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So viel Entspannung war selten. Anwender und Anbieter aus unterschiedlichen Unternehmen, die zum FDI-Roundtable zusammengekommen sind, sind sich einig: Die Hauptarbeit ist geschafft. FDI, der eine Standard für die Feldgeräteintegration, ist Realität. Und das grenzt an ein Wunder.
Denn am Anfang der Entwicklung stand eine wüste Schimpftirade der Anwender, 2005 auf der Namur-Hauptsitzung. Die Chemie-Automatisierer wollten sich nicht wieder zwei Standards gefallen lassen wie bei der Feldbustechnik. Für die Feldgeräte-Integration hatten sich ebenfalls zwei Technologien entwickelt, die eine auf Basis EDDL (Electronic Device Description Language), die andere bekannt als FDT/DTM (Field Device Tool/Device Typ Manager). Jede hatte ihre Besonderheiten und Verfechter. Die Vielfalt hatte Vorteile. Jeder Anwender konnte die Technik wählen, die seinen Bedürfnissen am ehesten entsprach. Doch den Nachteil, mit der Wahl eines Leitsystems auf ein reduziertes Angebot festgelegt zu sein, auf Feldgeräte, die entweder EDDL oder DTM „sprechen“, wollte die Branche nicht akzeptieren. Sie forderte vehement: Einigt euch auf ein einheitliches Konzept für die Feldgeräteintegration.
Es gab wohl nicht viele, die damals an den Erfolg eines solchen Vorhabens glaubten. Auch nicht alle Teilnehmer am Roundtable im September 2015. „Ich musste eine Lernphase durchlaufen“, gibt Achim Laubenstein von ABB zu, der die FDI-Entwicklung maßgeblich vorangetrieben hat. „Doch schließlich haben wir von ABB so wie alle anderen großen Prozessautomatisierer erkannt: Es bringt nichts, gegeneinander zu arbeiten. Nur gemeinsam können wir die Wünsche unserer Kunden erfüllen.“
Sven Seintsch, Bilfinger, vertritt beim Roundtable die Namur. Der Weg war doch recht steinig, meint er: „Wir haben anschieben müssen, um das Projekt am Leben zu erhalten, gegen die Widerstände, die es anfangs gab. Doch wir haben die Entwicklung von FDI als einzige Möglichkeit einer zukunftsträchtigen Geräteintegration gesehen.“ Ohne diese einheitliche Technik habe man in Automatisierungsprojekten einen Riesenaufwand, um die komplette Palette der Feldgeräte im Leitsystem zu integrieren. „Wir hielten FDI für einen sehr guten Vorschlag, um hier Abhilfe zu schaffen. Nun sind wir beinahe am Ziel“, meint Sven Seintsch, der bei Bilfinger Maintenance in Frankfurt-Höchst im Prüflabor tätig ist.
Die Namur blieb dran, unterstützte die ersten Hersteller, die sich auf einen Standard verpflichten wollten, und half somit, die anderen mitzuziehen. Nun arbeitet Seintsch‘ Namur-Arbeitskreis an einer Revision der Namur-Empfehlung NE 105, die den FDI-Standard stützen und zu seiner Weiterentwicklung beitragen soll. Sie soll noch 2015 erscheinen.
Aber auch bei den Leitsystem- und Feldgeräteanbietern herrschte Leidensdruck. Alexander Kaiser schildert aus der damaligen Perspektive 2006 bis 2013 bei ABB: „In der Gerätesparte hatten wir ein großes Problem, und das hieß Aufwand. Wir entwickelten sehr aufwendige DTMs. Gleichzeitig erstellten wir aber auch DDs und, da diese damals noch nicht harmonisiert waren, nicht nur eine DD pro Gerät.“ Als Produktmanager war er daher von Anfang an begeistert von der Idee eines Standards. Kaiser freut sich: „Künftig wird es ein Stück Software pro Gerät geben, das die Geräteintegration unterstützt.“ Heute leitet Kaiser das Produktmanagement bei CodeWrights, ein Unternehmen, hinter dem Endress+Hauser und Pepperl+Fuchs stehen und das eine „Adapter-Technik“ für die Umsetzung bestehender DDs und zukünftiger FDI Device Packages zu FDT bietet.
