26.03.2020

Kein technischer Vendor Lock-in bei OPC UA

Die Gewindeschraube der Automatisierung

Das IEC62541-basierte M2M-Protokoll OPC UA wird heute von vielen als wichtigster Standard für die nicht-deterministische industrielle Kommunikation gehandelt. Doch dient OPC UA wirklich der Sicherung der Innovationsführerschaft oder ist es Zeitverschwendung? Ist es nur ein weiterer Standard unter vielen, der zudem noch keine weite Verbreitung in der installierten Basis hat? Diese Frage hat sich auch der Expertenkreis 'Mensch und Mechatronik' gestellt.


OPC UA als Basis für einen standardisierten Informationsaustausch ist vom Nutzenpotenzial mit der bekannten DIN933 für Gewindeschrauben vergleichbar.
Bild: Talsen Team GmbH

Angeleitet wurde die Diskussion durch Dr. Hans Egermeier und Dr. Ulrich Viethen mit insgesamt fünf Thesen die das Potential aber auch die Grenzen von OPC UA beschreibbar und diskutierbar machen. Die abschließende These, die das SPS-MAGAZIN im Rahmen dieser Artikelserie vorstellt, lautet: OPC UA wird auf der IT-Seite die Bedeutung der DIN933 (Gewindeschraube) für die Automatisierungstechnik erlangen. Ein technischer Vendor Lock-in kann in Zukunft nicht mehr akzeptiert werden. Diese These unterstreicht nochmals plakativ die Bedeutung eines offenen Kommunikationsstandards wie OPC UA für den Maschinen- und Anlagenbau bzw. für die Automatisierungstechnik. Die vorhergehenden Thesen haben dies aus verschiedenen Blickrichtungen hergeleitet. Über die generelle Bedeutung eines übergreifenden Kommunikationsstandards (These 1) und die Entwicklung zukünftiger Softwarearchitekturen in einer digital transformierten Produktion (These 2), die nur mit eben diesen übergreifenden Standards technisch wirtschaftlich realisierbar sind. Bis hin zur Bedeutung der Cloud mit all ihren Facetten und Performance-Faktoren für den Maschinenbau (These 3) und OPC UA als generellem Wandlungsbefähiger (These 4), der technisch zum heutigen Zeitpunkt einen deutlichen Vorsprung nicht zuletzt im Sinne der Marktakzeptanz gegenüber alternativen Technologien hat.

Offenheit statt Abschottung

These 5 zielt zudem auf ein altbekanntes Thema in der Automatisierungstechnik, nämlich das eines starken technischen Vendor Lock-ins für die Maschinenbauer, der von den Anbietern der großen Automatisierungsplattformen nicht nur gefördert, sondern aktiv angestrebt und verteidigt wird. So wie die altbekannte DIN-Normung Marktabschottungen verhindert oder zumindest verringert, so ist es auch für die Verbraucher und Konsumenten von Automatisierungslösungen in Zukunft unerlässlich, einen heterogenen und durch technische Marktabschottungen zergliederten Markt durch eine offene und allgemein akzeptierte Kommunikationsnorm zu öffnen und zu vereinen. Um mit der schnellen technischen Veränderung die außerhalb der Automatisierungstechnik im IT-Bereich stattfindet Schritt halten zu können muss die Kreativität für industrielle Lösungen in technische vorwärts gerichtete Innovationen investiert werden können und nicht in die Überwindung von Abschottungsmechanismen. In Zeiten der digitalen Transformation gilt zudem: Industrie 4.0 macht man nicht allein. Ein schönes praktisches Beispiel dafür ist die FLC-Initiative der OPC Foundation mit über 20 namhaften Anbietern von Automatisierungstechnik die sich zum Ziel gesetzt haben OPC UA mittels TSN bis hinunter auf die deterministische Feldebene zum Einsatz zu bringen. So wie die DIN933 als ein Beispiel für die Grundlage einer formschlüssigen lösbaren mechanischen Verbindung gesehen werden kann, so gilt es nun die Softwarebausteine und Automatisierungsbausteine unterschiedlicher Hersteller einfach und wieder lösbar verbinden zu können. Auch wenn in der Automatisierungstechnik die Software in Form von Firmware oder embedded Softwaresystemen oftmals hart an industrielle Spezialelektronik gebunden ist, und diese geschlossenen Systeme bisher oftmals zähneknirschend vom Markt akzeptiert wurden, so läuft die Zeit dafür langsam ab. Wer kann es sich heute z.B. noch leisten, auf eine fehlende Komponente, einen fehlenden Softwarebaustein oder auf ein verbessertes Engineering-System seines Automation Systemanbieters warten zu müssen, obwohl die Technik anderweitig längst verfügbar ist und damit von der Konkurrenz genutzt werden kann?

Wiederverwendbare Software

Viele Maschinenbauer haben zudem in den letzten Jahren erfahren, dass es sich bei der dritten mechatronischen Disziplin nicht nur um Software handelt, sondern dass gerade die Erzeugung und Wartung von Software zwar erfolgsbestimmend ist, aber auch beständig mehr Ressourcen verschlingt. Wer hier nicht Schritt halten kann riskiert nicht nur Kunden Unzufriedenheit durch verfehlte Termine oder mangelnde Qualität, sondern auf Dauer seine Marktfähigkeit. Dabei wäre es im Prinzip einfach. Wirtschaftlichkeit und Konkurrenzfähigkeit kann in der Software am leichtesten durch einen hohen Grad an Wiederverwendung erreicht werden. Wer schon einmal den ROI für die einmalige Entwicklung einer Software im Sinne von liefern-und-vergessen im Vergleich zur Entwicklung einer langlebigen Software Produktlinie berechnet hat wird dies leicht bestätigen können. Die billigste und schnellste Software ist die, die nicht mehr entwickelt werden muss. Dafür müssen Anwender und Anbieter allerdings auf ein im Kern möglichst harmonisiertes Ökosystem treffen. Nicht ohne Grund dümpeln die meisten App-Konzepte in der Automatisierungstechnik lediglich vor sich hin - der Traum eines App Stores à la Google oder Apple hat sich für keinen Anbieter bisher erfüllt. Zu zergliedert ist der Markt für Programmiersprachen, deterministischer Echtzeit-Betriebssysteme oder nicht zuletzt der bekannte Wald an unterschiedlichen Feldbussen. Die so wichtigen Netzwerk- bzw. Community-Effekte können auf diese Art und Weise nicht entstehen. Auch die Platzhirsche in der Automatisierungstechnik scheinen letztlich zu klein zu sein, um diese in Ihrem Sinne allein losbrechen zu können.

Deterministik aus dem Betriebssystem

Ein gewaltiger Schub in Richtung Offenheit wird zudem Ende dieses Jahrs stattfinden, wenn Linux offiziell deterministisches Verhalten direkt aus dem offiziellen Betriebssystemkern heraus unterstützen wird. Damit rückt auch das darauf aufbauende Software Ökosystem ein Stück näher an die Automatisierungstechnik heran. Ein offener Kommunikationsstandard, der die unterschiedlichen Systeme und Systemschichten verbinden kann, wird damit nicht nur attraktiver, sondern fast schon zwingend. Damit es in Zukunft heißt: nicht nur Industrie 4.0 macht man nicht allein, sondern auch die Schnittstellen für die Industrielle Kommunikation zur freien Kombination von industriellen Softwaresystemen aller Art.

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