Daten bedarfsgerecht übertragen - Einstieg in Industrie 4.0 mit OPC Router für die zentrale Kommunikation

Autor:
Hanjo Schlüter, M. A., inray Industriesoftware GmbH, Technischer Redakteur
ungekürzte Version erschienen in der Zeitschrift Lebensmitteltechnik 5/2016, S. 14–15

Wer sich mit den Trends in der Automatisierung beschäftigt, kommt an Industrie 4.0 nicht vorbei. Immer mehr Lebensmittelunternehmen sind auf der Suche nach dem schnellen und sinnvollen Einstieg. In manchen Betrieben wird die Anforderung einfach von oben vorgegeben. Oft besteht aber noch gar keine klare Vorstellung, was das in der Praxis überhaupt bedeuten kann. Eine mögliche Vogehensweise ist die Kopplung von Systemen in Produktionsstätten über Standardschnittstellen.

Industrie 4.0 erfordert, aus den Datenmengen, die in der Produktion anfallen, möglichst umgehend Informationen zu gewinnen, die als schnelle Entscheidungshilfe oder als Grundlage für Optimierungen der Prozesse dienen. Dabei kann es durchaus sinnvoll und in vielen Bereichen absolut notwendig sein, Daten aus verschiedenen Systemen zusammenzuführen, um daraus neue Erkenntnisse über die Abläufe im eigenen Betrieb zu gewinnen. Beispielsweise könnte die Anlagenkonfiguration in Abhängigkeit von Qualitätsparametern der Rohstoffe optimiert werden. Dafür müssten aber die vom Labor ermittelten Werte in die Produktionssteuerung übertragen werden und umgekehrt die Erfahrungen mit bestimmten Konfigurationen oder Rezepturparametern erfasst und ausgewertet werden.

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Daten durchgängig zur Verfügung stellen

Im täglichen Prozessablauf arbeiten häufig verschiedene Systeme parallel nebeneinander oder es werden Daten manuell übertragen, was zu Fehlern und Verzögerungen führen kann. Daher ist das angestrebte Ziel, die gesamten Daten eines Betriebes durchgängig allen Systemen genau dann zur Verfügung zu stellen, wenn sie gebraucht werden. Vor diesem Hintergrund kann quasi an jeder Stelle des Betriebs mit Industrie-4.0-Projekten begonnen werden – am besten dort, wo den Entscheidern bestimmte Informationen fehlen oder nur schwer zu beschaffen sind. Wobei auch längeres Zusammentragen von Daten in einer Tabellenkalkulation unter „schwer“ fällt, wenn Entscheidungen dadurch deutlich verzögert werden.

Bevorzugte Strategie vom Industriesoftwarespezialisten inray aus Schenefeld ist die Kopplung von Systemen über Standardschnittstellen. „Wir schalten alle an der Produktion beteiligten Komponenten quasi als Team zusammen“, erläutert Geschäftsführer Sören Rose. Kernanforderung ist, Daten nach Bedarf zu übertragen und damit zielgenau bereitzustellen. In zunehmend heterogenen Systemlandschaften kommt dabei den Schnittstellen besondere Bedeutung zu. Das Unternehmen setzt auf offene Standards: „Dass OPC-UA inzwischen als Standard für Industrie 4.0 gilt, wundert uns nicht. OPC ist seit Anfang an die Schnittstelle unserer Wahl für die Kommunikation mit den Steuerungen“, so Rose.

OPC Router arbeitet als Datendrehscheibe

Weitere Standards sind die Anbindung SQL-basierter Datenbanken, Software mit Webservices oder die SAP-Schnittstellen BAPI und IDoc. Damit können bereits die gängigsten Systeme vernetzt werden. Zur Realisierung nutzt inray eine eigene Standardsoftware, den OPC Router, dessen vierte Versionsreihe erstmals vergangenen November auf der SPS IPC Drives in Nürnberg zu sehen war. Der OPC Router arbeitet als Datendrehscheibe in der Produktion, er bedient nicht nur die angesprochenen Schnittstellen, sondern liest und schreibt auch Excel-Dateien, verschickt Mails und trägt Daten für Etiketten zusammen, die er auf den erreichbaren Druckern ausgibt.

Die einzelnen Verbindungen kann der Endanwender auf grafischer Oberfläche selbst konfigurieren: Ausgewählte Datenquellen und -ziele werden verbunden und mit einem Trigger versehen, zum Beispiel ein SPS-Bit, eine Grenzwertverletzung von Prozesswerten oder eine Datenanforderung aus dem SAP-System. Transfers können mehrschrittig sein, so dass regelrechte „Unterhaltungen“ zwischen den gekoppelten Komponenten möglich sind. Das Anwendungsspektrum reicht dabei von der einfachen Prozesswerterfassung aus SPSen über Auftrags- und Rezepturübertragung in die Steuerungen, dem Abrufen von Daten aus verteilten Datenbanken und zentraler Aggregation bis hin zur Übertragung komplexer Anfragen wie Fertigmeldungen aus der SPS ans Leitsystem mit daraus folgendem Transportauftrag ins Lager.

Vorteile dieser Strategie liegen zum einen darin, dass die Kommunikation schrittweise aufgebaut werden kann. Wird neuer Bedarf an Informationen sichtbar, können die Projektentwickler oder der Endanwender selbst einfach neue Verbindungen ergänzen. Zum anderen verbleiben die Geschäftslogiken in den bestehenden Systemen und können dort gezielt erweitert werden, um die neuen Informationen zu verarbeiten.

Aufnahme in den Pressespiegel mit Genehmigung der Redaktion.