Interview mit Stefan Hoppe | OPC Foundation

Der Hauptgrund für die Weiterentwicklung der OPC UA Technologie ist ihre weltweite Akzeptanz als offener Standard der Wahl für die sichere Interoperabilität von Produktionssystemen über OT- und IT-Netzwerke hinweg, der einen standardisierten Datenaustausch ermöglicht. Zu diesem Zweck gibt es jetzt mehr als 850 registrierte OPC Foundation Mitglieder, die ein großes, schnell wachsendes Ökosystem von Endanwendern, Normungsgremien und Anbietern unterstützen.

OPC UA verwendet außerdem eine standardisierte Methode zur Definition, Erkennung und Verwendung von Informationsmodellen und Diensten, die mit den Produktionssystemen verbunden sind. Als transportunabhängiger IEC-Standard unterstützt OPC UA außerdem zwei verschiedene Kommunikationsmuster und wird von einem starken Qualitätssicherungsprogramm unterstützt.

Stefan Hoppe, Präsident der OPC Foundation, hat keinen Hehl aus seiner persönlichen Freude darüber gemacht, dass OPC UA, wie er es in einer kürzlich abgegebenen Erklärung beschrieb, "die einzige harmonisierte Lösung für die Prozess- und Fabrikautomation ist, die vom Feld bis zur Cloud skaliert - und zurück". Mit der Unterstützung von Unternehmen wie Amazon Web Services, Google Cloud, IBM, Microsoft, SAP und Siemens ist es nun die Vision der OPC Foundation, OPC UA als DEN offenen Standard der Wahl für die Dateninteroperabilität in der gesamten Automatisierungswelt zu etablieren, der, wie er sagt, "mit Steuerungen und Visualisierungssystemen begann und gedieh" und nun die IT und die Cloud erreicht hat, was unweigerlich zu einem weiteren Wachstum eines offenen Ökosystems auf der Grundlage von OPC UA führen wird. In einem exklusiven Interview mit dem ACHEMA Inspire Magazin erläutert er diese Vision.

ACHEMA Inspire: Generell haben wir es mit einem Markt zu tun, der von Closed-Source- und proprietären Lösungen dominiert wird. Wie wichtig ist es, dass wir uns davon wegbewegen?

• __Stefan Hoppe: Vorsicht, bitte dämonisieren Sie nicht proprietäre Lösungen und Closed Source - sie alle sind Teil des Wettbewerbs und des Rennens um das beste Angebot für Speziallösungen - und Wettbewerb ist erst einmal gut! Andere nennen z.B. unterschiedliche Fieldbus-Systeme einen Fieldbus-Krieg - ich nicht. Die meisten von uns haben Autos, und alle haben vier Räder, aber wir lieben die verschiedenen Modelle für unterschiedliche Bedürfnisse; ob ein Familienauto oder ein sportliches Cabrio. Aber alle haben sich auf bestimmte Standards geeinigt, z. B. für die Räder, damit der Kunde die freie Wahl der Reifen hat.

  Die Standards, die wir in der Automatisierung haben, sind Standards für die Code-Implementierung, wie IEC1131-3 oder OPC UA als Kommunikationsschnittstellen-Standard, der die Fähigkeiten für Geräte, Maschinen, aber auch Software-Dienste beschreibt und auch in der Lage ist, standardisierte Informationen mit integrierter Sicherheit auszutauschen.
  Aber gerade beim Thema Sicherheit ist "Open Source" besonders wichtig. Das schafft das nötige Vertrauen durch Transparenz - wer glaubt schon einer Blackbox und dem Versprechen "ohne Backchannel ist es sicher". Die OPC Foundation bietet daher einen OPC UA Beispielcode als Open Source an, der von namhaften Unternehmen unterstützt und in deren Produkten eingesetzt wird. Der Markt bietet aber auch kommerzielle Lösungen von Toolkit-Herstellern, die Industriequalität liefern.

ACHEMA Inspire: Ihr aktuelles Projekt beinhaltet eine Zusammenarbeit mit CESMII. Sie wurde als "logische Verbindung" bezeichnet. Abgesehen davon, dass Sie beide viel Fachwissen mitbringen, können Sie uns erklären, warum das so ist?

• __Stefan Hoppe: Zunächst eine allgemeine Aussage zur Zusammenarbeit: Ich sehe zunehmend einen "Konflikt der Informationsmodelle". Viele Organisationen glauben, sie seien der Nabel der Welt und könnten allein internationale Standards setzen. Ich glaube das nicht (auch nicht für OPCF), denn die meisten Produkte in der Praxis sind "hybride Produkte", die verschiedene Standards auf vielen verschiedenen Ebenen unterstützen; zum Beispiel innerhalb der Fabrik ein deterministisches Protokoll bis hinunter zur Feldebene und OPC UA für horizontale und vertikale Konnektivität.

