SIPOC Prozessmodellierung

Zweck: Erklärung, warum die Prozessmodellierung ein eigenständiger, formaler und notwendiger Bestandteil des Projekts ist.

Kernaussagen:

  • Die Prozessmodellierung folgt dem PTF und setzt ihn technisch um.

  • Sie erzeugt deterministische, dokumentierte und prüfbare Abläufe.

  • Sie ist gleichwertig mit CAD (Mechanik) und EPLAN (Elektro).

  • Das Modell ersetzt keine Fachdisziplin, sondern integriert sie.

  • Ziel: Ein formales, vollständig nachvollziehbares Maschinenverhalten.

Einbettung der Prozessmodellierung in den gesamten Projektverlauf.

Kernpunkte:

  • Nach PTF-Freigabe beginnt die formale Umsetzung.

  • Prozessmodellierung ersetzt unstrukturierte Programmierung.

  • Verbindung zu Mechanik & Elektro (wie Zeichnung/Schaltplan).

  • Vorbereitung auf Digital Twin und Inbetriebnahme.

  • Frühzeitige Simulation (SoftFAT) möglich.

  • Nutzen: Früh erkennbare Fehler, reduzierte Inbetriebnahmezeiten.

Grafischer Ablauf: PTF → Modellierung → Simulation → Codegenerierung → Inbetriebnahme → Betrieb

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S – Supplier (Lieferanten der Prozessmodellierung)

Definition: Supplier im Prozessmodellierungs-Prozess sind alle Personen, Rollen oder Systeme, die Informationen, Daten, Modelle oder Entscheidungen bereitstellen, um das formale Selmo-Prozessmodell zu erstellen.

Sie liefern die inhaltliche, technische und organisatorische Grundlage, damit das Modell vollständig, deterministisch und Selmo-konform aufgebaut werden kann.


1. Haupt-Supplier der Prozessmodellierung

Kategorie
Rolle / Funktion
Liefert
Beschreibung / Bedeutung

1. PTF-Lead / Projektleitung

Verantwortlicher für die PTF-Ergebnisse

Vollständigen PTF-Datensatz (Process, Technology, Function, Risk)

Liefert das freigegebene Fundament – der PTF ist der Startpunkt der Modellierung

2. Prozessverantwortlicher (Industrial Engineering)

Prozesswissen & Parameterdefinition

Prozessbeschreibung (Zustände, Takt, Parameter)

Definiert den realen Prozessablauf, der im Modell nachgebildet wird

3. Mechanik / Konstruktion

Layout, Kinematik, Endlagen, Komponenten

Strukturinformationen (Zonen, Hardware-Zuordnung)

Liefert die logische Abbildung der physischen Maschine

4. Elektro / Steuerung (E-Plan)

Sensoren, Aktoren, Adressierung

Signalstruktur (Inputs, Outputs, CMZ-Level)

Grundlage für die Erstellung der Zonen und deren Bit-Control

5. Automation / Software (Selmo-Modellierer)

Modellierer des Prozessverhaltens

Modelllogik, Zustände, Verknüpfungen

Erstellt das deterministische Prozessmodell aus PTF und Hardwarestruktur

6. IT / OT / MES / ERP

Schnittstellen- und Datenflüsse

Kommunikationsdefinition (Tags, Topics, Payloads)

Sicherstellt, dass das Modell mit Systemen kommuniziert

7. Qualität / Sicherheit / CE

Normen, Sicherheitsanforderungen, Prüfregeln

CMZ-, MXIC-, Interlock-Anforderungen

Definiert sicherheitsrelevante Logik für Sequence- und Hardware-Zonen

8. Kunde / Betreiber

Prozessziel, Funktionsanforderung, Bedienlogik

Funktionsbeschreibung & HMI-Anforderungen

Liefert Anforderungen an Verhalten und Bedienerführung


2. Unterstützende / sekundäre Supplier

Rolle
Liefert
Zweck

Datenmanagement / IT

Versionsverwaltung, Strukturierung

Verwaltung der Modellstände

Projektmanagement

Terminplanung, Reviewzyklen

Koordination des Modellierungsprozesses

Simulation / Digital Twin Team

Simulationsmodell (für SoftFAT)

Validierung der Prozesslogik vor Realbetrieb

Instandhaltung / Betrieb

Bedien- und Diagnoseanforderungen

Rückmeldungen für HMI und Funktionsanzeigen


3. Artefakte, die Supplier bereitstellen müssen

Artefakt
Beschreibung
Quelle (Supplier)

PTF-XML / JSON

Vollständige, freigegebene Datengrundlage aus PTF (Process, Technology, Function)

PTF-Lead

I/O-Liste (CSV / EPLAN)

Adressierung und Signalstruktur

Elektro

Technologiematrix (Excel / PDF)

Übersicht der eingesetzten Geräte und Schnittstellen

Mechanik / Elektro

Funktionsblätter (XML / PDF)

Funktionsdefinitionen, Trigger, Testfälle

Automation

Parameterliste (CSV)

Prozessparameter mit Grenzwerten

Prozess / Qualität

Risikobewertung (Excel / PDF)

