z. B. anhand der Be- schreibung der Automatisierungslösung, also z. B. anhand der Konstruktionszeichnung, oder anhand von bereits eingegebenen

konkretisierenden Parametern. Wenn z. B. mit einem Parameter als Motor ein Gleichstrommotor ausgewählt wird, umfasst der Benutzerdialog nach dieser Auswahl entsprechend keine Wechselstrommotoren mehr, so dass durch jede Konkretisierung die Übersicht über die verbleibenden Komponenten erleichtert wird.

Vorteilhaft können die für den oder jeden Benutzerdialog jeweils zur Auswahl vorgesehenen passenden Komponenten auch anhand zugehöriger Teile, nämlich Anlagenteile, wie z. B. mechanische oder elektrische Komponenten, des technischen Prozesses ermittelt werden. Wenn z. B. in einem räumlich zusammengehörigen Abschnitt des technischen Prozesses eine Vielzahl von Zuständen des technischen Prozesses durch Auf- nahme entsprechender Eingangswerte überwacht werden muss, kann sich einerseits anhand der Vielzahl solcher Eingangs- werte und andererseits anhand der räumlichen Zusammen- gehörigkeit der Positionen, an denen diese Eingangswerte anfallen, die Notwendigkeit ergeben, ein dezentrales Peri- pheriegerät mit einer entsprechenden Eingabefunktionalität vorzusehen.

Alternativ oder zusätzlich können auch die für den oder jeden Benutzerdialog jeweils zur Auswahl vorgesehenen passenden Komponenten anhand bereits ausgewählter Komponenten der Auto- matisierungshardware ermittelt werden. Wenn z. B. für einen Teil des technischen Prozesses bereits eine speicherprogram- mierbare Steuerung als Automatisierungshardware ausgewählt wurde, kann bei der Spezifikation weiterer Prozessperipherie in Form von z. B. Ein-oder Ausgabebaugruppen vorrangig sol- che Prozessperipherie zur Auswahl angeboten werden, die zum Betrieb mit der bereits ausgewählten speicherprogrammierbaren Steuerung vorgesehen oder geeignet ist.

Bevorzugt werden zusammengehörige Komponenten der Automati- sierungshardware korrespondierend zu zusammengehörigen Teilen des technischen Prozesses ausgewählt. Damit ergibt sich z. B.

die Möglichkeit, eine Mehrzahl von Ausgängen zur Beeinflus- sung des technischen Prozesses einer einzelnen Ausgabe- baugruppe mit einer entsprechenden Vielzahl von Ausgängen zuzuordnen. Die räumliche und/oder funktionale Zusammen- gehörigkeit z. B. solcher Ausgänge kann anhand so genannter Anlagenkennzeichen ermittelt werden, mit denen einzelne Ele- mente technischer Konstruktionszeichnungen üblicherweise versehen werden.

Vorteilhaft werden die für den oder jeden Benutzerdialog jeweils zur Auswahl vorgesehenen Komponenten anhand einer Datenbasis ermittelt. Diese Datenbasis umfasst sämtliche Daten zu auswählbaren Automatisierungskomponenten. Zu jeder Komponente ist in der Datenbasis ein spezifischer Datensatz vorhanden. Gleichartige Komponenten, wie z. B. Motoren unter- schiedlicher Typen, zeichnen sich durch strukturell gleich- artige Datensätze aus, d. h., jeder"Motoren-Datensatz"um- fasst z. B. mindestens ein Datum, das die Leistungsaufnahme des jeweiligen Motors kodiert. Wenn also der Bediener einer- seits einen Motor auswählt und für diesen eine bestimmte Leistungsaufnahme vorgibt, können durch Zugriff auf die Datenbasis sämtliche Datensätze für Motoren und aus diesen genau die Datensätze, die einen Motor mit einer geeigneten Leistungsaufnahme kodieren, ausgewählt werden.

