Interview über Neuigkeiten bei der OPC Foundation „Harmonisierte Lösung vertikal vom Feld bis in die Cloud und zurück“

Stefan Hoppe, President & Executive Director der OPC Foundation: „OPC UA garantiert zusammen mit den OPC UA FX Spec Erweiterungen eine harmonisierte Lösung und skaliert vertikal vom Feld bis in die Cloud und zurück – einmalig in der Welt!“

Bild: OPC Foundation
27.05.2021

Wer dachte, mit dem Kommunikationsstandard OPC UA sei die Arbeit der OPC Foundation getan, der irrt. Denn das Konsortium arbeitet an einer Vielzahl von Erweiterungen, wie beispielsweise die Field Level Initiative oder dem IIoT Starter Kit. Stefan Hoppe, President & Executive Director der OPC Foundation, zeigt im Interview auf, welche Neuigkeiten es gibt und wie Anwender davon profitieren.

Die OPC Foundation steigert kontinuierlich die Anzahl der Mitglieder – was sind die Gründe dafür und was erwarten die Mitglieder?

Kaum jemand hätte noch vor wenigen Jahren erwartet, dass drei der größten Cloud-Anbieter – Google Cloud, Microsoft Azure und Amazon Web Services (AWS) – oder auch global führende Halbleiterhersteller wie Intel, NXP, Qualcomm und Microchip, zusammen mit nahezu allen führenden Unternehmen der Automatisierungsbranche als Anbieter von Lösungen unter dem Dach der OPC Foundation kooperieren. Nicht zu vergessen mit den Endanwendern wie BMW, equinor, Foxconn, L‘Oreal, Miele, Samsung, Volkswagen und vielen anderen. Alle eint das Ziel, in einer globalen Allianz an der Zukunft der sicheren und industriellen Interoperabilität zu arbeiten. OPC UA liefert dabei nicht nur die sichere Übertragung von Daten über alle Ebenen von Sensor/Aktor Ebene bis zur Cloud (und zurück) – die Mitglieder standardisieren auch mit Partner-Organisationen wie dem VDMA die zu übertragenden Daten und deren Bedeutung in Companion Spezifikationen. Diese Kombination „sicherer Transport über verschiedene Protokolle“ mit „Semantik“ ist ein wesentlicher Schlüssel für effizienteres Engineering und die Digitalisierung. OPC Mitglieder haben frühzeitg Zugriff auf die Entwürfe und können Einfluss nehmen. Offenheit beutet bei uns nicht nur offen für Mitglieder zu sein sondern gelebt der kostenlose Zugang zu freigegebene Spezifikationen oder auch dem Zugang zu OPC Zertifizierungs-Laboren. Alles zusammen zeichnet die OPC Foundation als weltweit größtes Ökosystem für sichere, industrielle Interoperabilität aus.

Seit 2018 wird an der OPC UA FX (Field eXchange) Specification Extension gearbeitet. Ist das „mehr“ als nur die Erweiterung von OPC UA für TSN und wann gibt es etwas zu sehen?

Ja, 2018 wurde die Field-Level-Initiative (FLC) gestartet: 27 führende Automationsunternehmen und Technologieanbieter führen die Gruppe an. Insgesamt 320 Experten von 65 OPC-Mitgliedsunternehmen arbeiten in verschiedenen Gruppen an der Erweiterung von OPC UA um alle Anforderungen der Feldebene zum Beispiel auch Echtzeit, Safety und Motion zu erfüllen. Dabei geht es auch um die Harmonisierung der Anforderungen aus der Prozess- und Fabrik-Industrie. In der Prozess-Industrie glauben wir fest an die Relevanz von Ethernet APL welches von der Edge in die Feldebene skaliert und so für OPC UA der ideale Wegbereiter ist um auch in der Prozess-Industrie bis hinunter in die Feldgeräte zu wachsen. Wir arbeiten also an „einer OPC UA basierten Feldlösung für (fast) alles“. Eine vergleichbare Initiative hat es in dieser Intensität noch nie gegeben. Erstes Ziel dieser OPC UA Erweiterung ist die Realisierung einer standardisierten horizontalen Controller-zu-Controller Kommunikation – anschliessend folgt die Erweiterung von Controller-zu-Device und auch zwischen einzelnen Geräten. Ende diesen Jahres wird es das erste öffentliche Demo auf der SPS Messe geben.

Was ist das Ziel der Kooperation mit 5G-ACIA?