Andreas Fuchs, seit April 2015 Geschäftsführer bei Emerson Process Management Deutschland, erinnert sich: „Die Diskussionen auf dem Weg zum FDI-Standard wurden mit viel Herzblut betrieben.“ Er ist überzeugt, dass FDI für Lieferanten- und Anwenderseite Investitionsschutz bedeutet – im Gegensatz zu den alternativen Technologien EDDL oder FDT/DTM. Laubenstein pflichtet bei: „Schließlich haben alle erkannt, dass man über eine Integrationstechnologie keinen Wettbewerb gestalten kann.“
Für die Feldbusorganisationen war die Entwicklung zu einem gemeinsamen Standard mit noch mehr Schmerzen verbunden. Karsten Schneider, Vorstand von Profibus & Profinet International (PI), räumt ein: „Die Organisationen waren durch die Feldbuskriege erzogen, kompromisslos hinter der eigenen Technologie zu stehen.“ Das stärkere Miteinander der Firmen schließlich führte zur Kooperation der sich bildenden FieldComm Group und PI.
Gibt es immer noch Bedenkenträger? Die Erfahrungen sind unterschiedlich. Dr. Jürgen Ficker, Leiter Portfolio, Innovationen und Projekte bei Siemens Prozessinstrumentierung, hört zwar von Kunden ab und an die Frage, was FDI denn überhaupt bringe. „Ich stelle dann aber meist fest, dass das Wissen über die neue Integrationstechnologie noch sehr vage ist. Sobald ich die Vorteile erläutert habe, sind die Bedenken ausgeräumt.“
"Eine Integrationstechnologie, die aus den Fehlern der Vergangenheit gelernt hat."
Es seien viele gebrannte Kinder unter den jetzigen Bedenkenträgern, meint Sven Seintsch: „Die Feuertaufe steht ja auch noch aus. Wir haben uns erste Tools angeguckt. Das sah sehr gut aus.“ Vor dem nächsten Test, der Einbindung einer Vielzahl von Geräten unterschiedlicher Hersteller in die diversen Leitsysteme, traut sich Seintsch bereits zu urteilen: „Hier kommt eine Geräteintegrationstechnologie, die aus den Fehlern der Vergangenheit gelernt hat. Noch keine Integrationstechnologie zuvor war je so marktreif wie FDI.“
Eine Aussage, die alle überzeugen sollte. Schneider kennt sogar zahlreiche Unternehmen, die dringend darauf warten, dass FDI mit all seinen Bausteinen inklusive Testumgebung endlich vollständig ist. Einhellig sind die Roundtable-Teilnehmer der Meinung: Bei FDI konnte man eine deutlich höhere und besser getestete Qualität entwickeln als bei seinen Vorgängern. Dr. Jürgen Ficker von Siemens spricht den entscheidenden Punkt an: „Es gibt kaum Spielraum in der Spezifikation, durch den eine Firma den Standard so, eine andere ihn anders auslegen könnte. Das sind die besten Voraussetzungen, um das große Ziel zu erreichen: Alle Geräte sind in allen Host-Systemen integrierbar.“ Mit dem FDI-Standard stehen zugleich die Werkzeuge zur Verfügung, mit denen Hersteller Produkte entwickeln können.
Der Weg zur Nutzung von FDI ist für die Gerätehersteller denkbar einfach. FDI-Packages für Feldgeräte lassen sich auf Basis einer EDD und optional eines DTMs entwickeln. PI und die FieldComm Group bieten zudem Trainings zur Unterstützung an. Die Hauptarbeit liegt im Augenblick bei den Host-Herstellern, die sicherstellen müssen, dass die FDI-Packages der Geräte in ihre Systeme reibungslos integriert werden. Ein erstes Standalone-Tool von ABB wurde bereits vorgestellt. Doch für die Leitsystementwickler gibt es noch eine Menge zu tun, auch bei den Firmen, die die FDI-Entwicklung von vorneherein mit vorangetrieben haben. „In den nächsten Jahren werden wir viele FDI Hosts sehen“, ist Karsten Schneider überzeugt.