Jeder Datensatz kann darüber hinaus noch Informationen zur Kompatibilität der jeweils kodierten Komponente der Automati- sierungshardware mit anderen Komponenten umfassen. Solche Daten können z. B. vorteilhaft verwendet werden, um die Aus- wahlmöglichkeiten auf solche Komponenten zu beschränken, die zu bereits ausgewählten Komponenten passen. Alternativ oder zusätzlich kann anhand dieser Daten z. B. am Ende der Auswahl der einzelnen Komponenten der Automatisierungshardware über- prüft werden, welche Komponenten ggf. nicht für einen gemein- samen Betrieb zur Lösung der Automatisierungsaufgabe geeignet sind. Eine Überprüfung der Kompatibilität bereits während der Eingabe kann den Nachteil haben, dass die Auswahl immer mehr

eingeschränkt wird und schließlich keine Alternativen mehr angeboten werden können. Wenn die Überprüfung dagegen erst am Ende durchgeführt wird, ist im Gesamtzusammenhang ersicht- lich, welche Komponenten nicht miteinander in Betrieb gesetzt werden können, so dass direkt die"Problem-Komponenten"durch geeignete Komponenten-wiederum unterstützt durch den Be- nutzerdialog-ausgewählt werden können.

Der Inhalt der Datenbasis ergibt sich dabei vorteilhaft auch anhand vorangehender Verwendungen des Verfahrens. Auf diese Weise"wächst"einerseits die Datenbasis kontinuierlich, in- dem z. B. bei jeder Verwendung des Verfahrens neue Komponen- ten verwendet und damit in die Datenbasis aufgenommen werden.

Andererseits kann der Bediener die Datenbasis um Informa- tionen zur Kompatibilität einzelner Komponenten untereinander ergänzen, so dass die Datenbasis auch mit dem Erfahrungs- schatz des jeweiligen Bedieners wächst.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird davon ausgegangen, dass entweder die Automatisierungsaufgabe oder die Lösung der Automatisierungsaufgabe in Form des jeweiligen Steuerungs- programms die wesentlichen Informationen zur Spezifikation der jeweils benötigten Automatisierungshardware zumindest implizit umfasst. Auch ausgehend von diesen Spezifikationen kann die Automatisierungshardware individuell ausgewählt und ggf. hergestellt werden.

Demnach ist die Beschreibung der Automatisierungslösung vor- teilhaft ein Steuerprogramm zur Ansteuerung der auszuwählen- den und/oder zu fertigenden Automatisierungshardware.

Wenn das Steuerprogramm zur Steuerung und/oder Überwachung des technischen Prozesses eine Anzahl von dem technischen Prozess zugeordneten Eingängen berücksichtigt sowie eine Anzahl von dem technischen Prozess zugeordneten Ausgängen beeinflusst, wobei als Elemente der Beschreibung eine sämt- liche Eingänge umfassende Eingangsliste und eine sämtliche

Ausgänge umfassende Ausgangsliste vorgesehen sind und wobei anhand des Umfangs von Eingangsliste Automatisierungshardware in Form von Eingabebaugruppen und anhand des Umfangs der Aus- gangsliste Automatisierungshardware in Form von Ausgabe- baugruppen ausgewählt und/oder gefertigt wird, wird die Prozessperipherie in Form von Ein-und Ausgabebaugruppe im exakt für den technischen Prozess passenden Umfang ausgewählt und ggf. gefertigt.

Bevorzugt wird nach Abschluss der Auswahl der Automatisie- rungshardware ein die ausgewählte Automatisierungshardware repräsentierender Datensatz an einen Lieferanten für Auto- matisierungshardware übermittelt und damit ein Angebot zu der ausgewählten Automatisierungshardware eingeholt oder direkt eine Bestellung der ausgewählten Automatisierungshardware ausgelöst. Der Bediener ist damit der Notwendigkeit enthoben, die einzelnen Komponenten etwa in einem Katalog nachschlagen und dann beim jeweiligen Hersteller eine korrespondierende Anfrage oder Bestellung aufgeben zu müssen. Mit der Auswahl stehen Informationen bezüglich des Lieferanten und die zu- gehörigen Bestelldaten, wie etwa eine Typen-oder Bestell- nummer, zur Verfügung, weil solche Informationen insbesondere Bestandteil der in der Datenbasis gespeicherten Daten sind.

