{"id":1235,"date":"2026-07-22T14:09:33","date_gmt":"2026-07-22T14:09:33","guid":{"rendered":"https:\/\/benlongkj.com\/?p=1235"},"modified":"2026-07-22T14:09:37","modified_gmt":"2026-07-22T14:09:37","slug":"what-is-totally-integrated-automation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/benlongkj.com\/de\/blog\/what-is-totally-integrated-automation\/","title":{"rendered":"Was ist vollst\u00e4ndig integrierte Automatisierung?"},"content":{"rendered":"

Als ein Unternehmen aus dem Pharmasektor in der Schweiz eine neue Linie zur Verpackung von Tabletten installierte, kamen hochmoderne Maschinen zum Einsatz. Es gab eine nahtlose Kombination aus einer Hochgeschwindigkeits-Blisterverpackungsmaschine, die von einem deutschen Hersteller entwickelt wurde, einer Kartonverpackungsmaschine, die von einem italienischen Unternehmen entwickelt wurde, und einer Kistenverpackungsmaschine, die von einem lokalen Integrator bereitgestellt wurde. Die Ger\u00e4te selbst arbeiteten mit au\u00dfergew\u00f6hnlicher Effizienz. Dennoch hatte der Manager der Anlage Probleme, Informationen \u00fcber die Funktionsweise der Produktionslinie insgesamt zu sammeln, und er hatte nur separate Steuerungsplattformen f\u00fcr jede der Maschinen zusammen mit unterschiedlichen Arten von Informationen, die in verschiedenen Formaten pr\u00e4sentiert wurden. Obwohl alle Maschinen automatisiert waren, arbeitete die gesamte Verpackungslinie nicht vollst\u00e4ndig integriert, was genau das Problem der vollst\u00e4ndig integrierten Automatisierung l\u00f6sen soll. Es bedeutet, dem System ein System bereitzustellen, das nicht nur ein Produkt, sondern auch eine Designphilosophie und eine Ingenieurplattform ist, die sicherstellt, dass jedes Element des Produktionssystems, einschlie\u00dflich Steuerungen, Antriebe, Sensoren, Energieanzeigen und anderer, auf der Grundlage eines gemeinsamen Satzes von Informationen und Wissen zusammenarbeitet.<\/p>\n

\"Was<\/p>\n

Was vollst\u00e4ndig integrierte Automatisierung tats\u00e4chlich bedeutet<\/h2>\n

Siemens ist das Unternehmen, das am h\u00e4ufigsten mit dem Begriff vollst\u00e4ndig integrierte Automatisierung (TIA) in Verbindung gebracht wird, den es als Teil eines integrierten Ingenieurrahmens rund um die TIA Portal-Softwareplattform entwickelt hat. TIA bezieht sich auf einen systematischen und umfassenden Ansatz zur industriellen Automatisierung, einschlie\u00dflich Hardware, Software, Kommunikation und Daten, und ist nicht auf einen bestimmten Anbieter beschr\u00e4nkt. TIA dreht sich um drei Hauptbestandteile. Der erste ist eine einheitliche Ingenieurumgebung oder dieselbe Softwareplattform, um jedes Ger\u00e4t in einem Automatisierungsnetzwerk zu konfigurieren, zu programmieren und in Betrieb zu nehmen, n\u00e4mlich SPS, HMIs, Motoren, Sicherheitsger\u00e4te, RFIs und Kommunikationsprozessoren, ohne mehrere Werkzeuge zu verwenden, Informationen erneut einzugeben oder mit Inkompatibilit\u00e4ten von Versionen verschiedener Programme umzugehen. Der zweite ist integrierte Kommunikation, was bedeutet, dass jedes Ger\u00e4t in diesem Netzwerk dieselbe Sprache verwendet, d.h. PROFINET oder PROFIBUS innerhalb des Siemens-Rahmens, aber auch andere offene Standards wie OPC UA und MQTT. Der Controller ben\u00f6tigt keine speziellen Treiber, um den Motor zu betreiben, w\u00e4hrend das HMI keine separate Tag-Datenbank ben\u00f6tigt, um Informationen \u00fcber die Sensoren zu erhalten. Der dritte ist integrierte Daten und Diagnosen, was bedeutet, dass jedes Ger\u00e4t Informationen \u00fcber seine Arbeit verarbeitet, n\u00e4mlich Motorstrom, Z\u00e4hlung der Zyklen, Fehlercodes und Energieverbrauch, aber diese Informationen sind von einem einzigen Punkt aus verf\u00fcgbar und bleiben nicht in einem propriet\u00e4ren Ger\u00e4t stecken.<\/p>\n

