Norbert Hauser, Vice President Marketing, bei Kontron in Augsburg
1. Interoperabilität in der Industrie 2. TSN macht OPC UA echtzeitfähig 3. Der TSN-Baukasten 4. Hardware, Software und Service aus einem Guss 5. Abgrenzung zwischen IT und OT verschwindet
Time Sensitive Networking (TSN), also die schnelle, deterministische Datenübertragung, und der OPC UA-Standard (Open Platform Communication Unified Architecture), der eine nahtlose Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Hersteller möglich macht, sind zwei elementare Technologien, die die Smart Factory Realität werden lassen.
Interoperabilität in der Industrie
Die Grundlage für die herstellerunabhängige Maschine-zu-Maschine Kommunikation, die schon vor einigen Jahren von der Industrie geschaffen wurde, ist OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture). Der globale Interoperabilitätsstandard ist eine Antwort auf die notwendige digitale Vernetzung aller Systeme, die durch Industrie-4.0-Prozesse entsteht. Im IIoT (Industrial Internet of Things) müssen Maschinen gesteuert und synchronisiert werden, gefilterte und bewertete Sensor-Daten müssen zwischen diversen Maschinen und Geräten bzw. über verschiedene Automatisierungsebenen hinweg ausgetauscht werden – vom Shop Floor bis in den Office Floor. Ohne einen entsprechenden Standard, der die Schnittstellen eine Sprache sprechen lässt, sind diese Vorgänge komplex und in der Implementierung zeitaufwändig und teuer.
OPC UA ermöglicht einen nahtlosen, sicheren und zuverlässigen Informationsfluss zwischen Geräten mehrerer Hersteller und trägt damit neben TSN als Transportlayer entscheidend zur Konvergenz der industriellen Infrastrukturen bei. Durch den Interoperabilitätsstandard werden die neuen Anforderungen an Sicherheit, Datenmodellierung, Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit optimal adressiert.
Der OPC Foundation, die den OPC UA-Standard weiterentwickelt und definiert, gehören mittlerweile mehr als 580 renommierte Unternehmen und Organisationen an (Stand Juni 2018). Darunter neben Fertigungsunternehmern und Zulieferern auch Technologieanbieter, von großen Playern bis hin zu Unternehmen mit kleineren Marktanteilen.
TSN macht OPC UA echtzeitfähig
Überall dort, wo zeitkritische Prozesse in der Industrie relevant sind, also beispielsweise bei der Maschinensteuerung, war der herstellerunabhängige Interoperabilitätsstandard OPC UA, bislang wegen der fehlenden Echtzeitfähigkeit nicht einsetzbar. Der TSN-Standard ermöglicht nun konvergente Ethernet-basierende Netzwerke, auf denen parallel zum IT-Datenverkehr auch zeitsynchronisierte, deterministische Kommunikation möglich ist. Unter 100 ns genau ist die Synchronisation verteilter Systeme im TSN-Netzwerk und ermöglicht damit die blitzschnelle, deterministische Datenübertragung als grundlegende Technologie für die Industrie 4.0. OPC UA über TSN erfüllt – dank garantierter Latenz und Quality of Service (QoS) – alle Anforderungen, um den bestehenden Feldbussen speziell in der Controller-Controller Kommunikation ernsthaft Konkurrenz zu machen und sie mittelfristig sogar zu ersetzen.
