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Startklar in Richtung Industrie 4.0

05. April 2020, 19:28 Uhr   |  Meinrad Happacher

Startklar in Richtung Industrie 4.0
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In Industrie-4.0-Anwendungen kommt eine große Anzahl von OT-Komponenten zum Einsatz, die Daten für IT-Anwendungen bereitstellen. Aber wie lässt sich die Integration von ­Automation und IT effizient gestalten?

In Industrie-4.0-Anwendungen kommt eine große Anzahl von OT-Komponenten zum Einsatz, die untereinander Daten austauschen und Daten für diverse IT-Anwendungen bereitstellen. In der Folge entstehen hochkomplexe Netzstrukturen, die eine Herausforderung hinsichtlich der benötigten Datenmenge, einer sicheren Datenübertragung sowie einer einfachen Konfiguration darstellen. Kurze Innovationszyklen in der IT stellen Anwender auch vor die Frage, wie sie die Kosten für die OT/IT-Integration über die Lebenszeit einer Anlage hinweg reduzieren können. Durch die geschickte Verwendung von OPC-UA-Funktionalität bietet eine zentrale Middleware-Lösung dem Anwender ent-scheidende Vorteile.

OPC UA: Der Standard für Industrie 4.0

Für die Realisierung von Industrie-4.0-Anwendungen muss eine Vielzahl unterschiedlicher Einzelkomponenten von verschiedenen Herstellern sowohl auf Produktions- (Operational Technology, OT) wie auch auf Management-Ebene (Information Technology, IT) eingebunden und eng miteinander verzahnt werden. Eine Schlüsselrolle spielt hier der Datenaustausch: Dieser muss sich einfach implementieren lassen und eine durchgängige Lösung bieten, die aber gleichzeitig auch umfassende Sicherheitsanforderungen erfüllt. Aus diesem Grund ist heute OPC UA (Unified Architecture) als Basistechnologie für den Datenaustausch in Industrie 4.0-Anwendungen gesetzt.

Grundlage des OPC-UA-Standards ist eine moderne Datenmodellierungs-technologie und die Verwendung eines einheitlichen Informationsmodells für alle Anwendungen. Damit eignet sich OPC UA nicht nur für Kommunikations-aufgaben in der Produktion, sondern erlaubt ebenfalls IT-Systemen, wie etwa Enterprise-Resource- Planning- (ERP) und Manufacturing-Execution-System-Anwendungen (MES), den direkten Zugriff auf Daten in der Feld­ebene.

Schlüsselkomponente Middleware

Innerhalb einer Industrie-4.0-Gesamt-anwendung übernehmen die OT-Komponenten die Rolle von OPC-UA-Servern, die IT-Komponenten die Rolle von OPC-UA-Clients, die alle untereinander Daten austauschen müssen. Die Komplexität der Netzstrukturen steigt dabei exponentiell mit der Anzahl der eingebundenen OT- und IT-Anwendungen. Entsprechend umfangreich wird die Datenmenge, gleichzeitig wächst der Aufwand für Installation, Konfiguration und Wartung. Da die Einzelkomponenten überall auf der Welt angesiedelt sein können, ist neben der Organisation des eigentlichen Datenaustauschs die Datensicherheit und der Schutz vor Angriffen von entscheidender Bedeutung. Aus diesem Grund beschäftigen sich Gremien wie die Plattform Industrie 4.0 mit möglichen Ansätzen für die optimale Lösung dieser Herausforderungen. Besondere Vorteile bietet hier der Einsatz einer Aggregating-Server-Architektur entsprechend dem OPC-UA-Standard.

Der dataFEED Secure Integration Server von Softing Industrial Data Intelligence bietet eine solche Middleware-Funktionalität mit einer abstrakten Schnittstelle zwischen der OT- und IT-Welt, die auf der Adressraum-modellierung entsprechend dem OPC-UA-Standard aufsetzt und diese insbesondere zur Schnittstellenabstraktion und Datenaggregation nutzt. Durch die Unterstützung der OPC-UA-Publisher/Subscriber-Technologie lassen sich auch einfache und kleine Sensoren und Feldbusgeräte als Datenquellen festlegen und schlankere Architekturen umsetzen.

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1. Startklar in Richtung Industrie 4.0
2. Schnittstellenabstraktion zwischen OT und IT
3. IT-Sicherheit eingebaut
4. Vorteile für den Anwender

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