Industrie 4.0-Forschung mit Kuka & Lego
Offene Architektur vom Shopfloor in die Cloud
Den Shopfloor einfach mit der Cloud vernetzen? Dänische Forscher arbeiten im MADE-Projekt mit der offenen Architektur der Open Industry 4.0 Alliance. Mit dabei: ein Kuka-Roboter, eine IoT-Edge-Schnittstelle und die Azure-Cloud von Lego.
Die dänische Forschungsinitiative MADE (Manufacturing Academy of Denmark) arbeitet seit 2014 daran die digitale Transformation in Fertigungsunternehmen beschleunigen. Die Universität Aalborg hat jetzt einen daraus hervorgegangenen Proof of Concept vorgestellt: Der PoC verbindet exemplarisch einen Kuka-Roboter über eine Edge-Schnittstelle des Münchner IoT-Spezialisten Device Insight an eine Microsoft Azure-Cloud der Lego-Gruppe. Dabei kam die offene Referenzarchitektur der Allianz zum Einsatz.
»Die Architektur der Open Industry 4.0 Alliance macht die Vernetzung vom Shopfloor bis zur Cloud wirklich einfach. Unsere Erwartungen wurden weit übertroffen, insbesondere was den Support aus der Community angeht. Hier spielt die OI4-Architektur die Vorteile ihres Ökosystemgedankens aus«,
sagt Casper Schou, Assistenzprofessor für Robotik und Automatisierung an der Universität Aalborg.
Herstellerunabhängige Open Source-Lösung
Technologische Grundlage der Open Industry 4.0 Alliance ist eine offene, auf RAMI 4.0 basierte Architektur, die auf den vier Bausteinen Device Connectivity, Edge, Operator Cloud und Cloud Central sowie einem entsprechend zugehörigen Services beruht. Die Wahl der Forschungsteilnehmer fiel auf die OI4-Architektur, weil sie agil, leicht zu implementieren und herstellerunabhängig ist. »Uns war bei diesem Projekt wichtig, dass eine herstellerunabhängige Open-Source-Lösung zum Einsatz kommt«, sagt Kim Reeslev von Kuka. »Für viele unserer Kunden kommt eine Abhängigkeit von externen Zulieferern aus grundsätzlichen Erwägungen nicht in Frage, sie möchten die Hoheit über ihre Daten behalten.«
Eine der wichtigsten Eigenschaften der Architektur ist das Asset Automatic Onboarding durch alle vier Architekturschichten unter Verwendung offener Standardschnittstellen auf Basis der Asset Administration Shell (AAS). Im Vergleich zu bestehenden Initiativen am Markt ist die offene und lösungsorientierte Organisationsform das Alleinstellungsmerkmal der 2019 gegründeten Allianz.
Proof of Concept für die Industrie-Praxis
»Im nächsten Schritt werden wir unseren Proof of Concept im industriellen Umfeld verproben und damit die Lego Gruppe und Danfoss bei der Digitalisierung und Automatisierung ihrer Fertigungen begleiten», sagt Casper Shou.
»Die Architektur wird sich auch dort bewähren«, ist sich Ekrem Yigitdöl, Managing Director der Open Industry 4.0 Alliance sicher. »Sie wurde speziell für Endkunden in der Industrie entwickelt, die für typische Anwendungsfälle der Produktion mit einer heterogenen Maschinenlandschaft eine offene, skalierbare und hochindividualisierbare Lösung benötigen. Und wir alle wissen, dass die Produktion immer eine heterogene Maschinen- und Systemlandschaft aufweist.«