Der die ausgewählte Automatisierungshardware repräsentierende Datensatz kann also direkt an einen Lieferanten für Automati- sierungshardware übermittelt werden. Dieser kann anhand des übermittelten Datensatzes erkennen, welche Automatisierungs- komponenten ausgewählt wurden, welche Anzahlen und ggf. wel- che Leistungsklassen benötigt werden.

Besonders bevorzugt können die Automatisierungshardware oder Komponenten der Automatisierungshardware gemäß der getroffe- nen Auswahl individuell angefertigt werden. Wenn also bei der Spezifikation einer Komponente der Automatisierungshardware, etwa einer speicherprogrammierbaren Steuerung, im Rahmen des Benutzerdialogs ein Funktionskatalog erstellt wird, der z. B. die Anzahl der Ein-und Ausgänge, die Art und Weise der kom-

munikativen Verbindung, wie z. B. eine Profibus-Verbindung, die Bauform und/oder Schutzart, z. B. IP65, sowie Sonder- funktionen, wie z. B. Regelfunktionen (z. B. PID-Regler), Alarmbearbeitung, Schaltuhr, etc. umfasst, kann eine diesen Spezifikationen entsprechende Automatisierungskomponente individuell gefertigt oder zusammengestellt werden.

Die Daten aus dem bei der Spezifikation der jeweiligen Kom- ponente der Automatisierungshardware angelegten Datensatz umfassen sämtliche Informationen, um eine solche individuelle Fertigung zu ermöglichen. Die Daten können z. B. ähnlich wie in der Automobilproduktion, bei der gleichfalls eine Vielzahl von Kundenwünschen berücksichtigt werden kann und damit jedes einzelne Automobil individuell für den jeweiligen Kunden zu- sammengestellt ist, in die Einrichtungen zur Fertigung der Automatisierungshardware übernommen werden. Gegenüber der Automobilproduktion ergibt sich bei der Fertigung von Auto- matisierungshardware sogar noch der Vorteil, dass eine Viel- zahl unterschiedlicher Funktionen mittels Software realisiert ist, so dass die individuelle Fertigung zumindest zum Teil in einem Transfer ausgewählter Softwarefunktionen in eine an- sonsten unveränderte Automatisierungshardware besteht. Hin- sichtlich der Hardware ist die individuelle Fertigung häufig dadurch erleichtert, dass einzelne Funktionen mit auch räum- lich abgegrenzten oder abgrenzbaren Funktionsmodulen reali- siert werden, so dass je nach Bedarf bestimmte Funktions- module in die Automatisierungshardware eingebracht werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegen- stände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Darin zeigen FIG 1 eine Übersicht über das Verfahren und FIG 2 eine schematische Darstellung eines Analysewerkzeugs zur Durchführung des Verfahrens.

FIG 1 zeigt eine stilisierte Darstellung eines technischen Prozesses 10 in Form eines Ausschnittes einer Konstruktions- zeichnung. Lediglich zur Erläuterung sei angemerkt, dass der dargestellte technische Prozess einen Reaktor umfasst, aus dem entsprechend einer Stellung eines Ventils Material ab- gezogen wird. Das Material gelangt auf ein durch einen Motor angetriebenes Förderband. Am Ende des Förderbandes wird mit einer Lichtschranke das Vorhandensein von Material überwacht.

