Andreas Faath zu Interoperabilität im Maschinenbau
"Es kommt auf die Implementierung an"
Interoperabilität vereinfacht vieles. Und gemeinsame Standards helfen Anwendern wie auch Herstellern dabei, Ordnung zu schaffen und eine übergeordnete Sprache zu finden, um Daten nicht nur zu senden, sondern diese auch zu interpretieren. Was das genau bedeutet, und wie hier OPC UA Companion Specifications ins Spiel kommen, erklärt Andreas Faath, Abteilungsleiter Machine Information Interoperability (MII), im Interview mit der IT&Production.
Bild: ©Kzenon/stock.adobe.comHerr Faath, warum ist Interoperabilität aus Ihrer Sicht heute so wichtig, insbesondere für Maschinenbauer, und wie kann OPC UA dabei helfen?
Andreas Faath: Grundsätzlich ist Interoperabilität kein neues Thema. Mindestens mit der Einführung von Industrie 4.0, als Daten zur vielleicht wichtigsten Ressource wurden, um Innovationen voranzutreiben, ist Interoperabilität quasi ein Hygienefaktor. Der Maschinen- und Anlagenbau nimmt hier zwei Perspektiven ein: Maschinenbauer fertigen und verkaufen Maschinen und haben zusätzlich eine eigene Produktion, in der sie Maschinen verwenden. Das ist komplex, da Maschinen- und Anlagen und IT-Systeme immer nahtloser zusammenarbeiten müssen - und das entlang der gesamten Lieferkette. Hinzu kommen steigende regulatorische Anforderungen wie der European Data Act. Zudem stehen mehr Möglichkeiten zur Verfügung, mit den Daten etwas zu verarbeiten. Genau hier müssen wir Aufwände reduzieren, um diese Daten zu interpretieren, zu strukturieren und zu verstehen. Deshalb ist Interoperabilität letztendlich essentiell.
Auch für das Thema Flexibilisierung der Produktion, Stichwort Plug&Produce, ist Interoperabilität entscheidend. Denn nur mit standardisierten und herstellerübergreifenden Kommunikationsarchitekturen wird dies überhaupt möglich. OPC UA bietet genau das, nämlich die Möglichkeit, Daten zu transportieren und semantisch zu standardisieren.
Wir als Maschinen- und Anlagenbau legen besondere Priorität auf die semantische Standardisierung dieser Daten, sodass wir sie nicht nur von A nach B senden, sondern die Daten auch verstehen können. In der industriellen Praxis benennen verschiedene Hersteller ähnliche oder gleiche Variablen unterschiedlich. Der Datenempfänger muss nicht nur bei der Integration der Maschine in die Produktionsumgebung, sondern auch in der Verarbeitung der Daten jedes Mal sicherstellen, dass er die proprietäre Sprache des Herstellers, der Steuerung, der Maschine oder der Komponente richtig versteht und entsprechend verarbeiten kann.
Sie haben in einer Studie im November 2025 drei strategische Vorteile im Zusammenhang mit interoperablen Schnittstellen ermittelt. Können Sie diese an einem Beispiel verdeutlichen?
Zum einen ging es um die Auflösung proprietärer Schnittstellen: Stellen wir uns eine Produktionslinie mit verschiedenen Maschinen vor. Wenn ich etwa die Effizienz der Linie verbessern will, dann bin ich heute damit konfrontiert, dass ich jede dieser proprietären Schnittstellen interpretieren und die Daten - die in unterschiedlicher Qualität vorliegen - auswerten muss. Zugleich bin ich mir nicht sicher, ob die Daten, die vielleicht bei einem Hersteller Energieverbrauch, bei dem anderen Elektrizitätsverbrauch und bei dem dritten Kilowattstunde heißen, wirklich den Gesamtverbrauch oder einen anderen Energieverbrauch repräsentieren. Das Verstehen dieser Daten ist bei proprietären Schnittstellen einfach schwierig. Habe ich standardisierte Schnittstellen, sprechen alle eine gemeinsame Sprache. Standardisierte, interoperable Schnittstellen schaffen die Grundlage für eine nahtlose Integration. Anstatt jede Anbindung individuell umzusetzen, können Hersteller auf etablierte Standards zurückgreifen. Dadurch werden Maschinen in unterschiedlichsten Umgebungen schnell und effizient integrierbar und erreichen eine deutlich höhere Marktfähigkeit. Es geht darum, den Markt zu vergrößern bzw. zu öffnen, um eben über diese Schnittstellen integrierbarer zu sein und den Aufwand der Datennutzung in der Produktion zu reduzieren. Zwar wird es immer herstellerspezifische Ergänzungen geben. Sind jedoch bereits 50 bis 70 Prozent der Informationen standardisiert, können Unternehmen ihre Ressourcen gezielt auf die produktspezifischen Merkmale konzentrieren, mit denen sie sich im Wettbewerb differenzieren.
