Mit OpenDCS stellt Copa-Data einen Architekturansatz vor, der Software-defined Automation, offene Standards wie das Module Type Package und modulare Produktionskonzepte für die Prozessindustrie zusammenführt. Basis ist die Zenon Softwareplattform, die unabhängig von Hardwareherstellern arbeitet und Prozessvisualisierung, Alarmierung, Historisierung sowie Batchverarbeitung nach S88 übernimmt.
Autor: Frank Hägele, Sales Director und Prokurist bei Copa-Data Deutschland
Copa-Data zeigt mit OpenDCS, wie sich Software und Hardware in der Prozessautomation trennen lassen.
Ein neuer Architekturansatz für die Prozessautomation trennt Software konsequent von Hardware und führt damit die Prinzipien offener Standards, softwaredefinierter Automatisierung und modularer Produktionskonzepte zusammen. Basis ist eine herstellerunabhängige Softwareplattform, die auf unterschiedlicher Hardware läuft und Prozessvisualisierung, Alarmierung, Historisierung sowie Batchverarbeitung nach S88 übernimmt.
Die industrielle Automatisierung befindet sich in einem grundlegenden Wandel: Über Jahrzehnte war sie von einem Hardware-First-Denken geprägt. Funktionen, Engineering und Betrieb waren eng mit spezifischen Steuerungen, Servern und proprietären Systemarchitekturen verbunden. Dieses Modell hat die Prozessindustrie zuverlässig getragen und bildet bis heute die Grundlage vieler Produktionsanlagen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Flexibilität, Modernisierbarkeit und die Integration von IT (Informationstechnologie) und OT (Operational Technology). Produktionsanlagen müssen sich schneller an neue Markt- und Produktionsanforderungen anpassen lassen.
Vor diesem Hintergrund etabliert sich zunehmend ein neues Architekturverständnis: Software-defined Automation. Dabei wird Software zum zentralen Träger von Funktionalität, Innovation und Weiterentwicklung. Nicht mehr die Hardware bestimmt die Möglichkeiten der Automatisierung, sondern die Softwarearchitektur.
Inhalt:
- Copa-Data zeigt mit OpenDCS, wie sich Software und Hardware in der Prozessautomation trennen lassen.
- Vom Hardware-First- zum Software-First-Ansatz
- Modularisierung braucht mehr als Standards
- Eine neue Rolle für das Prozessleitsystem
- OpenDCS als Antwort auf den Architekturwandel
- Beispiel aus der Pharmaproduktion
- Fazit
- Frank Hägele
Vom Hardware-First- zum Software-First-Ansatz
Traditionell waren Automatisierungsfunktionen eng an die zugrunde liegende Hardware gekoppelt. Änderungen an Produktionsanlagen gingen häufig mit Anpassungen von Steuerungssystemen, Serverstrukturen oder proprietären Architekturen einher. Modernisierungsprojekte waren oftmals mit hohem Aufwand und langen Lebenszyklen verbunden.
Mit Software-defined Automation verändert sich dieser Ansatz grundlegend. Automatisierungsfunktionen werden zunehmend von der Hardware entkoppelt. Offene Schnittstellen, virtualisierte Umgebungen und flexible Softwarearchitekturen ermöglichen es, bestehende Anlagen schrittweise weiterzuentwickeln, ohne ihre technische Basis vollständig ersetzen zu müssen.
Für Betreiber eröffnet dies neue Möglichkeiten. Investitionen lassen sich langfristig absichern, Modernisierungen können schrittweise erfolgen und neue Technologien lassen sich einfacher integrieren. Gleichzeitig entsteht die notwendige Flexibilität, um auf veränderte Marktanforderungen reagieren zu können.
Dabei geht es nicht darum, Hardware zu ersetzen oder ihre Bedeutung zu reduzieren. Vielmehr verschiebt sich der Schwerpunkt: Hardware wird zunehmend zur ausführenden Ebene, während Software die Grundlage für Funktionalität, Integration und Weiterentwicklung bildet.
Die Entkopplung von Software und Hardware eröffnet neue Möglichkeiten für die Architektur industrieller Produktionsanlagen. Systeme lassen sich einfacher integrieren, Anlagen schrittweise erweitern und neue Komponenten effizient einbinden. Gerade in der Prozessindustrie wird diese Flexibilität zunehmend zum Wettbewerbsfaktor.
Modularisierung braucht mehr als Standards
Parallel dazu setzt sich die Modularisierung als wichtiges Konzept in der Prozessindustrie durch. Produktionsanlagen werden zunehmend aus eigenständigen Prozesseinheiten aufgebaut, die flexibel kombiniert, erweitert oder modernisiert werden können.
Standards wie das Module Type Package (MTP) tragen hierzu wesentlich bei. Sie schaffen die Grundlage für die standardisierte Beschreibung und Integration modularer Prozesseinheiten und reduzieren den Aufwand bei deren Einbindung in übergeordnete Systeme. Ihr volles Potenzial entfalten solche Standards jedoch besonders dort, wo die zugrunde liegende Automatisierungsarchitektur selbst auf Offenheit und Flexibilität ausgelegt ist. Denn die Integration einzelner Module ist nur ein Teil der Herausforderung. Ebenso entscheidend ist die Fähigkeit, unterschiedliche Systeme effizient miteinander zu verbinden und über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg flexibel weiterzuentwickeln.
Modularisierung ist deshalb nicht allein eine Frage standardisierter Schnittstellen. Sie setzt auch eine Architektur voraus, die Erweiterbarkeit, Interoperabilität und langfristige Anpassungsfähigkeit unterstützt.
