Alexander Broos

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Industrie 4.0

VDW stellt Showcase
zur Konnektivität vor

Die Brancheninitiative des Vereins Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) zur „Konnektivität für Industrie 4.0“ hat einen weiteren Meilenstein erreicht. Die erste Implementierung der Anbindung unterschiedlicher Maschinen und Steuerungen via OPC UA ist während der internationalen Fachmesse für die Metallbearbeitung AMB in Stuttgart vorgestellt worden.

Intensiv war daran gearbeitet worden, die erste wechselseitige Anbindung von Maschinen und Steuerungen auf Basis der VDW-Schnittstelle für Industrie 4.0 vorzustellen. Seit der EMO Hannover 2017 haben sich einige Hersteller von Werkzeugmaschinen auf Initiative des VDW-Vorstands zusammengeschlossen, um an einer gemeinsamen Sprache für Werkzeugmaschinen zu arbeiten, wie es der VDW-Vorsitzende Dr. Heinz-Jürgen Prokop bezeichnete. Die Arbeit trägt mittlerweile Früchte. Zwar hat sich herausgestellt, dass zahlreiche Abstimmungsprozesse deutlich mehr Zeit beanspruchen als ursprünglich gedacht, aber jetzt ist der erste Showcase implementiert.

Über den aktuellen Stand der VDW-Brancheninitiative berichtete der VDW-Vorsitzende. Mit dem neuen Markenkonzept soll die Brancheninitiative international einen hohen Wiedererkennungswert gewinnen. Es soll helfen, weitere Partner leicht zu integrieren.

Die Arbeit in dem Projekt ist vielschichtig. Es werden Parameter definiert und in ein OPC-UA-Informationsmodell überführt. Parallel wird an einer Beispielimplementierung der Datenkommunikation gearbeitet. Die erste Demonstrator-Anwendung wurde aufgebaut. Schließlich erfordert die Kommunikation mit den Partnern aus der Steuerungswelt zu übergeordneten Themen, wie Geschäftsmodell, rechtliche Bedingungen, Lizenzvereinbarungen, intensive Abstimmung auf Verbandsebene.

Für die Parameter werden konkrete Anwendungsszenarien definiert, so genannte Use Cases. Dafür werden die relevanten Parameter beschrieben. Die Abstimmung dazu ist komplex, weil die Partner schon Vorarbeit geleistet haben und ihre unterschiedlichen Sichtweisen bezüglich der Anwendung einer Standardschnittstelle mitbringen. „Trotzdem sind sich weiterhin alle Beteiligten einig, dass die offene Zusammenarbeit der einzig gangbare und nachhaltige Weg ist“, sagte Prokop, „so haben wir uns darauf geeinigt, was es bedeutet, wenn eine Lampe ein/aus anzeigt, wenn sie blinkt, mit welcher Frequenz sie blinkt, oder was es heißt, wenn sie Rot, Gelb, Grün oder Weiß anzeigt.“

Foto: Oliver Graf Fotostudio/Trumpf

Auf 21 Use Cases haben sich die Projektpartner geeinigt, darunter:
• Schnellüberblick über die Produktion
• Programmfortschritt und Maschinenstatus im Überblick
• Handling eines Fertigungsauftrags
• Erstellung von Fehlerstatistiken
• Betriebszustand in einer Zeitstrahldarstellung

Mehr als 100 Parameter sind geklärt.

Die Initiative geht über die Implementierung einer Schnittstellenspezifikation auf Basis von OPC UA hinaus. „Wir arbeiten zusätzlich daran, branchen-, hersteller- und kundenspezifische Anforderungen in einer individuell gestaltbaren Transformationsengine abzubilden“, erklärte Prokop. Es geht darum, Signale aus unterschiedlichen Quellen, etwa SPS oder CNC, mit jeweils eigenen Schnittstellen in die gemeinsame OPC-UA-Spezifikation zu übersetzen. Die Information „Maschine produziert“ ist nur ein Bit, das entweder Null oder Eins sein kann. Dieses Signal ist jedoch nirgendwo direkt abzugreifen. Vielmehr gehen mehrere Zustände ein, etwa „Tür geschlossen“, „Automatikbetrieb läuft“, „Teil gespannt“, „Spindel dreht“, „Override über 80 Prozent“.

Die Zusammensetzung dieser Signale lässt sich nicht standardisieren, denn sie ist meist kundenspezifisch oder zumindest maschinentypspezifisch. „Wir möchten erreichen, dass die Art und Weise, wie diese Transformation zu beschreiben ist, also Sprache und Syntax, wiederum über alle Geräte und Steuerungen hinweg einheitlich ist“, berichtete Prokop, „eine standardisierte, offene und gleichzeitig im Sinn von Know-how-Schutz und vor Manipulation sichere Transformation ist für die Funktionsfähigkeit des Konnektors essenziell.“

Nächste Schritte

Der Vorstand des VDW und die beteiligten Firmen haben sich verpflichtet, bis zur EMO Hannover 2019 intensiv an dem Projekt zu arbeiten. Das Ziel ist , während der Messe eine vollständige Implementierung der Spezifikation mit einer größeren Zahl an Partnern vorstellen zu können.

Kontakt

Dr. Alexander Broos

Leiter Forschung und Technik
VDW – Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken
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