Als weiteren Vorteil nennt die Studie Kosteneinsparungen durch reduzierten Integrationsaufwand. Denn durch standardisierte Schnittstellen geht produzierenden Unternehmen die Dateninterpretation und Strukturierung einfacher von der Hand. Bereits vor der Integration, schon während des Kaufprozesses, weiß man, wie die Maschinenschnittstelle aussehen wird. Das bedeutet weniger Aufwand. Gleiches gilt für regulatorische Anforderungen oder bei Trendthemen wie etwa Data Spaces: Meine Standards funktionieren bereits und ich habe eine in weiten Teilen genutzte Kommunikationsbasis - der Startpunkt ist standardisiert. Bei proprietären Entwicklungen fällt es schwer, mit Marktbegleitern oder mit Unternehmen aus anderen Branchen überhaupt einen gemeinsamen Nenner zu finden. Durch Standardisierung werden die technologischen Hürden reduziert, wodurch es für den Einzelnen günstiger wird.
Ein nächster Punkt betrifft Plug&Produce. Das spielt ein wenig in das hinein, was ich bereits gesagt habe. Wir wollen eine schnelle Anpassungsfähigkeit von Produktionssystemen. Um andere Produkte herzustellen, müssen beispielsweise Teile der Produktion neu konfiguriert werden. Ein wesentlicher USP ist letztendlich, dass unsere hochentwickelten Maschinen, Abläufe und Steuerungen eine hohe Flexibilität ermöglichen. Diese dürfen wir natürlich nicht dadurch einschränken, dass durch die Integration neuer Komponenten lange Downtimes entstehen. Hier helfen wieder Standards und Standardschnittstellen.
Bild: VDMA e.V.Bei der Standardisierung spielen auch die OPC UA Companion Specifications eine wichtige Rolle. Aktuell gibt es mehr als 430. Wo ziehen Sie die Grenze zwischen sinnvoller und Überstandardisierung?
Überstandardisierung hat man immer dann, wenn Standards entstehen, die keiner will, keiner anwendet und die nicht in die Adaption kommen. Einige Standards sind bereits seit sechs bis acht Jahren etabliert und weit verbreitet, während andere erst vor einem halben Jahr veröffentlicht wurden und noch kaum Adaption sichtbar ist. Der entscheidende Punkt, und deshalb ist auch diese Zahl 430 nicht erschreckend, ist, dass sie sich aufgliedert: Von diesen 430 Companion Specs sind etwa 130 aus dem Maschinen- und Anlagenbau. Das heißt, 300 kommen aus anderen Bereichen: Prozessindustrie, Tabakindustrie, Oil & Gas. Schaut man auf die Anzahl der Industriezweige, wirkt die Zahl 430 schon gar nicht mehr so groß.
Betrachtet man nur den Maschinenbau, wurden etwa 130 Companion Specs veröffentlicht, von denen heute nur noch rund 80 in einer aktuellen Version vorliegen. Berücksichtigt man zudem, dass diese 80 Spezifikationen die gesamte Branchenvielfalt des Maschinenbaus - von Antriebstechnik bis Werkzeugmaschinen - abbilden und es innerhalb dieser Branchen wiederum unterschiedliche Maschinentypen gibt, relativiert sich die Zahl. Das Entscheidende ist, dass sowohl wir als VDMA als auch die OPC Foundation eine klare Strategie verfolgen, Spezifikationen für jeden Maschinentyp auf Basis von Use Cases zu entwickeln. Das bedeutet, dass für die Spezifikation eines jeweiligen Maschinentyps ein konkreter Use Case vorliegen muss und jede Spezifikation nur einmal existieren darf. Wenn beispielsweise jemand für den Use Case Condition Monitoring eine Spritzgussmaschine beschreiben und dies bei der OPC Foundation anmelden möchte, wird diese darauf hinweisen: 'Achtung, dafür existiert bereits eine Spezifikation.' Der Gefahr einer Doppelentwicklung wird somit aktiv entgegengewirkt.
Somit klingt 430 in Summe natürlich viel, aber wenn ich etwa Hersteller einer konkreten Maschine bin, dann habe ich oft genau eine Companion Specification, die für mich anwendbar ist.
Hinzu kommen zehn bis 20 Spezifikationen, die wirklich horizontale Aspekte abbilden. Wir als Maschinenbau arbeiten beispielsweise an der Companion Specification OPC UA for Machinery. Diese beinhaltet unter anderem Identification, Status-management, Jobmanagement, Energy Monitoring usw. Das sind Themen, die für den gesamten Maschinenbau relevant sind.
Letztendlich besteht die Herausforderung darin, die richtigen Spezifikationen für den jeweiligen Anwendungsfall zu finden. Hier unterstützen wir als VDMA.
Wie schätzen Sie die Adaption von OPC UA gerade bei kleineren und mittleren Unternehmen ein?
