In den 1980er-Jahren bedeutete Fabriksteuerung Hardware-SPS – robust, aber starr, teuer und in der Rechenleistung begrenzt. Beckhoff, ein familiengeführtes Automatisierungsunternehmen in Verl, reagierte 1986 mit der Lieferung des ersten PC-basierten Maschinensteuerungssystems, das seiner Zielanwendung, einer Doppelgehrungssäge, einen deutlichen Produktivitätsschub verlieh.

Der Paradigmenwechsel bestand darin, die Steuerungsfunktion von proprietärer Hardware zu abstrahieren und sie auf industriellen IT-Komponenten laufen zu lassen. TwinCAT, 1996 eingeführt, machte die Idee systematisch: Echtzeiterweiterungen für Windows verwandelten einen Standard-PC in eine deterministische Steuerungsplattform für SPS, Motion Control, Messtechnik und später Vision, Robotik und KI-Werkzeuge, mit Programmierung nach IEC 61131-3.

Die Ergebnisse waren messbar: Die SPS-Zykluszeiten sanken auf etwa 100 Mikrosekunden, der Speicher wurde praktisch unbegrenzt, und die Zahl der Achsen, die ein Controller verwalten konnte, stieg von 10 auf über 1.000, während die Kosten pro Achse fielen. EtherCAT, 2003 eingeführt, wurde zu einem weltweiten Feldbusstandard, und der offene Ansatz verdrängte geschlossene Black-Box-Systeme in der gesamten Branche.

Die Steuerungslogik in Software verlagern, die auf Standard-PCs läuft

Standard-PCs profitieren vom Mooreschen Gesetz, sodass die Steuerungsleistung kostenlos steigt

Software auf einer Plattform ersetzt viele proprietäre Black Boxes

Offene Standards machten Maschinenbauer weniger abhängig von einem Anbieter

Sinkende Kosten pro Achse ermöglichten es, Maschinen wirtschaftlich mit mehr Automatisierung auszustatten

Wenn etablierte Hardware teuer und geschlossen ist, entkopple die Funktion von der Box: Verlege sie in Software auf Standard-PCs und lass das Mooresche Gesetz den Rest erledigen.

PC-basierte Steuerung wurde zu einer Branchenbewegung: Bis in die 2020er-Jahre bewegte sich der Sektor sichtbar von proprietären Black-Box-Controllern hin zu offenen, standardisierten Systemen, und Beckhoffs Technologien TwinCAT und EtherCAT werden weltweit in verschiedenen Märkten eingesetzt, wobei das Unternehmen 2026 auf 40 Jahre dieses Ansatzes zurückblickt.

DEN BELEGEN FOLGEN

Die Quellen

  1. Beckhoff feiert 30 Jahre Automatisierungsplattform Twincat Smart Production · smart-production.de ·
  2. 40 Jahre PC-based Control Beckhoff Automation · beckhoff.com