Dokumentierte Nicht-Selmo-Konformitäten

Qualität

Sicherheitskonzept (CMZ / MXIC / Interlocks)

Struktur und Sicherheitslogik

CE / Sicherheit

Schnittstellenbeschreibung (JSON / YAML)

MES-, ERP-, Cloud- oder Roboterverbindungen

IT / OT

HMI-Template (CSV)

Texte, Farben, Diagnosen

Betreiber / Automation


4. Qualitätskriterien für Supplier-Daten

Jede Supplier-Lieferung für die Modellierung muss:

  • formell freigegeben sein (Status: Released im PTF)

  • vollständig sein (keine offenen Parameter, Adressen oder Zustände)

  • konsistent sein (Prozesszustände ↔ Hardware ↔ Funktionen)

  • deterministisch definiert sein (keine Mehrdeutigkeit in Logik oder Signalverhalten)

  • normenkonform sein (ISO 12100, IEC 62061, MVO 2027)

  • maschinenlesbar vorliegen (z. B. XML, JSON, CSV)


5. Prüffragen für die Supplier-Freigabe

Vor Beginn der Prozessmodellierung muss der PTF-Lead sicherstellen:


6. Fazit – Rolle der Supplier in der Prozessmodellierung

Die Supplier stellen die gesamte Informationsbasis für die Modellierung bereit. Der Modellierer (Automation) erstellt keine eigenen Annahmen, sondern arbeitet ausschließlich mit formalen, freigegebenen Daten aus dem PTF und Engineering.

Der PTF ist der Bauplan, die Supplier sind die Materiallieferanten, und der Selmo-Modellierer baut daraus das funktionierende, deterministische System.

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I – Input (Eingaben für die Prozessmodellierung)


1. Definition

Input bezeichnet alle technischen, logischen und dokumentierten Informationen, die benötigt werden, um im Selmo Studio ein vollständiges, deterministisches Prozessmodell zu erstellen.

Jeder Input ist ein Element der Modellstruktur, das direkt oder indirekt aus dem freigegebenen PTF stammt. Die Inputs bilden die Grundlage für:

  • Aufbau der logischen Struktur (Plant / HWZ / SEQ / Zone),

  • Definition der Zustände, Parameter und Signale,

  • automatische Generierung von Steuerungscode, HMI und Diagnosefunktionen.


2. Haupt-Inputs für die Prozessmodellierung

Kategorie
Beschreibung
Quelle (aus PTF / Supplier)
Verwendung im Modell

1. Strukturdefinition

Hierarchie der Maschine (Plant → Hardware-Zonen → Sequences → Zonen)

PTF-SCOPE, PTF-TECH, Mechanik / Projektleitung

Legt die Projektstruktur, Verantwortlichkeiten und Systemgrenzen fest

2. Signaldefinition (I/O-Liste)

Liste aller Ein-, Aus- und InOut-Signale mit CMZ-Level

PTF-IO, Elektro / Steuerung

Erzeugt Zonen, Signaltypen und Überwachungsregeln im System-Layer

3. Bit-Control-Zuordnung

Logische Beziehung zwischen Zustand und Signal

PTF-FUNC, Automation / Software

Steuer- und Überwachungstabellen im System-Layer (0, i, S)

4. CMZ-Konfiguration

Constantly Monitoring Zones für Plant, HWZ, SEQ

PTF-SAFE, Qualität / Sicherheit

Definiert permanente Signalüberwachung und Sicherheitslogik

5. MXIC-Konfiguration

Manual Cross Interlock – Verriegelungsbedingungen im Handbetrieb

PTF-SAFE, Sicherheit / Automation

Sicherheit im Handbetrieb: erlaubt / blockiert manuelle Aktionen

6. Parameterdefinition

Prozessparameter mit Einheiten, Grenzen und Defaultwerten

PTF-PARAM, Prozess / Qualität

Ergänzt den Parameter-Layer in jeder Sequence

7. HMI-Daten

Texte, Farben, Diagnosen, Meldungen für Zustände und Zonen

PTF-HMI, Instandhaltung / Automation

Anzeigeebene im HMI-Generator (automatisch aus Modell generiert)

8. Funktionsdefinition

Mathematische / logische Funktionen für Aktionen oder Überwachung

PTF-FUNC, Automation / Software

Verknüpft Ablauflogik mit konkretem Verhalten (z. B. Addierer, Timer)

9. Schnittstellenbeschreibung

MES/ERP/Robotik/Cloud-Verbindungen, Variablen und Datentypen

PTF-IF, IT / OT

Integration von Datenebene, übergeordnete Kommunikation

10. Risikobewertung / Normen

Abweichungen, Normanforderungen, PLr/SIL-Nachweise

PTF-RISK, PTF-NORM, Qualität / CE

Dokumentation von Einschränkungen, Warnungen, Maßnahmen im Modell


3. Struktur-Input im Detail (Rückwärts aus dem Selmo Studio)

Plant (Anlagenebene)

  • Definition: gesamte Maschine / Linie

  • Enthält:

    • Plant-Name, Identifikation, Version

    • CMZ-Definition (Total Safety Watch)

    • übergreifende Schnittstellen (MES, ERP, SCADA)

