Dieser Artikel umfasst folgende Themen:
- Die Bedeutung der globalen Einführung und Standardisierung von OPC UA Pub/Sub over TSN
- Warum OPC UA die Implementierung von Industrie 4.0 für die absehbare Zukunft vorantreiben wird
- Wie OPC UA Pub/Sub over TSN die Interkonnektivität auf der Feldebene definieren wird
Die Industrie 4.0 wird bleiben. Ihre Zukunft wird kontinuierlich durch die Fähigkeit bestimmt werden, mehr Geräte und Anlagen in angeschlossene Netzwerke zu integrieren. Die Notwendigkeit einer einheitlichen Architektur ist zur Domäne der OPC geworden. Seit ihrer Gründung hat sich die OPC Foundation für vereinheitlichende Standards wie OPC UA Pub/Sub over TSN und die Einführung globaler Standards bis Ende 2020 eingesetzt. Es wird erwartet, dass das Ereignis die Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten auf der ganzen Welt vorantreiben wird.
Warum OPC UA Pub/Sub over TSN?
Die erste Hürde auf dem Weg zu einem vernetzten und automatisierten Industriesystem war die Vereinheitlichung der Anlagen mit unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen in der Fertigung. Damit Anlagenteile effektiv kommunizieren können, müssen sie in der Lage sein, einander zu verstehen. OPC Unified Architecture-Standards bildeten den Rahmen für die Vereinheitlichung der verschiedenen proprietären Anlagen in der heutigen Fertigung.
Der Erfolg von OPC UA bedeutete, dass der Schwerpunkt auf die zweite große Herausforderung bei der Implementierung von Industrie 4.0-Konzepten gelegt wurde: die Gewährleistung, dass mehrere Arten von Anlagen innerhalb eines Netzwerks und in Echtzeit kommunizieren können. Um die Herausforderungen der Many-to-Many-Kommunikation zu eliminieren, entwickelte die OPC Foundation OPC UA Pub/Sub, das die Publish/Subscribe-Technik nutzte, um sicherzustellen, dass mehrere Assets von einem zentralen System wie der Cloud aus auf gemeinsame Informationen zugreifen können.
Die OPC UA Pub/Sub over time-sensitive Netzwerkerweiterung brachte zeitdeterministische Konnektivität auf den Tisch. Während OPC UA Pub/Sub die Machine-to-Machine- und Machine-to-Cloud-Kommunikation ermöglicht, beinhaltet OPC UA Pub/Sub over TSN die Kommunikation auf Feldebene, die es ermöglicht, Sensoren, IoT-Geräte und Edge Devices nahezu in Echtzeit in angeschlossene Netzwerke zu integrieren.
Durch die Einführung neuer Vereinheitlichungs- und Kommunikationsstandards hat die OPC Foundation erfolgreich die Entwicklung von Standards vorangetrieben, die das gesamte Spektrum der industriellen Automatisierung unterstützen. Mit OPC UA Pub/Sub over TSN erhalten Industrieanlagen die Interoperabilität, von der Feldebene bis hin zur Cloud, die für die Implementierung der komplexesten Industrie 4.0-Initiativen erforderlich ist.
Warum OPC UA Pub/Sub over TSN die Zukunft der Industrie 4.0 bestimmen wird
Die Synchronisierung von Kommunikationsprotokollen, die Echtzeit-Datenübertragung und die deterministische Konnektivität, die OPC UA Pub/Sub over TSN bietet, schaffen gleiche Wettbewerbsbedingungen für verschiedene Unternehmen. Die ersten Nutznießer dieser einheitlichen Architektur und dieses Kommunikationsprozesses sind im industriellen Sektor zu finden, der automatisierte Prozesse in traditionellen Einrichtungen implementieren möchte.
Die nächsten Gruppen, die von einer einheitlichen Architektur profitieren werden, sind die Software- und Hardware-Anbieter, die die Anwendungen und Lösungen entwickelt haben, auf denen der Industriesektor seit Jahrzehnten basiert. Mit einem vereinheitlichten System können Anbieter, die traditionell im Industriesektor tätig sind, mehr IoT-Hardware, Rules Engines und Software zur Unterstützung der Erfassung, Verarbeitung und Analyse von Betriebsdaten entwickeln oder bauen. Entwickler müssten nicht mehr verschiedene Anwendungen für verschiedene Anlagen erstellen, da die Vereinheitlichung sicherstellt, dass sich eine Anwendung über verschiedene proprietäre Plattformen hinweg mit wenig oder keiner zusätzlichen Konfiguration anpassen kann.
Der verstärkte Einsatz von webbasierten HMIs oder webbasierten Panels neben der einheitlichen Architektur und der deterministischen Kommunikation, die OPC UA Pub/Sub over TSN ermöglicht, bietet der dritten Gruppe den Einstiegspunkt, den sie im Industriesektor schon immer gesucht hat. Die Vereinheitlichung bedeutet, dass Mainstream-Entwickler und -Anbieter nun die Möglichkeiten innerhalb der Branche ausloten können.
Diese Entwickler bringen ihre Erfahrungen aus der Entwicklung mobiler und webbasierter Anwendungen ein, um Anwendungen für Industrie 4.0-Anwendungsfälle wie Edge-Computing oder IoT-Implementierungen zu erstellen. Die umfangreichen Design-, Animations- und Rechenfunktionen webbasierter HMIs werden auch als Plattform für die Entwicklung agiler, Cloud-gestützter Anwendungen für den industriellen Sektor dienen. Letztendlich werden diese intuitiven Anwendungen aufgrund der Entwicklung mobiler Anwendungen für den industriellen Einsatz die Implementierung von Fernüberwachung oder den Zugriff auf Anlagen in der Fabrikhalle verbessern.
Eine vereinheitlichte Architektur bietet auch Unterstützung für erhöhte Sicherheitsmerkmale oder Integrationen innerhalb von Industrie 4.0-Anwendungen. Mit OPC UA Pub/Sub over TSN können Sicherheitsteams die Leistungsfähigkeit von Sicherheitsinformationen und Ereignismanagement-Tools nutzen, um umfangreiche IoT-Netzwerke oder Industrie 4.0-Implementierungen zu sichern.
Schlussfolgerung
Die Zukunft der Industrie 4.0 ist eng mit dem Wachstum der Standards der OPC Foundation verbunden, die Wege für Kommunikation, Konnektivität und Innovation schaffen. Der Erfolg seiner Standards hat zu Partnerschaften mit Mainstream-Technologieunternehmen wie Google Cloud geführt, was die weltweite Anerkennung seiner Initiativen und die wichtige Rolle, die die Technologiebranche bei der Verwirklichung von Industrie 4.0 spielen wird, ankündigt.
