Eines für alle: PROXIA standardisiert mit OPC-UA den M2M-Datenaustausch

OPC-Unified Architecture (OPC-UA) ist der Datenaustausch-Standard für eine sichere, zuverlässige, Hersteller- und Plattform-unabhängige industrielle Kommunikation. Sie ermöglicht einen Betriebssystem-übergreifenden Datenaustausch zwischen Produkten unterschiedlicher Hersteller. Das M2M-Kommunikationsprotokoll OPC-UA vereinfacht nicht nur die Steuerung von Anlagen und Maschinen. Aufgrund seiner Vielseitigkeit lässt es sich für die gesamte Kommunikation in der Fertigung einsetzen.  Im Zuge der Industrie 4.0 Philosophie entwickelt sich OPC-UA zum Standard für die Anlagenkommunikation, da zahlreiche Hersteller von Maschinen, Steuerungen und Software auf diese neue Technologie bauen – darunter auch die PROXIA Software AG, deren MES-Softwarelösungen einen voll integrierten und hoch konfigurierbaren OPC-UA-Client bereitstellt.

OPC-UA setzt sich als Kommunikation zwischen Maschinen und Anlagen in der Automatisierungstechnik immer weiter zum Standard durch. Es ermöglicht Maschinendaten (Regelgrößen, Messwerte, Parameter u.a.) nicht nur zu transportieren, sondern auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben. Der MES-Spezialist PROXIA Software AG hat das Protokoll OPC-UA nun voll in seine Softwarelösungen integriert. Damit sind die MES-Produkte, insbesondere die MDE Maschinendatenerfassung von PROXIA voll OPC-UA-fähig.

Im Bereich OPC dreht sich alles um Interoperabilität und Standardisierung. Durch konventionelle OPC-Lösungen konnte das Problem der Interoperabilität zwischen verschiedenen Geräten auf Steuerungsebene gelöst werden, doch war der gleiche Standardisierungsgrad auch auf Unternehmensebene erforderlich. Die OPC-UA (Unified Architecture) stellt eine Erweiterung des äußerst erfolgreichen OPC-Datenaustauschprotokolls dar.  Sie ermöglicht eine zuverlässige und sichere Datenerfassung und -modellierung sowie Kommunikation zwischen der Produktionsstätte und dem Unternehmen. OPC-UA ermöglicht echte übergreifende Konnektivität auf Basis einer sicheren und einfachen Plattform, um den Herausforderungen auf Unternehmensebene zu begegnen.

OPC-UA als wegbereitender Standard für Industrie 4.0

Der Kommunikationsstandard OPC-UA bietet die Möglichkeit, Informationen über den Zustand einer Anlage/Maschine und alle Arten von Prozessdaten aus verschiedenen Steuerungen zu lesen. Mit diesem Kommunikationsstandard kann bestehende Infrastruktur (z.B. ein vorhandener OPC-UA-Server) genutzt werden. Des Weiteren ist es auch möglich ältere Steuerungen, welche selbst nicht über einen OPC-UA-Server verfügen, über smarte Gateway-Lösungen zu integrieren. Es ist keine Programmierung der Maschinenschnittstelle auf der MES-Seite notwendig. Alle Informationen, z.B. Einrichten einer Signalmatrix,  wird im MES-System konfiguriert.

Der OPC-UA Standard besteht aus Spezifikationen, welche in enger Zusammenarbeit zwischen Herstellern, Anwendern, Forschungsinstituten und Konsortien entstanden sind, um den sicheren Informationsaustausch in heterogenen Systemen zu ermöglichen. BITCOM, der Zentralverband der Elektroindustrie (ZVEI), und andere Industrieverbände empfehlen in ihren Leitfäden für Industrie 4.0 bereits das Kommunikationsprotokoll OPC-UA als Standard.

Für die Nutzer von MES-Software bietet OPC-UA zahlreiche Vorteile: Die Flexibilität beim Datenaustausch zwischen SPS und MES nimmt erheblich zu, denn OPC-UA eignet sich für alle Arten von Daten.  Für den Datentransfer nutzen die Systeme einen einheitlichen Standard, insbesondere für die Kommunikation mit speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und dem OPC-UA-Server. Das Protokoll OPC-UA ermöglicht Kommunikation, praktisch in „Echtzeit“.