    • Gesamtparameter (z. B. Taktzeit, Hauptsteuerung, Energieversorgung)

  • Quelle: PTF-SCOPE, PTF-SAFE, PTF-IF

Hardware-Zone (HWZ)

  • Definition: physischer Anlagenteil, eigenständig steuerbar

  • Enthält:

    • Betriebsarten (Hand / Automatik)

    • Safety-Logik (zonenbezogene CMZs)

    • Start- / Stop-Logik

    • Zonenstruktur (Sequences, Sensorik, Aktorik)

  • Quelle: PTF-TECH, PTF-IO, PTF-SAFE

Sequence (SEQ)

  • Definition: logischer Ablauf eines Prozesses (z. B. „Einlegen“, „Spannen“, „Bearbeiten“)

  • Enthält:

    • Zustände (State, Timer-State, Decision, Jump etc.)

    • Verknüpfungen (Transitionen)

    • System-Layer (Bit-Control)

    • Parameter-Layer (Zeiten, Werte)

    • CMZ- / MXIC-Einstellungen

    • Zonen- und Signalzuordnung

  • Quelle: PTF-PROC, PTF-FUNC, PTF-SAFE, PTF-HMI

Zone

  • Definition: kleinste Einheit – mechatronische Funktion (Sensor, Aktor, InOut oder Speicherzone)

  • Enthält:

    • Signalname, Typ (Input, Output, InOut, Mem)

    • Zonen-ID, Zonentext (HMI)

    • CMZ-Level, Interlock-Zuordnung

    • Operanten (0, i, S) für jedes State in Bit-Control

  • Quelle: PTF-IO, PTF-FUNC, Elektro


4. Layer-bezogene Inputs

Layer
Inhalt
Datenquelle
Beschreibung

Logic-Layer

Zustände, Übergänge, logische Entscheidungen

PTF-PROC

bildet den logischen Ablauf

System-Layer (Bit-Control)

Signalverhalten je Zustand (0, i, S)

PTF-FUNC / PTF-IO

beschreibt das Verhalten im Automatikmodus

Parameter-Layer

Prozessparameter, Einstellwerte

PTF-PARAM

ergänzt modellierte Abläufe mit Variablen

HMI-Layer

Texte, Farben, Meldungen

PTF-HMI

für Bedienerführung und Diagnose

Safety-Layer (CMZ / MXIC)

Sicherheitslogik

PTF-SAFE

sorgt für sicheres Verhalten in allen Betriebsarten


5. Strukturrelevante Inputs für das Projektmanagement

Die Modellstruktur ist nicht nur ein technisches Element, sondern dient auch als Projektstrukturplan (PSP) für Aufgaben, Verantwortungen und Fortschritte:

Struktur-Ebene
Bedeutung im Projektmanagement
Nutzen

Plant

Projekt oder Gesamtanlage

Top-Level Struktur, Gesamtstatus

HWZ

Arbeitspaket oder Station

Fortschritts- und Statusverfolgung

SEQ

Teilprozess / Funktionsmodul

Planbare Implementierungseinheit

Zone

Komponente / Signalebene

Verantwortungszuweisung, Detailprüfung

So kann jede Sequence als eigenständiges Projektobjekt behandelt werden – mit klar definierten Inputs, Outputs, Verantwortlichen und Testfällen. Das erleichtert Ressourcenplanung, Fortschrittsverfolgung und SoftFAT-Organisation.


6. Technische Input-Formate (Empfehlung)

Typ
Format
Nutzung

Struktur- und Modelldaten

XML / JSON

Import in Selmo Studio

I/O-Daten

CSV / EPLAN-Export

Signal-Import und Zonenaufbau

Parameterdaten

CSV / Excel

Parameter-Layer und Defaultwerte

Funktionsdefinitionen

XML / PDF

Funktionslogik und Überwachung

Sicherheitsdaten (CMZ/MXIC)

Excel / JSON

Sicherheits-Layer

HMI-Texte

CSV / JSON

HMI-Generator

Normen / Risiko

PDF / Excel

Dokumentation & Audittrail


7. Prüf- und Qualitätskriterien für Inputs

Vor Beginn der Modellierung muss der PTF-Lead bestätigen:


8. Fazit

Der Input für die Prozessmodellierung ist kein unstrukturierter Datenpool, sondern ein klar definierter, hierarchisch aufgebauter Informationssatz, der sich direkt in das Selmo Studio übertragen lässt.

Er enthält alles, was notwendig ist, um:

  • die Maschine logisch zu beschreiben,

  • deterministisch zu steuern,

  • und automatisch zu dokumentieren.

Ohne saubere Inputs kein deterministisches Modell. Der Input ist die Übersetzung des PTF in formale, modellierbare Daten – strukturiert, nachvollziehbar und prüfbar.

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P – Process (Ablauf der Modellierung)


1. Ziel des Modellierungsprozesses

Der Modellierungsprozess dient der Erstellung des vollständigen, deterministischen Prozessmodells auf Basis des freigegebenen PTF. Er definiert die Maschine in ihrer Struktur, Logik, Sicherheit und Bedienung so präzise, dass daraus automatisch fehlerfreier Steuerungscode, HMI und Diagnose erzeugt werden können.

