AutomationML

Mit zunehmender Digitalisierung der Industrie steigt auch die Nutzung an Daten. Während eines gesamten Prozesses in der Smart Factory fallen von der Produktentwicklung bis hin zur Qualitätssicherung regelmäßig dieselben Daten an. Die Herausforderung liegt allerdings in der fehlenden Interoperabilität: Der Einsatz unterschiedlicher Engineeringwerkzeuge erzeugen Daten, die untereinander nicht kompatibel sind. Mit dem Datenaustauschformat Automation Markup Language soll dieser Vorgang erheblich vereinfacht werden. 

Automation Markup Language (AutomationML) ermöglicht es produzierenden Unternehmen, alle relevanten Engineering-Daten für Automatisierungsprojekte unter einem Dach auszutauschen. Dabei ist das Austauschformat besonders interessant für mittelständische Unternehmen, denn es kann sowohl intern zwischen Abteilungen als auch zwischen Unternehmen eingesetzt werden. Genutzt werden kann das Format als offener Standard herstellerneutral und branchenunabhängig, ohne lizenz- und anwendungskostenbedingte Einschränkungen sowie über den gesamten Lebenszyklus von Produktionssystemen hinweg. Bereitstellung und Vorverarbeitung von Daten für Engineering-Tätigkeiten werden dadurch erheblich erleichtert, die damit verbundenen Kosten gesenkt. Im Ergebnis können Unternehmen mithilfe von AutomationML rascher auf Veränderungen im Markt reagieren und Innovationen schneller realisieren. Das Format vermeidet Systembrüche zwischen den Engineering-Werkzeugen unterschiedlicher Hersteller und Fachbereiche, die individuelle Datenformate und Schnittstellen verwenden.
 

Was AutomationML auszeichnet

AutomationML ist auf die Bedürfnisse der Produktionssystemtechnik zugeschnitten. Es beschreibt die Komponenten einer Anlage und auch, welche Funktionen sie im Anlagenbetrieb einnehmen (beispielsweise Fördergeschwindigkeit, Anlagenlayout, Sensorpositionen etc.). Die Informationen zu Struktur und Verhalten der Komponenten werden auf XML-Basis gespeichert. Das ermöglicht die Modellierung der Anlagenkomponenten als Datenobjekte. AutomationML baut zudem auf den bestehenden IT- und Kooperationsstrukturen der Industrie auf und bietet eine kohärente, verteilte Dokumentenarchitektur, die die Handhabung großer Datenmengen und die Auslagerung von Bibliotheken in externe Dateien erleichtert. Alle notwendigen Entwurfswerkzeuge können damit durchgängig genutzt werden – unabhängig von Hersteller und Software. 

Statt beispielsweise lediglich CAD-Dateien zu exportieren, können mit AutomationML alle Designdaten abgebildet und in einer verknüpften Form ausgetauscht werden. So lassen sich externe Dienstleister, etwa für Simulationen und virtuelle Inbetriebnahmen, effektiver in den Entwicklungsprozess einbeziehen. Auch intern kann die abteilungsübergreifende Vernetzung durch das Format verbessert werden. Denn gerade das wichtige Wissen über die Zusammenhänge zwischen den Komponenten der Anlage, die häufig in mehreren Modellen verschiedener Fachbereiche repräsentiert werden, wird so erfasst und kann für Prozess- und Betriebsoptimierungen genutzt werden.    
 

Mit AutomationML zur Smart Factory

Die erklärte Zielstellung von AutomationML ist es, der „Digitalen Fabrik“ (VDI 4499-1) bzw. der Smart Factory den Weg zu ebnen. Gerade der Mittelstand kann mit seiner Hands-On-Mentalität profitieren: Mit der Standardisierung in der IEC 62714 („Datenaustauschformat für Planungsdaten industrieller Automatisierungssysteme − Automation markup language“) liegen die Grundlagen für eine breite Anwendung vor. Dazu trägt auch die kontinuierliche Erprobung und Weiterentwicklung des Formats durch Unternehmen wie Forschung im AutomationML e.V. bei. Erste Schnittstellen an Entwicklungs- und Simulationswerkzeugen werden schon in der Praxis eingesetzt. Zudem steht eine frei zugängliche Software für interessierte Entwickler bereit. So bietet AutomationML einen direkten und greifbaren Zugang zu den häufig als praxisfern wahrgenommenen Konzepten der digitalen Fabrik und des digitalen Zwillings von Produktionsanlagen. 
 

Ein detaillierter Blick in das Austauschformat

Um Automatisierungen designen zu können, benötigt das Engineering Strukturinformationen, Geometrie, Kinematik, Bewegungsplanung und Ablaufsteuerung zu den verwendenden Komponenten. AutomationML berücksichtigt diese Daten in einem objektorientierten, herstellerneutralen und offenen Format. Für die Modellierung der Systemstruktur wurde der CAEX -Standard nach IEC 62424 eingebettet und spezifiziert. Dies umfasst die hierarchische Beschreibung der Teilanlagen, Module und Komponenten mit ihren Beziehungen und zugewiesenen Bedeutungen entsprechend der bereitgestellten CAEX-Bibliotheken. Die Objekte verweisen in AutomationML standardisiert auf weitere Dokumente. Dazu zählen die Geometrie und das mechanische Design mit geometrischen und kinematischen Eigenschaften. Hierfür wurde das COLLADA Format adaptiert (ISO/PAS 17506:2012). Für die Beschreibung des Anlagenverhaltens und ihrer Funktionsweise wurde auf PLCopen XML zurückgegriffen. Hinzu kommen das elektrische und strömungstechnische Design der Anlage, Steuerungsinformationen zu Hardware, Code und Parameter sowie weitere (Meta-)Informationen. Darüber hinaus bietet AutomationML die Möglichkeit zur Integration nutzerspezifischer Inhalte und Formate, um die bestehenden Bibliotheken und Datenstrukturen zu erweitern.