  Wir müssen also alle zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass diese Standards zueinander passen. OPCF hatte dabei großen Erfolg, weil wir eine gemeinnützige Organisation sind, die niemandem gehört. Tatsächlich ist alles offen (offener Quellcode, offene Post-Release-Spezifikationen und offene Zertifizierung, auch für nicht zahlende Mitglieder). Tatsächlich fühlen wir uns wie die "Vereinten Nationen der Automation" im besten Sinne, bei denen jeder, egal wer er ist, nur eine Stimme hat.
  Bei der Zusammenarbeit mit CESMII geht es um die Schaffung einer offenen Bibliothek von Informationsmodellen, die frei zugänglich ist. Die Menschen können neue Modelle hochladen oder nach bestimmten Informationsmodellen suchen und sie herunterladen. All dies dient dazu, eine "Weltbibliothek der Informationsmodelle" zu schaffen, und hilft so, Entwicklungsprozesse zu beschleunigen: Man bestellt ein Produkt, z.B. die Pumpe mit dem internationalen Standard "OPC UA plus support pump modelling", und bevor die Pumpe physisch an den Standort geliefert wird, kann die IT-Welt bereits mit dem Engineering beginnen: das Pumpen-Informationsmodell aus der Cloud-Bibliothek laden und die Software in Dashboards, Zeitdatenbanken etc. implementieren.

ACHEMA Inspire: Sie haben immer wieder betont, dass es nicht um das Protokoll, sondern um das Datenmodell oder die "Nutzlast" geht. Können Sie das näher erläutern?

• __Stefan Hoppe: Protokolle werden immer unwichtiger - es geht immer um den sicheren Austausch von standardisierten Informationen. Kein Protokoll der Welt deckt alle Anwendungsszenarien ab: Fieldbus-Protokolle skalieren nicht in die Cloud und MQTT als Cloud-Standard skaliert nicht in die Feldebene und ist auch von seinen Eigenschaften her nicht ausreichend: MQTT ist "payload agnostic" - es gibt keinen internationalen Standard, der die Nutzlast standardisiert beschreibt. Daher ist OPC UA mehr als nur ein Protokoll: Es ermöglicht erst, Daten zu beschreiben und dann mit integrierter Sicherheit über verschiedene in OPC UA integrierte Protokolle auszutauschen - über TCP, UDP, MQTT, etc. Und ja: OPC UA als IEC62541 hat im Feb. 2018 ein Mapping für UDP und MQTT definiert. Wir haben vor kurzem eine PR veröffentlicht, in der die großen Cloud-Anbieter wie Google Cloud, IBM Cloud, Microsoft Azure, Siemens MindSphere und SAP genannt werden: Alle von ihnen unterstützen OPC UA (über MQTT) als Edge-to-Cloud Kommunikation! Diese Unterstützung ist entweder bereits vorhanden oder auf der Agenda.

ACHEMA Inspire: Konzeptionell ist die OPC UA Cloud Library ein Projekt mit unendlichen Möglichkeiten. Gibt es eine aktuelle Vision - oder sehen Sie diese in der Entwicklung?

• __Stefan Hoppe: Die Cloud Library ist eine großartige Kooperation zwischen der OPC Foundation und CESMII mit großer Unterstützung von bekannten IT Unternehmen wie Microsoft. Die Cloud Library ist online - man registriert sich und erhält Zugang über uacloudlibrary.opcfoundation.org. Es sind bereits 67 Informationsmodelle verfügbar, was sie zur weltweit größten Bibliothek für interoperable Informationsmodelle macht (deren Instanzen mit integrierter OPC UA Sicherheit ausgetauscht werden können).

ACHEMA Inspire: Und wenn Sie Letzteres annehmen, wie unendlich sind die Möglichkeiten?

• __Stefan Hoppe: Infinite. Unendlich. Ich würde für die nahe Zukunft von einer zunehmend automatischen Codegenerierung ausgehen. Anwendungen der Künstlichen Intelligenz werden dies als Grundlage haben.

ACHEMA Inspire: Ich sehe, dass all dies nicht ausschließt, dass bestehende Assets wie Informationsmodelle, die Übersetzer benötigen, integriert werden. Wie wichtig ist das?

• __Stefan Hoppe: Wir müssen die Welt so nehmen, wie sie ist. Es gibt bereits Informationsmodelle, die einen Roboter sehr technisch beschreiben. Dieser hohe Detaillierungsgrad ist wichtig für die Konstruktion, aber nicht in allen Details für die Business-Schichten und die Job-Übertragung. Hier gibt es andere Normen, die natürlich eine Schnittmenge mit Robotern (und anderen Betriebsmitteln) haben.

  Wir müssen also zunächst mit offenen Augen in die Zukunft blicken, um von anderen und deren Kernkompetenzen zu lernen - das "konsistente Eine-Welt-Modell" wird es nicht geben. Allerdings ist es wichtig, bei der Modellierung nicht "immer wieder von vorne anzufangen". Ein Geschäftsprozess sollte keine roboterhaften Details definieren - das können andere besser und haben es bereits getan.
  Kurz gesagt, der Schlüssel ist die Vermeidung von doppelten Standardisierungen, sondern die Referenzierung in bestehenden Modellen. Die OPC UA Modellierung bietet diese Möglichkeiten der Referenzierung, zum Beispiel. IEC Common Dictionaries oder kommerzielle Lösungen wie eClass.

| Originalversion veröffentlicht in ACHEMA Inspire, Ausgabe März 2022/Deutsche Übersetzung durch DECHEMA Ausstellungs-GmbH |