Solche oder ähnliche technische Prozesse 10 werden heute automatisch betrieben. Zum automatischen Betrieb des techni- schen Prozesses wird Automatisierungshardware benötigt. Zur Auswahl der jeweils benötigten Automatisierungshardware wird eine Beschreibung des technischen Prozesses 10, z. B. die Beschreibung des technischen Prozesses 10 in Form der Kon- struktionszeichnung, analysiert. Die Analyse erfolgt computergestützt mit einem in FIG 1 nicht dargestellten Analysewerkzeug 20 (FIG 2). Dabei kann direkt auf die je- weiligen Daten der Konstruktionszeichnung zurückgegriffen werden, weil Konstruktionszeichnungen heute selbst üblicher- weise computergestützt angefertigt werden. Bei einer Betrach- tung der Daten der Konstruktionszeichnung zerfallen diese in einzelne Elemente, z. B. ein Element zur Repräsentation des Reaktors, ein Element zur Repräsentation des Ventils, ein Element zur Repräsentation des Förderbandes, usw. Zu einzel- nen Elementen oder zu jedem Element der Beschreibung ini- tiiert das Analysewerkzeug einen Dialog mit einem Benutzer- Benutzerdialog 11-zur Spezifikation einzelner Komponenten der Automatisierungshardware. In der Darstellung gemäß FIG 1 ist der Motor des technischen Prozesses 10 zur näheren Spezi- fikation ausgewählt. Das Analysewerkzeug wählt sukzessive sämtliche Elemente der Beschreibung des technischen Prozesses 10 zur weiteren Spezifikation aus. Darüber hinaus kann der Bediener auch einzelne Elemente zur näheren Spezifikation ge- zielt auswählen und damit die vom Analysewerkzeug vorgegebene Reihenfolge der Spezifikation einzelner Elemente beeinflus- sen.

Der Benutzerdialog 11 umfasst einerseits eine Darstellung 12 vorhandener Daten zu dem jeweiligen Element. Vorliegend kommt z. B. in Betracht, dass die Darstellung 12 die Information umfasst, dass es sich um einen Motor handelt und dass der Motor zum Antrieb des Förderbandes vorgesehen ist. Des Weite- ren umfasst der Benutzerdialog 11 eine Eingabemaske 13 zur Eingabe von spezifizierenden Parametern zu einzelnen Kompo- nenten der Automatisierungshardware. Zur Spezifikation des Motors kommen diverse Parameter in Frage, die das Analyse- werkzeug als Eingabefelder zur Verfügung stellt. Zu jeder Kategorie von Automatisierungshardware, wie einem Motor, einem Sensor oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung, gehört ein individueller Satz von Parametern. Eine diese Parameter jeweils repräsentierende Eingabemaske 13 stellt das Analysewerkzeug in Abhängigkeit vom momentan zu spezifizie- renden Element des technischen Prozesses 10 dar. Im Falle des Motors umfasst die Eingabemaske z. B. Parameter zur Leis- tungsaufnahme, aber auch Parameter zur Auswahl eines Gleich-, Wechsel-oder Drehstrommotors. Darüber hinaus können Para- meter zur Vorgabe eines Gewichts oder räumlicher Abmessungen vorgesehen sein. Anhand dieser Parameter ermittelt das Analysewerkzeug in an sich bekannter Weise solche Automati- sierungsgeräte, also z. B. geeignete Motoren, welche die vom Benutzer in der Eingabemaske 13 definierten Vorgaben erfül- len, und stellt diese in einem Auswahlbereich 14 dar. Dazu greift das Analysewerkzeug auf eine Datenbasis 15 zu. In der Datenbasis 15 sind eine Vielzahl von Daten zu Automatisie- rungskomponenten gespeichert. Die Datenbasis kann dabei als herstellerübergreifende Datenbasis 15 auch Automatisierungs- hardware unterschiedlicher Anbieter umfassen. Nachdem dem Benutzer im Auswahlbereich 14 eine Anzahl von z. B. Motoren präsentiert wird, die zu den in der Eingabemaske 13 vorgenom- menen Spezifikationen passen, wählt er einen der Motoren aus.

