Anzeige
Anzeige
Anzeige
Beitrag drucken

Sebastian Sachse, B&R Industrial Automation

„TSN hat unsere Erwartungen übertroffen“

B&R sieht in OPC UA TSN das Potenzial, einen einheitlichen Kommunikationsstandard für heutige und zukünftige Industrial IoT-Anwendungen zu schaffen. Daher treibt der Automatisierungsspezialist die Erweiterung von OPC UA um Pub/Sub und die Kombination von OPC UA mit Ethernet TSN voran. Wir sprachen mit Sebastian Sachse, Technology Manager Open Automation bei B&R, welche Vorteile sich für Maschinenbauer und -betreiber durch OPC UA ergeben.

Bild: B&R Industrial Automation GmbH

Bild: B&R Industrial Automation GmbH

Es gibt schon zahlreiche Netzwerke, Feldbusse und Kommunikationsprotokolle, wieso soll nun noch ein weiteres eingeführt werden?

Sebastian Sachse: Genau das ist der Punkt: Es gibt zu viele Protokolle. Schauen wir uns eine typische Maschinenhalle an. Dort stehen Maschinen zahlreicher Hersteller, die wiederum unterschiedliche Steuerungssysteme mit unterschiedlichen Feldbussen oder Industrial-Ethernet-Netzwerken einsetzen. Selbst wenn diese Maschinen getrennt voneinander arbeiten, ist diese Heterogenität mit großem Aufwand bei Inbetriebnahme und Wartung verbunden.

Wenn die einzelnen Komponenten eng miteinander kommunizieren sollen, …

Sachse: … ist das auf diesem Wege quasi unmöglich. Zahlreiche Gateways und Schnittstellen müssen programmiert und instandgehalten werden. Dazu ist Geld, Zeit und spezielles Fachpersonal nötig. Spätestens wenn Reaktionszeiten im Echtzeitbereich nötig werden, zum Beispiel, um einen Roboter und eine Spritzgießmaschine zu synchronisieren, lässt sich das so nicht umsetzen.

Es gibt genug Protokolle, was spricht für OPC UA?

Sachse: Dafür sprechen mehrere Dinge: Zum einen ist OPC UA ein unabhängiger und anerkannter Standard, der die Produktionswelt und die IT-Welt verbindet. Zum anderen stellt es von Haus aus Security-Funktionen zur Verfügung, mit denen Daten zuverlässig und sicher übertragen werden. Und dann gibt es noch ein ganz entscheidendes Alleinstellungsmerkmal: OPC UA überträgt nicht nur Daten, sondern Informationen.

Das heißt?

Sachse: Ein Temperaturwert ist in OPC UA nicht nur eine nackte Zahl, sondern ein Informationspaket inklusive Angaben wie verwendete Einheit oder Sollgrenzen. Damit ist das Protokoll prädestiniert für die Kommunikation zwischen unterschiedlichen Systemen. Schnittstellen, in denen definiert wird, wie welche Werte oder Variablen interpretiert werden sollen, sind überflüssig. Zudem ermöglichen die sogenannten Methoden in OPC UA, das Maschinen- oder Anlagenteile bestimmte Funktionen in anderen Maschinen- oder Anlagenteilen aufrufen. So lässt sich die vernetzte Produktion einfach umsetzen.

Doch das jetzige OPC UA ist gar nicht echtzeitfähig, wie wollen Sie dann Abläufe in Echtzeit synchronisieren?

Sachse: Heute ist OPC UA schnell, aber weder deterministisch noch zyklisch im Sinne der Automatisierung. Das wird sich jedoch bald ändern.

Wie soll das funktionieren?

Sachse: Durch zwei Mechanismen beziehungsweise Technologien, die derzeit entwickelt werden. Erstens arbeiten B&R und andere Automatisierungshersteller an der Erweiterung von OPC UA um einen Publish/Subscribe-Mechanismus und zweitens soll OPC UA zukünftig auf Ethernet TSN aufsetzen.

Diese Begriffe müssen Sie uns bitte genauer erläutern. Was ist ein Publish/Subscribe-Mechanismus?

Sachse: OPC UA arbeitet bisher mit einem Client/Server-Mechanismus. Ein Client fragt eine Information an (Request) und erhält eine Antwort von einem Server (Response). Die Übertragung findet asynchron statt. Dieses System stößt an seine Grenzen, wenn das Netzwerk viele Teilnehmer hat. Das Publish/Subscribe-Modell – auch Pub/Sub genannt – erweitert das Kommunikationsspektrum von OPC UA. Pub/Sub ermöglicht eine One-to-many- sowie eine Many-to-many-Kommunikation. Mit Pub/Sub können Entwickler ein festes Zeitfenster definieren, in dem die Daten ausgetauscht werden. Das ist ein wichtiger Aspekt, um OPC UA echtzeitfähig zu machen.

Beim Publish/Subscribe-Modell sendet ein Server seine Daten in das Netzwerk (Publish) und jeder Client kann diese Daten empfangen (Subscribe).

Bild: B&R Industrial Automation GmbH

Und was können wir uns unter TSN vorstellen?

Sachse: TSN steht für Time Sensitive Networking und fasst die Erweiterung des Ethernet-Standards IEEE802.1 um diverse Echtzeitfunktionen zusammen. Mit TSN können zeitkritische Daten auch in weitverzweigten Netzwerken deterministisch übertragen werden. Da die Automobilbranche auf TSN setzt, werden die nötigen Halbleiter-Baugruppen sehr schnell und vergleichsweise kostengünstig verfügbar sein.

