Bericht

Im Kontext von Industrie 4.0 und der digitalen Fabrik der Zukunft sind Informationstransparenz und Interoperabilität der Schlüssel zu mehr Effizienz im Engineering und Betrieb der Anlagen. Maschinen und (Automatisierungs-)Komponenten können sich mit allen wesentlichen Informationen, Zuständen und Funktionalitäten digital repräsentieren. Der digitale Zwilling enthält dabei alle wichtigen Informationen und Schnittstellen – bspw. zur Steuerung bzw. Ausführung von Automatisierungsfunktionen – der realen Maschine und macht diese für andere Assets im Netzwerk verfügbar. Für die Darstellung des digitalen Zwillings und die semantische Interoperabilität werden standardisierte Konzepte benötigt. Gerade im Hinblick auf die Betriebsphase einer Maschine und verteilter, offener und herstellerübergreifender Steuerungsaspekte ist das Konzept der Verwaltungsschale (Asset Administration Shell) und deren Umsetzung mittels OPC UA hervorragend geeignet.

Das Institut für industrielle Informationstechnik hat daher zusammen mit der VDMA Arbeitsgruppe Service-oriented Architecture and real-time control (SOArc) aufbauend auf den Ergebnissen des in diesem Jahr erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekts DEVEKOS den in der SmartFactoryOWL beheimateten VDMA OPC UA Demonstrator zu einer virtuellen Präsentationsplattform rund um das Thema „Digitaler Zwilling“ weiterentwickelt. Im Fokus steht hierbei die Umsetzung von OPC UA Companion Specifications sowie die Implementierung digitaler Zwillinge bzw. Verwaltungsschalen auf industriellen Steuerungsgeräten via OPC UA.

Die Virtualisierung eines modularen Montageprozesses (Fertigungszelle für Fidget-Spinner) dient hierbei als Beispiel, um den Mehrwert einer herstellerübergreifenden Interoperabilität auf Basis digitaler Zwillinge umgesetzt mit OPC UA zu veranschaulichen. Eine virtuelle Entdeckungs-Tour durch die Fertigungszelle ermöglicht dabei die einfache Navigation durch die objektorientierte Architektur der Anlage. Nahezu jede Komponente der Zelle repräsentiert sich dabei als digitaler Zwilling (OPC UA Knoten) und liefert somit allerhand Informationen und Interaktionsmöglichkeiten. So lassen sich bspw. über standardisierte Schnittstellen Komponentenfähigkeiten – sog. Skills – ausführen oder statische wie dynamische Prozessdaten abrufen oder überwachen, sei es, um durch die Orchestrierung von Komponentenskills ganze Steuerungsabläufe zu erstellen oder Prozessanalysen für Optimierungen oder Monitoring durchzuführen.

Nehmen Sie an der virtuellen Entdeckungs-Tour teil und besuchen Sie André Mankowski und Natalia Moriz vom inIT live an der Maschine am 30. Juni 2021. Hier gelangen Sie zur Anmeldung des Thementages: https://bit.ly/2TGCTQF