Automatisierungs- und Assistenzsysteme aus dem Systembaukasten

Der Elektronikspezialist STW aus Kaufbeuren im Allgäu bietet seinen Kunden Hardware, Software und Integration für die anspruchsvollsten Automatisierungsaufgaben in mobilen Arbeitsmaschinen aus einer Hand. Diese Produkte und Dienstleistungen bündelt das Unternehmen im STW-Systembaukasten. Das modulare Konzept beschleunigt die Entwicklung und Implementierung von Automatisierungssystemen für Bau-, Land-, Forst-, Kommunal- und Sondermaschinen. Es macht es Maschinenherstellern einfach, schnellstmöglich Antworten auf Kundenanforderungen und zukunftsweisende Branchentrends zu liefern. 

STW gilt seit jeher als Spezialist für frei programmierbare Steuerungen, robuste Sensorik und smarte Kommunikationsmodule. Der STW-Systembaukasten hält jedoch weit mehr Leistungen und Vorteile für Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen als die reine Hardware-Kompetenz bereit. Das ganzheitliche Angebot setzt sich ausfolgenden Einzelbausteinen zusammen:

Flexible und robuste Automatisierungs- und Digitalisierungshardware

Die frei programmierbaren Steuerungen von STW sind insbesondere für Anwendungen mit besonders herausfordernden Ansprüchen an die funktionale Sicherheit optimiert. Die robuste ESX.4-Controllerfamilie stellt dank skalierbarem Portfolio Lösungen für nahezu jede Applikation bereit. Vom Flaggschiff ESX.4cl mit Multicore-Aurix-Prozessor und High-Speed ISOBUS Support über die bereits nach ASIL B zertifizierte ESX.4cm-a bis hin zur smarten Kompaktsteuerung ESX.4ct mit integriertem Bluetooth-Modul und 6-Achs-Gyroskop: Maschinenherstellern stehen alle Optionen offen, intelligente, funktional sichere und leistungsstarke Automatisierungssysteme zu realisieren. Für nochmals anspruchsvollere Applikationen, beispielsweise autonome Funktionen mit KI-Integration, steht zur bauma in München die High-Performance-Plattform HPX bereit.

Das Sensorprogramm von STW bietet hochrobuste Messsysteme für Temperatur, Druck, Dehnung, Neigung und Winkelgeschwindigkeit. Insbesondere die neuentwickelte SMX.igs-a IMU (Inertial Measurement Units) demonstriert die Innovationskraft der STW-Entwicklungsabteilung. Der intelligente Sensor misst Beschleunigungen und Drehraten in allen drei Raumachsen und berechnet daraus die Neigungswinkel. Mit frei konfigurierbaren Filteralgorithmen lässt sich die Messwertstabilität nochmals erhöhen. Für maximale Flexibilität steht der leicht zu integrierende Sensor als Standardversion mit Sicherheitslevel Pl b und als Variante mit redundanter interner Sensorik als SIL2 / Pl d- -Version zur Verfügung.

Um die erfassten Messwerte der Sensoren und Daten der Automatisierungskomponenten in vernetzte (Cloud-) Systeme zu übertragen, kommen die Kommunikationsmodule der TCG-4-Serie zum Einsatz. Sie verfügen über 4G/3G/2G-, WiFi- und Bluetooth-Schnittstellen und erfüllen bereits heute die Anforderungen der Mitte 2025 in Kraft tretenden Cyber-Security-EU-Richtline RED-DA. Weiterhin gewährleistet die TCG-4-Serie mit vordefinierten Softwarebausteinen einen nutzerfreundlichen Einstieg in das AWS (Amazon Web Services) Ökosystem. 

Zentralelektriken, Bordnetzsteuergeräte und Displaylösungen runden das umfassende Hardware-Angebot von STW ab. Allen Komponenten ist die maximale Robustheit gemein, die sie für Anwendungen mit widrigsten Umgebungsbedingungen prädestinieren. Offene Schnittstellen gewährleisten maximale Flexibilität in der Applikationsentwicklung.

