Automatisierung verändert mit OPC-UA die IT-Landschaft
Interoperabilität vom Sensor
bis in die Cloud
Aufgrund des Potenzials hinsichtlich einer durchgängigen Kommunikation ist OPC-UA als Empfehlung für das Referenzarchitekturmodell von Industrie 4.0 gelistet. Die semantische Interoperabilität ist der entsprechende Schlüssel. Davon überzeugt ist Stefan Hoppe, Vice President der OPC Foundation.
In der digitalen Fabrik sind Maschinen, Sensoren und Werkstücke bis in die Datenbrillen miteinander vernetzt. Vernetzung bedeutet Kommunikation, Kommunikation benötigt Sprachen und darüber ausgelöste Funktionen und Dienste. Die dabei entstehenden Daten wecken Begehrlichkeiten, liefern Sie doch die Grundlage für neue Geschäftsmodelle. Wem gehören eigentlich Daten und wer konfiguriert das mit welchen Sicherheitsmechanismen? OPC Unified Architecture ist als IEC62541 hier die einzige Empfehlung, welche im RAMI4.0 (Reference Architecture Model Industrie 4.0) für die durchgängige Kommunikation gelistet wird. Grund ist vor allem die Modellierungsmöglichkeit der Schnittstellen und Daten in Kombination mit Zugriffsrechten und integrierter IT-Security. Der unterlagerte Datentransport kann heute über TCP oder HTTPS abgewickelt werden. Diese Transportschicht wird aktuell erweitert mit Pub/Sub-Mechanismen um Daten von einem OPC-UA-Server per UDP gleichzeitig an mehrere OPC-UA-Clients gleichzeitig zu verteilen. Mit AMQP wird ein weiteres Protokoll integriert – damit können noch besser Daten bis in die Cloud-Service-Bussysteme umgesetzt werden.
Wem gehören die Daten?
Wem nun Daten und Dienste gehören, müssen Maschinenbauer und die Anbieter von IT-Diensten selber aushandeln: Die Technologie dazu ist aber mit OPC-UA vorhanden und entstammt der Vision der Interoperabilität aus der Automatisierungswelt: Geräte und Dienste sollen unabhängig vom Hersteller, dem Betriebssystem oder der implementierten Sprache miteinander Daten und deren Bedeutung austauschen können – natürlich mit allumfassender Sicherheit und dedizierten Zugriffsrechten. Aus der Automatisierung wächst diese offene Kommunikationsplattform nun schnell weiter in die IT-Welt: Bereits 2008 haben Firmen wie SAP die Bedeutung von OPC-UA erkannt und bieten es kostenlos in ihrem MES-Paket mit an: Die Anbindung einer neuen Produktionsmaschine dauert somit nicht mehr Tage und erfordert Integratoren, sondern ist schnell am gleichen Tag umsetzbar. Microsoft zeigte auf der Hannover Messe 2015 erstmals die Integration von OPC-UA bis in die Azure Cloud – aber auch eine OPC-UA-Anwendung in das kleinste neue Betriebssystem, welches kostenlos angeboten wird. Daten von Miniatursensoren auf RaspberryPI-Basis mit Windows 10 IoT Core, Steuerungen oder Kuka-Robotern können so international standardisiert und vor allem einfach in die Microsoft-Big-Data-Welt gelangen.
Semantische Interoperabilität
Der Schlüssel für Industrie 4.0 liegt – anders als das Middleware Anbieter sehen – eben nicht in der vielfältigen Kommunikationsanbindung mit möglichst vielen Treibern: Semantische Interoperabilität ist der Schlüssel – dazu müssen sich Mitbewerber zusammenschließen und ihre Domänen, spezifischen Daten und Dienste (das Informationsmodell) modellieren. Harting und Siemens haben das federführend für die AIM-D-Organisation getan: Sie haben nicht nur OPC-UA in die RFID- Reader integriert, sondern auch die Schnittstellen und Daten festgelegt. Nach nur einjähriger Spezifikation konnte bereits eine erste Implementierung auf der Hannover Messe gezeigt werden: Vom Feldgerät mit standardisierter und sicherer Kommunikation bis in die Cloud ist keine Vision, sondern umsetzbare Realität.
