Verzeichnisdienst auf OPC UA Basis verbessert Informationsaustausch

Gelbe Seiten für die Industrie 4.0

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Mit einem Verzeichnisdienst auf OPC UA Basis will das ISW der Uni Stuttgart den Informationsaustausch in dezentralisierten Industrie-4.0-Umgebungen verbessern.

Aufgrund der steigenden Anforderungen hinsichtlich Wandlungsfähigkeit, Rekonfiguration und Flexibilität hat sich durch Industrie 4.0 ein Trend zur Modularisierung und Dezentralisierung bei Produktions- und Fertigungseinrichtungen entwickelt. Dadurch steigt aber auch die Komplexität. Diese zu beherrschen, wird für Unternehmen zunehmend zur Herausforderung.

Gegenüber der klassischen Eins-zu-eins-Verknüpfung von Produktionssystemen führt die Modularisierung zu einem erhöhten Bedarf an Orchestrierung, um Maschinen und Dienste miteinander zu vernetzen. Insbesondere die Integration von Industrie-4.0-Lösungen in die bestehende Informations- und Kommunikationstechnologie von Produktionsstandorten spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Das Schwesterinstitut des Fraunhofer IPA, das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Uni Stuttgart, hat dafür eine Lösung entwickelt: Ein Verzeichnisdienst auf Basis des Kommunikationsstandards OPC UA soll dazu beitragen, die einzelnen Komponenten zu verwalten, zu koordinieren und einen Informationsaustausch zu ermöglichen.
Nötig wird ein solcher Verzeichnisdienst beispielsweise, wenn man Cloud-Technologien für die Steuerungstechnik nutzbar machen will, wie das im vom ISW koordinierten Forschungsprojekt Picasso (Industrielle cloudbasierte Steuerungsplattform für eine Produktion mit cyberphysischen Systemen) der Fall ist. Hierbei sollen die bisher monolithischen Architekturen aufgebrochen und in die Cloud verlagert werden.
Ähnliche Herausforderungen stellen sich im Projekt Forschungsfabrik (Forschfab) auf dem Forschungscampus Arena 2036. Die wandlungsfähige Produktion mit Stückzahländerungen um plus/minus 80 Prozent erfordert einen hohen Grad an Informationsaustausch zwischen Montage-, Produktions- und Logistikanlagen. Dieser soll mit Hilfe von serviceorientierten Architekturen bewältigt werden.
Branchenverzeichnis für Services
Im letzten Jahrtausend bewarb die Deutsche Post ihre Gelben Seiten mit dem Slogan „Vielleicht hätte er jemanden fragen sollen, der sich damit auskennt“ und deutete damit an, dass es manchmal besser ist, in einem Verzeichnis einen Experten nachzuschlagen, als das Problem selbst lösen zu wollen. Gleiches Vorgehen gilt auch in einer vernetzten Produktion: Ein Akteur, z. B. eine Maschine oder ein Service, verfügt nur über begrenzte Informationen und einen begrenzten Funktionsumfang. Werden zusätzliche Informationen bzw. Funktionalität benötigt, stehen diese oft nur bei anderen Akteuren zur Verfügung.
Mit den Gelben Seiten für Industrie 4.0 (GESI) können jetzt Produktionsakteure miteinander vernetzt werden. Basierend auf dem Kommunikationsstandard OPC UA werden hierzu Informationsmodelle generiert oder auf bestehende Modelle (bspw. OPC UA Companion Specifications) zurückgegriffen. Jeder Akteur kann somit GESI nach kompatiblen Kommunikationspartnern hinsichtlich Funktion oder Schnittstelle durchsuchen. ↓

Der Autor
Felix Kretschmer istwissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen der Universität Stuttgart.

Industrie 4.0 im Fokus der angewandten Forschung
In einer exklusiven Serie für die Automationspraxis beleuchten Experten des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA verschiedene Aspekte des Megatrends Industrie 4.0. Die Themen reichen von der IT über den Menschen hin zur Produktion und zum Produkt. In den bisher veröffentlichten Teilen ging es um die Bedeutung des Themas für den Mittelstand und um eine OEE-App, die Maschinenausfälle erfasst. ↓
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