Zusammenfassung
Die Nutzung der Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) in der Automatisierungstechnik ist unverzichtbar geworden. Dadurch kann den hohen Anforderungen an Flexibilität, Qualität und Zuverlässigkeit der Automatisierungskomponenten besser Rechnung getragen werden. Der Einsatz der IuK erfolgt in nahezu allen Phasen des Lebenszyklusses. Kurz: die Digitalisierung und das Konzept der „Smart Factory“ sind ein ungebrochener Trend.
Durch die Digitalisierung von physischen Objekten und Prozessen entsteht ein Cyber Physisches System (CPS). Wesentliche Eigenschaft eines solchen Systems ist es, dass CPS über das Internet der Dinge (IoT) untereinander kommunizieren, kooperieren und für die Abwicklung von Geschäftsprozessen Informationen austauschen können. Dazu müssen die CPS an ihren Schnittstellen Informationen semantisch eindeutig bereitstellen.
Die industriellen und öffentlichen Netzwerke können physisch jedes Datum bereitstellen. Die Modellierung der Bedeutungen der Daten, d. h. die Beschreibung von Dingen und ihrer Funktionen in einer für die automatisierte Verarbeitung geeigneten Art und Weise stellen eine der aktuellen Herausforderungen dar.
In diesem Beitrag soll das Konzept der Verwendung der Merkmale für den Informationsaustausch im operativen Betrieb beschrieben werden. Es soll gezeigt werden, wie anhand der Merkmale ein Übergang von dem Austausch der Informationen mit impliziter Semantik zu dem Austausch der Informationen mit expliziter Semantik erfolgen kann. Es soll gezeigt werden, wie die Erhöhung der Robustheit und Flexibilität des Zusammenwirkens zwischen den Interaktionspartnern erreicht werden kann, wenn die Beschreibung von Merkmalen mit einem standardisierten Datenmodell durchgeführt und zur Laufzeit zugreifbar wird.
Abstract
The use of the Information and Communication Technologies (ICT) in Automation Technology has become an essential part. As a result the high requirements of flexibility, quality and better reliability of automation components must be taken into account. The use of the ICT takes place in of almost all phases of the life cycle of an asset. Digitization and the concept of the “Smart Factory” are an unbroken trend.
The digitalization of physical objects and processes creates a Cyber Physical System (CPS). The essential feature of such a system is that CPS can be connected to each other via the Internet of Things (IoT). CPS intercat, cooperate and work together.
To do this, the CPS must provide semantically unambiguous information on their interfaces. The modeling of the meanings of data, i. e. the description of assets and their functions in a machine readable way is one of the current challenges.
In this article, the concept of the use of the standardised properies for the exchange of information between CPS is introduced. It is shown how by describing of properties with a standardized data model the robustness and flexibility of interaction between the interaction partners can be increased.
About the authors
M.Sc. Alexander Belyaev (1987) studied electrical engineering at TU Donezk and OvGU Magdeburg. There he has been a research assistant at the Institute for Automation Engineering since 2014. His main research areas are systems architecture for the interaction of I4.0 – components and the semantic methods for interoperability in the digital factory. He works on standardization of I4.0 – concepts in several working groups at ZVEI, eCl@ss e.V. and VDI/VDE-GMA.
Prof. Dr.-Ing. Christian Diedrich has a German Diplom Ingenieur degree in electrical engineering with the option Automation since 1985 and got his PhD in 1994 in the field of semi-formal specification of fieldbus interfaces and fieldbus profiles. His activity field covers the entire engineering life cycle of field devices of production systems. He has worked in many German and European research and development projects (main topics are industrial communication, engineering of automation systems, formal description methods as well as information, semantic and knowledge modelling) and is active in national and international standardisation activities.Mr. Diedrich has been deputy head of ifak e.V. Magdeburg since 2005 and has been the chair of “Integrated Automation” at the Otto-von-Guericke-University of Magdeburg-Germany since April 2006. He is head of the Institute of Control Technology of the Otto-von-Guericke-University of Magdeburg.
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