Standard Kommunikation

OPC-UA-Schnittstelle für geometrische Messsysteme
Ein wichtiger Schritt für Interoperabilität in der Messtechnik ist vor kurzem mit der OPC UA Companion Specification für geometrische Messsysteme (GMS) gelungen. Dr. Karl-Dietrich Imkamp, Vorsitzender der OPC-UA-Arbeitsgruppe GMS beim VDMA und Leiter der Metrological Qualification bei Zeiss IQS, erläutert, was die Schnittstelle in der digitalen Datenkommunikation verbessert.
"Bereits heute gibt es Messgeräte, die über OPC UA in einer digitalen Produktion kommunizieren. Aber sie kommunizieren nicht nach einem Standard." - Dr. Karl-Dietrich Imkamp, VDMA / Zeiss IQS
„Bereits heute gibt es Messgeräte, die über OPC UA in einer digitalen Produktion kommunizieren. Aber sie kommunizieren nicht nach einem Standard.“ – Dr. Karl-Dietrich Imkamp, VDMA / Zeiss IQSBild: ©Manfred Stich/VDMA e.V.

Auch wenn es bei der Übertragung von Daten aus der Konstruktion in Form von CAD-Daten mit Toleranzen große Fortschritte gab, werden andere Daten bisher oft manuell übertragen. Was ermöglicht die OPC-UA-Schnittstelle zu geometrischen Messsystemen?

Dr. Karl-Dietrich Imkamp: Wir haben in der VDMA-Arbeitsgruppe speziell das Feld der geometrischen Messsysteme betrachtet. Das Spektrum der Geräte reicht vom Messschieber über Vielstellen-, Form- und Oberflächenmessgeräte bis zu Koordinatenmesssystemen. Diese Geräte stehen in der Produktion häufig im Bereich von Bearbeitungsmaschinen. In diesem Umfeld haben wir fünf Use Cases betrachtet: Bereitstellung statischer und dynamische Maschinendaten, Teile- und Auftragsdatenmanagement sowie die Bereitstellung von Messergebnissen.

Wann wird OPC UA die erforderliche Akzeptanz finden?

Nur wenn gleichartige Vorgänge – Beispiele sind der Systemzustand oder ein Beladevorgang – auf verschiedenen Systemen wie Bearbeitungsmaschinen und Messsystemen, gleichartig im Standard abgebildet werden, kann effizient implementiert werden. Mit Blick auf OPC UA wird das durch aufeinander aufbauende Standards erreicht. Die Spezifikation für Cutting Tools, also Zerspanungswerkzeuge, wird auf der Spezifikation für geometrische Messsysteme aufbauen. Die OPC-UA-Spezifikation für geometrische Messsysteme wiederum baut auf der Spezifikation für Machine Tools auf. Infolgedessen erfordert die Implementierung des Standards für ein System auch Wissen über die Definitionen für die Systeme im Umfeld. Damit wird aber auch erreicht, dass sich Systeme nahtlos integrieren lassen. Das beeinflusst die Akzeptanz entscheidend.

Wie ist der Stand der Entwicklung der Schnittstelle OPC UA GMS?

Wir sind 2019 gestartet und freuen uns, dass nach der Präsentation des Entwurfs 2022 jetzt die finale Version veröffentlicht wird. Ich hoffe, dass noch mehr Systeme mit dem überarbeiteten umati-Dashboard auf umati.app im Internet verknüpft werden, um die Potenziale zur Integration aufzuzeigen. Wir warten die Resonanz auf die Veröffentlichung ab, um zu sehen, ob Korrekturen notwendig sind.

Bei der Initiative zur Standardisierung setzen Sie auf die Unterstützung durch den VDMA. Wie sieht Ihr Fazit der Zusammenarbeit aus?

Die wesentlichen Hersteller sind im VDMA vertreten und können deshalb am Zustandekommen des Standards mitwirken. Die Längenmesstechnik im VDMA hat die Finanzierung organisiert sowie die Zusammenarbeit mit der OPC-Foundation gesteuert. Diese Arbeit ist auch wichtig für den Standort Deutschland, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Wir hätten uns trotzdem mehr internationale Beteiligung gewünscht. Grundsätzlich sind aber alle Vertreter in der Arbeitsgruppe auch global unterwegs.

Damit ist der erste Entwicklungsabschnitt für geometrische Messsysteme beendet?

Es ist jetzt dokumentiert, welche Use Cases wir abdecken wollen. Es geht im Wesentlichen um Informationen über den Gerätezustand, also was das Gerät gerade macht und alle Informationen, die die Einsatzfähigkeit beschreiben. Weiterhin können durch das Teile- und Auftragsdatenmanagement Automatisierungen unterstützt werden. Hier besteht noch weiterer Entwicklungsbedarf, um die Automatisierung über OPC UA zu steuern. Schließlich liefert die Bereitstellung der Messergebnisse die Basis für den Closed Loop.

Es handelt sich hauptsächlich um den Blick auf den aktuellen Zustand des Messsystems?

Im Unterschied zu anderen Spezifikationen steuern wir den Messablauf nicht. Wir informieren darüber, welcher Messvorgang aktuell stattfindet, aber wir geben dem Messsystem keine Befehle zur Bewegung und Messpunktaufnahme. Das ist nicht Teil der Spezifikation.

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VDMA e.V.
http://www.vdma.org/messtechnik-prueftechnik

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