Clean OPC UA Information Modeling – CLOU

Herausforderung

OPC UA verspricht eine hohe Interoperabilität zwischen Maschinen, Sensoren und Softwarekomponenten. In der Praxis kann das jedoch nur durch Verständigung auf gemeinsame Informationsmodelle und deren konsequente Umsetzung erreicht werden. Die Standardisierung neuer Informationsmodelle als sogenannte Companion Specifications (CS) schreitet konsequent voran, während die breite Anwendung der Modelle in der Praxis noch auf sich warten lässt. Die benötigte Tiefe an Expertise und der Arbeitsaufwand einer guten Informationsmodellierung ist insbesondere durch KMU aktuell fast nicht leistbar. Es fehlt digitale Unterstützung zur Auswahl der passenden Standards und Objekttypen daraus sowie die Möglichkeit, das entstandene Informationsmodell qualitativ zu bewerten.

Konzept

Im Forschungsprojekt CLOU sollen digitale Werkzeuge entwickelt werden, welche OPC-UA-Modellierungs-Know-how einfach zugänglich machen. Von wissenschaftlicher Seite aus beleuchtet CLOU zum einen, wie bestehende OPC-UA-Modelle zum Zweck der Weiter- und Wiederverwendung zugänglich gemacht werden können. Zum anderen zeigt es auf, wie die Qualität von Informationsmodellen bewertet und ermittelt werden kann. Um die Wiederverwendung von Modellen zu fördern und die Zugänglichkeit zu erhöhen, werden Eigenschaften der Modelle ermittelt. Darunter fallen alle Informationen aus einem OPC-UA-Modell, die entscheidend dafür sind, dass zu einem Konzept passende Modelle gefunden werden und von Entwicklern das im Modell beschriebene Konzept schnell erfasst und wiederverwendet werden kann. Die Ergebnisse werden so beschrieben und bereitgestellt, dass sie auch ohne vertieftes OPC-UA-Wissen nutzbar werden.

Technische Lösung

In CLOU werden wichtige Bausteine für eine beschleunigte Umsetzung von interoperablen CS in Fertigungsunternehmen entwickelt. Hierfür wird OPC-UA-Expertise in Form von Open-Source-Software-Modulen und einem Best-Practice-Dokument der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Drei Softwarekomponenten werden entwickelt, um das Finden passender Typen (Semantische Suche), die Bewertung von Informationsmodellen (Qualitätsmetrik) und den Vorschlag von Verbesserungen der Modellqualität (Linting) zu automatisieren. Unter Mitwirkung des Projektbegleitenden Ausschusses werden die Komponenten so ausgelegt, dass diese direkt durch fertigende Unternehmen genutzt, in bestehende Softwarewerkzeuge zur OPC-UA-Modellierung integriert und öffentlich zugänglich weiterentwickelt werden können.