Die ausgewählte Komponente der Automatisierungshardware wird damit Bestandteil eines Datensatzes 16, der-wenn die Aus- wahl für sämtliche Elemente der Beschreibung durchgeführt wurde-die ausgewählte Automatisierungshardware repräsen-

tiert. Wenn auf diese Weise die Spezifikation einer Kom- ponente der Automatisierungshardware abgeschlossen ist, selektiert das Analysewerkzeug-oder ggf. der Bediener selbst-ein weiteres Element der Beschreibung, mit dem das Verfahren in der oben beschriebenen Art erneut durchgeführt wird.

Der die ausgewählten Komponenten der Automatisierungshardware repräsentierende Datensatz 16 kann an einen Anbieter von Automatisierungshardware übermittelt werden, um von diesem z. B. ein Angebot einzuholen. Der Datensatz 16 kann bei einem Anbieter von Automatisierungshardware auch zur individuellen Fertigung oder Konfiguration einzelner Komponenten der Auto- matisierungshardware gemäß der vorgegebenen Spezifikationen verwendet werden. Der Datensatz 16 kann darüber hinaus auch veröffentlicht werden, z. B. im Internet, so dass jeder interessierte Anbieter ein Angebot zu den ausgewählten Kom- ponenten der Automatisierungshardware abgeben kann. Dazu kann im Internet ein geeignetes Forum, eine geeignete Plattform, z. B. eine"B2B-Plattform" (B2B = business to business), ein- gerichtet werden, deren Adresse sowohl potentiellen Kunden wie auch Anbietern von Automatisierungshardware bekannt ist.

Die Anbieter von Automatisierungshardware können anhand einer solchen Plattform frühzeitig die Bedürfnisse der Kunden er- kennen und darauf mit Produktinnovationen reagieren. Der Kunde kann den Anbieter mit dem attraktivsten Angebot ermit- teln. Darüber hinaus erhält der Kunde eine höhere Flexibi- lität im Hinblick auf Verfügbarkeit, Preis, Unabhängigkeit, Lieferbedingungen, etc. bei der Bestellung.

FIG 2 zeigt eine schematische Darstellung des Analysewerk- zeugs 20. Diesem werden Eingabedaten 21 zugeführt. Die Ein- gabedaten 21 umfassen als Planungsdaten 22 zumindest eine elektronisch lesbare Beschreibung der Automatisierungslösung in Form einer Beschreibung des jeweils zu automatisierenden technischen Prozesses 10 (FIG 1). Die Planungsdaten 22 werden in standardisierten Formaten über gleichfalls standardisier-

te, nicht dargestellte Schnittstellen eingelesen. Die Pla- nungsdaten 22 können in Form von standardisierten Texten und/oder Grafik vorliegen. Sie stellen eine technologische Beschreibung des jeweiligen technischen Prozesses dar (z. B.

Förderband, zu transportierendes Gewicht, Transport- geschwindigkeit, Förderbandlänge, etc. ). Die Planungsdaten 22 können aus einer Simulation, CAD-Dokumenten oder Anlagen- beschreibungen erzeugt werden. Basis ist eine technologische Beschreibung einzelner Elemente des technischen Prozesses 10 und damit eine Modularisierung der Beschreibung des techni- schen Prozesses 10. Die einzelnen Elemente sind mit Standard- Beschreibungssprachen (textuell oder grafisch) beschrieben.

Der Datentransport erfolgt mit Standardprotokollen und -formaten, wie z. B. XML.

Zum Analysieren der Beschreibung umfasst das Analysewerkzeug 20 ein Auswahlmittel 23, mit dem die oben bereits beschrie- benen Schritte des Spezifizierens und Auswählens einzelner Komponenten der Automatisierungshardware durchgeführt werden.

