Dr.-Ing. Thomas Tauchnitz, Chefredakteur Industry des atp magazins, berichtet über spannende Anwendungen des elektronischen Datenaustauschs.

Am 16. September fand in Frankfurt der „2nd Interoperability Summit“ statt. Er wurde veranstaltet vom VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V.) in Zusammenarbeit mit AutomationML e.V., ECLASS e.V., GS1, IDTA, prostep ivip, OPC Foundation und dem ZVEI. Schon anhand dieser langen Liste kann man erkennen: Digitalisierung und elektronische Zusammenarbeit (engl. Interoperability) lassen sich nur gemeinsam erreichen. Die dafür wesentlichen Säulen sind keine unbekannten Technologien, sondern zwei inzwischen fest etablierte Konzepte:

• OPC UA als selbsternannte „Weltsprache der Produktion“ stellt eine einheitliche Semantik sicher und funktioniert darüber hinaus als Modelling Tool.
• Verwaltungsschalen (Asset Administration Shells, AAS) liefern die notwendige standardisierte Aktualität und Konnektivität über den Product Lifecycle hinweg. Sie ermöglichen neue Funktionen über die einzelnen Teilmodelle nach einem Baukasten-Prinzip.

Vier Rosinen für Sie

Der Tag hielt für die über 230 Teilnehmenden insgesamt 12 spannende Beiträge bereit. Ich will und kann sie hier nicht alle zusammenfassen, sondern stelle Ihnen daher vier Rosinen vor, die ich für Sie herausgepickt habe.

• Intelligente Datensammlung (Procter & Gamble, Rockwell Automation, Referent Robert Krüger von Rockwell): Bisher wurden Produktionsdaten an verschiedenen Stellen gesammelt, beispielsweise an den einzelnen Produktionsmaschinen und Logistikschritten. Sie waren unstrukturiert und unsynchronisiert, es fehlte der Kontext („Welches Produkt wurde wann in welcher Maschine bearbeitet?“). Durch eine Asset-orientierte Datenstruktur werden die Daten jetzt auf Edge-Servern sowie in der Cloud einheitlich strukturiert und synchronisiert. Dies ermöglicht Auswertungen nach dem Produkt, nach dem Anlagenteil, nach Ereignissen oder aggregiert nach Werken.

• Individuelle Kennzeichnung von Lagern (Alan Frank, Schaeffler Technologies): Es wird oft gesagt: „Daten sind ein wichtiger Erfolgsfaktor in Ihrer Branche“. Dass das nicht nur eine leere Phrase ist, zeigte Schaeffler mit Anwendungsfällen von ihrem „Bearing Data Service“. Kunden können die elektronisch bereitgestellten Engineeringdaten in ihre CAE-Systeme integrieren, ihre Produkte konfigurieren und ihr Anlagenmonitoring planen. Die Produktionsdaten jedes einzelnen Lagers können für die Maschinen des Anlagenbauers verwendet werden. Die Logistikdaten sind transparent – von der Herstellung bis zum Einbau in der Maschine. Basis dafür ist, dass jedes Lager mit einem QR-Code gekennzeichnet ist. Das ist der Schlüssel für den digitalen Produktpass, die Teilnahme an Eco-Systemen wie Manufacturing-X und die Verwendung von Verwaltungsschalen.

• Digital Product Passport 4.0 as a Digital Enabler for Data and Circular Economy (Dieter Wegener, Siemens): Die Kreislaufwirtschaft erfordert, dass Produkte so lange wie möglich genutzt werden können. Statt sie beim ersten Ausfall zu ersetzen, sollen sie repariert oder an anderen Stellen genutzt (reuse), wieder aufgearbeitet (remanufacture) oder stofflich wiederverwendet (recycle) werden. Dies erfordert einen durchgängigen Datenfluss parallel zum Lebensweg der Produkte, wie im Bild oben dargestellt. Für die Erstellung des Digital Product Passports müssen in den meisten Unternehmen Daten aus den verschiedenen „Datensilos“ wie Design, Herstellung, Qualitätssicherung zusammengetragen werden, um daraus eine Verwaltungsschale zu generieren.

• Erstellung des CO₂-Fußabdrucks von Produkten (Alwin Hoffmann, XITASO): Alwin Hoffmann stellte eine durchgängige Verwendung der Verwaltungsschale in der Herstellung eines Produkts vor. Aus der Verwaltungsschale eines Gerätetyps wird für jedes einzelne Produkt („Instanz“) eine AAS mit den Informationen erstellt, die die Maschinen zur Herstellung benötigen. Die Maschine produziert das Gerät und überträgt dabei ihren Energieverbrauch per OPC UA. Hieraus wird der CO₂-Fußabdruck des Geräts ermittelt und in der AAS des individuellen Produkts abgelegt. Diese geht zum Käufer des Produkts und kann von diesem wiederum für seinen CO₂-Fußabdruck ausgewertet werden.

Die Kernaussage des IO-Summits

Die Kernaussage, die den IO-Summit treffend zusammenfasst, stammt von Eberhard Wahl (TRUMPF): „Interoperability is a MUST for Industry 4.0!” Und das erfordert:

• einheitliche Informationsmodelle,
• offene, akzeptierte Standards,
• einfache Identifikation der individuellen Assets sowie
• sichere Vernetzung aller Beteiligten im Lebenszyklus.

Dr.-Ing. Thomas Tauchnitz
Chefredakteur Industry atp magazin
atp@TAUTOMATION.consulting