Blog : Nur unter dem Dach der OPC Foundation als "United Nations der Automatisierung" kann die Harmonisierung der Informationsmodelle gelingen.
Generell dauert die Einführung einer neuen Technologie immer eine Dekade. Am naheliegenden Beispiel: OPC UA wurde 2003-2006 definiert, dann validiert und schließlich 2008 mit der Kernfunktionalität freigegeben. Diese wurde 2011 international als IEC62541 Standard genormt. Erste Produkte von Beckhoff und Siemens waren 2007 verfügbar und sind stabil mit heutigen OPC UA Clients zugreifbar: es gab keinen Bruch der Technologie. 2018 wurde die erste große Erweiterung zum bestehenden Client/Server-Kommunikationsmodell mit einem Publish/Subscribe-Kommunikationsmodell (PubSub) freigegeben – neben weiteren
Einsatzszenarien wie der Verteilung im Broadcast oder der Integration in kleinere Geräte ist dies aber auch ein wichtiger Schritt als Vorbereitung für die deterministische Nutzung von OPC UA mit TSN oder 5G.
In der Zukunft der industriellen Kommunikation wird OPC UA PubSub im ersten Schritt für eine Controller-zu-Controller-Kommunikation verfügbar sein, um Geräte verschiedener Eco-Systeme horizontal mit einem neutralen Ansatz verbinden zu können. Neben dem Datenaustausch zunächst per UDP wird später im zweiten Schritt auch ein unterlagertes TSN einschaltbar sein, wenn Determinismus benötigt wird. OPC UA Safety und OPC UA Motion sind logische Evolutionsschritte, welche wiederum die Einsatzszenarien von OPC UA erweitern werden.
Auf lange Sicht wird sich in den kommenden 20 Jahren die Anzahl der Feldbussysteme reduzieren auf maximal die „Big 5“ – inklusive OPC UA. Von einem Feldbuskrieg wird niemand mehr sprechen, da es auch keine Autokriege oder SPS-Kriege gibt - aber eben einen sportlichen Wettbewerb um Lösungen.
Die im November 2018 neu gegründete Initiative Field Level Communication (FLC) unter dem Dach der OPC Foundation hat aber neben TSN/5G, Safety und Motion weitere Ziele: Die Harmonisierung von Anforderungen aus der Prozess- und Fabrikautomatisierung wird in gemeinsamen Gerätediensten münden. Diverse Anforderungen wie Gerätemanagement, Firmwareupdates, OOE-Daten, Powermanagement, MES-Dienste oder auch gemeinsame Datentypen lassen die Grenzen von Prozess- und Fabrikautomatisierung im Gerätehandling verschwimmen.
Natürlich bleiben weiterhin spezielle technologischen Anforderungen wie deterministische Echtzeit für den Fabrikbereich oder OPC UA über APL für den Prozessbereich. In der Prozessautomatisierung wird OPC UA over APL als Nachfolger des heutigen de-facto Standard HART feststehen und nach und nach als neue Lösung verbaut werden. Als Trend werden also Daten und Interfaces so weit wie möglich an der Datenquelle standardisiert – wenn machbar direkt im Gerät: Ein Durchflussmesser wird direkt genormte „OPC UA Durchfluss-Messdaten“ liefern, sobald das APL Kabel eingesteckt wird.
20 Jahre in die Zukunft zu blicken ist nicht ganz einfach – und wenn man es ganz genau
wissen würde, sollte man schnell eine eigene Firma gründen! Aber: In 20 Jahren wird die Vision einer offenen, einheitlichen, sichere und standard-basierten IIoT-Kommunikationslösung zwischen Sensoren, Aktoren, Controllern und Cloud, welche alle (inklusive Determinismus, Safety, Motion) Anforderungen der industriellen Automatisierung adressiert (sowohl die Fabrikautomation wie auch die Prozessindustrie), erfüllt sein. Die wirkliche Herausforderung
der OPC Foundation der nächsten Jahre ist es, die weltweite „OPC UA-Bewegung“ zu kanalisieren und die vielfältigen Aktivitäten zu strukturieren. Ziel ist ein Plug&Play von standardisierten Informationen, welche dann mit OPC-UA-Mechanismen ausgetauscht werden.
Der Weg dahin ist noch sehr lang, aber auch äußerst spannend: Nur unter dem Dach der
OPC Foundation als „United Nations der Automatisierung“ kann dieses Ziel gelingen.
Eine Harmonisierung der verschiedenen Informationsmodelle muss das Ziel sein.
Co-Autor dieses Artikels ist Peter Lutz, der seit Februar 2019 als Director Field Level Communication der OPC Foundation die Aktivitäten rund um Entwicklung und Standardisierung der Technologie koordiniert.