\"Was<\/p>\n

TIA Portal: Siemenses Umsetzung der vollst\u00e4ndig integrierten Automatisierung<\/h2>\n

\u201cVollst\u00e4ndig integrierte Automatisierung\u201d bezieht sich haupts\u00e4chlich auf das Siemens TIA Portal. Das TIA Portal ist die Software-Engineering-L\u00f6sung, in der alle Ger\u00e4te der Siemens-Automatisierungstechnologien Teil einer einzigartigen Entwicklungsumgebung werden. Fr\u00fcher gab es einzelne Werkzeuge, mit STEP 7 zur Programmierung von Siemens S7-300 PLCs und WinCC flexible zur Konfiguration der HMIs. Alle Software hatte unterschiedliche Schnittstellen, Tag-Datenbanken und Versionen. Das TIA Portal hat alles einfach und einheitlich gemacht. Der Ingenieur kann ein Projekt erstellen, das alle Arten der Erstellung des PLC-Programms, der HMI-Bildschirme, der Antriebsdaten und der Sicherheitslogik umfasst. Ein einzelner Tag wird einmal im PLC verwendet, um es zu programmieren, und schnell auf der HMI angezeigt.<\/p>\n

Es ist entscheidend, zwischen dem TIA Portal und dem allgemeineren Konzept der integrierten Automatisierung zu unterscheiden. W\u00e4hrend das TIA Portal ein spezifisches Produkt von Siemens ist, ist integrierte Automatisierung das Konzept, das das TIA Portal umsetzt. Zum Beispiel kann es integrierte Automatisierung geben, auch wenn kein einziges Siemens-Ger\u00e4t in einer Fabrik vorhanden ist, wenn alle Ger\u00e4te in dieser Fabrik Standardprotokolle f\u00fcr die Kommunikation und ein gemeinsames Datenmodell verwenden. Umgekehrt ist es durchaus m\u00f6glich, eine Fabrik voller Siemens-Ger\u00e4te zu haben, die nicht integriert sind, weil die Maschinen einzeln in Betrieb genommen und nicht verbunden wurden. Daher ist das Werkzeug nicht das Ziel, sondern vielmehr das Produktionssystem, in dem alle Ger\u00e4te von einem zentralen Punkt aus zugegriffen und gesteuert werden k\u00f6nnen, w\u00e4hrend Daten zwischen den Produktions- und Gesch\u00e4ftssystemen flie\u00dfen. Forschungen zu McKinsey & Company<\/a> digitaler Fertigung identifizieren konsequent die Datenintegration \u2014 die F\u00e4higkeit, Produktionsdaten in Echtzeit zu sammeln, zu kontextualisieren und darauf zu reagieren \u2014 als den wichtigsten Faktor f\u00fcr die Produktivit\u00e4ts- und Qualit\u00e4tsverbesserungen, die Industrie 4.0 verspricht.<\/p>\n

Die Kernkomponenten einer vollst\u00e4ndig integrierten Automatisierungsarchitektur<\/h2>\n

A vollst\u00e4ndig integrierte Automatisierung<\/strong> System ist keine einzelne Box. Es handelt sich um eine geschichtete Architektur, in der jede Schicht auf der darunter liegenden aufbaut und in der die Integration zwischen den Schichten den Wert schafft. Die folgende Tabelle fasst die Kernkomponenten und ihre Rollen im integrierten Ganzen zusammen.<\/p>\n

