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Heterogene Systemlandschaft

Ein Protokoll ist erwachsen geworden

Der Lebensmittelhersteller Valio Ltd. betreibt Produktionsstandorte in Finnland, Estland und Moskau. Die Interoperabilität zwischen den vielen eingesetzten Automatisierungs- und Manufacturing Execution-Systemen herzustellen, ist eine ständige Herausforderung. Um die Daten verschiedener Hersteller auf einen Nenner zu bringen, setzt die Unternehmensgruppe schon lange auf OPC und seit kurzem auf OPC UA.

BIld: Fotolia / Pablo_74

Der Lebensmittelproduzent Valio Ltd. betreibt 15 Produktionsstandorte in Finnland, zwei in Estland und ein Kundenzentrum mit Produktionsstätte in Moskau. Dort werden verschiedene Manufacturing Execution- und Automatisierungssysteme von unterschiedlichen Herstellern eingesetzt. Innerhalb nur einer Fabrik sind Prozessleitsysteme von Honeywell, Siemens, Metso und ABB mit diskreten Fertigungseinheiten von Siemens, Omron, Mitsubishi und vielen anderen verbunden. Jede der 15 Produktionsstätten verwendet zudem unterschiedliche Systemkomponenten. Interoperabilität und Inkompatibilitäten von verschiedenen proprietären Protokollen stellen im Tagesgeschäft des Produzenten eine große Herausforderung dar. Auf der Produktionsebene ist die Harmonisierung der Kommunikation zwischen Feld- und Produktionsebene unter Verwendung von ‚klassischem‘ OPC schon lange Stand der Technik und wird bei dem Nahrungsmittelhersteller auch längst in Leitebene, Produktion und Verpackung umgesetzt.

Klassischem OPC sind Grenzen gesetzt

Jedoch stößt ‚klassisches‘ OPC für die netzwerk- und standortübergreifende Kommunikation an Grenzen. Auf der Unternehmensleitebene ist das produzierende Unternehmen aufgrund verschiedener Protokolle und proprietärer Lösungen mit denselben Interoperabilitätsproblemen konfrontiert, die früher häufig in der Automatisierung anzutreffen waren. Jeder Hersteller bringt sein eigenes Webserviceprotokoll mit und es sind permanent Anpassungen und Customizings erforderlich. Die zentralisierten Unternehmensanwendungen sammeln Daten von Produktion, Verpackung und Lagerhaltung. Manufacturing Execution System (MES), Produkt- und Warenverfolgung, Gesamtanlageneffektivität-Metriken, Laborinformations- und Managementsysteme und deren Datenbankverbindungen ins IT-Netzwerk erfordern ein Firewall-freundliches, sicheres und zuverlässiges Standardprotokoll.



Bild: Fotolia / Endostock

Ein Datenkonzentrator

Die Verbindung von Produktion und Unternehmen soll ohne Anlagenstillstand vollzogen werden, eine sanfte Migration ohne Beeinträchtigung der laufenden Produktion. Jedes Subnetz in jedem Bereich der Produktion hat eigene Anforderungen und Sicherheitsvorschriften und ist über Gateways und Firewalls geschützt. Die direkte Verbindung von MES und Produktion wird kritisch betrachtet, da der Konfigurations- und Administrationsaufwand, vor allem bei gesichertem Zugriff, enorm ist. Hohe Kosten für die Implementierung und Pflege einer eigenen Integrationslösung haben zur Entscheidung geführt, einen bewährten Industriestandard einzusetzen. Um das Engineering zu vereinfachen, soll ein Datenkonzentrator verwendet werden, ein einziger Zugangspunkt pro Subnetz. Dieser Maschinenknoten soll kaskadierend oder aggregierend alle unterlagerten ‚klassischen‘ OPC-Server zusammenfassen, ohne dabei Informationen zu verlieren oder das bestehende Sicherheitskonzept zu unterlaufen. OPC UA konnte diese Anforderungen erfüllen.

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