Einen genauen Termin kann kein Vertreter der Leitsystem-Anbieter am Roundtable nennen. Doch die komplette Integration in die Host-Systeme wird in den nächsten Release-Entwicklungsrunden angegangen. Die kommenden zwei Jahre sind für alle ein vernünftiger Zeithorizont. Eingebettet in die normalen Produkt-Releases werden die Anwender den Umstieg auf die FDI-Technik im Einzelfall vielleicht gar nicht merken. „Keiner unserer Kunden muss FDI erlernen“, betont Laubenstein.
Auch viele Feldgeräte-Hersteller beginnen mit der Freigabe der Spezifikation nicht bei Null. Mit Endress+Hauser war einer der Marktführer schon bei der Entwicklung dabei. Andere, wie etwa Samson, konnten als Beta-Tester Erfahrung sammeln. PI und FieldComm Group vertreiben nun die Tools für die Entwicklung der FDI-Packages. Sven Seintsch weiß es aus erster Hand: „Von etlichen Feldgeräte-Herstellern gibt es ganz klare Aussagen, dass sie künftig FDI-Packages für ihre komplette Gerätepalette anbieten werden. Bei der nächsten Namur-Hauptsitzung werden wir da Einiges sehen, vom diesjährigen Sponsor Krohne.“
"Gangbarer Weg, um aus den teuren DTM- und DD-Welten herauszukommen"
Bestätigung kommt von CodeWrights als Serviceprovider. Alexander Kaiser nimmt reges Interesse wahr: „Viele Feldgeräte-Hersteller, die bisher DTMs und DDs entwickelt haben, wollen einen gangbaren Weg aufgezeichnet bekommen, wie sie aus diesen Welten, die viel Geld kosten, herauskommen.“ Ein großer Pluspunkt sei, dass die FDI-Packages künftig in FDT-Frames genutzt werden können. Denn die bestehenden Installationen würden schließlich noch lange laufen, typischerweise zehn Jahre und mehr. „Das wird zum Zünglein an der Waage, damit sich Hersteller und Anwender für FDI entscheiden.“
Wenn schließlich Systeme und Geräte FDI-fähig auf dem Markt sind, werden die Kunden dann das, was sie einst forderten, auch kaufen? Sven Seintsch ist zuversichtlich: „FDI wird auf der Systemseite ganz automatisch in die Anlagen kommen. Und auch Standalone-Tools, von denen es sicherlich bald mehrere von verschiedenen Herstellern geben wird, werden die Anwender nutzen." Die Akzeptanz werde schnell wachsen, wenn aktuelle Probleme nicht mehr auftauchen: Leitsysteme, die man updaten muss, damit einzelne Geräte wieder funktionieren – mit der Folge, dass dann andere Geräte ausfallen.
Interoperabilität ist das große Plus von FDI – auch wenn die Tests noch ausstehen. „Wenn Gerätehersteller die Entwicklungswerkzeuge benutzen, dann wird das funktionieren“, meint Laubenstein. Einem ausdrücklichen Wunsch der Anwender wird damit Rechnung getragen. Seintsch legt jedoch nach: „Wir würden gerne nachvollziehen können, ob wirklich in allen Systemen die Common Host Components eingesetzt werden." Ein Maximum an Sicherheit wollen die Profibus Nutzerorganisation und die FieldComm Group bieten. Gemeinsam arbeiten sie an Konformitätstests für die Hosts. Schneider führt aus: „Wenn die ersten Systeme auf den Markt kommen, werden diese gegen eine Norm getestet sein. Auch für die Geräte werden wir Konformitätstests anbieten. Diese werden verpflichtend sein.“ Im Prüflabor von Bilfinger steht man in den Startlöchern. „Wir werden genau verfolgen, ob alles wie versprochen funktioniert“, sagt Seintsch.
