Dem virtuellen Tag lassen sich weitere Prozess-, Status- und Sensorinformationen zuordnen. Diese Daten sind prozessübergreifend in Echtzeit verfügbar. Der Datenaustausch erfolgt sogar synchronisiert über Netzwerkgrenzen hinweg. Damit sind alle Informationen für eine durchgängige Prozessverfolgung bereits auf Feldebene verfügbar. Übergeordnete IT-Systeme wie MES werden dadurch entlastet.
RFID-Daten für Code-Reader auf Feldebene
Das SmartID-Edge Konzept von Leuze nutzt standardisierte RFID-Mechanismen, um Identifikationsdaten zu bearbeiten und zu speichern und behält dabei die klassische, optische Barcode-Technologie bei. Dies gelingt, indem RFID-Datenstrukturen und -Befehlssätze per OPC UA als Datenaustausch-Standard und vollständig integrierter AutoID-Companion-Spezifikation mit serienmäßigen Barcode-Scannern und kamerabasierten Scannern verknüpft werden. Jedem physischen Barcode wird dabei ein virtueller RFID-Tag zugeordnet, der in einer Datenbank auf einem Edge-Server abgelegt wird. Der Datenaustausch findet auf Feldebene ausschließlich zwischen den Barcode-Geräten und dem Edge-Server statt. Das Steuerungssystem der Anlage, z.B. eine SPS, hat keinen Zugriff auf den Edge-Server, d.h. für die SPS existieren nur die Barcode-Identifikationssysteme, die sich allerdings wie RFID-Systeme verhalten.
Damit ergeben sich neue Möglichkeiten der Anreicherung von Daten beim Identifizieren von Objekten im Produktionsablauf: Außer der eindeutigen Objekt-ID lassen sich auch Statusinformationen über das Identifikationssystem sowie Lesequalität und weitere Prozess- und Statusdaten in einem Datensatz ablegen. Der Datensatz ist durch direkten Zugriff auf Feldebene in Echtzeit verfügbar. Abfragen auf MES- und ERP-Systeme entfallen, was den Datenverkehr in den Netzwerken entlastet. Mehrere lokale Sensor- und AutoID-Netzwerke können so über verteilte Edge-Server synchronisiert werden. Dadurch sind zu jedem Zeitpunkt alle Identifikationsereignisse im gesamten Netz verfügbar. Die Verknüpfung dieser lokalen Ereignisse mit den in der Edge-Datenbank gespeicherten zugeordneten Informationen über den gesamten Produktions-Lebenszyklus liefert damit die Basis für den Digitalen Zwilling. Dies ist durch Erweiterung der Edge-Server mit API und Cloud-Anbindung sogar innerhalb einer Supply Chain mit verschiedenen Lieferanten und Werken möglich.
Maximal sicher
Für eine sichere Kommunikation bietet die SmartID-Edge-Lösung mehrere integrierte Sicherheitsmechanismen. Mit OPC UA steht eine interoperable, Ethernet-basierte Kommunikationsplattform zur Verfügung, die sich durch integrierte End-to-End-Verschlüsselung auszeichnet. Darüber hinaus definiert die OPC UA Device Interface Specification Part 100 ein herstellerunabhängiges Verfahren für die Durchführung und Verwaltung von Software-Updates. Für Geräte mit begrenzten Hardware-Ressourcen empfiehlt sich das Direct-Loading-Verfahren. Die Übertragung der neuen Software erfolgt als File-Archiv, wobei nach dem Überprüfen des spezifischen Headers jedes File nach dem Entpacken sofort installiert wird. Nach abschließendem Check erfolgt der Geräteneustart. Die gesamte Kommunikation mittels OPC UA und somit auch der Software-Download werden durch Austausch von Zertifikaten zwischen Client und Server abgesichert. Ein automatisierter Zertifikatsaustausch über einen externen Global Discovery Server (GDS) gewährleistet die zentrale Verwaltung von Anwendungen und Zertifikaten im gesamten OPC UA-Netzwerk.
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