Das Auswahlmittel 23 greift dabei auf die Datenbasis 15 und darin auf eine erste Matrix 24 mit Daten zu einer Vielzahl von Automatisierungskomponenten zu. Das Auswahlmittel 23 schlägt dem jeweiligen Bediener eine Anzahl von in der ersten Matrix 24 enthaltenen Automatisierungskomponenten zur Auswahl vor. Aus diesen vorgeschlagenen Komponenten wählt der Be- diener jeweils eine Komponente aus, die daraufhin in eine Komponentenliste 25 übernommen wird. Für verbleibende Ele- mente der Beschreibung wird entsprechend verfahren, so dass die Komponentenliste 25 schließlich sämtliche erforderliche oder geeignete Komponenten der Automatisierungshardware zur Realisierung des jeweiligen Automatisierungsvorhabens um- fasst.

Aus den Elementen der Beschreibung des technischen Prozesses 10 werden durch das Auswahlmittel 23 Automatisierungsanforde- rungen generiert. Dazu werden die Elemente der Beschreibung an der insbesondere Katalogwissen von Automatisierungs-

lieferanten enthaltenden ersten Matrix 24"gespiegelt". Dazu sind die elektronischen Kataloge geeignet aufgebaut. Die Elemente der Beschreibung werden mit Systementscheidungen aus den Katalogen abgeglichen. Eine Beschreibung wie z. B.

"Förderstrecke für Schüttgut n Meter Länge im Freien"führt z. B. zu einer Auswahl wie"Kleinsteuerung in IP65 mit Feld- bus für die Aktor-/Sensor-Ebene". Anhand weiterer techno- logischer Daten (Länge, Gewicht, Geschwindigkeit, Umgebungs- bedingungen) wird die Auswahl der Kleinsteuerung verfeinert.

Aus der ersten Matrix 24 werden Steuerungstyp, Antriebe, Sensoren, Sicherheitseinrichtungen, etc. ausgewählt. Im Dialog können weitere Randbedingungen definiert werden, wie z. B. Vorzugslieferanten, Vorzugstypen, Besonderheiten der Anlage, etc. Entscheidend ist die Tatsache, dass das Analyse- werkzeug 20 anhand der Datenbasis 15 eine Lösung vorschlägt, die ohne weitere Projektierung übernommen werden kann. Der Bediener muss damit nicht mehr die technologische Aufgaben- stellung in verfügbare Automatisierungskomponenten über- setzen, da dies mittels des Analysewerkzeugs 20 erfolgt.

Anhand der Komponentenliste 25, welche die ausgewählten Kom- ponenten der Automatisierungshardware repräsentiert, sowie anhand des Auswahlmittels 23 ergibt sich eine Liste 26 der Ein-und/oder Ausgänge zur Steuerung und/oder Überwachung des technischen Prozesses 10.

Die Komponentenliste 25 wird einem Mittel 27 zur Komplexi- tätsberechnung zugeführt. Dieses Mittel 27 führt eine Er- mittlung der Komplexität der Automatisierungslösung in Bezug auf Abhängigkeiten einzelner Komponenten der Automatisie- rungshardware untereinander sowie anhand von so genannten Mengengerüsten durch. Das Mittel 27 greift auf die Datenbasis 15 und dort auf eine zweite Matrix 28 mit Daten zu Mengen- gerüsten, Leistungsdaten, etc. sowie eine Wissensbasis 29 mit Erfahrungsdaten aus vorangehenden Projekten zu. Für einzelne Elemente der Beschreibung des technischen Prozesses 10, ins- besondere solche, die Funktionen oder Teilfunktionen techni-

scher Prozesse repräsentieren, die häufig Verwendung finden, wie etwa eine Grenzwertüberwachung, Endabschaltung, Not-Aus- Überwachung, etc., sind vordefinierte Lösungen hinterlegt, die bei Bedarf geeignet parametriert werden.

Zur Berechnung der erforderlichen Leistungsfähigkeit der "intelligenten"Komponenten der Automatisierungshardware, also der Leistungsfähigkeit in Bezug auf Rechenleistung und Speicherkapazität z. B. speicherprogrammierbarer Steuerungen, ist die Leistungsermittlung 30 vorgesehen. Die Berechnung der erforderlichen Leistungsfähigkeit erfolgt dabei anhand der ausgewählten Komponenten, also anhand der Komponentenliste 25, sowie anhand der vom Mittel 27 zur Komplexitätsberechnung ermittelten Komplexität der Automatisierungslösung.

