Der Zugriff auf Echtzeitdaten von industriellen Geräten wie Kompressoren würde es Geräteherstellern ermöglichen, deren Leistung zu optimieren und ihre Verfügbarkeit sicherzustellen. Doch wie können Sie einfach auf die Daten zugreifen? In diesem Artikel erklärt Thierry Bieber, wie Gerätehersteller OPC UA nutzen können, um Daten mit übergeordneten Systemen auszutauschen, und wie Anybus dazu beitragen kann, Ihre Geräte schnell und einfach IIoT-fähig zu machen.
Kompressoren sind in der Fertigung unverzichtbar. Fallen sie aus, kommt die gesamte Produktion zum Erliegen. Aber trotz ihrer Bedeutung führen sie ein Schattendasein und werden nicht an den werksseitigen Produktionsprozess angeschlossen. Die Vernetzung der Kompressoren, damit sie Informationen mit übergeordneten SCADA-, MES- oder ERP-Systemen austauschen können, ist ein wesentlicher Schritt. Dies ermöglicht es Unternehmen, ihre Betriebskosten zu senken, da sie nun die Daten des Kompressors nutzen können, um sowohl die industrielle Anwendung als auch die Leistung des Kompressors besser zu verstehen. So kann beispielsweise der Energieverbrauch optimiert werden, Leckagen können schnell erkannt werden. Letztendlich ist die Analyse der Daten die Grundlage für eine vorausschauende Wartung, die es Unternehmen ermöglicht, Wartungsprozesse zu optimieren und die Verfügbarkeit der Kompressoren sicherzustellen.
Während Feldbusse wie Profibus, Profinet oder Modbus für die horizontale Vernetzung und den zyklischen Austausch von Fertigungsdaten auf Feldebene genutzt werden, setzt sich für die vertikale Vernetzung mit der IT-Ebene mehr und mehr OPC UA durch. OPC UA nutzt strukturierte und standardisierte Informationsmodelle, um ein Fertigungssystem abzubilden. Es werden nicht nur die „nackten“ Daten zur Verfügung gestellt, sondern auch deren Bedeutung und Kontext. Für Kompressoren gibt es zum Beispiel die „Compressed Air System“ Companion-Spezifikation, die ein generisches, herstellerunabhängiges Informationsmodell beschreibt. Damit wird Anlagenbetreibern die Integration dieser Geräte deutlich erleichtert.
Um Risiken für die Produktion über diese neuen Kommunikationskanäle auszuschließen, werden Gerätehersteller auch im Hinblick auf eine sichere Datenübertragung vor neue Herausforderungen gestellt. Überlegungen zur Cybersicherheit sind daher von Anfang an bei der Integration einer OPC-UA-Schnittstelle zu berücksichtigen.
Als einer der führenden Anbieter von industriellen Kommunikationslösungen kann HMS auch Gerätehersteller bei der Implementierung einer OPC-UA-Schnittstelle unterstützen. Für die Produktreihe Anybus CompactCom, eine Familie von embedded Kommunikationsschnittstellen, wurde ein IIoT-Secure-Modul entwickelt, das sowohl Feldbus- als auch OPC UA- und MQTT-Protokolle integriert. Das Modul unterstützt die OPC-UA-Informationsmodelle, um die Daten des Geräts gemäß der definierten Companion-Spezifikation abzubilden. Hersteller, die bereits ein Anybus-Modul für die Buskommunikation einsetzen, haben nur einen geringen Aufwand, um Daten über OPC UA und MQTT zu übertragen, da die Software-Schnittstelle zwischen dem Modul und dem Applikationsprogramm des Gerätes standardisiert ist.
Das Thema Cybersicherheit spielte bei der Entwicklung des Kommunikationsmoduls Anybus CompactCom IIoT Secure eine zentrale Rolle. Um sicherzustellen, dass die Sicherheit in jeden Schritt des Entwicklungsprozesses einfließt, wurde der Secure Design Lifecycle (SDL)-Prozess angewandt. Das Modul verfügt über eine sichere Verwaltung der Zertifikate, die für verschlüsselte IIoT-Datenverbindungen (OPC UA & MQTT) verwendet werden. Ein dedizierter Sicherheitschip speichert vertrauliche Daten wie private Schlüssel und stellt sicher, dass nur signierte Software von HMS verwendet wird (Root of Trust).
Thierry Bieber ist Industry Segment Manager bei der Market Unit Continental Europe von HMS Networks . Er hat über 20 Jahre Erfahrung in der industriellen Kommunikation und ist Experte für die Vernetzung von Maschinen. Darüber hinaus engagiert er sich in Organisationen wie z. B. PROFINET International (PNO).
Erfahren Sie hier mehr über den Einsatz von Anybus CompactCom IIoT Secure mit OPC UA oder MQTThttps://www.anybus.com/products/embedded-index/embedded-features/embed-iot-connectivity