OPC UA for Machinery

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In der „OPC UA for Machinery“ Companion Specification werden alle aus der Arbeit aller OPC UA Arbeitskreise resultierenden Basisinformationsmodelle zusammengeführt.

Der Maschinen- und Anlagenbau unternimmt große Anstrengungen, Informationsmodelle in OPC UA zu erstellen. Als zentraler Gastgeber koordiniert der VDMA die Aktivitäten von rund 30 Arbeitskreisen, die mit den OPC UA Companion Specifications eine gemeinsame, branchenübergreifende Sprache zwischen Maschinen und Anlagen definieren. Als Ergebnis dieser Zusammenarbeit wurde schnell deutlich, dass in fast allen diesen Gruppen grundlegende Informationen und Funktionen benötigt werden. Es wurde daher beschlossen, eine Spezifikation mit dem Namen „OPC UA for Machinery“ zu entwickeln und zu veröffentlichen. Diese Spezifikation wird alle resultierenden Basisinformationsmodelle zusammenführen.

 


Die "OPC UA for Machinery"-Spezifikation wird in mehrere Teile aufgeteilt. Jeder Teil wird aus einigen angesprochenen Funktionen oder Anwendungsfällen bestehen. Diese werden in so genannten Building Blocks zusammengefasst. Ausgewählte Building Blocks können sowohl in Implementierungen von sektorspezifischen Begleitspezifikationen als auch in Implementierungen ohne bestehende Begleitspezifikationen verwendet werden.
 

Aufbau

Die Arbeiten zu "OPC UA for Machinery" werden vom VDMA koordiniert. Der Editor dieser Gruppe ist Dr. Wolfgang Mahnke. Er ist ein Experte für OPC UA und leitet die Harmonisierung der OPC Foundation. Da die "OPC UA for Machinery" Spezifikation die Harmonisierung für die Maschinenbauindustrie ist und auch einen Teil der Spezifikationsbibliothek der OPC Foundation darstellt, ist es besonders wichtig, dass das Gesamtbild berücksichtigt wird.


Umfang

Diese Companion Specification zielt auf Maschinen und Maschinenkomponenten ab, die in der diskreten Fertigung im Maschinen- und Anlagenbau zu finden sind.

Hier bedeutet "Maschine" jedes Gerät, das Energie (z.B. Elektrizität, Dampf, Gas, menschliche Kraft, Druck) in mechanische Bewegungen, Wärme, elektrische Signale, Druck usw. umwandelt, um eine bestimmte Aufgabe in einem industriellen Szenario zu erfüllen.

Nicht ausschließliche Beispiele sind:

a.    Maschinen gemäß ISO 12100:2010,3.1 (“assembly,  fitted  with  or  intended  to  be  fitted  with  a  drive  system consisting of linked parts or components, at least one of which moves, and which are joined together for  a  specific  application”),  z.B. Werkzeugmaschinen, Spritzgussmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen, Verpackungsmaschinen

b.    Zubehör und Hilfsgeräte, z.B. austauschbare Geräte, Lastaufnahmemittel, unvollständige Maschinen

c.    Geräte und Module für die Prozessindustrie, z.B. Öfen, Energieanlagen

d.    Steuerungssysteme für Maschinen wie unter a), Mess-, Analyse- und Prüfgeräte

e.    Anlagen, die aus mehreren Einheiten von a)-d) bestehen 


Eine "Komponente einer Maschine" ist ein Teil einer Maschine, der selbst keine Maschine ist.

Nicht ausschließliche Beispiele sind Antriebe, Ventile, Sicherheitseinrichtungen.

 

Inhalt

Die „OPC UA for Machinery“ Spezifikation wird diverse Building Blocks für Maschinen enthalten, die Anwendungsfälle für verschiedene Arten von Maschinen, die in verschiedenen branchenspezifischen Companion Specifications beschrieben sind, behandeln. Die ersten Anwendungsfälle, die in Teil 1 behandelt werden, sind:

  • Identifikation und Namensschild von Maschinen
  • Finden aller Maschinen im Server

Die Absicht der Arbeitsgruppe ist es nicht, ein einziges Informationsmodell zu definieren, sondern kontinuierlich an verallgemeinerten Konzepten im Bereich des Maschinenbaus zu arbeiten, um die Anwendung von OPC UA im Kontext der Maschinenbauindustrie zu harmonisieren.

 

Vorgehen und Arbeitsweise

Der Arbeitsmodus bei der Erstellung von „OPC UA for Machinery“ unterscheidet sich von dem üblichen, bei branchenspezifischen Companion Specifications vorzufindenden Vorgehen. Zunächst wird jeweils für die Building Blocks von einer Expertengruppe ein Entwurf in der sogenannten Kernarbeitsgruppe vorbereitet. Die Expertengruppe setzt sich aus Spezialisten aus verschiedenen Branchen zusammen, die sowohl in Bezug auf OPC UA als auch den Maschinenbau ein hohes Maß an Expertise, insbesondere für das adressierte Thema, vorweisen können. In regelmäßigen Abständen wird der von der Kernarbeitsgruppe erarbeitete Entwurf mit den Mitgliedern der Gesamtarbeitsgruppe abgeglichen. Für die Teilnahme an der Gesamtarbeitsgruppe sind alle Mitglieder des VDMA und der OPC-Foundation berechtigt. Sobald der entwickelte Entwurf einen gewissen Reifegrad erreicht hat, wird das Dokument an die OPC UA Arbeitskreise des VDMA zur Überprüfung weitergegeben. Erst sobald die im VDMA-internen Überprüfungsprozess eingebrachten Kommentare bearbeitet wurden, wird ein Release Candidate in die öffentliche Einspruchsphase gegeben.

 

Part I veröffentlicht 

Die Entwicklung der ersten Building Blocks ist nun abgeschlossen. Diese wurden in Form eines Part I veröffentlicht und stehen nun zur Kommentierung zur Verfügung. Die ersten beiden behandelten Anwendungsfälle sind:

- Identifikation und Namensschild von Maschinen

- Finden aller Maschinen im Server

Um die nächsten benötigten Anwendungsfälle und weitere Anforderungen zu identifizieren, wurden Rückmeldungen der OPC UA Arbeitskreise des Maschinen- und Anlagenbaus und des Verarbeitenden Gewerbes, sowie der Industrie 4.0 Community eingeholt. Diese wurden gesammelt und bewertet, um einen Vorgehensplan für die nächsten zu definierenden Themen zu erstellen. Die Arbeiten werden nahtlos fortgeführt, sodass bis zum Projektende kontinuierlich weitere Building Blocks in weiteren Parts veröffentlich werden. Als nächste Themen wurden die folgenden Anwendungsfälle identifiziert:

  • Identifikation und Namensschild von Komponenten
  • Maschinenstatus

 

Kommentierung bis zum 1. September 2020 möglich

Der Entwurf von „OPC UA for Machinery“ Part I wurde auf der Datenbank des VDMA frei zugänglich zur Verfügung gestellt. Bis zum 01.09.2020 kann dieser Entwurf kommentiert werden. Die eingegangenen Kommentare werden nach Ablauf der Kommentierungsfrist in einer so genannten Einspruchsberatung bearbeitet.

▶︎  OPC UA for Machinery - Part I 

 

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