\"Die<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Komponentenebene<\/th>\nWas es bewirkt<\/th>\nWie Integration Wert hinzuf\u00fcgt<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Einheitliche Engineering-Plattform<\/strong><\/td>\nBietet eine einheitliche Softwareumgebung zur Programmierung von PLCs, zur Konfiguration von HMIs, zur Einrichtung von Antrieben und zur Verwaltung von Sicherheitslogik. In der Siemens-Welt ist dies das TIA Portal. Andere Anbieter haben ihre eigenen Plattformen; offene Architekturen basieren auf standardisierten Werkzeugen und Protokollen anstelle der Umgebung eines einzelnen Anbieters.<\/td>\nBeseitigt die erneute Eingabe von Daten zwischen Werkzeugen. Reduziert die Ingenieurzeit um 20\u201340 % im Vergleich zu Multi-Tool-Umgebungen. Vereinfacht das \u00c4nderungsmanagement und die Versionskontrolle. Ein einmal definierter Tag wird \u00fcberall verwendet.<\/td>\n<\/tr>\n
Integrierte industrielle Kommunikation<\/strong><\/td>\nPROFINET, PROFIBUS, EtherNet\/IP, OPC UA, MQTT \u2014 die Protokolle, die Daten zwischen Ger\u00e4ten \u00fcbertragen. In einer TIA-Architektur wird die Kommunikation automatisch aus der Hardwarekonfiguration konfiguriert, nicht manuell zugeordnet.<\/td>\nGarantiert, dass jedes Ger\u00e4t mit jedem anderen Ger\u00e4t und mit den \u00fcbergeordneten Systemen kommunizieren kann. Reduziert die Inbetriebnahmezeit und eliminiert Protokoll\u00fcbersetzungs-Gateways, die Kosten und Latenz hinzuf\u00fcgen.<\/td>\n<\/tr>\n
Integrierte Sicherheit<\/strong><\/td>\nSicherheitssteuerungen, Sicherheits-I\/O und Sicherheitsantriebe, die im selben Netzwerk wie die Standardautomatisierung arbeiten und dieselben Engineering-Tools verwenden. Sicherheitslogik wird zusammen mit Standardlogik programmiert, nicht in einem separaten, isolierten System.<\/td>\nReduziert die Verkabelung, vereinfacht die Fehlersuche und erm\u00f6glicht es, Sicherheitsfunktionen zu \u00e4ndern, ohne die physische Verkabelung zu \u00e4ndern. Ein Sicherheitsfehler wird zusammen mit den Standarddiagnosen gemeldet, was dem Bediener ein vollst\u00e4ndiges Bild des Zustands der Maschine gibt.<\/td>\n<\/tr>\n
Integrierte Diagnostik und Energiemanagement<\/strong><\/td>\nJedes Ger\u00e4t meldet seinen Betriebsstatus, Fehlercodes und den Energieverbrauch an ein zentrales System. Die Daten sind standardisiert und ohne propriet\u00e4re Software oder eine direkte Verbindung zu jedem Ger\u00e4t zug\u00e4nglich.<\/td>\nErm\u00f6glicht vorausschauende Wartung durch Trendanalysen von Motorstr\u00f6men und Zykluszeiten. Reduziert die Energiekosten, indem Leerlauflasten identifiziert und Prozessabl\u00e4ufe optimiert werden. Bietet die Datenbasis f\u00fcr Nachhaltigkeitsberichte und CO2-Bilanzierung.<\/td>\n<\/tr>\n
Vertikale Integration zu MES und ERP<\/strong><\/td>\nDie Automatisierungsschicht kommuniziert Produktionsdaten \u2014 Z\u00e4hlungen, Qualit\u00e4tsresultate, Ausfallzeiten \u2014 an das Manufacturing Execution System (MES) und von dort an das Enterprise Resource Planning (ERP)-System. Die Kommunikation ist bidirektional: Ein ERP-Auftrag kann eine \u00c4nderung des Produktionsrezepts auf der Fertigungsebene ausl\u00f6sen.<\/td>\nSchlie\u00dft den Kreis zwischen Gesch\u00e4ftsplanung und Produktionsausf\u00fchrung. Reduziert die manuelle Dateneingabe, eliminiert Latenzen in der Produktionsberichterstattung und erm\u00f6glicht die Echtzeitverfolgung und R\u00fcckverfolgbarkeit von Auftr\u00e4gen.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Was Totally Integrated Automation der Fabrik liefert<\/h2>\n

Die Vorteile der vollst\u00e4ndigen Integration der Automatisierung sind keine blo\u00dfen theoretischen Konzepte. Sie sind praktisch sichtbar. Man kann die positiven Auswirkungen der Automatisierung auf Produktionsprozesse wie auf der Fertigungsebene, in der Engineering-Abteilung und in der Wartungsabteilung sehen. Zu den wichtigsten Vorteilen, die von den Herstellern aus dem \u00dcbergang von isolierten zu integrierten Formen der Automatisierung genannt werden, geh\u00f6ren die folgenden.<\/p>\n