Das Modell ist die formale Beschreibung des Maschinenverhaltens — gleichwertig zur technischen Zeichnung oder zum Schaltplan in Mechanik und Elektro.


2. Grundprinzipien der Selmo-Modellierung

  • Modularität: Jede Sequence (SEQ) ist ein in sich geschlossener Funktionsblock.

  • Determinismus: Jeder Zustand und jedes Signal sind eindeutig definiert.

  • Hierarchie: Die Struktur folgt der realen Maschine (Plant → HWZ → SEQ → Zone).

  • Vollständigkeit: Jeder Signalzustand ist in jedem Zustand definiert (0, i, S oder M).

  • Trennung von Hand- und Automatikbetrieb:

    • System- und Logic-Layer → Automatik

    • MXIC → Handbetrieb

  • Nachvollziehbarkeit: Alle Zonen, Signale, Parameter und Sicherheitsfunktionen sind dokumentiert.

  • Automatisierbarkeit: Das Modell erzeugt direkt lauffähigen Code und HMI.


3. Phasen des Modellierungsprozesses

Phase
Ziel
Ergebnis

1. Strukturaufbau

Grundstruktur (Plant, HWZ, SEQ, Zone) anlegen

Maschinenhierarchie vollständig definiert

2. System-Layer definieren

Zonen und Signale den Zuständen zuordnen (Bit-Control)

Logische Signalverhalten definiert

3. Logik-Layer aufbauen

Ablauf der Sequence modellieren (States, Transitions)

Vollständiger Prozessfluss mit Zustandsdefinition

4. Parameter-Layer ergänzen

Nicht-binäre Prozessgrößen definieren (Zeiten, Werte, Toleranzen)

Parametrierbarer Ablauf

5. CMZ definieren

Permanent überwachte Signale (Plant, HWZ, SEQ)

Sicherheitslogik aktiv

6. MXIC anlegen

Handbetriebsverriegelungen festlegen

Sicherer manueller Betrieb

7. SEQCross modellieren

Synchronisation und Abhängigkeiten zwischen Sequenzen definieren

Koordinierte Abläufe

8. Test & Simulation

Logik-, System- und Sicherheitsfunktionen prüfen

Verifiziertes Prozessmodell

9. Output generieren

PLC-Code, HMI und Dokumentation erzeugen

Freigegebener Modell-Output


4. Schritt-für-Schritt Ablauf

Schritt 1 – Strukturaufbau

  • Im Selmo Studio wird das Projekt angelegt.

  • Aufbau der Hierarchie:

    • Plant (gesamte Anlage)

    • Hardware-Zonen (HWZ) (Stationen, Module)

    • Sequences (SEQ) (Funktionsabläufe)

    • Zonen (Sensoren, Aktoren, InOuts, Mems)

  • Jede SEQ erhält:

    • eindeutige ID und Beschreibung

    • zugewiesene Zonen (Signale)

    • definierten CMZ-Level

➡️ Ergebnis: Struktur vollständig und abbildbar (Plant → HWZ → SEQ → Zone)


Schritt 2 – System-Layer definieren

  • Erstellung der Bit-Control-Tabelle:

    • Zuordnung von Zonen zu Zuständen mit den Operanten:

      • 0 → Don’t care / keine Aktion

      • i → Interlock (Überwachung)

      • S → Sequence-Check (erwartete Aktion oder Rückmeldung)

      • M → Mem / Speicherbit / Hilfsstatus

  • Alle Signale aus der I/O-Liste werden den Zonen zugeordnet.

  • Für jede Zone werden CMZ-Level und Typ (Input, Output, InOut, Mem) festgelegt.

  • Damit ist das Verhalten der Anlage im Automatikbetrieb formal beschrieben.

➡️ Ergebnis: vollständiger System-Layer mit Bit-Control-Logik


Schritt 3 – Logik-Layer aufbauen

  • Definition der logischen Zustände (States):

    • Start, Timer-State, Decision, Jump, SequenceCross, Repeater

  • Abbildung des Prozessablaufs durch Zustandsübergänge (Transitions).

  • Verknüpfung mit System-Layer über Bit-Control.

  • Modellierung des Standardverhaltens: Start → Ablauf → Ende → Wiederholungen / Abbrüche.

  • Sicherstellen, dass jeder Zustand:

    • eindeutige Aktivitätsbedingungen hat,

    • Übergangsbedingungen erfüllt sind,

    • Abbruch- und Fehlerpfade definiert sind.

➡️ Ergebnis: vollständiger deterministischer Ablauf pro Sequence


Schritt 4 – Parameter-Layer ergänzen

  • Parameter aus PTF-PARAM importieren.

  • Definition von Eingabe-, Anzeige- und Ausgangsparametern:

    • Zeiten, Geschwindigkeiten, Kräfte, Wege, Wiederholungen.

  • Parameter werden logisch den Sequenzen oder Zuständen zugeordnet.

  • Optional: Grenzüberwachung mit CMZ oder SEQ-Check.

