OPC UA,
die Kommunikationsschnittstelle für Industrie 4.0
Eine einheitliche Schnittstelle zur Kommunikation von Maschinen untereinander
Wichtige Grundlage für die erfolgreiche Einführung von Industrie 4.0 ist der hersteller- und plattformunabhängige Austausch von Daten in der Produktion. Für diesen Zweck hat sich der offene Schnittstellenstandard OPC UA mittlerweile weltweit etabliert. OPC UA steht für „Open Platform Communication Unified Architeture“.
Er befähigt den Maschinen- und Anlagenbau, seine Produktion digital zu vernetzen. Maschinen und Anlagen können so per Plug & Work nach Bedarf eingebunden werden – unabhängig von welchen Herstellern die Maschinen und Komponenten in der Produktion stammen.
Allerdings ist mit OPC UA „nur“ die Grammatik der Sprache für die Machine-to-Machine-Kommunikation gesetzt. Die Kernarbeit der Hersteller und Verbände in der OPC UA Welt besteht darin, das Vokabular der Funktionsbeschreibung der Maschinenwelten zu standardisieren. OPC UA Companion Specifications heißen diese Standards in der Fachbezeichnung.
Open Source ist die Schnittstellenlösung
Mittlerweile arbeiten eine Vielzahl von unterschiedlichen Branchen im Maschinenbau an der Umsetzung der Companion Specifications für ihren Bereich oder haben diese bereits fertiggestellt und veröffentlicht.
Die Offenheit des Ansatzes – open source – bietet allen interessierten Unternehmen die Chance, daran mitzuarbeiten und diese für Ihre Produkte mit umzusetzen.
2017 entschieden sich bereits zwölf der wichtigsten deutschen Waagenhersteller, mit Unterstützung des VDMA eine standardisierte OPC UA Schnittstelle für ihre Branche zu entwickeln. Eine wichtige Maßnahme, denn allein in Deutschland gibt es 150 verschiedene Gerätetypen von der hochpräzisen Laborwaage bis zur robusten Lkw-Waage – mit einer entsprechenden Vielzahl an Schnittstellen, die aktuell noch eingesetzt werden.
Waagen werden in vielen Bereichen und praktisch entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt, um Prozesse zu optimieren, die Produktivität zu steigern, aber auch um gesetzliche Vorschriften einzuhalten. Um diese Aufgaben zu erfüllen, müssen Waagen in der Lage sein, mit verschiedenen Systemen der Wertschöpfungskette zu kommunizieren, und zwar nicht nur mit vor- und nachgelagerten Systemen entlang der horizontalen Kommunikationsebene mit anderen Maschinen, sondern insbesondere auch mit MES oder ERP Systemen entlang der vertikalen Kommunikationsebene.
OPC UA in der Wägetechnik und Etikettiertechnik
Im Bereich der Wägetechnik in der Lebensmittelindustrie oder bei den industriellen Preisauszeichnungsystemen war die Anforderung nach einer Online-Einbindung und Vernetzung solcher Systeme schon seit langer Zeit gegeben und wurde mit herstellerspezifischen Lösungen auch umgesetzt.
Die Waage als metrologisches Messgerät hat schließlich eine Schlüsselfunktion innerhalb einer gesamten Prozesskette in der Lebensmittelproduktion, da sie den genauen Status aller Kundenaufträge durch Einzelverwiegung einer jeden Packung kennt und an die Produktions- und Kundendatenbanksysteme weiterleiten kann. Dies wurde bisher mit proprietären herstellerabhängigen Schnittstellen umgesetzt. Mit Hilfe von OPC UA ist dies zukünftig nun herstellerübergreifend für alle Systeme entlang einer Produktionslinie ohne aufwendige kundenspezifische Sonderlösungen möglich.
Dem Wunsch vieler Kunden, den Echtzeitstatus der Produktion aus der Ferne abzurufen und eingreifen zu können, bevor es zum Stillstand einer Linie kommt, steht also durch die Implementierung der OPC UA Companion Specification auch technologisch zukünftig nichts mehr im Wege, ganz nach dem Leitgedanken von Industrie 4.0.
Digitalisierung in der Nahrungsmittelproduktion
Die Digitalisierung stellt klassische Maschinenparameter wie zum Beispiel Geschwindigkeit und Modularität in den Schatten. Denn durch digitale Maschinenfunktionen lassen sich weitaus mehr Einsparpotenziale realisieren.
Erfahre in unserem neuen Post, welche Technologien die Digitalisierung mit sich bringt.
