VDW startet Initiative für vernetzte Produktion im Werkzeug-Maschinenbau

Industrie 4.0

VDW startet Initiative für die vernetzte Produktion

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Der VDW treibt die Entwicklung eines offenen Standards für den Datenaustausch von Werkzeugmaschinen voran. Foto: Zapp2photo – Fotolia
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Der Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW) hat auf der EMO Hannover 2017 eine Brancheninitiative der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie für die vernetzte Produktion vorgestellt. Das Ziel: einen Standard für die Anbindung unterschiedlichster Maschinensteuerungen an eine gemeinsame Schnittstelle zu entwickeln und softwaretechnisch zu implementieren.

Der VDW-Vorstand hatte das Projekt im Frühjahr beschlossen, weil es bisher an einer einheitlichen und durchgängigen Lösung fehlt. Mit dem geplanten Standard sollen Daten aus unterschiedlichen Maschinen und 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“, meint Dr. Heinz-Jürgen Prokop, Vorsitzender des VDW. Die initiale Projektphase wird vom VDW gemeinsam mit den Firmen DMG Mori, Emag, Grob, Heller, Liebherr-Verzahntechnik, United Grinding und Trumpf getragen.

Es fehlt an einem offenen Standard

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 würde Unternehmen von der zeitraubenden Beschäftigung mit Infrastrukturthemen entlasten.

Nicht zuletzt soll hieraus ein offenes System erwachsen, das Unabhängigkeit und Flexibilität bieten kann. „Denn leider zeigen auch die hier auf der EMO Hannover vorgestellten Entwicklungen, dass insbesondere bei Steuerungssystemen der Trend zu proprietären Ökosystemen anhält“, so 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 für Anfang 2018 erwartet

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

  • Die gemeinsame Erarbeitung einer Schnittstellenspezifikation
  • Die Implementierung eines so genannten Connectorstacks, der Signale aus unterschiedlichen Steuerungsschnittstellen nach OPC UA (OPC Unified Architecture) übersetzt
  • Die 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 wurde im Juli dieses Jahres bei der Standardisierungsorganisation OPC Foundation veröffentlicht. Deshalb kann das Projektteam ab sofort 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“, bekräftigt 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.

Nächster Schritt: Die Schnittstelle

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 ggf. 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 diese könne dann jeder Maschinenhersteller wiederum eigene Apps entwickeln, um aus den Daten einen Mehrwert für seine Kunden zu generieren und so Wettbewerbsvorteile zu erzielen.

Vorteile durch Branchenkooperation

Mit dieser Kooperation betreten die Werkzeugmaschinenindustrie und der VDW Neuland. Sie liegt aus Sicht der Initiatoren jedoch auf der Hand: Denn ein Einzelkämpfer, auch wenn er Branchenprimus sein sollte, stoße schnell an seine Grenzen. Ohne einen allgemein gültigen Standard, so die Befürchtungen, würden es Lösungen zu Industrie 4.0 schwer haben, Markakzeptanz und damit 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.

Sylke Becker ist Leiterin der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit beim Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken (VDW).

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