➡️ Ergebnis: parametrierbarer Ablauf mit klaren Grenzen und Variablen


Schritt 5 – CMZ definieren (Constantly Monitoring Zone)

  • Auswahl der Signale, die permanent überwacht werden müssen:

    • Plant-CMZ → Gesamtanlage (z. B. Hauptdruck, Energieversorgung)

    • HWZ-CMZ → Stationssicherheit (z. B. Schutztür, Verriegelung)

    • SEQ-CMZ → Prozessüberwachung (z. B. Sensorstatus, Not-OK-Bit)

  • CMZ-Fehler führt zu automatischer Deaktivierung der betroffenen Einheit.

  • Manuelle Bewegung ist während aktivem CMZ-Fehler gesperrt.

➡️ Ergebnis: übergreifende Sicherheitsüberwachung aktiv


Schritt 6 – MXIC anlegen (Manual Cross Interlock)

  • Nach Abschluss des System-Layers:

    • Zonen-Tasten im Handbetrieb (MXIC-Tabelle) definieren

    • Bedingungen, unter denen manuelle Aktionen erlaubt sind, festlegen

  • MXIC prüft im Handbetrieb:

    • ob Sicherheitsbedingungen erfüllt sind

    • ob andere Bewegungen verriegelt sind

  • Bei Regelverletzung: Bewegung gesperrt, Diagnosemeldung aktiv.

➡️ Ergebnis: sicherer, nachvollziehbarer Handbetrieb


Schritt 7 – SEQCross modellieren

  • Definiert Synchronisation und Abhängigkeiten zwischen Sequenzen.

  • Beispiel:

    • „Greifer schließen“ (SEQ 1) startet erst, wenn „Teileposition erreicht“ (SEQ 2) aktiv ist.

  • SEQCross sorgt für:

    • parallele oder abhängige Abläufe,

    • kontrollierte Übergaben,

    • modularen Systemaufbau.

  • Alle SEQCross-Logiken sind formal und deterministisch modelliert.

➡️ Ergebnis: mehrere SEQs arbeiten sicher synchronisiert


Schritt 8 – Test & Simulation

  • Modellprüfung im Selmo Studio (Modell-Validator):

    • Zustände, Übergänge, Bit-Control-Konsistenz

    • CMZ/MXIC-Prüfung

    • logische Vollständigkeit

  • Verknüpfung mit Digital Twin (falls vorhanden):

    • SoftFAT / Simulation der Signalreaktionen

    • Integrationstests mit MES / ERP

  • Ausgabe der Prüflogs (OK / Fehler / Warnung).

➡️ Ergebnis: verifiziertes, simulationsfähiges Modell


Schritt 9 – Output generieren

  • Automatische Generierung:

    • PLC-Code (IEC 61131-3, strukturierter Text)

    • HMI-Daten (Texte, Meldungen, Zustände)

    • Diagnose- und Sicherheitslogik

    • Dokumentation (Prozessablauf, Signalverhalten, CMZ/MXIC-Tabellen)

  • Alle Artefakte sind versioniert und rückverfolgbar zum Modellstand.

➡️ Ergebnis: freigegebener, dokumentierter Modell-Output – bereit für Inbetriebnahme


5. Qualitäts- und Reviewkriterien je Phase

Vor Übergang zur nächsten Phase gilt jeweils:


6. Ergebnis des Prozesses

Ein vollständiges Selmo-Prozessmodell, das:

  • alle Abläufe, Zustände, Parameter und Sicherheitslogiken enthält,

  • aus validierten PTF-Daten generiert wurde,

  • deterministisch, prüfbar und dokumentiert ist,

  • lauffähigen Code, HMI und Diagnose erzeugt,

  • und direkt in eine Simulation oder Inbetriebnahme überführt werden kann.

Mit Logic, System und Bit-Control ist die Automatik definiert. Mit MXIC und CMZ ist die Sicherheit gewährleistet. Mit SEQCross wird die Maschine zum System.

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O – Output (Ergebnisse der Modellierung)


1. Ziel der Outputs

Die Outputs der Prozessmodellierung sind das vollständige, deterministische Abbild der Maschine – formal, nachvollziehbar, dokumentiert und ausführbar.

Jeder Output ist prüfbar, versioniert und rückverfolgbar auf die Anforderungen aus dem PTF. Sie bilden die Grundlage für:

  • Code-Generierung,

  • Bedienung (HMI),

  • Inbetriebnahme,

  • Diagnose,

  • Service,

  • und Audits.


2. Übersicht der Outputs

Nr.
Output
Beschreibung
Format / Medium
Hauptnutzer

1

PLC-Code

Automatisch generierter Steuerungscode aus dem Modell (IEC 61131-3, ST)

.ST, .PLCopenXML

SPS / Automation

2

HMI-Projekt

Automatisch erzeugte Bedienoberfläche – basierend auf Selmo-Struktur (Plant, HWZ, SEQ, Zonen, Parameter)

.JSON, .CSV, .XML (für HMI-Generator)

Bediener, Instandhaltung

3

Dokumentation (Model Report)

Vollständige Dokumentation des Prozessmodells inkl. Logik, System, Parameter, Safety

.PDF / .HTML

Qualität, Audit, CE

4

Modellstruktur (Selmo Model File)

Vollständiges, versioniertes Modell (Plant → HWZ → SEQ → Zone → Bit-Control)

