Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Institutsteil Industrielle Automation

OPC UA: Brücke für den Mittelstand zur Industrie 4.0

OPC UA: Brücke für den Mittelstand zur Industrie 4.0

Interview mit Co-Autor Florian Pethig, Fraunhofer IOSB-INA, Lemgo

Herr Pethig, Sie sind ein junger Ingenieur im Land der Ingenieure und haben soeben Ihren Master of Science erworben. Warum sind Sie bei Fraunhofer Lemgo und nicht in der Wirtschaft?

Ich verfolge die Entwicklung des Innovation Campus Lemgo bereits seit sich das Fraunhofer-Institut 2009 in Lemgo niedergelassen hat und finde es spannend, die Digitalisierung der Industrie eigenverantwortlich mit gestalten zu dürfen. Auf dem Campus passieren spannende Dinge, die weit über die Grenzen der Region und sogar weltweilt wahrgenommen werden.

 

Herzlichen Glückwunsch zu dem Ende April erschienenen Leitfaden „OPC UA für den Mittelstand“. Erklären Sie bitte, in einfachen Worten, was genau ist das, OPC UA?

Bei OPC UA geht es um standardisierte Kommunikation zwischen Maschinen, Anlagen und sogar ganzen Fabriken. Stellen Sie sich einen USB-Anschluss vor. Mit dieser Schnittstelle funktionieren unsere Festplatten, Drucker, Tastaturen und vieles mehr. Ein Standard, der sich bewährt und gleichzeitig weiterentwickelt hat. Nach dem Plug-and-Play-Prinzip sollen in Zukunft auch Maschinen und Anlagen wesentlich einfacher miteinander kombinierbar sein. Fachleute sprechen hier von einem "Interoperabilitäts-Framework für Industrie 4.0". Wir versuchen, diese Begriffe zu vermeiden und die tatsächlichen Anwender abzuholen. Denn die Vorteile und das Potenzial von OPC UA bei den vielen unterschiedlichen Kommunikationsschnittstellen in der Produktion sind beeindruckend.


Inwiefern wird OPC UA für die Zukunft der KMU eine Rolle spielen?

Der Mittelstand steht schon heute vor der Herausforderung, immer effizienter und effektiver produzieren zu müssen – vor allem aber in kleineren und individuelleren Losgrößen. Das bedeutet zurzeit einen hohen Aufwand an Umrüstung und Konfiguration, in der Hardware wie auch in der Software. Stillstandzeiten, die sich ein Unternehmer nicht leisten kann. OPC UA ist einer der ersten und sinnvollsten Schritte auf dem Weg zu einer adaptiven, ressourceneffizienten und benutzerfreundlichen Produktion und somit zum Anschluss an den weltweiten Wettbewerb.

 
Warum gibt es einen Leitfaden speziell für den Mittelstand?

Mittelständler verfügen nicht immer über die Manpower und die Kompetenzen wie die großen Konzerne oder Industrieunternehmen, die in der Standardisierung der Industrie 4.0 selbst aktiv sind. Der mittelständische Maschinen- und Anlagenbau verfügt zwar über extrem wertvolles Wissen über sein eigenes Tagesgeschäft und seine Produkte, oftmals aber nicht in den Bereichen der industriellen IT, wie z.B. Kommunikationstechnologien, objektorientierte Informationsmodellierung oder IT-Sicherheit in der Produktion. Mit dem Leitfaden wollen wir kompakt den Nutzen eines Industrie 4.0-Standards aufzeigen und den Unternehmen direkt eine Strategie an die Hand geben. Hier haben wir drei konkrete Schritte formuliert:

Der 1. Schritt ist eine einheitliche Zustandsüberwachung der Maschinen und Anlagen auf Basis von OPC UA. Dies ist die Grundlage für weitere Aktivitäten und mit nur einer einheitlichen Schnittstelle darstellbar – quasi ab sofort.

Der 2. Schritt ist das sogenannte "Plug & Work": Es geht darum, Maschinen und Anlagen flexibel und ohne großen Aufwand umzubauen und neu zu arrangieren. OPC UA vereinfacht einen solchen Umbau erheblich. Warum? Informationen wie zum Beispiel die Temperatur oder die Drehzahl einer Maschine werden zu Objekten modelliert und auf eine einheitliche Kommunikationsbasis gestellt. Dies ist keine Massen-Softwarelösung: Der Mittelständler kann sich direkt an den VDMA wenden und wird bei der Standardisierung der Informationsmodelle für die exakten Merkmale und Anforderungen seiner Anlagen eingebunden. So werden sie zum Gestalter ihrer eigenen Industrie 4.0. Wir sprechen hier von sogenannten "Companion Specifications".

Der 3. Schritt ist die Optimierung: Nur der Betreiber mit spezifischen Kenntnissen über seine Maschinen und Anlagen kennt die Potenziale und will dieses Know-how für sich schützen und nicht mit dem Wettbewerb teilen. In der Kommunikationsumgebung von OPC UA ist das möglich. Andere Unternehmen können die neuen Standards im Markt dann nutzen, wenn der Autor sie explizit als öffentlich sichtbar definiert. Im selben Zuge wird die Information sicherer und lässt sich eindeutig zuordnen.  

 
Warum waren Sie der richtige Co-Autor für diesen Leitfaden?

Weil wir mit mehreren Kolleginnen und Kollegen von Fraunhofer Lemgo selbst an der Standardisierung in der "Plattform Industrie 4.0", einer Initiative der Bundesregierung, aktiv beteiligt sind und OPC UA in zahlreichen Projekten sehr erfolgreich angewendet haben. Vor einigen Jahren haben wir beispielsweise den kleinsten OPC UA Server der Welt entwickelt. Dieses Know-how ist in der Wirtschaft und in den Verbänden bekannt. So wurden wir vom VDMA für diesen Leitfaden angefragt. Nicht zuletzt trifft der Ansatz im Kern unseren Anspruch und unser Selbstverständnis: Wir wollen mit einfachen und sinnvollen Lösungen, wie zum Beispiel OPC UA, die Skepsis gegenüber den Schlagwörtern rund um die Industrie 4.0 abbauen und nützliche Technologien für die Unternehmen bereitstellen. Deshalb sind wir auch überzeugte Partner im Kompetenzzentrum für den Mittelstand "Digital in NRW".

 
Was sind Ihre zukünftigen Interessen, Projekte und Pläne bei Fraunhofer?

Seit dem 1. April habe ich bei Fraunhofer in Lemgo die Möglichkeit, eine neue Forschungsgruppe für Big Data-Plattformen aufzubauen, die sich unter anderem mit OPC UA beschäftigen wird. Außerdem bin ich weiterhin in der Plattform Industrie 4.0 in der Standardisierung der Kommunikation aktiv und möchte diese mitgestalten – voraussichtlich wird nächstes Jahr eine VDI-Richtlinie für die Industrie 4.0-Kommunikation erarbeitet. In Kürze werden wir gemeinsam mit dem VDMA darüber hinaus ein auf den Mittelstand zugeschnittenes Schulungskonzept (Train-The-Trainer) auf den Weg bringen und sowohl in Lemgo als auch in Frankfurt anbieten.


Herzlichen Dank für das Interview, Herr Pethig.