Definition und Innovation:
OPC UA über TSN (Time-Sensitive Networking) ist eine zukunftsweisende und leistungsstarke Kombination zweier Schlüsseltechnologien für die industrielle Automatisierung: das plattformunabhängige Kommunikationsprotokoll OPC UA und die Echtzeit-Erweiterungen für Standard-Ethernet, TSN (Time-Sensitive Networking).
Das Hauptziel dieser Kombination ist es, eine durchgängige, sichere und semantisch interoperable Echtzeitkommunikation über ein einziges, konvergentes Ethernet-Netzwerk zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass sowohl hoch deterministische OT-Daten (z.B. Motion Control) als auch IT-Daten (z.B. MES, Cloud) parallel und störungsfrei über dieselbe Infrastruktur übertragen werden können.
Merkmale und Vorteile:
- Konvergentes Netzwerk: Eine einzige Ethernet-Infrastruktur für alle Arten von Daten, was die Komplexität und Kosten reduziert.
- Semantische Interoperabilität (OPC UA): Daten werden nicht nur übertragen, sondern auch deren Bedeutung und Kontext, was die Integration vereinfacht.
- Deterministische Echtzeit (TSN): Garantiert die Einhaltung von Zeitvorgaben und minimiert Jitter für zeitkritische Anwendungen im Mikro-Sekunden-Bereich.
- Sicherheit (OPC UA): Nutzt die robusten Sicherheitsmechanismen von OPC UA für Authentifizierung, Verschlüsselung und Integrität.
- Skalierbarkeit: Geeignet für eine große Anzahl von Geräten und Datenpunkten.
- Offener Standard: Wird von vielen führenden Automatisierungsherstellern (z.B. Siemens, Bosch Rexroth, B&R, Beckhoff) als zukünftiger Standard unterstützt.
Relevanz in Industrie 4.0:
OPC UA über TSN ist ein Game-Changer für die Industrie 4.0 und die IT/OT-Konvergenz:
- M2M-Kommunikation: Ermöglicht die direkte und sichere Kommunikation zwischen Maschinen verschiedener Hersteller mit höchster Echtzeitfähigkeit.
- Software-Defined Automation: Unterstützt die Trennung von Software und Hardware.
- Flexible Produktion: Ermöglicht eine höhere Flexibilität und Adaptivität in der Fertigung.
- Predictive Maintenance: Übertragung von Echtzeit-Diagnosedaten.
- Digitale Zwillinge: Dient als Kommunikationsbasis für den Digitalen Zwilling.
- Sensor-to-Cloud: Durchgängige und sichere Datenpfade.
Die Kombination dieser Technologien ist ein wichtiger Schritt hin zu einer vollständig vernetzten, intelligenten und sicheren Fabrik.
→ Siehe auch: OPC UA, TSN (Time-Sensitive Networking), Industrial Ethernet, Echtzeitfähigkeit, Industrie 4.0, IT/OT-Konvergenz, Publish/Subscribe