.SEL, .XML, .JSON

Entwicklung, Simulation

5

Funktionsbibliothek (Selmo Function Set)

Dokumentierte, standardisierte Funktionsbausteine (z. B. Addierer, Timer, Prüfer)

.XML / .PDF

Automation, Wiederverwendung

6

Technologiedokumentation

Übersicht aller verwendeten Komponenten, Schnittstellen, Zonen, CMZ, MXIC

.PDF / .CSV

Mechanik, Elektro, Betrieb

7

Safety-Dokumentation (CMZ/MXIC)

Alle Sicherheitsdefinitionen und -verknüpfungen aus dem Modell

.PDF / .CSV

CE, Qualität, Audit

8

Diagnose- und Fehlerlisten (HMI/Log)

Liste aller automatisch generierten Meldungen, Zustände, Abweichungen

.CSV / .JSON

Service, Instandhaltung

9

Parameter-Dateien

Prozessparameter, Grenzwerte, Defaultwerte, Änderungsgrenzen

.CSV / .JSON

Bediener, QS, MES

10

Digital Twin Export

Strukturierter Datensatz zur Verbindung mit Simulationssystemen

.JSON, .FMU, .XML

Simulation / SoftFAT

11

Normen- und Nachweisdokumentation

Zusammenstellung der Normen, Sicherheits- und Prozessnachweise

.PDF

Audit, Qualität, Kunde


3. Beschreibung der wichtigsten Outputs

1️⃣ PLC-Code

  • Automatisch generierter Steuerungscode aus dem Modell.

  • Vollständig deterministisch (jede Logik und jeder Zustand ist formal definiert).

  • Keine manuelle Nachbearbeitung notwendig.

  • Lauffähig auf allen SPS-Systemen, die IEC 61131-3 unterstützen.

  • Anpassung nur über Selmo-Parameter oder Funktionsschnittstellen.

Nutzen:

  • Formal korrekter, normenkonformer Code ohne Interpretationsfehler.

  • Zeitersparnis und Qualitätssicherung im Engineering.


2️⃣ HMI-Projekt

  • HMI-Struktur folgt exakt dem Modell:

    • Plant → HWZ → SEQ → Zone.

  • Anzeigen für Zustände, Parameter, Diagnosen und Bedienbefehle.

  • Hintergrundfarben, Meldetexte und Symbole automatisch generiert.

  • Einheitliche Diagnosephilosophie:

    • Blau = aktive Aktion (S),

    • Rot = Abweichung (i),

    • Grau = inaktiv (0).

Nutzen:

  • Einheitliche, nachvollziehbare Bedienlogik.

  • Reduzierter HMI-Engineering-Aufwand.

  • Direkte Rückverfolgbarkeit zur Zonenlogik.


3️⃣ Modelldokumentation

  • Automatisch erzeugter Bericht mit:

    • Modellstruktur (Plant → HWZ → SEQ → Zone)

    • Zustandsdiagrammen (Logic-Layer)

    • Bit-Control-Tabellen (System-Layer)

    • CMZ- / MXIC-Zuordnungen (Safety-Layer)

    • Parametertabellen

    • HMI-Textreferenzen

    • Normen- und Risikoverweise

  • Vergleichbar mit einem Schaltplan oder mechanischer Zeichnung.

Nutzen:

  • Vollständige technische Nachvollziehbarkeit.

  • CE-konforme Dokumentation.

  • Grundlage für Audit und Wartung.


4️⃣ Selmo-Modelldatei (.SEL / .XML / .JSON)

  • Enthält alle Layer des Modells:

    • Logic, System, Parameter, Safety, HMI.

  • Versioniert mit Änderungsverlauf (Modellstand, Datum, Autor).

  • Dient als Schnittstelle für:

    • Code-Generator

    • HMI-Generator

    • Digital Twin

    • Dokumentationssystem

Nutzen:

  • Einheitliches, maschinenlesbares Format.

  • Integration in Toolchains (Versionierung, Simulation, Code).


5️⃣ Funktionsbibliothek

  • Jede Funktion ist formal beschrieben:

    • Eingänge, Ausgänge, Verhalten, Grenzbedingungen.

  • Wiederverwendbar für künftige Projekte.

  • Alle Funktionen sind getestet und dokumentiert.

Nutzen:

  • Standardisierung und Reduktion von Engineering-Aufwand.

  • Klare Funktionsnachweise für Audit und Sicherheit.


6️⃣ Technologiedokumentation

  • Übersicht aller physischen und logischen Elemente:

    • Sensoren, Aktoren, Zonen, CMZ, MXIC, Funktionsverknüpfungen.

  • Automatisch aus PTF und Modell generiert.

Nutzen:

  • Übersichtliche Anlagenstruktur.

  • Transparenz für Betrieb, Instandhaltung und Audit.


7️⃣ Safety-Dokumentation

  • Alle CMZ-, Interlock- und MXIC-Regeln sind dokumentiert.

  • Darstellung der Zustände, Verriegelungen und Abbruchlogiken.

  • Verweis auf PTF-RISK und PTF-SAFE.

Nutzen:

  • Vollständiger CE-Nachweis.

