? Internationale Standards optimieren Interoperabilität

Standards wie OPC UA und umati gewinnen im Rahmen der Interoperabilität bei der standardisierten Integration von Geschäftsprozessen im Maschinen- und Anlagenbau immer mehr an Bedeutung. Wozu benötigt man internationale Standards und wie können SEEBURGER-Lösungen die Digitalisierung im Maschinen- und Anlagenbau unterstützen? Erfahren Sie hier, warum die standardbasierte Interoperabilität zwischen Maschinen und Softwaresystemen für den Maschinen- und Anlagenbau immer wichtiger wird.

Standardbasierte Interoperabilität – was bedeutet das?

Produkte, Prozesse und Organisationsabläufe im Maschinen- und Anlagenbau werden immer komplexer. Unternehmen betreiben längst nicht mehr nur eine Sorte von Maschinen, wie beispielsweise Werkzeugmaschinen in der Produktion oder auf Shopfloor-Ebene, sondern arbeiten mit einem unternehmensspezifischen Mix aus diversen Maschinen und Anlagen, Werkzeugmaschinen, Robotern und Systemen. Dabei stoßen sie mit den bestehenden Maschinenschnittstellen schnell an ihre Grenzen.

Der Ruf nach standardbasierter Interoperabilität zwischen Maschinen und Softwaresystemen wird immer lauter – vom Shopfloor bis in die Business-IT und sogar bis in die Cloud, sofern Anwendungen in der Cloud betrieben werden. Die zunehmende Digitalisierung der Produktion für die zukünftigen Anforderungen im Bereich Industrie 4.0 /(I)IoT und digitale Services macht standardisierte Schnittstellen für die industrielle Kommunikation auf und zwischen unterschiedlichen Ebenen unverzichtbar.

Interoperabilität ist dabei die Grundlage für einen durchgängigen Informationsfluss im gesamten Produktlebenszyklus entlang der Wertschöpfungskette und damit die Basis für die digitale Transformation und für alle damit einhergehenden Maßnahmen bei der Realisierung von Industrie 4.0/IIoT und digitalen Services sowie einer Plattformökonomie.

Damit Interoperabilität gelingt, muss die Bedeutung der Daten auf Basis von Standards eindeutig beschrieben werden. Diese Daten werden dann zwischen allen beteiligten Akteuren, Systemen und Endpunkten, wie beispielsweise Produkten und Maschinen, Anlagen und Robotern, ausgetauscht. So können sie korrekt interpretiert und verarbeitet werden und weitere Aktionen oder Prozesse auslösen.

Standardbasierte Interoperabilität für den Austausch von Betriebs-, Mess- und Sensordaten

Für die unterschiedlichsten Branchen im Maschinen- und Anlagenbau spielen nicht nur kaufmännische – (B2B/EDI), technische – (CAD/CAx), logistische – sowie servicebezogene Daten eine Rolle, auch der Austausch von Betriebs-, Mess- und Sensordaten wird immer wichtiger. Verstärkt wird dies durch die zunehmende Digitalisierung von Shopfloor-Prozessen und durch die Integration von Business-IT mit den Systemen der Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 /(I)IoT.

Dabei sind die Daten auf Shopfloor-Ebene in der Regel an die einzelnen Produkte und Prozesse in ihrem operativen Umfeld gebunden. Deren Informationen werden häufig nur in proprietären Formaten in den jeweiligen IT-Systemen vorgehalten. Daher erhalten Standards für den Datenaustausch und die Integration von Systemen einen zunehmend hohen Stellenwert. Denn diese vereinfachen den Informationsaustausch erheblich und machen Maschinen und Anlagen deutlich effizienter.

Standardbasierte Interoperabilität entlang des gesamten industriellen Wertschöpfungsnetzwerks

So unternimmt der Maschinen- und Anlagenbau große Anstrengungen, Informationsmodelle auf Basis international anerkannter Standards, wie z. B. OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) und umati (universal machine tool interface) für Werkzeugmaschinen zu erstellen, bzw. bestehende Ansätze zu kombinieren. Daraus soll eine Spezifikation mit dem Namen „OPC UA for Machinery“ entwickelt und veröffentlicht werden, mit dem Ziel, alle resultierenden Basisinformationsmodelle in diesem Themenumfeld zusammenzuführen.

In OPC UA können sowohl Maschinen, Geräte als auch Fähigkeitsbeschreibungen abgebildet und in OPC UA Companion Specifications (CS) beschrieben werden. Eine OPC UA CS ist dabei ein herstellerübergreifendes Informationsmodell, welches die Schnittstelle zwischen Maschinen, Anlagen und weiteren Komponenten beschreibt. Mit Hilfe einer OPC UA CS und standardisierten Geräte- und Fähigkeitsinformationen kann eine Maschine, Anlage oder Komponente einfacher in einen Anlagenverbund angebunden werden. Auch die Integration in Softwaresysteme zur Planung und Steuerung der Produktion gelingt dadurch viel effizienter.

Durch die Nutzung solcher Standards wird ein system- und anbieterneutraler Austausch von Daten mittels einheitlicher Schnittstellen gewährleistet, der sowohl den Maschinen- und Anlagenherstellern, als auch den Betreibern und Systemintegratoren Vorteile bringt. So werden Szenarien, wie z. B. Zustandsüberwachung (Condition Monitoring), vorausschauende Instandhaltung (Predictive Maintenance) und die Optimierung der Produktion sowie produktbezogene digitale Services auf Basis von internationalen Standards effizienter umsetzbar.

Dabei ist es wichtig, die Anforderungen des gesamten industriellen Wertschöpfungsnetzwerks zu berücksichtigen. Hierfür werden Akteure, Systeme und weitere Endpunkte innerhalb und außerhalb der Branche „Maschinen- und Anlagenbau“ möglichst bidirektional integriert. So wird der Datenaustausch und die Integration mit allen Akteuren und Prozessen, auch aus den anderen Industriezweigen des Maschinen- und Anlagenbaus, wie z. B. elektrische Antriebstechnik, Kunststoff- und Gummimaschinen, industrielle Bildverarbeitung, Metallurgie, Robotik und Werkzeugmaschinen, ermöglicht.

Standardbasierte Interoperabilität – Ganzheitliche Lösungen von Integrationsplattformen bis hin zur Digitalisierungsberatung

SEEBURGER unterstützt mit einer breiten Palette von Lösungen und Plattformen die international anerkannten Standards wie OPC UA und reduziert Kosten durch schnellere Realisierung kundenindividueller Projekte im gesamten Maschinen und Anlagenbau und

unterstützt die Integration und Kommunikation durch standardbasierte Schnittstellen, API und API-Management für Endpunkte wie Maschinen, Anlagen, Werkzeugmaschinen oder Roboter zu den prozessbeteiligten Anwendungen, wie z. B. MES, ERP, Automationssystemen und Diensten wie Digitale Services,
vereinfacht die Maschinenanbindung an Business-IT und weitere IT-Lösungen und Prozesse,
schafft horizontale und vertikale Integrationsfähigkeiten, um relevante Daten an andere autorisierte Prozessbeteiligte zu kommunizieren, z.B. bis hin zur MES, PPS/ERP- und Cloud-Ebene,
bietet unterschiedliche, an Kundenbedürfnisse anpassbare Betriebsoptionen, beispielsweise On-Premises, Cloud oder Hybrid,
ermöglicht durch langjährige Erfahrung individuelles Mapping und den Austausch von Daten für kunden- oder herstellerspezifische Konfigurationen von Informationsmodellen für Maschinen, Anlagen und Werkzeugmaschinen.
bietet ganzheitliche Beratung für Digitalisierung, Industrie 4.0/(I)IoT und PLM von der Konzeptdefinition bis zur Umsetzungsbegleitung notwendiger Lösungen.