Flexible Lösungen

Andreas Mühlbauer,

Software für den Schaltschrankbau

Globalisierung, Digitalisierung, Industrie 4.0 und Always Availability stellen die Softwareentwicklung vor große Herausforderungen.

Diese neuen spezifischen Anforderungen, stark miteinander verflochtene Strukturen und Abhängigkeiten sowie neue Technologien fordern von den Softwarelösungen höchste Flexibilität, Reaktionsfähigkeit und Qualität. Mit einer modularen Software-Architektur stellt Phoenix Contact sich dieser Herausforderung.

Im Zeitalter der Digitalisierung müssen Softwarelösungen und die IT-Landschaft neue Anforderungen erfüllen. © Phoenix Contact

Eine traditionelle monolithische Software-Architektur ist meistens als ein großes System gebaut und basiert auf genau einem Quellcode. Sie ist als eigenständige Software entworfen und wird im Ganzen bereitgestellt. Die Komponenten des Programms sind miteinander verbunden und voneinander abhängig. Dies bedeutet, dass bei Änderungen von Details die ganze Architektur bearbeitet werden muss. Enthält eine Funktion oder Komponente des Monolithen einen Fehler, hat dies einen negativen Effekt auf die gesamte Anwendung. Weiterhin sind Programme mit einer solchen Architektur in aller Regel an bestimmte Hardware und Betriebssysteme gebunden.

Monolithische Architekturen haben auch Vorteile: In der Regel haben sie eine bessere Performance und lassen sich leichter testen und debuggen, da sie mit weniger Elementen und weniger Variablen betrieben werden. Für Anwendungen, die einzelne Geschäftsprozesse abbilden, ist die monolithische Softwarearchitektur eine gute Lösung. Jedoch stößt sie an Grenzen, wenn mehrere Funktionsprozesse mit unterschiedlichen Anforderungen in einer Anwendung zusammengefasst werden sollen. Dazu kommen immer kürzere Produktlebenszyklen, individuelle Kundenwünsche sowie technologische Entwicklungen.

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Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bieten sich modulare Softwarestrukturen wie SOA (Service-orien-tierte Architektur) und Microservices an. Idealerweise orientiert sich eine modulare serviceorientierte Architektur an Funktionsprozessen, deren einzelne Abstraktionsebenen als Basis für konkrete Serviceimplementierungen dienen. Die Funktionsprozesse werden als einzelne Module mit der am besten geeigneten Technologie entwickelt und lassen sich teilweise auch autark einsetzen. In diesen Softwarestrukturen wird über Service-Schnittstellen definiert, wie zwei unabhängige Instanzen miteinander interagieren. Die wichtigsten Vorteile einer modularen Softwarearchitektur sind:

  • die Wiederverwendung von Services,
  • eine mögliche parallele Entwicklung von Services durch verschiedene Entwicklungsteams,
  • eine höhere Flexibilität – ändern sich einzelne Funktions-prozesse, lässt sich die Software leichter anpassen –,
  • die optionale Nutzung verteilter Anwendungen über das Internet,
  • eine Kostensenkung bei der Anpassung der Systeme und
  • die vereinfachte Zusammenarbeit.

Von monolithischer zu modularer Softwarestruktur

Die Planungssoftware Project Complete Planning von Phoenix Contact ist als monolithische Software aufgebaut. Auch hier haben die oben beschriebenen Nachteile monolithischer Strukturen die Weiterentwicklung der Anwendung gehemmt. Die neue Planungssoftware Clipx Engineer von Phoenix Contact wurde auf einer modularen Softwarestruktur und auf eine neue Technologie aufgesetzt. Durch die modulare Struktur lassen sich einzelne Funktionsprozesse als einzelne Module parallel und durch verschiedene Teams entwickeln und anschließend in die Software einbinden. Ein Modul ist besonders hervorzuheben: das Funktionale Engineering. Dieses ermöglicht es, durch die Eingabe von wenigen Parametern eine Teillösung für ein Projekt zu bekommen.

Wird beispielsweise eine Stromversorgung für eine Maschine benötigt, unterstützt das Funktionale Engineering bei der Auswahl der richtigen Artikel. Nach Eingabe der Anzahl der benötigten Stromkreise, der maximalen Stromstärke pro Stromkreis und Art der Absicherung erstellt das Funktionale Engineering eine Artikelkombination, die die geforderte Funktion abdeckt. Anschließend muss der Anwender die einzelnen Artikel nur noch auf eine oder mehrere Tragschienen in seinem Projekt platzieren. Zusätzlich werden auch die Online-Konfiguratoren von Phoenix Contact in Clipx Engineer eingebunden. Hierdurch kann der Anwender auch nach Kundenwunsch konfigurierte Artikel verwenden. Durch die umfangreichen Funktionen wird Clipx Engineer zu einer Projektierungsplattform, mit der sich alle schaltschrankrelevanten Komponenten von Phoenix Contact verarbeiten lassen.

Ein weiterer Vorteil der Software ist die Verfügbarkeit auf unterschiedlichen Plattformen, nämlich als Cloud-, Desktop- und On-Premise-Version. Dabei kann jeder Anwender frei entscheiden, welche Installationsart er verwenden möchte. Bei der Cloud-Version entfallen die Aufwände für Installation sowie Updates – der Nutzer kann Clipx Engineer von jedem Rechner mit Internetzugang verwenden und arbeitet immer mit der aktuellen Version. Die Desktop-Version wird auf einem lokalen Rechner installiert und lässt sich unabhängig vom Internetzugang verwenden. Die On-Premise Version wird einmal im Netzwerk eines Unternehmens installiert und von dort auf die Arbeitsplätze verteilt. Mit der Projektverwaltung kann der Anwender die Projekte wahlweise lokal, in einem lokalen Netzwerk sowie in der Proficloud speichern. Durch die Zugriffs- und Rechteverwaltung lassen sich Lese- oder Editier-Rechte für die Projekte mit Partnern teilen.

Durch die modulare Softwarestruktur und die zukunftsorientierte Technologie erfüllt Clipx Engineer die aktuellen Anforderungen des schnell wachsenden und flexiblen Marktes rund um den Schaltschrankbau. Der Nutzer kann sowohl mit Standardartikeln als auch individuell konfigurierten Schaltschrankartikeln von Phoenix Contact seine optimale Lösung aufbauen.

Peter Isaak, Senior Project Manager Planning & Engineering, Business Unit Industrial Cabinet Solutions, Phoenix Contact

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