OPC UA-Demonstrator: Esperanto für Maschinenkomponenten

Die Vernetzung von Anlagen scheitert an herstellerspezifischer Software, bzw. dem Aufwand diese anzupassen. Fortis zeigt gemeinsam mit dem VDMA und Partnern eine das »Maschinen-Esperanto« OPC UA nutzende Fertigungszelle, deren Komponenten hersteller- und plattformunabhängig kommunizieren.

OPC-UA-Demonstrator Bildquelle: © fortiss

Der OPC-UA-Demonstrator, den fortiss gemeinsam mit 20 Industriepartnern entwickelt hat, lässt sich sich dank des Kommunikationsprotokolls OPC UA spielend umprogrammieren.

Die Open Plattform Communication Unified Architecture (OPC UA) befähig alle Komponenten, miteinander zu kommunizieren, über Hersteller- und Plattform-Grenzen hinweg. So können Anlagenbetreiber ihre Systeme modular zusammenstellen. Mit rund 20 Partnern aus der Industrie und dem VDMA hat fortiss, das Forschungsinstitut des Freistaats Bayern für softwareintensive Systeme und Services einen Demonstrator entwickelt, der OPC UA, nutzt und die Kommunikation von Maschine-zu-Maschine über Inkompatibilitätsgrenzen hinweg ermöglicht.

Komponenten und Systeme verschiedener Hersteller stellen vollautomatisch individuell gestaltete Spielzeugkreisel, so genannte Fidget Spinner her. »Die Produktionszelle besteht aus sechs Stationen mit Greifern, Achsen und Rundschalttisch, die anstehende Prozessschritte erledigen und ihre Informationen an die Zellensteuerung weitergeben«, erklärt Kirill Dorofeev, wissenschaftlicher Mitarbeiter beim fortiss-Kompetenzfeld Industrie 4.0.

Gesteuert wird die Anlage über die »fähigkeitenbasierte Beschreibung« aller Anlagenteile. Denn wenn die Steuerung »weiß«, was die Komponenten »können«, entfallen bei einem neuen Auftrag die Befehle für die neuen Arbeitsschritte und damit die Neuprogrammierung.

Beim Herstellungsvorgang lässt sich live überwachen, wie die Komponenten des Demonstrators miteinander kommunizieren und interagieren. Die Zustandsdaten der Produktion können Beobachter in Echtzeit über eine digitale Instrumententafel mitverfolgen. Am Ende übergibt der Roboter der letzten Station den fertigen Kreisel an den Auftraggeber.

»Mit OPC UA sind die Unternehmen nicht mehr auf firmenspezifische Software angewiesen«, erklärt Dorofeev. Anlagenbetreiber können ihre Produktion unabhängig vom jeweiligen Hersteller umgestalten und anpassen. Dank der einfachen Konfiguration von OPC UA lässt sich die Produktionsanlage modular aufbauen und vernetzen. Für den Umbau werden keine Programmierer mehr benötigt, die Maschinen können auch Laien bedienen.

Kooperationspartner des Demonstrators sind: Engel Automatisierungstechnik Deutschland GmbH, Festo AG, Afag GmbH, Schunk GmbH & Co. KG, Zimmer Group GmbH, Weiss Robotics GmbH, Weiss GmbH, Hahn Automation GmbH, Zeltwanger Automation GmbH, Asys Group GmbH, KUKA AG, Yaskawa Europe GmbH, Vitronic GmbH, Asentics GmbH & Co. KG, ISRA Vision AG, InIT, 3S Systems GmbH, Elrest Automationssysteme GmbH, VDMA R+A, Fraunhofer IGCV und die CAX Service GmbH.