Open-Source-Software für eine anwenderfreundliche Programmierung

Die Implementierung, Inbetriebnahme und Analyse der Automatisierungssysteme von STW gelingt Maschinen- und Anwendungsentwicklern nutzerfreundlich mit der Software-Plattform openSYDE von STW. Diese für Safety-Anwendungen bis SIL 2 / PL d TÜV-zertifizierte open-source Lösung deckt den gesamten Produktlebenszyklus der Maschine ab. Die komplette Systemdefinition, -konfiguration, –pflege und -dokumentation – sowohl von STW-Hardware als auch von kompatiblen Komponenten zertifizierter Partner – ist mit openSYDE möglich. Alle systemrelevanten Daten und Informationen stehen jederzeit in einheitlicher Form zur Verfügung. In Verbindung mit der Automatisierungsplattform Neuron Power Engineer steht openSYDE als hocheffiziente, offene IEC61131-3 Entwicklungs- und Laufzeitumgebung bereit. Mit einer „C“-IDE und der Unterstützung von Matlab / Simulink bedient STW auch die Ansprüche an Programmierungen mit größten Ansprüchen an Laufzeitgeschwindigkeit oder an Software-Modellierung zur Abbildung komplexester Algorithmen.

Mit openSYDE.X arbeitet STW bereits an der nächsten Evolutionsstufe der Softwareplattform. openSYDE.X fungiert als hardware-, hersteller- und betreiberunabhängiges Framework, das die Betriebs- und Zustandsdaten der Maschinen in einem offenen und transparenten Format zur Verfügung stellt und in die Cloud transportiert. Die aufwändige Programmierung von Middleware, welche die Maschinendaten für cloudbasierte Prozesssoftware nutzbar macht, entfällt.

Integrationsservices und Cyber Security Support

Die Anforderungen an mobile Arbeitsmaschinen hinsichtlich Zertifizierungen und Normierung steigen in den letzten Jahren stetig. Mit der Maschinenverordnung MVO und dem Cyber Resilience Act CRA sind weitere Herausforderungen für Maschinenhersteller bereits am Horizont absehbar.

Maschinen müssen hocheffizient arbeiten, so einfach wie möglich zu bedienen und dabei gleichzeitig sicher im Betrieb sein. Brauchen Maschinenhersteller Support bei der Integration ihrer Hardware oder der Applikationsentwicklung, um diesen Anforderungen gerecht zu werden, bietet der STW-Systembaukasten passenden Dienstleistungen.

STW verfügt über Experten in der Applikationsentwicklung und -programmierung, der Portierung und Modifizierung der Applikationen, gerade auch von älteren oder Fremdsteuerungssystemen auf die zukunftssichere ESX.4-Controllerfamilie. STW-Spezialisten beraten zudem hinsichtlich der Systemarchitektur des Automatisierungssystems unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Funktionale Sicherheit. Cyber Security Experten unterstützen bei der Erfüllung der Konformität mit den bestehenden und bevorstehenden EU-Regulierungen, etwa dem bereits genannten CRA. Das Field-Application-Engineering-Team von STW kann zur Systembetreuung bzw. für intensiven Premium-Support von Großprojekten zum Einsatz kommen.

Ganzheitlicher Support für anspruchsvolle Maschinenhersteller

Der STW-Systembaukasten kombiniert die langjährige Expertise in der Digitalisierung sowie Automatisierung mobiler Arbeitsmaschinen mit dem Wissen um die nutzerfreundliche Integration der Lösungen. Die hochkompatiblen Hard- und Software-Produkte gewährleisten dank offener Schnittstellen maximale Flexibilität und Nutzerfreundlichkeit in der Maschinen- und Applikationsentwicklung. Wird dennoch Unterstützung benötigt, hält STW ein umfassendes Team an Servicespezialisten bereit, die Maschinenhersteller bei der Realisierung zukunftssicherer Systeme helfen. Diese einzigartige Kombination aus Hardware-, Software- und Serviceexpertise ermöglicht es Maschinenherstellern, notwendige Entwicklungs- und Integrationszeit und -kosten deutlich zu minimieren. Der Maschinenhersteller kann sich umfänglich auf seine Kernkompetenz fokussieren: die für seinen Markt bestmögliche Maschine zu konstruieren.

Das globale STW-Partnernetzwerk aus Distributoren und Systemintegratoren gewährleistet Support rund um den STW-Systembaukasten, egal in welchem Teil der Erde ihre Maschine entwickelt wird.