Vorstellung der Brancheninitiative Industrie 4.0 des VDW auf der EMO in Hannover (v.l.n.r.): Dr. Klaus Finkenwirth, Geschäftsführer Liebherr Verzahntechnik; Dr. Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des VDW; Klaus Winkler, Geschäftsführer Heller Maschinenfabrik und Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer des VDW.

Vorstellung der Brancheninitiative Industrie 4.0 des VDW auf der EMO in Hannover (v.l.n.r.): Dr. Klaus Finkenwirth, Geschäftsführer Liebherr Verzahntechnik; Dr. Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des VDW; Klaus Winkler, Geschäftsführer Heller Maschinenfabrik und Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer des VDW. VDW

… unterschiedlichster Maschinensteuerungen an eine gemeinsame Schnittstelle – einen Connector – zu entwickeln und softwaretechnisch zu implementieren. In der ersten Projektphase ist ein Kernteam mit den Firmen DMG Mori, Emag, Grob, Heller, Liebherr-Verzahntechnik, United Grinding, Trumpf und dem VDW beteiligt. Der VDW hatte diese Brancheninitiative beziehungsweise dieses Projekt bereits im Frühjahr beschlossen, weil es bisher an einer einheitlichen und durchgängigen Lösung fehlt. 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“, sagte Dr. Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des VDW, anlässlich der Pressekonferenz des Verbands.

Für die Maschinenhersteller wäre dies eine deutliche Entlastung von Aufgaben, die zwar dringend erledigt werden müssen, jedoch nicht zum Kerngeschäft gehören und hohe Kosten entstehen lassen. Der angestrebte Standard entlastet somit das einzelne VDW-Mitglied von der zeitraubenden Beschäftigung mit Infrastrukturthemen. 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“, bedauerte 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.“

Erste Ergebnisse Anfang 2018 erwartet

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 übersetzt
  • Implementierung eines Gateways, das auf Basis der OPC UA-Datenstruktur die sichere Anbindung an unterschiedliche EDV-Systeme und Clouds via Standardprotokollen erlaubt

Der VDW hatte bereits 2013 damit begonnen, eine so genannte Companion Specification zu entwickeln. Sie ist seit Juli dieses Jahres 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; das Vehikel dafür ist OPC UA und die Energie, die uns antreibt ist der gemeinsam festgelegte Gleichanteil der Daten, die wir dafür austauschen müssen“, bekräftigte Prokop.

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.

Gateway-Spezifikation und Funktionstests

Wenn die Daten in einem einheitlichen Format vorliegen, muss noch die Schnittstelle zum ‚Rest der Welt‘ definiert werden. Hierfür gibt es bereits standardisierte Protokolle, ähnlich wie sie von der Übergabe an einen Internetbrowser 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, weil 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.

Geeignete Cloud-Anbieter für KMUs

„Darüber hinaus werden wir analysieren, welche Anbieter für Infrastruktur und Cloud-Services insbesondere den Bedarf kleinerer und mittelständischer Maschinenhersteller am ehesten abdecken“, beschrieb 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, sagte Prokop.