Über OPC-UA-DA ist es möglich, aktuelle Daten aus Steuerungen zu lesen. Zusätzlich lassen sich mit der Spezifikation Historical Access Daten aus der Vergangenheit nachvollziehen, sollte die Netzwerkverbindung einmal unterbrochen sein. Besteht die Verbindung wieder, kann man über Historical Access die Daten aus der Vergangenheit abrufen. Auf diese Weise lassen sich Maschinenlaufzeiten, Stückimpulse, Temperaturverläufe u.a. nachvollziehen und rückwirkend in die Datenbank einbuchen.

Plattformunabhängigkeit und maximale Skalierbarkeit für die intelligente Fabrik

OPC-UA schafft die Grundlage für eine intelligente Verknüpfung von Automatisierungstechnik und IT. Für Anwender besonders wichtig: OPC-UA erlaubt fast unbegrenzt Skalierungen. Der Vorteil für Kunden: Sie können sich somit die aus ihrer Sicht geeigneten Komponenten auswählen und zu einem System zusammenstellen, das ihren Anforderungen am besten gerecht wird. Das ist möglich, weil sowohl die Kommunikation der Maschinen untereinander als auch die Datenerfassung das Protokoll OPC-UA nutzen. Damit wird eine wichtige Etappe auf dem Weg zu Industrie 4.0 erreicht.

Für die intelligente Fabrik, die im Rahmen des MES-Projektes angestrebt wird, sind somit zwei grundlegende Anforderungen erfüllt: Zum einen ein intelligentes, vernetztes MES-System, das in der Lage ist, Daten zu speichern und die Grundlagen für Entscheidungen zu liefern. Zum anderen ein standardisiertes Kommunikationsinstrument für den Datenaustausch, das folgende Eigenschaften hat: schnell, sicher, plattformunabhängig, horizontal und vertikal integrierbar von der Ebene der Anlagen und Maschinen bis zur ERP-Ebene. Dieses Instrument ist ab sofort bei PROXIA MES-Software in Verbindung mit OPC-UA gegeben.

Die wichtigsten Funktionen, Vorteile und Nutzen von OPC-UA und PROXIA:

Einheitlicher Zugriff, zukunftsfähig und in bestehende Systemen integrierbar:

OPC-UA integriert bestehende OPC-Spezifikationen (DA, HDA) in eine einzige Spezifikation. Das hilft Systemintegrationskosten zu sparen, indem nur eine gängige Architektur für den Zugriff auf Informationen genutzt wird.

Höchste Ausfall- und Übertragungssicherheit:

Mit OPC-UA können konfigurierbare Timeouts, Fehlererkennungen und der Wiederaufbau von Verbindungen durchgeführt werden. OPC-UA erlaubt Redundanz zwischen Applikationen unterschiedlichster Hersteller. OPC-UA ist bereits vom Konzept her sicher und verschlüsselungsfähig und nutzt hochentwickelte Zertifikate.

PROXIA Software AG – Das Unternehmen:

PROXIA Software AG ist ein europaweit tätiges Software-Unternehmen, das MES-Lösungen für Produktionsunternehmen entwickelt und implementiert. Seit mehr als 30 Jahren beschäftigt sich die Unternehmensgruppe mit der Prozessoptimierung in der Industrie. Die Kern-Produktpalette der PROXIA MES-Software beinhaltet MES Planung, Erfassung, Monitoring, sowie Analyse, Auswertung und Controlling von Produktionskennzahlen. Das Leistungsspektrum umfasst Entwicklung, Vertrieb, Support, Installation, Schulung und MES-Consulting. Die PROXIA Software AG ist zertifizierter SAP-Partner und schafft eine Datendurchgängigkeit von den Geschäftsprozessen bis hin zur Shop-Floor Ebene durch die vertikale und horizontale Integration von MES-Lösungen aus einer Hand. Mit den PROXIA MES-Softwareprodukten, MES Leitstand, Shop-Floor Management, MDE, BDE, PZE, CAQ, TPM, Online-Monitoring und OEE/KPI-Kennzahlenerfassung lassen sich komplette MES-Prozessstrukturen abbilden und mit der ERP/PPS-Ebene verschmelzen – auf Kurs zur smart factory und Industrie 4.0. Der schnittstellenfreie, bedarfsgerechte Systemaufbau sichert dem Kunden eine kurze Integrationszeit und damit eine hohe Investitionssicherheit sowie schnellen ROI der MES-Software-Investition.

 

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