OPC UA für Industrie 4.0

Was ist OPC UA?

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), ist ein plattformunabhängiger Datenaustausch zwischen verschiedensten Maschinen, Geräten und Steuerungssystemen.

Die MD-X Modellreihe von KEYENCE kann damit über die entsprechenden Schnittstell in alle Industrie 4.0-Produktionen auf OPC UA Basis integriert werden, was unter anderem für die großen Produktionsstraßen von elementarer Bedeutung ist. Aber auch die kleineren Firmen dürfen hier nicht vernachlässigt werden. Digitale Überwachung mittels OPC UA werden auch hier sicher bald der Standard werden - auch um Kosten und Ausschuss einzusparen.

Durch diese Bereitstellung eines Datenpools via OPC UA schafft man die Grundlage für datenverarbeitende Folgeprozesse. Diese Datenbasis ist auch Voraussetzung der MD-X eigenen innovativen Analyse und Auswertung des eigenen Zustandes und des Beschriftungsergebnisses.

Jede OPC UA Schnittstelle braucht einen OPC UA Client als Gegenstück. In Industrie 4.0-Architekturen ist dieser Client gewöhnlich ein übergeordnetes MES-System oder eine Cloud und dient dort als Sicherheitstür zur Schnittstelle.

Um eine OPC UA Kommunaktion herzustellen, also Maschine-zu-Maschine, braucht es drei grundlegende Voraussetzungen:

1. Es müssen digitale Inhalte der Maschinendaten bereitgestellt werden, die ihrerseits maschinenlesbar sind.
2. Diese Daten müssen ohne Gefahr für die Prozessstabilität mit den übrigen Maschinen und Steuerungssystemen ausgetauscht werden können - in Echtzeit und mit hoher Datensicherheit.
3. Der (OPC UA) Datenaustausch zwischen den Maschinen darf nicht durch unterschiedliche Betriebssysteme und Programmiersprachen beeinträchtigt werden.

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Ziele von OPC UA

Für Hersteller besteht das Ziel von OPC UA auch darin „digitale Zwillinge" zu entwickeln. Diese Zwillinge zeigen den Status des physischen Gerätes in Echtzeit.

Die Modellreihe MD-X von KEYENCE kann als digitaler Zwilling - im Sinne von OPC UA - abgebildet werden, Admin-Nutzer können den Status des Lasers aktiv sehen.

Das Erstellen des digitalen Zwillings - nach OPC UA - eines Laserbeschrifters umfasst die Ausrichtung des Laserstrahls, den Beschriftungsstatus (in Bezug auf die Ausgabe) und den internen Status des Systems. Dazu gehört auch:

• Laserenergie
• Linsenfehler
• Brennweite
• Beschriftungsqualität / 2D-Codelesen und -bewerten
• Interne Informationen zum Beschriftungslaser
• Ein System zur Verwaltung der genannten Messdate

Der Beschriftungslaser der Modellreihe MD-X ermöglichen die Sicherheit von OPC UA in der Fabrik der Zukunft.

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Für was steht OPC UA?

Sichere und zuverlässige Kommunikation

Wenn IoT (Internet of Things) verschiedene Maschinen-Komponenten in der Produktion mit dem Netzwerk verbindet, steigt auch die Bedrohung durch Cyberangriffe und unbefugte Zugriffe. OPC UA-Kommunikation ist sicher genug, um mit solchen Bedrohungen fertig zu werden.

Authentifizierung der Anwendung

X.509-konforme Zertifikate werden ausgetauscht, wenn der Client mit dem Server verbunden ist (und ein sicherer Kanal eingerichtet wurde). Über den sicheren Kanal wird eine Sitzung aufgebaut, die es dem Client ermöglicht, mit dem Server zu kommunizieren.

Signatur und Verschlüsselung

Die Integrität der Kommunikation wird durch eine digitale Signatur verifiziert und die Vertraulichkeit der Kommunikationsinhalte durch Verschlüsselung gewährleistet.

Benutzerauthentifizierung

Durch die Verwendung von persönlichen Zertifikaten und Benutzername/Passwort überprüft der Server die Authentizität des Benutzers.

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