  • Sicherheit nachvollziehbar und prüfbar.


8️⃣ Diagnose / HMI-Meldungen

  • Automatisch generierte Fehlermeldungen, Statusanzeigen und Texte.

  • Jede Zone → eigener Diagnosepunkt.

  • Standardisierte Meldungen:

    • „Zone zeigt Abweichung“,

    • „Taste drücken“,

    • „Signal fehlt“.

Nutzen:

  • Einheitliche Bedienphilosophie.

  • Schnellere Fehlerlokalisierung.

  • Schulungsfreundliche, logische Struktur.


9️⃣ Digital Twin Export

  • Abbild des Modells in standardisiertem Format (JSON / FMU).

  • Ermöglicht Emulation oder Simulation (SoftFAT).

  • Verbindung von Steuerungscode und virtueller Hardware.

Nutzen:

  • Frühzeitige Testmöglichkeiten.

  • Sicherere Inbetriebnahme.

  • Basis für lernende Modelle.


4. Qualitätskriterien für Outputs

Alle Outputs müssen:


5. Zusammenfassung – Outputziele

Kategorie
Ziel
Nutzen

Code

Automatisierte, normkonforme Steuerung

Determinismus, Sicherheit

HMI

Strukturierte Bedienung, gleiche Logik wie Modell

Konsistenz, Reduktion Bedienfehler

Dokumentation

Formale Nachvollziehbarkeit

Auditfähigkeit

Modellstruktur

Einheitliche Datenbasis

Integration, Versionierung

Funktionen / Technologie

Wiederverwendung & Standardisierung

Effizienz

Safety & Diagnose

Transparente Sicherheitslogik

CE-Konformität, Betriebssicherheit

Digital Twin Export

Frühe Simulation & SoftFAT

Qualität & Zeitgewinn


6. Fazit

Der Output der Selmo-Modellierung ist das digitale Pendant zu Zeichnung, Schaltplan und Funktionsdiagramm – nur präziser, formaler und automatisch ausführbar.

Das Ergebnis ist:

  • ein deterministisches Modell,

  • ein sicherer Steuerungscode,

  • eine automatische HMI-Struktur,

  • eine vollständige Dokumentation,

  • eine integrierte Verbindung zur Simulation,

  • und eine wiederverwendbare Funktionsbibliothek.

Damit wird aus der Modellierung nicht nur Code, sondern ein vollständiges, intelligentes Maschinenabbild – technisch korrekt, formell dokumentiert, und direkt nutzbar für Inbetriebnahme, Audit, Service und Lernen.

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C – Customer (Nutzer und Nutzen der Prozessmodelle)


1. Definition

Customer sind alle Rollen, Organisationen oder Systeme, die den Output der Selmo-Prozessmodellierung verwenden, prüfen, integrieren oder im Betrieb nutzen.

Sie profitieren direkt von:

  • der transparente Abbildung der Prozesslogik,

  • der technisch vollständigen und formalen Dokumentation,

  • der Sicherheits- und Nachweiskette,

  • und der Wiederverwendbarkeit und Standardisierung.


2. Haupt-Customer und ihr Nutzen

Nr.
Rolle / Stakeholder
Verwendet / erhält
Zweck / Nutzen

1

Projektleitung / PTF-Lead

Vollständige Prozessmodelle, Reports, Prüfprotokolle

- Nachweis der erfolgreichen Umsetzung des PTF - Projektfreigabe und Abnahme - Dokumentierte Qualität und Vollständigkeit

2

Prozessverantwortlicher (Industrial Engineering)

Logik- und System-Dokumentation, Parametrierung

- Prüfen, ob der Prozess technisch exakt wie spezifiziert umgesetzt ist - Kein Blackbox-Code, sondern nachvollziehbares Modell - Möglichkeit zur Optimierung des Ablaufs

3

Mechanik / Konstruktion

Modellstruktur (Plant → HWZ → SEQ), Technologiereport

- Überprüfung, ob die reale Mechanik korrekt im Prozessmodell abgebildet ist - Einfache Fehleranalyse durch Signalzuordnung

4

Elektro / Steuerung (E-Plan)

I/O-Zuordnung, Bit-Control, CMZ/MXIC-Dokumentation

- Nachvollziehbare Verbindung von Schaltplan und Logikmodell - Eindeutige Signalverknüpfung zu Hardware

5

Software / Automation

Code, Modell, Funktionsbibliothek

- Standardisierte, reproduzierbare Codeerzeugung - Wartbare und dokumentierte Softwarearchitektur

6

Qualität / Sicherheit / CE

Safety-Dokumentation, Risikobewertung, CMZ/MXIC-Tabellen

- Vollständige CE- und Normnachweise - Keine unkontrollierten Logikänderungen - Prüfbarkeit jedes Sicherheitsverhaltens

7

IT / OT / MES / ERP

Schnittstellenbeschreibung, Kommunikationsstruktur

- Einfache Integration dank formalem Datenmodell - Einheitliche Verbindung zwischen Automatisierung und IT-Systemen

8

Betrieb / Instandhaltung / Service

HMI, Diagnose, Technologiedokumentation

- Transparente Bedien- und Fehlermeldungen - Schnelle Fehlerlokalisierung - Eindeutige Zuordnung von Zone und Zustand

9

Management / Controlling

Projektberichte, Funktionsbibliotheken, Risikoreduktion

- Planbarkeit und Budgettreue durch klare Struktur - Weniger Reklamationen, kürzere Entwicklungszeiten

10

Kunde / Betreiber / Endanwender

Vollständige Prozessdokumentation, Auditnachweise

- Vertrauen in Funktion, Sicherheit und Nachvollziehbarkeit - Kein „Blackbox-Code“, sondern formal belegter Prozess - Grundlage für Betrieb, Schulung und Audits


3. Besondere Verantwortung: PTF-Verantwortliche und Prozess-Owner

Die Prozessverantwortlichen (aus dem PTF) sind die direkten Empfänger und Prüfer der Modellierungsergebnisse. Sie sind:

  • die Anforderungsgeber (aus dem PTF)

  • die Abnehmer des Prozessmodells

  • und die Garant dafür, dass die Maschine genau das tut, was spezifiziert wurde.

Ihre Verantwortung:

  • Validierung des Prozessmodells anhand der PTF-Vorgaben

  • Prüfung der Ablauf- und Funktionslogik

  • Bestätigung, dass die Umsetzung dem spezifizierten Prozessverhalten entspricht

  • Dokumentation der Freigabe (Abnahmeprotokoll Prozessmodell)

Ihr Nutzen:

  • Kein Interpretationsrisiko mehr zwischen Engineering und Software

  • Vollständige Sichtbarkeit des Maschinenverhaltens

  • Möglichkeit, Prozesse bereits virtuell zu prüfen

  • Sicherheit, dass Normen und Sicherheitsregeln eingehalten sind

Der Prozessverantwortliche erhält kein „fertiges Programm“ mehr, sondern ein formales, dokumentiertes, nachvollziehbares Prozessmodell – das sichtbar macht, wie die Maschine denkt und handelt.


4. Nutzen nach Projektphase

Projektphase
Customer
Nutzen der Prozessmodelle

Planung / Engineering

Projektleitung, Prozess, Mechanik, Elektro

Transparente Struktur, definierte Schnittstellen, keine Blackbox

Modellierung / Software

Automation, Sicherheit

Deterministische Umsetzung, automatische Dokumentation

SoftFAT / Simulation

IT / OT, Prozess, Qualität

Frühe Tests, Validierung ohne reale Hardware

Inbetriebnahme

Service, CE, Kunde

Schnellere IBN, weniger Fehler, klare Diagnose

Betrieb / Wartung

Betrieb, Instandhaltung

Transparente Bedienung, standardisierte HMI, einfache Anpassung

Audit / CE-Prüfung

Qualität, Management, Kunde

Nachweis der Normenkonformität und Prozesssicherheit


5. Organisatorischer und strategischer Nutzen

Für das Unternehmen:

  • Weniger Entwicklungsrisiken: Standardisierung der Logik durch Modellierung statt individueller Programmierung.

  • Höhere Wiederverwendung: Funktionen, Zonen, Sequences können in anderen Projekten übernommen werden.

  • Einfache Schulung: Formale Darstellung der Abläufe für Training und Einarbeitung.

  • Nachvollziehbarkeit: Jede Änderung ist versioniert, jede Entscheidung dokumentiert.

Für den Kunden / Betreiber:

  • Transparenz statt Blackbox: Jeder Schritt der Maschine ist dokumentiert und erklärbar.

  • Langfristige Wartbarkeit: Prozessmodelle können verstanden, erweitert und geprüft werden – auch nach Jahren.

  • Sicherheit: Die formale Beschreibung garantiert die Einhaltung der CE- und Sicherheitsnormen.

  • Digitaler Zwilling anschließbar: Modelle können direkt für Simulation und Optimierung genutzt werden.


6. Kommunikations- und Freigabeprozess

  1. Fertigstellung des Modells durch Automation

  2. Interne Prüfung & Simulation (PTF-Lead, Qualität)

  3. Review durch Prozessverantwortlichen (Abgleich mit PTF)

  4. Freigabe der Prozessmodelle (Abnahmeprotokoll)

  5. Übergabe an Kunde / Betreiber

  6. Archivierung im Projekt-Repository

  7. Verwendung im Betrieb / Digital Twin / CE-Dokumentation


7. Fazit

Mit dem Selmo-Prozessmodell bekommt der Kunde kein Programm, sondern eine vollständige, dokumentierte und formal korrekte Prozessbeschreibung – nachvollziehbar wie ein Schaltplan, überprüfbar wie ein Prüfprotokoll, und wiederverwendbar wie ein standardisierter Funktionsbaustein.

Jeder profitiert:

  • Prozessingenieure – sehen, dass ihr Prozess exakt umgesetzt ist.

  • Softwareentwickler – haben klare Struktur und Logik.

  • CE und Qualität – haben formale Nachweise.

  • Betrieb und Service – haben verständliche HMI und Diagnose.

  • Kunde – hat Sicherheit, Nachvollziehbarkeit und Vertrauen.

Selmo macht Verhalten sichtbar. Und sichtbar heißt: erklärbar, prüfbar, sicher.

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