Die moderne Fertigungsindustrie steht vor wachsenden Anforderungen, wie einer erhöhten Nachfrage nach qualitativ hochwertigen Produkten, verkürzten Markteinführungszeiten und effizienten Produktionsprozessen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, setzen Unternehmen vermehrt auf Manufacturing Execution Systeme (MES), die als Verbindung zwischen der Planungsebene (Level 4) und der Fertigungsebene (Level 2) gemäß der IEC 62264 fungieren. Diese Systeme ermöglichen eine zeitnahe Überwachung, Steuerung und Optimierung der Fertigungsprozesse und tragen wesentlich zur Verwirklichung dieser Ziele bei.
Die alleinige Implementierung von MES-Systemen reicht nicht aus, um die angestrebten Vorteile vollständig zu realisieren. Eine entscheidende Rolle spielt die Standardisierung, um eine nahtlose Integration in die bestehende Fertigungsumgebung zu gewährleisten. Ohne solide Standardisierung können komplexe Herausforderungen bei der Integration auftreten, die sich in Inkompatibilitäten, ineffizientem Datenaustausch oder sogar Datenverlust zeigen können. Mangelnde Standardisierung beeinträchtigt die Skalierbarkeit und Flexibilität der Fertigungsprozesse, was zu höheren Kosten und geringerer Wettbewerbsfähigkeit führen kann. Eine effiziente Kommunikation und Datenübertragung zwischen den Ebenen sind entscheidend für schnelle Reaktionen und optimierte Abläufe.
OPC UA: Die Treibkraft für effiziente MES-Integration in Smart Factories
Die zunehmende Relevanz von OPC UA als entscheidender Bestandteil für die Realisierung von Smart Factories ist unübersehbar. OPC UA fungiert als leistungsstarkes und flexibles Kommunikationsprotokoll und dient als ideale Verbindung zwischen MES und den vielfältigen Komponenten wie Maschinen, Anlagen, Robotern oder Messsystemen auf der Fertigungsebene. Es ermöglicht eine plattformübergreifende und sichere Kommunikation sowie den Austausch strukturierter Informationen.
Die Integration von MES und OPC UA bietet zahlreiche Vorteile. Dazu zählen eine verbesserte Transparenz und Echtzeit-Einblicke in die Fertigungsprozesse sowie die Fähigkeit, sofort auf Abweichungen oder Störungen zu reagieren. Zudem erleichtert OPC UA die Skalierbarkeit und Interoperabilität in komplexen Fertigungsumgebungen durch seine plattformübergreifende Natur und breite Anwendungsmöglichkeiten.
Darüber hinaus vereinfacht die Integration über OPC UA Standards auch die regelmäßigen und unabhängigen Versionsupdates der einzelnen integrierten Teilsysteme erheblich, was zu einer gesteigerten Sicherheit und Kostenreduktion führt.
Effizientes Job Management
OPC UA besteht aus mehreren Teilen bzw. Spezifikationen, die verschiedene Aspekte der Kommunikation und des Datenaustauschs in industriellen Automatisierungssystemen abdecken. Part 3 Job Management ist ein spezifischer Teil, der sich mit der Verwaltung von Aufgaben und Jobs innerhalb von Maschinen und Anlagen befasst. Diese Jobs können verschiedene Aktionen oder Prozesse innerhalb des Systems darstellen, die ausgeführt werden müssen.
Im Kontext von OPC UA werden Jobs verwendet, um bestimmte Aufgaben innerhalb eines automatisierten Systems zu planen, zu steuern und auszuführen. Diese können beispielsweise die Ausführung von Produktionsaufträgen, das Planen von Wartungsarbeiten, das Koordinieren von Prozessabläufen oder das Überwachen von Ereignissen sein. Part 3 Job Management spezifiziert die Datenstrukturen, Methoden und Dienste, die für die Verwaltung von Jobs erforderlich sind. Dazu gehören die Definition von Jobtypen, die Erstellung und Planung von Jobs, die Verfolgung ihres Status, die Behandlung von Fehlern sowie die Protokollierung von Ereignissen im Zusammenhang mit der Ausführung von Jobs.
Dieser Teil ist insbesondere in Bereichen wie diskreter Fertigung, Robotik und Automatisierung relevant, in denen die Koordination und Überwachung von Aufgaben und Jobs von entscheidender Bedeutung ist. Die Anwendung dieses Teils des OPC-UA-Standards ermöglicht eine effiziente Kommunikation und Koordination zwischen verschiedenen Maschinen und Anlagen in einem Produktionsprozess
Standardisierung gegen zunehmende Komplexität
In einer zunehmend komplexen digitalen Landschaft mit einer Vielzahl von integrierten digitalen Komponenten wie Maschinen, Anlagen und Systemen wird die konsequente Einhaltung von Standards für Unternehmen immer wichtiger. Diese Standards sind entscheidend, um die Digitalisierung in Fabriken übersichtlich und kosteneffizient zu gestalten und langfristig beherrschbar zu halten. Es ist von großer Bedeutung, dass Softwareanbieter die Standards nicht nur implementieren, sondern auch sicherstellen, dass sie den Kunden gemäß den Spezifikationen zur Verfügung stehen.
Bei der Einführung moderner Softwarelösungen für Produktionsanlagen sollen Standards dazu beitragen, historisch gewachsene, heterogene Systemlandschaften und Schnittstellen zu überwinden. Das langfristige Ziel besteht darin, herstellerübergreifende Interoperabilität durch die Implementierung standardisierter Schnittstellen zu erreichen.
