Damit die Vision „Plug & Produce“ Wirklichkeit werden kann, muss es gelingen, dass alle Hersteller von vernetzungsfähigen Produkten (Assets) sich zumindestens auf folgende 2 Punkte einigen:
1️⃣ OPC UA WIRD ALS INTEGRATIONS-FRAMEWORK ZUM STANDARD.
Unter dieser Prämisse entstehen zeitnah einheitliche OPC UA
Parametersätze (Companion Specifications), die die jeweiligen
fachspezifischen Rahmenbedingungen abdecken. Bislang fehlt in
der diskreten Fertigung jedoch noch das einheitliche Vokabular
dieser „Weltsprache der Produktion“. Andere Branchen sind da
bereits deutlich weiter.
2️⃣ DIE VERWALTUNGSSCHALE (Asset Administration Shell) WIRD ALS
ZENTRALER INTEGRATIONS-STECKER ZUM STANDARD und pro Asset mit
ausgeliefert.
Bislang fehlt jedoch die Bereitschaft der Hersteller.
Wenn nun durch Punkt 1 und Punkt
2 das Einsammeln von Rohdaten in einem beliebig
gemischten Brownfield stabil
gelingt,
dann müssen im Schritt 3 die Rohdaten mit KI bewertet und zur
Prozesssteuerung weiterverarbeitet werden.
Dazu müssen sich die MES zu MOM Systemen weiterentwickeln.
Begriffsdefinitionen:
•OPC UA steht für „Open
Platform Communications Unified Architecture“ und beinhaltet
eine Sammlung von Spezifikationen, die die Kommunikation im
Umfeld der Industrieautomation standarisiert. Ein neuartiger
und vielversprechender deutscher OPC UA Lösungsansatz zur
Maschinenvernetzung ist „umati“.
• Assets sind vernetzungsfähige Dinge
• Verwaltungsschale ist die digitale Repräsentation eines
physischen Assets
•I4.0-Komponenten sind Assets
mit Verwaltungsschale
•MOM ist die Abkürzung für
Manufacturing Operations Management und ist die Erweiterung
eines MES in Richtung IoT (Internet of Things)
Der Dreh- und Angelpunkt für „Plug & Produce“ ist die Verwaltungsschale. Sie enthält alle relevanten Informationen über das Asset einschließlich seiner zu nutzenden Funktionen und deren Aufruf über die I4.0-Kommunikation. Sie ist in einen Header und einen Body untergliedert. Der Body kann mehrere Teilmodelle beinhalten. Die Teilmodelle bestehen aus einem streng einheitlichen Formatbereich und aus einem variablen, Asset spezifischen, Formatbereich.
Beispiele für Teilmodelle der VWS:
- Digitales Typenschild
- Digitale Betriebsanleitung
- Digitale Lebenslaufakte
- MES-Anbindung
…
Ein Asset wird erst durch eine „Unique Identification Number“ in seiner Verwaltungsschale einzigartig und damit zu einer Entität. Durch die oben beschriebenen Rahmenbedingungen können sich MES zu MOM Systemen, sprich kognitiven Assistenzsystemen, weiterentwickeln und „Plug & Produce“ nutzen. Dabei geht es u.a. auch darum von “Execution” zu "Produktionsoptimierung durch Regelung" zu kommen.
Aktuell besteht dabei folgendes Henne-Ei-Problem:
• Die Maschinenhersteller ignorieren die Verwaltungsschale,
weil es noch keine MOM Systeme gibt, die damit arbeiten
• Die Softwarehersteller ignorieren die Verwaltungsschale, weil
es noch keine Maschinen gibt, die eine mitbringen