Wie lange müssen Anwender auf die Verfügbarkeit von OPC UA TSN noch warten?

Sachse: Die OPC-UA-Spezifikation für Pub/Sub ist so gut wie abgeschlossen. Wir testen bereits seit einiger Zeit Prototypen mit Pub/Sub, zum Beispiel ein Feldgerät. Ich gehe davon aus, dass die Spezifikation in Kürze verabschiedet wird und dann zügig von vielen Herstellern in Serienprodukte implementiert wird. Bei TSN sieht es nicht viel anders aus: Diese Technologie prüfen wir gerade im TSN-Testbed des Industrial Internet Consortium (IIC) auf Herz und Nieren. Die bisherigen Ergebnisse stimmen uns sehr positiv: OPC UA TSN hat unsere Erwartungen teilweise übertroffen. Ich gehe davon aus, dass wir Ende diesen Jahres erste Anlagen sehen werden, in denen OPC UA TSN die klassischen Feldbusse auf Steuerungsebene vollständig ersetzt haben wird und die komplette Kommunikation bis hinauf in die Cloud ausschließlich über OPC UA abgewickelt wird.

„OPC UA TSN hat das Potenzial, die klassischen Feldbusse in Industrial IoT-Anwendungen zu ersetzen“

Sebastian Sachse,
Technology Manager Open Automation bei B&R

Herr Sachse, wieso setzt B&R so stark auf OPC UA?

Sebastian Sachse: OPC UA ist die Lösung für eine der größten Herausforderungen moderner Produktionskonzepte. Egal, ob wir es Industrie 4.0, Industrial IoT oder Smart Factory nennen – die Produktion der Zukunft ist nur möglich, wenn alle Komponenten einer Produktionsanlage über ein einheitliches Netz kommunizieren. Beim Publish/Subscribe-Modell sendet ein Server seine Daten in das Netzwerk (Publish) und jeder Client kann diese Daten empfangen (Subscribe).


Das könnte Sie auch interessieren:

Mit der Übernahme des IoT-Spezialisten Bright Wolf, will der IT-Dienstleister Cognizant seine Expertise im Bereich Internet of Things erweitern.‣ weiterlesen

Vorherzusagen, wann ein Werkzeug kaputt geht, ist nicht leicht. Mittels der Messung von Schallemissionen ist dies zwar möglich, aber auch teuer. Kombiniert man jedoch gängige Verfahren mit neuen Technologien, ergeben sich immer bessere und schnellere Verfahren.‣ weiterlesen

Seit dem 25. Mai 2018 gilt die europäische Datenschutzgrundverordnung, meist nur DSGVO genannt. Der IT-Sicherheitsspezialist Rohde & Schwarz Cybersecurity berichtet, wie es um die Umsetzung in der hiesigen Industrie steht.‣ weiterlesen

In vielen Ländern Europas scheint sich der Arbeitsmarkt zu stabilisieren. Darauf deuten die Zahlen des Europäischen Arbeitsmarktbarometers hin, das nun erstmals veröffentlicht wurde.‣ weiterlesen

Eine IoT-Sicherheitsarchitektur sollte sowohl in IT- als auch in OT-Umgebungen für mehr Transparenz sorgen und Prozesse schützen. Dazu müssen die Daten aus dem IoT-Edge erfasst und extrahiert werden. Auf dieser Grundlage können Unternehmen effizienter agieren, bessere Geschäftsentscheidungen treffen und Digitalisierungsprojekte beschleunigen.‣ weiterlesen

GBTEC und Proalpha haben angekündigt, zukünftig in den Bereichen Process Mining und Business Intelligence zusammenzuarbeiten. Kunden sollen so einen Mehrwert bei der digitalen Transformation erhalten.‣ weiterlesen

Beim Anlagen- und Werkzeugbau setzt die Volkswagen AG auf Datendurchgängigkeit. Die Projektmanagement-Software Coman vernetzt die Projektbeteiligten dazu durchgängig und digital, bis hin zu den Zulieferern. Denn wenn Manager Giuseppe Lo Presti früh erkennt, dass es in einem Gewerk gerade nicht rund läuft, können gezielte Maßnahmen erfolgen.‣ weiterlesen

Mehr als eine Milliarde Schadprogramme verzeichnet das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik im aktuellen Lagebericht. Und auch die Corona-Pandemie wirkt sich auf die aktuelle Sicherheitslage aus.‣ weiterlesen

Eine Voraussetzung bei der Entwicklung von industriellen KI-Anwendungen sind ausreichende Daten. Diese sind jedoch nicht immer in der benötigten Menge, Qualität oder Struktur vorhanden. Anhand eines konkreten Beispiels erläutert dieser Beitrag, wie sich ein Data Lake anlegen und mit Daten füllen lässt, bis er ein Fundament für quasi beliebige KI-Applikationen bildet.‣ weiterlesen

CIOs setzen auf Automatisierung und KI, um wachsende Kluft zwischen begrenzten IT-Ressourcen und steigender Cloud-Komplexität zu überbrücken. Dies geht aus einer Studie von Dynatrace hervor.‣ weiterlesen

Zahlreiche Geräte verbinden sich heutzutage mit dem Firmennetzwerk. Neben offensichtlichen Geräten wie Büro-PCs und Maschinensensoren gibt es meist auch solche, die keiner auf dem Radarschirm hat. In diesem verborgenen Internet of Things könnten Einfallstore für Cyberkriminelle sein.‣ weiterlesen

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige