Pickert erhält OPC UA Logo Mitgliedschaft

Was ist OPC UA?
Der Industriestandard OPC UA (OPC Unified Architecture) wurde von der OPC Foundation (OPC = Open Platform Communications) entwickelt. Ziel war die Entwicklung einer plattformübergreifenden und serviceorientierten Architektur zur Prozesssteuerung, die für den nahtlosen Informationsfluss bei Geräten von mehreren Anbietern sorgt und gleichzeitig alle Anforderungen an IT-Sicherheit und Informationsmodelle erfüllt. Inzwischen ist OPC UA der weltweit am weitesten verbreitete genormte Interoperabilitätsstandard für die Kommunikation mit Produktionsanlagen und als aktueller und zukünftiger Standard in der Industrie anerkannt. Über 450 OPC-Stiftungsmitglieder und Tausende von OPC-konformen Produkten garantieren einen sicheren, zuverlässigen und plattformunabhängigen Informationsaustausch.
Damit sind alle Anlagen und Komponenten (Sensoren, Aktoren, etc.) aller Hersteller in ein Kommunikationsnetz integrierbar und Prozessabläufe können mit denselben Informationsaustauschmethoden abgebildet werden.
OPC ist „open source“ und damit günstig verfüg- und implementierbar. OPC-Komponenten sind zertifizierbar, was für die Standardisierung von Vorteil ist. Darüber hinaus kann OPC nicht nur mit Anlagen im Shop Floor kommunizieren – auch die Anbindung höherer Systeme (Datenbanken, ERP-Systeme, Messgeräte, usw.) ist möglich.
Für die Kommunikation mit Maschinen, Anlagen und Komponenten können verschiedene OPC UA-Server zum Einsatz kommen – je nach Verfügbarkeit direkt oder nach einmaliger Entwicklung.
Kann eine Steuerung nicht im OPC-Standard kommunizieren, macht es Sinn, mit einmaligem Aufwand einen Adapter zu entwickeln, der logisch wie ein Reisestecker funktioniert und danach immer wieder verwendbar ist. Datenformat und Kommunikationsprotokoll der Steuerung werden gelesen und nach OPC umgesetzt, wodurch die Kommunikation über alle eingebundenen Systeme homogenisiert werden kann.
Durch diese Vorgehensweise können auch andere Kommunikationsformen, wie z. B. MTConnect mit einem OPC UA-Adapter versehen und so in die Homogenisierung der Kommunikation mit aufgenommen werden. Dadurch existieren beide Welten nicht nur parallel, sondern können sogar miteinander integriert werden.

Anforderungen und Voraussetzungen
Ein standardisiertes Framework ermöglicht kontinuierliche Erweiterbarkeit um neue Technologien, Systeme, Kommunikationsformen und nicht zuletzt neue Erkenntnisse. Dafür müssen sich neue Elemente nahtlos einfügen und an der Kommunikation teilnehmen, vorhandene Mechanismen müssen sofort gesetzt werden. Konkret: Eine neue Maschine meldet sich am Produktionsnetzwerk an, gibt Informationen über Fähigkeiten und Kapazitäten bekannt und wird automatisch in den Produktionssysteme-Verbund aufgenommen.
Die Aufnahme in den Produktionssysteme-Verbund erfolgt so: Für jede Schnittstelle (teilweise proprietär) wird ein Adapter entwickelt, der Kommunikation und Information auf OPC UA Standard umsetzt, so dass auf übergeordneter Ebene die Homogenisierung auf OPC UA stattfinden kann! Jeder Adapter ist wiederverwendbar, so dass Entwicklung, Programmierung und Umsetzung je unterschiedlicher Steuerung und System nur einmal erfolgen muss. Die Integration erfolgt also nicht durch herkömmliche Schnittstellen-Integration, sondern durch ein zweistufiges Verfahren der Umsetzung der Schnittstelle auf einen gemeinsamen Standard, über den mit den vereinbarten Technologien kommuniziert werden kann. Der Anwender muss sich keine Gedanken über spezielle Befehle, Datenformate oder Signale machen.
Bei OPC UA sind die vereinbarten Schnittstellen und Formate offen, d. h. frei zugänglich und lizenzfrei. Daher ist die Bereitschaft der Hersteller und Implementierer gegeben, diese Strategie umzusetzen und für große Verbreitung zu sorgen.

Entscheidende Rolle spielen dabei diese Themen:

1. Die Integration aller beteiligter Systeme und Anlagen: Ohne Integration keine Information, ohne Information keine Organisation, ohne Organisation auftretende Fehler.
2. Wissen muss nicht nur dokumentiert, sondern auch kommuniziert werden. Der jeweilige Betrachter benötigt die richtige Information zur richtigen Zeit am richtigen Ort, um Entscheidungen zu treffen.
3. Eine Fehlervermeidungsstrategie verhindert das Auftreten von Fehlern und überwacht Prozesse so, dass Fehler vermieden, frühzeitig erkannt oder schlimmstenfalls sofort bei Auftreten sichtbar werden. Fehlervermeidung benötigt keine Reaktion. Mit frühzeitiger Erkennung ist die Reaktionszeit gleich Null – nur im konkreten Fall des Auftretens muss gehandelt werden.
4. Anwender aller Ebenen müssen zu Entscheidungen befähigt werden. Die Einbindung aller Organisationseinheiten erleichtert die Umsetzung.

Vorteile für UA Logo Mitglieder:

• Zugang zu OPC UA Spezifikationen
• Auswertung des Quellcodes der OPC Foundation
• OPC Compliance Test Tools kaufen als Service (auf Roadmap)
• Zugang zum OPC Certification Lab zum Testen von Produkten
• Nutzung des OPC UA Technologielogos
• Teilnahme an der jährlichen Mitgliederversammlung der OPC-Stiftung

Fazit
Mit dem Industriestandard OPC UA können in einem Fertigungsbetrieb beliebige Steuerungen und Maschinen angebunden werden. Kann eine Steuerung nicht im OPC-Standard kommunizieren, wird mit einmaligem Aufwand ein Adapter entwickelt, der logisch wie ein Reisestecker funktioniert und danach immer wieder verwendbar ist. Datenformat und Kommunikationsprotokoll der Steuerung werden gelesen und nach OPC umgesetzt, wodurch die Kommunikation über alle eingebundenen Systeme homogenisiert wird.
Werden all diese Themen und Anforderungen berücksichtigt, dann sind Unternehmen bestens gewappnet für Industrie 4.0. Sinnvoller und effizienter Datenaustausch in der Produktion, zwischen Maschinen und Steuerungen sowie deren Integration sind Basis auf dem Weg dorthin.