Eine neue Rolle für das Prozessleitsystem
Mit dieser Entwicklung verändert sich auch die Rolle des klassischen Prozessleitsystems: Historisch bestand die Aufgabe eines DCS (Distributed Control System) darin, Automatisierungsfunktionen zentral bereitzustellen und die verschiedenen Komponenten einer Anlage in einer gemeinsamen Systemarchitektur zusammenzuführen. Dieses Modell entstand in einer Zeit, in der Automatisierungssysteme weitgehend geschlossen und eng mit ihrer Hardware verbunden waren.
In softwaredefinierten und zunehmend modularen Automatisierungsarchitekturen verschieben sich die Anforderungen. Die zentrale Herausforderung besteht heute weniger darin, sämtliche Funktionen innerhalb eines einzelnen Systems abzubilden. Vielmehr geht es darum, unterschiedliche Systeme, Datenquellen und Prozesse effizient miteinander zu verbinden und in einen gemeinsamen Produktionskontext einzuordnen.
Die Diskussion verschiebt sich damit von der technischen Ausgestaltung einzelner Automatisierungssysteme hin zur Architektur der Gesamtanlage. Welche Funktionen werden künftig zentral bereitgestellt? Welche können unabhängig voneinander entwickelt und betrieben werden? Und welche Rolle übernimmt das Prozessleitsystem innerhalb einer offenen und flexibel erweiterbaren Automatisierungslandschaft?
OpenDCS als Antwort auf den Architekturwandel
Vor diesem Hintergrund beschreibt Copa-Data mit OpenDCS einen Architekturansatz für die Prozessautomation, der die Prinzipien offener Standards, softwaredefinierter Automatisierung und modularer Produktionskonzepte zusammenführt.
Die Grundlage hierfür bildet die Softwareplattform Zenon. Seit vielen Jahren verfolgt der Anbieter der Plattform einen herstellerunabhängigen Ansatz, der die Integration heterogener Systeme ermöglicht und offene Standards unterstützt.
Mit OpenDCS überträgt das Unternehmen die Prinzipien softwaredefinierter Automatisierung auf das Prozessleitsystem selbst. Während klassische DCS-Lösungen typischerweise Hard- und Software eines Herstellers in einer geschlossenen Architektur kombinieren, trennt der Ansatz die Softwareebene von der zugrunde liegenden Hardware. Die Softwareplattform kann auf unterschiedlichen Hardwareplattformen und in virtualisierten Umgebungen betrieben werden und bleibt dabei unabhängig von spezifischen Hardwareherstellern.
Die Softwareebene übernimmt dabei Aufgaben wie die übergreifende Prozessvisualisierung, Alarmierung, Audit Trail, Historisierung, S88-konforme Batchverarbeitung, Berichterstellung sowie die Integration von Informationen aus unterschiedlichen Quellen. Gleichzeitig schafft sie eine gemeinsame Basis für Bedienung, Monitoring und Engineering über System- und Herstellergrenzen hinweg.
Der Ansatz versteht sich damit nicht als klassisches DCS im traditionellen Sinn, sondern als offener Architekturansatz für Prozessanlagen, die zunehmend von Modularisierung, Interoperabilität und softwaredefinierten Konzepten geprägt werden.
Beispiel aus der Pharmaproduktion
Wie relevant dieser Ansatz sein kann, zeigt sich insbesondere in der Pharmaproduktion. Produktionslinien müssen regelmäßig erweitert oder angepasst werden, um neue Produkte, Verfahren oder regulatorische Anforderungen abzubilden.
Wird eine bestehende Produktionslinie um zusätzliche Filtrations- oder Dosierprozesse erweitert, müssen neue Komponenten effizient integriert werden, ohne bestehende Strukturen grundlegend zu verändern. Offene und softwarebasierte Automatisierungsarchitekturen reduzieren dabei den Engineering-Aufwand und erleichtern die schrittweise Weiterentwicklung der Anlage.
Gerade in solchen Szenarien zeigt sich die Stärke einer solchen Softwareplattform. Bestehende Systeme können weiterhin genutzt werden, während neue Prozesseinheiten und Datenquellen in eine gemeinsame Informations- und Bedienebene integriert werden. Dadurch lassen sich Erweiterungen und Modernisierungen schrittweise umsetzen, ohne bestehende Investitionen infrage zu stellen.
Fazit
In der Diskussion um OpenDCS geht es weniger um ein neues Prozessleitsystem als um ein neues Architekturverständnis in der Prozessautomation. Mit der zunehmenden Entkopplung von Software und Hardware entstehen offenere und flexiblere Automatisierungsarchitekturen, die die Integration unterschiedlicher Systeme erleichtern, die schrittweise Modernisierung bestehender Anlagen unterstützen und bessere Voraussetzungen für modulare Produktionskonzepte schaffen. Standards wie MTP bilden dafür eine wichtige Grundlage; ihr Potenzial entfaltet sich jedoch insbesondere in Architekturen, die konsequent auf Offenheit, Interoperabilität und softwaredefinierte Prinzipien ausgerichtet sind. Mit diesem Konzept verfolgt der Hersteller einen Ansatz, der diese Entwicklungen aufgreift und die Stärken der eingesetzten Softwareplattform für offene und hardwareunabhängige Prozessarchitekturen nutzbar macht. Im Mittelpunkt steht dabei nicht die zentrale Steuerung aller Prozesse, sondern die Fähigkeit, unterschiedliche Systeme, Daten und Funktionen in einer gemeinsamen Softwareebene zusammenzuführen und damit die Grundlage für eine flexible, zukunftsfähige Prozessautomation zu schaffen.
Frank Hägele
Sales Director und Prokurist, Copa-Data Deutschland
| © Image: Copa-Data
Dieser Beitrag ist in CITplus 6/2026 erschienen
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