Im Rahmen einer Diplomarbeit im Fachbereich Industrielle Automation wurde für die HPH Hardegger AG eine individuelle Siemens Industrial Edge App zur digitalen Milchannahme entwickelt. Die Lösung verbindet Bedienung, Prozessführung und Datenverarbeitung direkt mit der Siemens-Automationsumgebung.
Die modular aufgebaute Anwendung steht der HPH Hardegger AG nun als wiederverwendbare Basis für zukünftige Kundenprojekte zur Verfügung. Sie kann an unterschiedliche Anlagen, Abläufe, Bedienkonzepte und Schnittstellen angepasst und um zusätzliche Funktionen erweitert werden.
| Bereich | Projektinformation |
|---|---|
| Projektpartner | HPH Hardegger AG |
| Projektart | Diplomarbeit |
| Fachbereich | Industrielle Automation |
| Anwendung | Digitale Milchannahme |
| Plattform | Siemens Industrial Edge / Docker |
| Visualisierung | WinCC Unified und Weboberfläche |
| Technologien | Node-RED, HTML5, JavaScript, CSS, Docker, JSON, Pyton |
| Ziel | Moderne, integrierte und erweiterbare Milchannahmesoftware |
Die HPH Hardegger AG realisiert massgeschneiderte Automationslösungen für Industrieanlagen und Maschinensteuerungen – von der Planung und Programmierung bis zur Inbetriebnahme. Die entwickelte Edge App ergänzt dieses Leistungsangebot um eine flexibel einsetzbare Softwarelösung für zukünftige Automationsprojekte.
Die bisherige Milchannahmelösung basierte auf einer separaten VB/.NET-Anwendung und älteren, teilweise abgekündigten Panel-Technologien. Dadurch entstanden Herausforderungen bei der Migration, Wartung, Kompatibilität und funktionalen Erweiterung.
Bei der Modernisierung mussten zentrale Funktionen der bestehenden Anwendung erhalten bleiben. Dazu gehörten unter anderem die Lieferantenverwaltung, die Erfassung der angelieferten Milchmenge, die Bedienung des Annahmeprozesses sowie die Speicherung und Weitergabe der Lieferdaten.
Gesucht war deshalb keine isolierte Zusatzsoftware, sondern eine Lösung, die sich sauber in eine moderne Siemens-Umgebung integrieren lässt.
Ziel der Diplomarbeit war die Entwicklung einer intuitiven, stabilen und modular erweiterbaren Anwendung für die Milchannahme.
Die neue Lösung sollte:
Die Anwendung wurde als individuelle Siemens Industrial Edge App umgesetzt. Sie ergänzt die vorhandene SPS- und HMI-Umgebung um Funktionen, die mit einer klassischen Visualisierung nur mit zusätzlichem Aufwand realisierbar wären.
Für die Datenverarbeitung und Ablaufsteuerung innerhalb der App kommt unter anderem Node-RED zum Einsatz. Die Bedienoberfläche basiert auf modernen Webtechnologien wie HTML5, JavaScript und CSS. Dadurch kann ein übersichtliches und touchoptimiertes Bedienkonzept realisiert werden.
Die App verarbeitet die relevanten Daten lokal auf der Siemens-Umgebung und kann mit der SPS, WinCC Unified sowie übergeordneten IT-Systemen kommunizieren. Je nach Kundenprojekt sind Anbindungen über OPC UA, MQTT, REST, SQL, FTP oder E-Mail möglich.
SIMATIC HMI Unified Comfort Panels können gemäss Siemens als Edge Devices verwendet und mit eigenen Edge Apps um kundenspezifische Funktionen ergänzt werden. Prozesswerte und Meldungen lassen sich dabei beispielsweise über die OpenPipe-Schnittstelle in einer Node-RED-App weiterverarbeiten.
Die entwickelte Siemens Industrial Edge App umfasst beziehungsweise unterstützt folgende Funktionen:
Die Edge-Plattform ermöglicht die lokale Ausführung der Anwendung direkt in der industriellen Umgebung. Die Lösung bleibt dadurch nahe an der Anlage und kann gleichzeitig zentral verwaltet und erweitert werden.
