Lebensmittel- und Getränkehersteller sind heute in besonderer Weise gefordert, qualitativ hochwertige Produkte zu marktgerechten Preisen anzubieten. Dabei bewegen sie sich im Spannungsfeld von eigener Wirtschaftlichkeit und hoher Verantwortung gegenüber Verbrauchern und Gesetzgeber. Um dennoch wettbewerbsfähig zu bleiben, sind sie auf die effektive informationstechnische Unterstützung durch verschiedene IT-Systeme, wie z.B. Manufacturing Execution Systeme (MES) angewiesen.
Hierfür wird der Austausch von Daten zwischen Maschinen und übergeordneten IT-Systemen, aber auch zwischen Maschinen (M2M) immer wichtiger. Gerade in heterogenen Produktionslinien mit verschiedenen Maschinenlieferanten oder einer Vielzahl von relevanten IT-Systeme steigt jedoch die Komplexität.
Die Weihenstephaner Standards helfen Ihnen hier durch eine standardisierte Schnittstelle mit
Die Weihenstephaner Standards werden unabhängig und vorwettbewerblich im WS Industrieanwenderkreis diskutiert und beschlossen. Der Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie der Technischen Universität München begleitet die WS aus akademischer Sicht.
Eine Stärke der Weihenstephaner Standards ist die Betrachtung einzelner Domänen innerhalb der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie und die Berücksichtigung der domänenspezifischen Anforderungen. Aktuell sind vier verschiedene WS Domänen verfügbar, WS Sweets befindet sich noch in der Bearbeitung.
Die aktuelle Version der Weihenstephaner Standards ist WS.10. Die Dokumentenstruktur bietet eine Übersicht über alle aktuell gültigen Dokumente und Tools inklusive der Revisionsnummern.
In den Weihenstephaner Standards stehen zur Übertragung von WS Datenpunkten die zwei Kommunikationsstandards WS OCP UA und WS Protocol zur Verfügung, die festlegen, in welcher Form die Daten strukturiert sind und übertragen werden.
Für die Kommunikation in einem Industrie 4.0-Umfeld setzen die Weihenstephaner Standards auf OPC UA. Seit Version 10 der Weihenstephaner Standards ist WS OCP UA verfügbar. Dieses bietet im Vergleich zu WS Protocol unter anderem Vorteile bei der Selbstbeschreibung der Daten.
Weiterhin ist auch WS Protocol, ein proprietäres TCP/IP-Protokoll verfügbar.
In den Weihenstephaner Standards sind über 440 praxisrelevante WS Datenpunkte definiert, die gemeinsam mit den Mitgliedern des WS Industrieanwenderkreises erarbeitet wurden. Alle WS Datenpunkte sind eindeutig definiert, somit besteht bei allen Projektpartnern ein einheitliches Verständnis von den auszutauschenden Datenpunkten. Dies reduziert die in der Projektierungsphase notwendigen bilateralen Abstimmungen erheblich. Alle Eigenschaften, die einen WS Datenpunkt vollständigen definieren, sind nachfolgend aufgeführt.
Eigenschaft | Beschreibung | Beispiel |
|---|---|---|
WS BrowseName | Wird verwendet, um einen WS Datenpunkt eindeutig zu identifizieren. In OPC UA entspricht dies dem BrowseName. | WS_Mach_Spd |
WS DisplayName | Dient der Kurzbeschreibung eines WS Datenpunkts und kann in verschiedenen Sprachen angezeigt werden. In OPC UA entspricht dies dem DisplayName. | DE: Momentane Maschinenausbringung |
WS Category | Die WS Datenpunkte sind in verschiedene Kategorien eingeteilt. | Messwerte |
WS TagNumber | Wird zur eindeutigen Identifizierung eines WS Datenpunkts im WS Protokoll verwendet. In WS OPC UA ist die Angabe der WS TagNumber optional. | 00401 |
Description | Dient der Beschreibung des Inhalts eines WS Datenpunktes und kann in verschiedenen Sprachen angezeigt werden. | DE: Dieser Datenpunkt beinhaltet die aktuelle Maschinenausbringung in Primärverpackungen o. Volumen pro Minute bzw. Stückzahl o. Masse pro Stunde. |
Access Permission | Zugriffsrechte eines Clients auf einen WS Datenpunkt. | Nur Lesen |
WS OPC UA Type Definition/ WS OPC UA Data Type | Type Definition/ Datentyp, der für einen WS Datenpunkt in WS OPC UA verwendet wird. | WSAnalogUnitType/ Float |
WS Protocol Data Type | Datentyp, der für einen WS Datenpunkt in WS Protokoll verwendet wird. | Real |
Base Quantity/ Engineering Unit | Gibt die physikalische Basisgröße des WS Datenpunkt oder die explizit zu verwendende technische Einheit an. | Basisgröße: Output |
Die Weihenstephaner Standards sind so konzipiert, dass Hersteller eigene Datenpunkte, welche über die Weihenstephaner Standards hinausgehen, anlegen können. Diese Datenpunkte werden wie die WS Datenpunkte definiert und folgen den gleichen Regeln. Hierzu können Hersteller ein eigenes Präfix bzw. einen Namespace registieren.
In den Weihenstephaner Standards sind über 150 verschiedene Maschinen beschrieben. In domänenspezifischen Permutationstabellen sind die Maschinenprofile festgelegt. Hier ist ersichtlich, welche WS Maschinen welche WS DataPoints verpflichtend bereitstellen muss (Mandatory) oder optional anbieten kann (Optional).
Beispiele für Maschinen und Maschinenprofile der Domäne WS Pack sind beim WS Modeler zu finden.
Die Weihenstephaner Standards geben domänenspezifische Empfehlungen für die Verarbeitung von Maschinen- und Prozessdaten. Mit Beispielen wird gezeigt, wie WS Datenpunkte genutzt werden können, um MES- bzw. IT-Funktionalitäten zu ermöglichen, wie z.B.:
