Interoperabilität in der Produktion ist eine wichtige Bedingung für viele Industrie4.0-Anwendungsfälle. Mithilfe von OPC UA kann der Zugriff auf Produktionsdaten deutlich erleichtert werden.
OPC UA spielt eine wichtige Rolle bei der Umsetzung von Industrie 4.0 und verlangt nach einheitlichen Standards für die hersteller- und hierarchieübergreifende Vernetzung von Sensoren, Komponenten, Maschinen und Steuerungen verschiedener Hersteller. Um die Kommunikation der Produktion zu vereinheitlichen, sieht der VDMA durch seine Mitglieder den einheitlichen Kommunikationsstandard OPC UA als Vorzugsstandard. Die in OPC UA zu standardisierenden technischen Eigenschaften der Produkte sind konkrete Geräte- und Funktionalitätsinformationen. Diese werden durch objektorientierte Informationsmodelle in technischen Spezifikationen, den OPC UA Companion Specifications, beschrieben.
Zu diesem Thema fand ein Erfahrungsaustausch „OPC UA – Anpacken und Umsetzen“ fand am 23. Mai 2022 statt. Als Hinführung zum Thema zeichnete Heiko Herden, VDMA-Experte für OPC UA, die Vision der herstellerneutralen Interoperabilität im industriellen Umfeld auf. Er erläuterte, warum OPC UA eine maßgebliche Rolle zur Erreichung der Vision spielt. Im Anschluss zeigte Johannes Olbort, Projektleiter II4IP beim VDMA, die Unterschiede zwischen der Verwaltungsschale als zentrales Element für die technische Realisierung des entsprechenden digitalen Zwillings und OPC UA auf. Während OPC UA und die OPC UA Companion Specifications die vernetzte Produktion vom Feld bis in die Cloud realisieren, ermöglicht die Verwaltungsschale mit ihren Teilmodellen die Bildung von Wertschöpfungsketten für ein Produkt über den Lebenszyklus- und unternehmensgrenzen hinweg.
Jakob Albert, VDMA-Experte für OPC UA, sprach in seinem Vortrag „umati – Was ist das? Was bringt es?“ darüber, wie durch umati eine Plug’n’Play Lösung entsteht, durch die Maschinenbetreiber ihre Maschinen ganz einfach in das IT-System integrieren können. umati steht für „universal machine technology interface“ und bildet den Rahmen für die weltweite Verbreitung von Schnittstellenstandards auf Basis von OPC UA im Maschinen- und Anlagenbau. Dabei stellte Albert heraus, dass das Projekt umati von einer großen Community getrieben wird und man als Mitglied nicht nur unnötige Kosten und Fehler vermeiden könne, sondern dass man auch von der großen Marketing-Power von umati profitiert.
Matthias Müller, Software-Engineer bei Mitsubishi Electric Europe B.V., präsentierte in seinem Vortrag „umati im Werkzeugmaschinenbau – Motivation und Anwendung“, wie der Maschinenbau mit umati ein Lehr- und Anwendungsbuch für OPC UA, die Weltsprache der Produktion, erhielt. Er stellte den Blick auf die Anwendung von umati anhand des Beispiels einer automatischen Abfüllung (Maschine-Roboter-Kollaboration) dar. Dabei wurden die Achsenpositionen eines Roboters zum einen als reine Datenanalyse und zum anderen über umati als Datensemantik miteinander verglichen. Daher unterstützt Mitsubishi Electric diese in den von Mitubishi Electric hergestellten Geräten.
In einem zweiten Praxisbeispiel erklärte Ernst Esslinger, Director Systems Project Execution bei HOMAG GmbH, welchen Nutzen OPC UA bringt und warum Schnittstellen darauf abgestimmt werden sollten. Die eigentlichen Nutznießer sind allerdings die Endkunden, denn mit umati bekommen sie nicht nur eine brancheneinheitliche Schnittstelle, sondern zusätzlich auch eine Definition, die über viele Branchen hinweg standardisiert ist. Das realistische Ziel ist hierbei, für den kompletten Produktionsbereich nur eine Schnittstelle zum MES/ERP-System zu benötigen und somit maschinenspezifische Schnittstellen nicht jedes Mal aufwändig programmieren zu müssen, was nicht unerhebliche Kosten verursacht.
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Veranstalter
Diese Veranstaltung wurde von ProduktionNRW in Kooperation mit dem VDMA Baden-Württemberg und der Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg durchgeführt.
ProduktionNRW ist das Kompetenznetz des Maschinenbaus und der Produktionstechnik in Nordrhein-Westfalen und wird vom VDMA NRW durchgeführt. ProduktionNRW versteht sich als Plattform, um Unternehmen, Institutionen und Netzwerke untereinander und entlang der Wertschöpfungskette zu vernetzen, zu informieren und zu vermarkten. Wesentliche Teile der Leistungen, die ProduktionNRW erbringt, werden aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.