Damit kann abschließend für die ausgewählten Komponenten der Automatisierungshardware z. B. die Leistungsfähigkeit einer Zentraleinheit einer speicherprogrammierbaren Steuerung sowie Art und Granularität der Ein-und Ausgänge bestimmt werden.

Art und Granularität der Ein-und Ausgänge ergibt sich dabei speziell anhand der Liste 26 der Ein-und Ausgänge.

Jeder Verfahrensschritt und jede Maßnahme des Analysewerk- zeugs 20 kann dabei durch einen Abfragedialog 31 und dies- bezügliche Benutzereingaben 32 ergänzt werden. Zunächst stellt das Analysewerkzeug 20 die jeweils vorhandenen Daten dar, so dass sich der Bediener bei der zu treffenden Auswahl oder zur Konkretisierung bereits vorliegender Spezifikationen daran orientieren kann ; dies erfolgt mittels der Darstellung 12 (FIG 1). Ferner schlägt das Analysewerkzeug 20 zu jeder technologischen Aufgabe eine aus seiner Datenbasis 15 (Kata- loge, Expertenwissen, Musterlösungen, etc.) abgeleitete Lösung vor ; dies erfolgt im Auswahlbereich 14 (FIG 1). Zu- sätzliche oder fehlende Informationen oder Lösungsalterna- tiven werden im Rahmen des Abfragedialogs 31 vom Bediener ergänzt ; dies entspricht der Eingabe von spezifizierenden Parametern in der Eingabemaske 13 (FIG 1). Das Analyse-

werkzeug 20 kann eine Benutzereingabe 32 fordern, wenn Daten fehlen oder wenn aus der Berechnung gleichwertige Alterna- tiven entstehen ; auch dies erfolgt in der Eingabemaske 13.

Die Dialoge 31 sind mit den technologischen Komponenten und den in der Datenbasis 15 vorhandenen Musterlösungen korre- liert, so dass z. B. mit den das Förderband repräsentierenden Daten unmittelbar Dialoge 31 für weitere Abfragen, z. B. hin- sichtlich der einzusetzenden Motoren, verbunden sind.

Das Analysewerkzeug 20 passt diese Dialoge 31 dynamisch an den aktuellen Wissensstand der Analyse an. D. h., sie sind abhängig von der zuvor getätigten Auswahl sowie von den zuvor generierten Ergebnissen. Weitere Ergänzungen können aus den eingelesenen Daten der technologischen Anlagenbeschreibung ermittelt werden, z. B. Kommunikationsanschluss an das Unternehmensnetz, Mengenerfassung der über das Förderband transportierten Güter für das MES-/ERP-System, etc.

Aus allen ermittelten Daten wird dann der Datensatz 16 ab- geleitet. Dieser kann zum Einholen von Angeboten an Liefe- ranten von Komponenten von Automatisierungshardware übermit- telt werden. Der Datensatz-oder ggf. signifikante Teile desselben-kann auf Seiten des Lieferanten auch zur Produk- tionssteuerung verwendet werden, so dass eine individuelle, kundenspezifische Fertigung einzelner oder aller Automatisie- rungskomponenten möglich wird.

Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen : Es wird ein Verfahren zur Auswahl und/oder Fertigung von Automatisierungshardware, wie sie zur Steuerung und/oder Überwachung eines zu automatisierenden technischen Prozesses entsprechend einer Automatisierungslösung geeignet oder er- forderlich ist, angegeben, bei dem zunächst eine Beschreibung der Automatisierungslösung erstellt und diese Beschreibung analysiert und schließlich entsprechend der Analyse der Be- schreibung die jeweilige Automatisierungshardware ausgewählt und ggf. gefertigt wird.