Erste Ergebnisse präsentiert

Das Projekt „openAAS“ gliedert sich in vier Arbeitspakete, die bis Ende nächsten Jahres abgeschlossen sein sollen:

AP1: Grundlagen der Verwaltungsschale,
AP2: Zugriffsdienste auf die Verwaltungsschale,
AP3: Automatisierter Erstellvorgang einer Verwaltungsschale,
AP4: Lifecycle-Dokumentation.

Es wurden mehrere Zeitpunkte für das Erreichen wichtiger Zwischenergebnisse festgelegt. Einer davon ist der September 2016. Bis dahin standen die Umsetzung des Arbeitspakets 1 „Grundlagen der Verwaltungsschale“ und die Durchführung eines zweiten Workshops auf dem Plan. Am 16.?September fand dieser Workshop bei Festo in Esslingen statt. Dort präsentierten Prof. U. Epple und Florian Palm, der Projektleiter, die wichtigsten bislang erreichten Ergebnisse: Die Architektur der Verwaltungsschale und die grundlegenden Kommunikationsmechanismen wurden auf konzeptioneller Ebene beschrieben. Damit wird die gewünschte Offenheit für verschiedene Technologieabbildungen erreicht. Zur Demon­stration der praktischen Umsetzbarkeit wurden die Konzepte beispielhaft auf die OPC-UA-Technologie abgebildet und prototypisch mit dem Open Source Stack „open62541“ realisiert. „Damit liegt ein konkreter Vorschlag für die Gestaltung des Informationsaustauschs zwischen Indus­trie-4.0-Komponenten vor“, so Prof. U. Epple.
Rund 60 Teilnehmer informierten sich auf dem Workshop über die bisherigen Ergebnisse und brachten zugleich ihre Wünsche, Kritik sowie Erfahrungen ein. Prof. U. Epple zeigte sich offen für die Vorschläge und informierte zugleich über die aktuelle Situation und Hintergründe. „Es freut mich, dass auch Anwender internationaler Unternehmen, wie Hitachi oder Bull, auf dem Workshop vertreten sind. Es ist wichtig, diese Modelle von vornherein mit den IT-Firmen zu diskutieren und abzustimmen. In den Gremien der Plattform Industrie 4.0 stehen wir dazu unter anderem in engem Kontakt mit den Vertretern von IBM, SAP und der Telekom“, erläutert Prof. U. Epple.

  „Wir haben in vielen Diskussionsrunden die technischen Details erörtert. Nun sind wir an dem Punkt, an dem wir nicht mehr nur über die Datenformate sprechen, sondern über die tatsächlichen Inhalte des Datenrucksacks, den ein Industrie-4.0-fähiger Gegenstand ein Leben lang mit sich führt“, freut sich Dr. Michael Hoffmeister von Festo. „Dafür ist nun die Zusammenarbeit mit den Systemintegratoren und Anwendern von großer Bedeutung, damit sie ihren Input liefern – uns also sagen, was sie konkret benötigen“, fügt er an.

Modulare Nachrüstung und konsistente Weiterentwicklung möglich

Auf die Frage, wie ein interessierter Maschinenbauer den Einstieg in die Welt der „openAAS“ findet, antwortet Prof. U. Epple: „Für einen Maschinenbauer ist es von besonderem Interesse, die Eigenschaften seines Produkts in einem zukunftssicheren digitalen System so zu verwalten, dass sie über den gesamten Lebenszyklus genutzt werden können. Genau dies bietet das in die Verwaltungsschalen integrierte Merkmalkonzept. Bei der Realisierung setzen wir mit OPC UA auf einer bestehenden Technologie auf, die viele bereits kennen und die auch nicht verändert werden muss. Das heißt jeder, der mit dieser Technologie umgehen kann, ist direkt in der Lage einzusteigen.“ Wie viele Merkmale eingeführt werden oder wie viele Verwaltungsschalen man für welche unterschiedlichen Assets definiert, ist jedem selbst überlassen. „Der Interessierte kann an einem für ihn wichtigen Asset, zum Beispiel bei einem Produkt oder Equipment, mit der Installation beginnen. Eine sukzessive Nachrüstung ist danach möglich – kompatibel zum bisher umgesetzten“, so Prof. U. Epple.

„Wir stellen auf dem Workshop ein Raspberry Pi aus, auf dem das gesamte System implementiert und lauffähig ist. Darauf agieren drei Komponenten untereinander“, informiert Martin Hankel von Bosch Rexroth. Als Beispiel aus dem eigenen Haus fügt er an: „Wir bieten ein Industrie-4.0-Upgrade-Kit an. Mit ihm binden wir bestehende Anlagen ohne ausreichende Connec­tivity an die Industrie-4.0-Topologien an. Die Konfiguration erfolgt webbasiert und erfordert keine spezielle Programmierung. Dabei sammelt ein IoT-Gateway die Sensordaten aus den Maschinen, übersetzt sie in das OPC-UA-Datenformat, bringt sie somit in die Semantik der Verwaltungsschale und macht die Maschinendaten dem Industrie-4.0-Netzwerk zugänglich. Dort können diese dann ausgewertet werden“, informiert er über das Prinzip.

„In unserem neuen Werk in Scharnhausen sind wir ähnlich vorgegangen“, sagt Dr. M. Hoffmeister. Hier wurden zum Teil Linien aus dem früheren Werk integriert. Die Übertragung von Betriebs- und Energiekennzahlen der produzierenden Maschinen erfolgt via OPC UA an die zentrale Stelle. „Damit sind wir gut vorbereitet auf den nächsten Schritt in die standardisierte Industrie-4.0-Welt“, erläutert er und fügt an: „Das ist die wichtige Botschaft: Maschinenbauer können heute schon üben, indem sie OPC UA verwenden. Sie können dadurch Erfahrungen in ihren IT-Abteilungen oder mit Policies sammeln. Wenn dann ‚openAAS‘ auf OPC UA umgesetzt wird, haben sie bereits eine ganze Reihe Erkenntnisse gewonnen und die Umsetzung ist einfacher.“ Er stellt auch noch einmal ganz klar heraus, dass all jene Hersteller, zum Beispiel Sensoranbieter, die sich mit Cloud-Anbietern verbünden und gemeinsam heute schon Datenanalysen und neue Geschäftsmodelle anbahnen, nicht aufgehalten werden sollen.

Die nächsten Schritte

Der nächste Meilenstein innerhalb des „openAAS“-Projekts ist bis Ende November 2016 geplant. In diesem Zeitraum wird anhand von speziellen Use Cases gezeigt, wie Zugriffsdienste auf die Verwaltungsschale aussehen könnten. Innerhalb der Verwaltungsschalen wird die Möglichkeit geschaffen neben Merkmalen auch Modellinformationen abzulegen. Dabei soll die Struktur der Modelle direkt über OPC UA erkundbar sein. Im nächsten Schritt sollen neben einer OPC-UA-„Schnittstelle“ weitere Schnittstellen realisiert werden. So ist
daran gedacht, die Kommunikationskonzepte auch auf die http/REST Technologien abzubilden um die Technologieunabhängigkeit der Konzepte zu zeigen. Abbildungsmöglichkeiten auf DDS und „oneM2M“ werden untersucht.

github.com/acplt/openAAS

Weitere nützliche Links

Der ZVEI erklärt RAMI 4.0 auf Youtube:

Teil1: www.youtube.com/watch

Teil 2: www.youtube.com/watch

Teil 3: www.youtube.com/watch