VDW startet Brancheninitiative für Industrie 4.0

Brancheninitiative für vernetzte Produktion startet auf der EMO

VDW baut „Stecker“ für Industrie 4.0

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Vorstellung der Brancheninitiative Industrie 4.0 auf der EMO: V. l. n. r. Dr. Klaus Finkenwirth (Geschäftsführer Liebherr-Verzahntechnik), Dr. Heinz-Jürgen Prokop (Vorsitzender VDW), Klaus Winkler (Geschäftsführer Heller), Dr. Wilfried Schäfer (Geschäftsführer VDW). Bild: VDW
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Eine Brancheninitiative für die vernetzte Produktion hat die deutsche Werkzeugmaschinenindustrie gestartet. „Ziel ist es, einen Standard für die Anbindung unterschiedlichster Maschinensteuerungen an eine gemeinsame Schnittstelle – einen Connector – zu entwickeln und softwaretechnisch zu implementieren“, erläuterte Dr. Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des Branchenverbands VDW, auf der EMO in Hannover. In der ersten Projektphase ist ein Kernteam mit den Firmen DMG Mori, Emag, Grob, Heller, Liebherr-Verzahntechnik, United Grinding, Trumpf sowie dem VDW beteiligt. Erste Ergebnisse werden für Anfang 2018 erwartet.

Der VDW-Vorstand hat dieses Projekt im Frühjahr ins Leben gerufen, weil es bisher an einer einheitlichen und durchgängigen Lösung fehle. Mit dem geplanten Standard sollen Daten aus unterschiedlichen Maschinen mit unterschiedlichen Steuerungen vieler Generationen ausgelesen und in einem standardisierten Datenformat in die Fertigungsleitsystemen oder in die Cloud befördert werden können, um sie auszuwerten und für Optimierungsaufgaben zu nutzen. „Dies ist eine Grundvoraussetzung für den Erfolg von Industrie 4.0, gerade auch im Mittelstand“, stellt Prokop fest.

Für die Maschinenhersteller wäre dies eine deutliche Entlastung von Aufgaben, die zwar dringend erledigt werden müssen, jedoch nicht zu ihrem Kerngeschäft gehören und hohe Kosten entstehen lassen. Der angestrebte Standard soll das einzelne VDW-Mitglied von der zeitraubenden Beschäftigung mit Infrastrukturthemen entlasten. Nicht zuletzt erwächst hieraus ein offenes System, das eine dringend benötigte Unabhängigkeit und Flexibilität bietet. „Denn leider zeigen auch die hier auf der Messe vorgestellten jüngsten Entwicklungen, dass insbesondere bei Steuerungssystemen der Trend zu proprietären Ökosystemen anhält“, sagt Prokop. „Dem wollen wir entgegenwirken und streben deshalb an, gerade mit den Steuerungsherstellern eine Entwicklungspartnerschaft zu etablieren, um die geplante VDW-Spezifikation so breit wie möglich anwendbar zu machen.“

Im Rahmen des Projekts sollen zunächst die folgenden Aspekte umgesetzt werden:

  • Gemeinsame Erarbeitung einer Schnittstellenspezifikation;
  • Implementierung eines so genannten Connectorstacks, der Signale aus unterschiedlichen Steuerungsschnittstellen nach OPC UA (OPC Unified Architecture) übersetzt;
  • Implementierung eines Gateways, das auf Basis der OPC UA-Datenstruktur die sichere Anbindung an unterschiedliche EDV-Systeme und Clouds via Standardprotokollen erlaubt.

Bereits 2013 hatte der VDW damit begonnen, eine so genannte Companion Specification zu entwickeln. Seit Juli dieses Jahres ist sie bei der Standardisierungsorganisation OPC Foundation veröffentlicht. Deshalb kann das Projektteam sofort nach der EMO mit der gemeinsamen Erweiterung dieser Schnittstellenspezifikation beginnen. „Unser Ziel ist die durchgängige Vernetzung der Produktion“, bekräftigt Prokop. „Das Vehikel dafür ist OPC UA, und die Energie, die uns antreibt, ist der gemeinsam festgelegte Gleichanteil der Daten, die wir dafür austauschen müssen.“

Im ersten Quartal 2018 sollen bereits Ergebnisse vorliegen. Angestrebt ist die Präsentation eines Grunddatensatzes, der dann öffentlich im Rahmen der üblichen Standardisierungsprozeduren kommentiert werden kann. Es sollen die Anforderungen spezifiziert, die Grundspezifikation programmiert und rund 30 Datensätze beschrieben sein.

Wenn die Daten in einem einheitlichen Format vorliegen, muss allerdings noch die Schnittstelle zum „Rest der Welt“ definiert werden. Hierfür gibt es bereits standardisierte Protokolle, ähnlich wie sie von der Übergabe an einen Internet-browser mittels HTTPS bekannt sind. Der Zugriff auf diese Daten muss allerdings reguliert sein, er erfordert Authentifizierung und Zugangsschutz. Auch müssen Daten gegebenenfalls vorverdichtet und gepuffert werden, da gerade Rohdaten in höherer Auflösung nicht in Echtzeit durch das Netzwerk geschickt werden können, ohne die Maschinenperformance zu beeinträchtigen. All diese Funktionen übernimmt ein Gateway, das als zweite Projektphase spezifiziert und implementiert wird.

Die dritte Projektphase beschäftigt sich schließlich mit dem Test der erarbeiteten Lösungen bei unterschiedlichen VDW-Mitgliedern.

„Darüber hinaus werden wir analysieren, welche Anbieter für Infrastruktur und Cloudservices insbesondere den Bedarf kleinerer und mittelständischer Maschinenhersteller am ehesten abdecken“, beschreibt Prokop das weitere Vorgehen. Stelle die Datenschnittstelle das untere Ende der Vernetzung dar, so müsse am oberen Ende eine möglichst einheitliche technologische Plattform stehen, für die jeder Maschinenhersteller wiederum eigene, pfiffige Apps entwickeln kann, um aus den Daten einen Mehrwert für seine Kunden zu generieren. Damit könne er seine Kompetenz in die Waagschale werfen und sich vom Wettbewerb unterscheiden.

Mit der Kooperation betreten die Werkzeugmaschinenindustrie und der VDW Neuland. Sie liegt jedoch auf der Hand, denn ein Einzelkämpfer, auch wenn er Branchenprimus ist, stößt schnell an seine Grenzen. Ohne einen allgemein gültigen Standard werden es die Lösungen zu Industrie 4.0 auch schwer haben, Markakzeptanz und damit auch schnell eine größere Verbreitung zu finden.

„Nach unserer Überzeugung ist es gut und richtig, etwaige Bedenken gegen Kooperationen über Bord zu werfen, das Prinzip des Teilens von Wissen zu übernehmen, davon zu profitieren und an einer gemeinsamen Lösung zu arbeiten“, resümiert Prokop. Mit den Ergebnissen würden auch die Mittelständler sehr schnell handlungsfähig.

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