Robotik

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Die OPC UA Companion Specification Robotics (kurz OPC Robotics) bietet ein generisches Informationsmodell für alle Robotersysteme.

Vor OPC Robotics gab es keinen einheitlichen Schnittstellenstandard für Roboter. Anwender wollen einen gemeinsamen Standard für den herstellerunabhängigen Zugriff auf Informationen und mehr Daten sollten sowohl in Cloud-Anwendungen als auch in anderen IT-Systemen beim Anwender nutzbar sein. OPC UA bietet Standardmechanismen, um den Zugriff auf die Daten zu unterstützen. Mittels OPC Robotics wird die Robotik „ready“ für Industrie 4.0 gemacht.

OPC Robotics steht für ein komplettes Motion Device System, das eine Liste von Motion Devices (Kinematiken) beinhaltet. Motion Devices können jeder bereits existierende Robotertyp oder sogar ein fiktiver zukünftiger Robotertyp sein. Dazu zählen z. B. Industrieroboter (stationär), mobile Roboter (auch mit mehreren Roboterarmen), Roboter mit mehreren Steuerungen, Roboterperipherie ohne eigenen OPC UA-Server, Serviceroboter und vieles mehr. OPC Robotics ist die von der OPC Foundation akzeptierte und offiziell unterstützte OPC UA Companion Specification für die Robotik (siehe Bild 1). 

Grundlagen

Die Beschreibung des Informationsmodells basiert auf einem Motion Device System, das mehrere Motion Devices, Steuerungssysteme, Software etc. enthalten kann. Beispiele (siehe Bild 2):

  • Eine mobile Plattform mit zwei Roboterarmen
  • Ein Roboter auf einer Lineareinheit, der mit zwei Drehtischen arbeitet, die von einer Steuereinheit gesteuert werden.

Die Selbstbeschreibung eines Motion Device Systems basiert auf einem komponentenorientierten Informationsmodellierungsansatz. Die Modellierung der Informationsobjekte erfolgt in Anlehnung an der physikalischen Struktur eines Motion Device Systems und dies in einer für den Anwendungsfall tauglichen Granularität. Es ist darauf geachtet worden, dass alle gängigen Arten von Motion Device Systemen mittels OPC Robotics beschreibbar werden.

Die OPC UA Companion Specification Robotics ist in mehrere Teile von Teil 1 bis Teil n aufgeteilt, wobei Teil 1 die Basisspezifikation darstellt (Bild 3).

OPC Robotics, Teil 1

Teil 1 beschreibt eine Abstraktion des generischen Motion Device Systems, d. h. die Darstellung des sogenannten "digitalen Zwillings" des Systems. Folgende Anwendungsfälle werden mittels OPC Robotics, Teil 1 abgedeckt:

  • Assetmanagement
  • Zustandsüberwachung
  • Vorausschauende Wartung
  • Vertikale Integration in die IT-Systeme der Produktion
    • SPS
    • MES
    • SCADA
    • Cloud

Erstmals haben sich die großen Roboterhersteller auf eine gemeinsame Sprache für die Robotik geeinigt. Dadurch ist es möglich, jederzeit und von jedem Ort aus auf die Daten zuzugreifen, unabhängig von Hersteller und Robotertyp (Bild 4).


Zukünftige Teile

Nachfolgende Teile erweitern die grundlegende Beschreibung eines Motion Device Systems und decken weitere Anwendungsfälle ab (Bild 5), z. B.

  • zur Konfiguration und Steuerung eines Motion Device Systems oder der enthaltenen Motion Devices,
  • zum Einleiten von Aktionen am Robotersystem mittels Methoden und einer Statusmaschine.
  • zur Meldung von Zuständen, Alarmen und Ereignissen und
  • zur Speicherung von kundenspezifischen Informationen auf dem Server, z. B. ERP-Daten, Kostenstelle, usw.

 

Partner 

VDMA

Der VDMA vertritt mehr als 3.200 Mitgliedsunternehmen des mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbaus. Mit 1,35 Millionen Erwerbstätigen im Inland und einem Umsatz von 224 Milliarden Euro (2017) ist die Branche größter industrieller Arbeitgeber und einer der führenden deutschen Industriezweige insgesamt.

OPC Foundation

Die OPC Foundation ist mit über 600 Mitgliedsfirmen die weltweit führende Gemeinschaft für Interoperabilitätslösungen basierend auf den OPC-Kommunikations-Spezifikationen. OPC ist ein Interoperabilitäts-Standard für den sicheren, zuverlässigen und plattform-unabhängigen Austausch von Informationen. Die OPC-Technologie wird weitgehend genutzt, um Informationen in der industriellen Automatisierung zu integrieren und um den Datentransfer vom kleinsten Sensor bis in die Enterprise-IT-Ebene zu ermöglichen.
 

Kernarbeitskreismitglieder:
Siehe Bild 6


Videos

https://youtu.be/-xgFKg1hXTg

https://youtu.be/ZdLVFI_1S54

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