Wird sich die FDI-Technik vor allem in modularen Anlagen wiederfinden, wie das viele prognostizieren? Jürgen Ficker von Siemens sagt voraus: „Wir werden schnell feststellen, dass wir Probleme, die spezifisch aus der künftigen Anlagenmodularität resultieren, mithilfe von FDI elegant lösen können.“ FDI würde damit zum Steigbügel für modulare Anlagentechnologie. „Noch sind wir ganz am Anfang. Anlagenmodule sollen zukünftig auch über einen Treiber eingebunden werden. Dabei ist auch FDI-Technologie im Gespräch. Derzeit wird diskutiert, den FDI-Server direkt in die einzelnen Module zu packen und damit die Feldgeräteinformationen für alle zugänglich zu machen," sagt Sven Seintsch.
Auch bei FDI selbst wird es noch manche technische Weiterentwicklung geben. Alexander Kaiser beschreibt die nächsten Schritte: „Wir beschäftigen uns mit dem Einsatz von FDI für weitere Protokolle, beispielsweise ISA100, und auch mit der Umsetzung auf mobilen Endgeräten. Und wir werden inzwischen mit Anfragen aus anderen Industrien konfrontiert, die sich ebenfalls für FDI interessieren.“
Für Industrie 4.0 ist FDI bestens vorbereitet
Weitere Anforderungen werden entstehen, wenn die ersten Anlagen mit FDI laufen. Andreas Fuchs von Emerson erinnert: „Eine Hürde ist noch zu nehmen. Wir werden Überzeugungsarbeit leisten müssen, um Anlagen für Pilotanwendungen zu finden.“ Einige Kunden haben bereits Interesse. Wenn die Akzeptanz dann da sei und die Technik in die breite Anwendung gehe, werde es darum gehen, die gute Integration auch sinnvoll zu nutzen. Damit sei man bei Industrie 4.0“, verdeutlicht Fuchs: „Es geht darum, die Daten zu analysieren und daraus Aktionen abzuleiten. FDI hilft dabei, eine größere Transparenz zu schaffen.“
Die neue Feldgeräte-Integrationstechnologie ist bereits heute für Industrie 4.0 bestens gewappnet: Aus dem Blickwinkel von Kaiser ein FDI-Erfolgsfaktor: „FDI verwendet das OPC-UA-Informationsmodell. Damit werden reale Geräte als virtuelle Objekte abgebildet. Ihre Daten können über das Internet für Anwendungen verfügbar gemacht werden. Offene OPC-UA-Schnittstellen fordere auch die Namur, verdeutlicht Seintsch. Auf der Hauptsitzung werde man anhand einer prototypischen Lösung demonstrieren, wie dies funktionieren könne.
Auch international wird FDI Bedeutung erlangen, da herrscht Konsens. Immerhin waren nahezu alle international bedeutenden Leitsystemhersteller bei der Entwicklung eingebunden. Fuchs meint: „Einen regionalen Startpunkt wird es geben. Doch die Engineering-Firmen und die Endkunden sind global tätig. Daher ist es nur eine Frage der Zeit, bis FDI sich weltweit verbreiten wird.“
Dazu trägt bei, dass die Weiterentwicklung federführend der FieldComm Group übertragen wurde. Schneider von PI erläutert: „Die FieldComm Group managt den Prozess. Und wir arbeiten gleichberechtigt in den Arbeitsgruppen mit.“ Somit ist die Forderung der Namur nach einer Nachfolgeorganisation für die zwischenzeitlich gegründete und wieder aufgelöste FDI Cooperation erfüllt. Die Pflege der Technologie übernehmen die gleichen Leute wie bisher, nämlich die, die sich damit auskennen.