Node-RED übernimmt die Verknüpfung von Prozessdaten, Benutzeroberfläche, Auswertungen und Schnittstellen. Abläufe lassen sich modular strukturieren und bei späteren Kundenprojekten gezielt anpassen.
Die Anwendung wird in die bestehende Siemens-Bedien- und Automationsumgebung eingebunden. Bediener erhalten dadurch ein konsistentes Erscheinungsbild und müssen nicht zwischen verschiedenen Systemen wechseln.
Dank HTML5, JavaScript und CSS kann die Oberfläche sowohl für Touchpanels als auch für Browseransichten optimiert werden. Dies erleichtert die Bedienung und ermöglicht flexible Darstellungen.
Lieferdaten und Monatsauswertungen können als CSV-Dateien bereitgestellt werden. Abhängig von den Anforderungen ist der Export per FTP, E-Mail, USB oder über eine Datenbankschnittstelle möglich.
Das Ergebnis der Diplomarbeit ist nicht nur eine einmalige Anwendung für einen einzelnen Prozess. Durch den modularen Aufbau entstand eine technische Grundlage, die HPH Hardegger AG in zukünftigen Kundenprojekten einsetzen und kundenspezifisch weiterentwickeln kann.
Daraus ergeben sich mehrere Vorteile:
Die Diplomarbeit zeigt, wie sich moderne Webtechnologien, industrielle Steuerungen und Edge Computing zu einer durchgängigen Automationslösung verbinden lassen.
Mit Siemens Industrial Edge können Funktionen, die über eine klassische HMI-Visualisierung hinausgehen, direkt in die bestehende Siemens-Umgebung integriert werden. Dadurch lassen sich ältere Anwendungen modernisieren und neue digitale Funktionen realisieren, ohne das bewährte Automationskonzept unnötig zu verändern.
Die entwickelte Milchannahme-App bildet gleichzeitig eine Basis für weitere Einsatzgebiete – beispielsweise für Wiegeprozesse, Warenannahmen, Produktionsdatenerfassung, Rezeptverwaltung, Reporting oder kundenspezifische Bedienanwendungen.
Sie benötigen Funktionen, die in Ihrer bestehenden Siemens-Visualisierung fehlen? Oder möchten Sie eine ältere PC- beziehungsweise Panel-Anwendung durch eine moderne und integrierte Lösung ersetzen?
Huber Solution entwickelt individuelle Siemens Industrial Edge Apps und verbindet SPS-Steuerungen, HMI-Systeme, Datenbanken, Weboberflächen und IT-Schnittstellen zu einer funktionierenden Gesamtlösung.
Von der Analyse und Konzeption über die App-Entwicklung bis zur Integration und Inbetriebnahme begleiten wir Ihr Projekt praxisnah und verständlich.
Eine Siemens Industrial Edge App ist eine zusätzliche Anwendung, die auf einem kompatiblen Siemens Edge Device ausgeführt wird. Sie kann eine bestehende SPS- und HMI-Lösung um individuelle Datenverarbeitung, Schnittstellen, Bedienoberflächen oder Reportingfunktionen ergänzen.
Das hängt von der eingesetzten Hardware, den Softwareversionen und den verfügbaren Schnittstellen ab. Im Rahmen einer technischen Analyse wird geprüft, ob die bestehende Anlage direkt erweitert werden kann oder ob einzelne Komponenten modernisiert werden müssen.
Nein. Die verwendete Architektur und einzelne Softwaremodule können auch auf andere industrielle Prozesse übertragen werden. Dazu gehören beispielsweise Warenannahmen, Wiegeprozesse, Produktionsdatenerfassung, Anlagenprotokollierung und kundenspezifische Bedienanwendungen.
Abhängig vom Projekt können die Daten als CSV-Datei exportiert, per E-Mail versendet, über FTP übertragen, in einer SQL-Datenbank gespeichert oder über eine Schnittstelle an ein übergeordnetes System weitergegeben werden.