Als Beispiel benötigen mobile Roboter eine verlässliche Kombination von wireless-und kabelgebundener deterministischer Kommunikation. Die OPC Foundation kooperiert hier mit der 5G-ACIA Initiative um alle diese Anforderungen der echtzeitfähigen Datenkommunikation mit einem garantierten QoS auch über hintereinandergeschaltete, verschiedene Transportwege per Kabel oder WLAN mit integrierter Ende-zu-Ende Security zu bearbeiten. OPC UA „over 5G“ und „over TSN“ wächst somit in neue Einsatzgebiete.

Woran zusätzlich arbeitet die OPC Foundation aktuell?

Die Arbeiten sind vielfältig und beschränken sich keinswegs nur auf die Erweiterung von OPC UA in der Feldebene. Neben vielen Detail-Erweiterungen sind diese 3 wesentliche Schwerpunkte zu nennen: Erstens die vertikale Skalierung von OPC UA bis in die Cloud (und zurück), zweitens die Anbindungen an Digitale Zwillinge, Verwaltungsschalen und Cloud-to-Cloud Systeme und drittens die Fortführung der Harmonisierung der riesigen Anzahl der Companion Spezifikationen. Zum Thema Cloud ist heute zu wenigen Menschen bewusst, dass OPC UA viel mehr als die letzte Meile zu Geräten ist: Neben dem Transport über TCP oder UDP wird auch über „UA over MQTT“ bis in die Cloud (und zurück) skaliert und bietet dabei auch OPC UA REST API Schnittstellen. Der Aspekt „in die Cloud und zurück“ wird nun speziell in einem OPC UA IoT Starter Kit auf Basis eines Raspberry PI adressiert und erstmals am 9. Juni am „OPC Day International“ vorgestellt, neben der Einfachheit von OPC UA auf einem PI zeigt es eben auch die Wichtigkeit von standardisierten Daten – viel mehr als „nur schnell mal eben einen Prozesswert in einem eigenen Datenformat“ zu übertragen. Es geht auch um eingebautes Erkennen von Geräten (Discovery), Heartbeat Funktion (Lebenszeitüberwachung), automatisches Puffern von Daten bei Unterbrechung der Übertragung, Transport nur bei Wertänderung, vielfältige Varianten der Zugriffssicherheit und Auditmechanismen und mehr. Das Thema „standartisierte Informationen“ ist auch wesentliche Aspekt für die Themen Digitaler Zwilling und Verwaltungsschalen – reines Chaos wird erfolgen wenn sich jeder beliebige eigene Datenstrukturen ausdenkt. Zusammengefasst ist die sichere Übertragung von standardisierten und harmonisierten Informationen der Schlüssel für die Digitalisierung und für Vorbereitung für KI und Machine Learning. Mit ca. 25 Partnern arbeiten wir in über 63 Gruppen (35 davon alleine von dem Schlüsselpartner VDMA) an der Erstellung von sogenannten Companion Spezifikationen. Die Harmonisierung von überlappenden Datenstrukturen ist wichtig und zeigt Erfolge: Als Beispiel ist „UA for Machinery“ ein Basisstandard, harmonisiert über alle seiner Gruppen - quasi das über OPC UA DI hinaus erweiterte Typenschild der Maschinen - auf dem viele andere Standards aufsetzen und an jeder Maschine wiederzufinden sein wird.

Was sind für Anbieter und Anwender die wichtigsten Faktoren für die Zukunft?

Die OPC Foundation liefert vier überzeugende Angebote, die einzigartig sind in der Welt: Erstens ist OPC UA ein sicheres, offenes IEC basiertes Framework mit eingebauter Sicherheit und der Fähigkeit, Daten zu modellieren und sicher zu transportieren. Zweiten stellt OPC UA aus unserer Sicht das größte Interoperabilitäts-Ökosystem der Welt dar. Drittens ist die Erweiterungsfähigkeit zum Beispiel mit Basistechnologien wie 5G, TSN standardisiert von IEEE oder Ethernet APL und SPE zu erwähnen. Und zu guter Letzt bieten wir die größte Sammlung (Stand heute über 63) von OPC UA basierten Informationsmodellen. Diese vier Teile bilden zusammen den Lösungsansatz, den die OPC Foundation der Fabrikautomation, der Prozess­industrie und anderen Branchen anbietet. OPC UA zusammen mit den OPC UA FX Spec Erweiterungen garantieren also eine harmonisierte Lösung und skaliert vertikal vom Feld bis in die Cloud und zurück - einmalig in der Welt!

Bildergalerie

  • OPC UA IIoT Starter Kit: Mit OPC UA über verschiedene Transporte zum Beispiel „over MQTT“ bis in die Cloud.

    OPC UA IIoT Starter Kit: Mit OPC UA über verschiedene Transporte zum Beispiel „over MQTT“ bis in die Cloud.

    Bild: OPC Foundation

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