Das Konzept von Zeugwerk bringt CEO Matthias Pfurtscheller auf den Punkt: „Mit dem Framework und dem Creator bringen wir viele Elemente moderner Softwareentwicklung in die Welt der Steuerungssoftware ein und ermöglichen damit einen standardisierten, ganzheitlichen und nachhaltigen Entwicklungsansatz.“ Ergänzend stelle der Unternehmensbereich Services den Kunden Kompetenzen zur Verfügung, um spezifische Lösungen umzusetzen bzw. moderne Softwareparadigmen, wie CI/CD-Tools und Unit-Testing, einzusetzen.
Inwieweit Anwender vom modernen Software-Engineering profitieren können, lässt sich laut Pfurtscheller an folgendem Paradebeispiel verdeutlichen: „Das Maschinenbauunternehmen Nordfels hat bereits vor einigen Jahren erkannt, dass Standardisierung im Entwicklungsprozess einen klaren Vorteil hinsichtlich Geschwindigkeit und Qualität bei der Umsetzung von Maschinenprojekten ergibt. Es ist damit ein idealer Kunde für Zeugwerk, einerseits weil Nordfels den möglichen Nutzen durch einen standardisierten Entwicklungsprozess bereits kennt, andererseits weil wir unmittelbar weiterhelfen können, um neue Möglichkeiten von Twincat und moderner Softwareentwicklung umzusetzen.“ Umfassende Unterstützung stellten bei diesem Projekt die österreichischen Beckhoff Vertriebsbüros in Hagenberg und Innsbruck bereit.
Offene und moderne Softwareplattform
Zeugwerk kann bereits auf 20 Jahre Twincat-Erfahrung zurückgreifen und ist seit 2022 auch als Beckhoff Solution Provider aktiv. Laut Pfurtscheller erhält man durch die offene Beckhoff-Steuerungsplattform die Möglichkeit, moderne Softwareparadigmen wie Objektorientierung, Codegenerierung oder Testautomatisierung effizient umzusetzen. Dabei biete Twincat alle notwendigen Schnittstellen, stelle eine API bei seinen Produkten zur Verfügung und öffne damit die Tür zu modernen Arbeitsweisen in der Entwicklung von Steuerungssoftware. Und weiter: „Durch die Möglichkeit, sowohl Engineering als auch Runtime über entsprechende Schnittstellen automatisiert ansprechen zu können, bildet Twincat die Voraussetzung, um moderne Entwicklungsansätze realisieren zu können. Wichtige Bestandteile dabei sind das Automation Interface und die PC-basierte Steuerungsplattform.“
Unter Software-Engineering versteht Zeugwerk die ganzheitliche und nachhaltige Sicht auf den gesamten Lebenszyklus eines Softwareprodukts. Es gehe darum, von der Anforderungsanalyse über die Projektierung und Implementierung bis hin zur Inbetriebnahme, Nutzung und Betreuung einer Software eine möglichst umfangreiche Standardisierung zu erreichen. Erst dadurch könne die Qualität und Geschwindigkeit in der Entwicklung trotz steigender Anforderungen und Fachkräftemangel beibehalten oder sogar gesteigert werden. Pfurtscheller: „Wir arbeiten nach dem Motto ‚Tun was funktioniert, um schneller bessere Software zu entwickeln‘. Dabei erfinden wir das Rad nicht neu, sondern bringen IT-Elemente in die Welt der Automatisierungstechnik ein.“ Zudem sei es wichtig, dass die Softwareentwickler und -entwicklerinnen unmittelbar einen Nutzen für die eigene tägliche Arbeit erkennen könnten und durch neue oder geänderte Arbeitsweisen nicht überfordert würden.
Frameworks erleichtern die Softwareentwicklung
In der Softwareentwicklung hat sich gezeigt, dass der Einsatz von Frameworks ein Schlüssel für einfache und effiziente Arbeitsweisen darstellt. Mit Vorlagen, Bibliotheken und Standardmodulen definieren sie große Teile der Struktur und der Architektur eines Softwareprodukts. Dadurch können sich Softwareentwickler auf die funktionalen sowie projektspezifischen Anforderungen in der Programmierung konzentrieren und mit einer standardisierten Softwarearchitektur arbeiten. Durch die vorgegebene, oft modulare Struktur erhält man bei der Framework-basierten Entwicklung zusätzlich eine Unterstützung für standardisierte Arbeitsweisen in der Projektierung und Inbetriebnahme. Weiterhin bietet die Standardisierung viel Potenzial und zahlreiche Möglichkeiten, verschiedene Schritte im Entwicklungsprozess, wie Dokumentation, Testen, Ausliefern und Codegenerierung, zu automatisieren.
Beim Zeugwerk Framework handelt es sich um ein standardisiertes Applikationstemplate und verschiedene Bibliotheken mit umfangreichen Funktionen zur Anwendungsentwicklung. Aspekte wie Kommunikation, Daten, Funktionseinheiten und diverse Bausteine zur Umsetzung von Maschinenprozessen sind dabei standardisiert abgebildet. Der Zeugwerk Creator ist eine Erweiterung der Twincat-Entwicklungsumgebung TcXaeShell, welche die Applikationsentwicklung durch kontextspezifische Menüs, Dialoge und Funktionen sowie durch die Standardisierung mit dem Zeugwerk Framework deutlich vereinfacht und beschleunigt. Zur Einbindung als Plug-in ergänzt Pfurtscheller: „Die Erweiterung der TcXaeShell durch den Creator ermöglicht eine nahtlose Integration mit dem Zeugwerk Framework, um einheitliche, schnelle und fehlerfreie Arbeitsweisen zu etablieren. Dies bietet vor allem den Vorteil, dass die bestehende, gewohnte Entwicklungsumgebung um neue Funktionen für die standardisierte Anwendungsentwicklung erweitert und damit die Einarbeitungszeit auf ein Minimum reduziert wird. Der Applikateur muss die Twincat-Umgebung also nie verlassen.“
Durch das Twincat Automation Interface habe man die Einbindung sehr leicht realisieren können. Es sei die notwendige Schnittstelle zur Engineering-Umgebung Visual Studio bzw. TcXaeShell, um programmatisch auf ein Projekt zugreifen zu können. Das Fazit: Ohne das Automation Interface wäre eine Integration nicht möglich gewesen.
Deutliche Vorteile für den Maschinenbau
Ein weiterer Vorteil des Twincat Automation Interface – so Pfurtscheller – liege in der automatischen Codegenerierung, welche die Entwicklung massiv beschleunige. Die Konfiguration einer Anlagensoftware mit den entsprechenden Bausteinen und dem meist ähnlichen Aufbau lasse sich auf diese Weise deutlich schneller realisieren. Im Anschluss könne der Anwender wie gewohnt in der Twincat-Umgebung programmieren und weiterentwickeln. „Der Anwender konfiguriert über die Funktionen des Zeugwerk Creator seine Applikation, ohne eine Zeile Code schreiben zu müssen. Der Aufbau der Applikation bleibt für jede Applikation gleich und ist projektspezifisch in kürzester Zeit erstellt. Automatisch generierte Testumgebungen für die Inbetriebnahme oder Backup/Restore-Möglichkeiten für Daten sind weitere Vorteile, die durch die Integration und die Verwendung des Creator zur Verfügung stehen. So konnte beispielsweise Nordfels die Zeit für das Erstellen eines größeren Maschinenprojekts von mehreren Tagen auf wenige Stunden verkürzen“, führt Pfurtscheller weiter aus.