Bild 01: Mit U-OS kann sich jeder Programmierer oder Ingenieur sein eigenes Industrial-Edge- und Automatisierungspaket individuell zusammenstellen. (Quelle: Weidmüller)
Die richtigen Technologien sind entscheidend: für effiziente Prozesse, reduzierte Kosten und eine zukunftssichere Produktion. Immer mehr Unternehmen folgen dem Weg der fortschreitenden Digitalisierung und ins Industrial IoT. Doch häufig liegt es an der vorhandenen – oftmals alten – Infrastruktur, dass die Fortentwicklung einer Anlage langsamer voranschreitet als gewünscht. Flexible und skalierbare Systeme, die sich schnell und einfach an unterschiedliche Anforderungen anpassen, sind der Schlüssel. Mit seinem offenen Betriebssystem U-OS erfüllt Weidmüller [1] diese Anforderungen (Bild 1 und 2).
„U-OS ist unser Ansatz, die Möglichkeiten des Industrial IoT und der Automatisierung auf nur einem Gerät zu verbinden“, erklärt Dr. Thomas Bürger (Bild 3), Vice Executive President Automation Products and Solutions bei Weidmüller. „Dass U-OS den zweiten Platz des Smart Production Innovation Awards gewonnen hat, zeigt uns: Wir sind auf dem richtigen Weg damit.“
Kern des Softwareportfolios
Auf der SPS 2024 in Nürnberg launchte das Unternehmen seinen Baukasten U-Software. Was darunter zu verstehen ist, beschreibt Dr. T. Bürger wie folgt: „In diesem bündeln wir das umfassende IIoT-Softwareangebot aus unserem Haus. Dieses gliedert sich in drei Bereiche: Erstens haben wir das Betriebssystem U-OS. Zweitens die Industrial Service Platform ,easyConnect‘ und drittens Anwendersoftware, wie Web-HMI Procon-Web, ,edgeML‘ oder das Energie- und Ressourcenmanagement-Tool ,ResMa‘.“
Der Begriff Baukasten verdeutlicht auch die Flexibilität in der Anwendung. So kann in einer Anlage sowohl eine Kombination aus mehreren der genannten Softwarebausteine zum Einsatz kommen als auch nur ein einzelner. Der Nutzer bestimmt, welche Features in seinem Anwendungsfall zum Tragen kommen.
„U-OS bildet gewissermaßen den Kern von U-Software. Wir verstehen das Betriebssystem nämlich als Plattform, an die alle weiteren Anwendungen angedockt werden können“, erläutert Dr. T. Bürger. Über den App Hub können Nutzer Anwendungen installieren, dazu zählen Konnektoren für Cloud- oder On-Premises-Lösungen sowie Softwareapplikationen. Das Angebot des Hubs umfasst Apps von Weidmüller sowie solche aus dem Weidmüller-Partnernetzwerk, wie Codesys, Rexygen oder Cordis Suite. „Die Installation aus unserem App Hub heraus erfolgt ähnlich einer App-Installation auf dem Handy. Wir eröffnen damit aber keinen eigenen Store – Lizenzen für die Software kauft der Kunde direkt beim Anbieter.“ Außerdem besteht die Möglichkeit, eigene Apps an das Betriebssystem anzubinden. Standardisierte API bilden die Schnittstelle für Entwickler. Darüber hinaus kann U-OS Docker-Container integrieren.
„Wir sind Enabler – Möglichmacher – und unterstützen unsere Kunden dabei, ihren Anwendungsfall umzusetzen. Daher ist U-Software unabhängig von spezifischer Hardware“, verdeutlicht Dr. T. Bürger. „U-OS läuft beispielsweise auf unseren Steuerungen U-Control M3000 beziehungsweise M4000, aber auch auf Gateways bis hin zu Industrie-PC“. Das sei vor allem durch die konsequente Nutzung offener Schnittstellen, Standards und Defacto-Standards möglich. Darüber hinaus erfolgt das Engineering webbasiert. Nutzer können das System über den Browser ihrer Wahl bedienen, konfigurieren und erweitern – das alles ohne eine dedizierte Engineering-Software installieren zu müssen. Dr. T. Bürger stellt heraus: „Das gilt nicht nur für U-OS, sondern auch für alle anderen Produkte in unserem U-Software-Baukasten.“
Offen ist das Betriebssystem auch, wenn es um die Kommunikation geht. Weidmüller setzt auf Standards und Defacto-Standards, wie OPC UA, MQTT oder auch Modbus. „Ein Automatisierungsingenieur ist um ein Vielfaches flexibler durch die offene Gestaltung von U-OS. Um eine Anlage mit – sagen wir einer Cloud – zu verbinden, muss nicht aufwendig programmiert werden. Ebenso wenn es um die Anlagen untereinander geht“, zeigt Dr. T. Bürger auf. Durch die Standards entfalle das Programmieren und würde durch Konfigurieren ersetzt, so das Ziel von Weidmüller. Daneben gibt es weitere Vorteile: Auch eigens programmierte Anwendungen können einfach auf dem Betriebssystem installiert werden. „Der Kunde kann U-OS genau nach dem eigenen Bedarf ausrichten. Das bedeutet: Keine Funktionen mehr, die er zu viel gebucht hat und keine, die er missen müsste“, fasst Dr. T. Bürger zusammen.
Wie es mit der Entwicklung des Betriebssystems weitergeht, steht für den Vice Executive President Automation Products and Solutions fest: „Damit unsere Kunden einen noch größeren Nutzen von U-OS haben, arbeiten wir gerade daran, unser Betriebssystem um einen Echtzeitdatenlayer zu erweitern.“ Dieser stellt eine Erweiterung zu den Rest- und Nats-Layern dar. Diese wurden bereits zur SPS 2024 im sogenannten Data Hub veröffentlicht. „Der Data Hub ist einer unserer jüngsten Meilensteine. Mit ihm ermöglichen wir es Kunden, noch leichter die verschiedenen Anwendungen auf U-OS untereinander zu vernetzen.“ Im Data Hub verknüpfen Anwender Datenpunkte miteinander und entscheiden, wie diese von anderen Applikationen verarbeitet werden.