Große Unternehmen sind hier natürlich die Vorreiter. Gerade im Maschinenbau sind jedoch kleine und mittlere Unternehmen stark vertreten und deutlich in der Überzahl. Die bereits angesprochene Studie hat gezeigt, dass diese Unternehmen OPC UA grundsätzlich anwenden bzw. anwenden wollen, sich die Implementierungsgeschwindigkeit jedoch unterscheidet. Der Startpunkt, den uns die meisten nennen und den wir auch empfehlen, ist, mit OPC UA for Machinery zu beginnen. Diese Spezifikation kann ohne Erweiterungen auf jede Maschine und jede Komponente in einer Produktion implementiert werden.
Eine Herausforderung für KMU ist natürlich der Ressourceneinsatz. Daher ist ein pragmatischer Einstieg quasi essentiell. Diesen unterstützen wir nach besten Möglichkeiten - beispielsweise mit Schulungsangeboten, Demonstratoren oder Angeboten zur Mitarbeit in den entsprechenden Gremien.
Für KMU stellt sich zudem oft auch die Frage: Make or Buy? Meistens wird es die Buy-Entscheidung, weil es den Unternehmen an Entwicklern fehlt. Der Markt stellt hier bereits extrem viele Produkte bereit, die OPC UA unterstützen. Auch im Bereich der Companion Specs gibt es eine solide Produktpalette, mit steigender Tendenz.
Was sind aus Ihrer Sicht dann die größten Missverständnisse beim Einsatz von OPC UA?
Es gibt ein paar Mythen rund um OPC UA, die wir immer wieder hören. Beispielsweise, dass OPC UA ein Protokoll ist. Per se ist es aber erstmal ein Standard für Digitalisierung und Interoperabilität, der verschiedene Protokolle - etwa MQTT oder HTTPS - verwendet. OPC UA findet zudem nicht nur auf der Shopfloor-Ebene statt. Dort liegt zwar aktuell der größte Anwendungsbereich, es gibt Seitens der OPC Foundation aber auch Initiativen wie die Cloud Initiative oder die FLC Initiative (Field Level Communication). Diese arbeiten daran, Daten mit OPC UA von der Produktion bis in die Cloud zu bringen, inklusive der Semantiken der Companion Specs. Man kann wirklich sagen, dass die gesamte industrielle Kommunikation mit OPC UA abbildbar ist.
Zudem wird oft behauptet, dass OPC UA an sich bereits interoperabel sei. Hier kommt es jedoch auf die konkrete Implementierung an: Wenn schlecht implementiert wird, etwa indem eigene Variablen entwickelt werden, führt dies den Interoperabilitätsgedanken teilweise ad absurdum. Die Empfehlung lautet daher: Wenn Unternehmen OPC UA implementieren, dann richtig - idealerweise auch mit Zertifizierung, denn nur so sind sie tatsächlich interoperabel. Dieser Aspekt wird von vielen häufig ausgeblendet.Der Teufel steckt jedoch im Detail.
Der VDMA hat kürzlich ein Wissensportal zu OPC UA gestartet. Wo sehen Sie hier den größten Weiterbildungsbedarf und an wen richten Sie sich mit dem Portal?
Das Portal richtet sich sowohl an Experten als auch an Führungskräfte aus dem Maschinenbau. Wir sehen oft, dass zwar Expertinnen und Experten von OPC UA begeistert sind, aber die Führungskraft vielleicht noch nicht ganz verstanden hat, was das eigentlich bringt. Perspektivisch wollen wir ein neutrales Portal für potenzielle Nutzer etablieren. Das Angebot wird also wachsen.
Wer pflegt die Inhalte des Portals? Sind das die Produkthersteller? Sind das die Mitgliedsunternehmen des VDMA?
Die Inhalte bestehen aktuell aus VDMA-Knowhow und entstehen in Kooperation mit der Industrie sowie weiteren Organisationen. Wenn wir irgendwann an den Punkt kommen, dass dort auch Technologien oder Produkte aufgeführt werden, werden wir die Verantwortung dann auch an die jeweiligen Hersteller geben, die sich dort präsentieren. Was wir nicht wollen, ist, dass etwa ein Beratungsunternehmen die Inhalte dort definiert und damit für sich Interessenvertretung betreibt. Es soll kein Marktplatz werden, sondern das Portal soll OPC UA zugänglicher machen - transparent, objektiv und unvoreingenommen.
Wie treibt der VDMA darüber hinaus den Einsatz von OPC UA voran?
Unser Ziel ist es, zunächst die Wettbewerbsfähigkeit des europäischen Maschinenbaus voranzutreiben. 2017/2018 sind wir gestartet und haben unsere Mitglieder nach ihren Wünschen im Kontext von Interoperabilität befragt. Hier wurde OPC UA bereits ins Spiel gebracht. Daraufhin haben wir damit begonnen, die Semantiken der Schnittstellen in den OPC UA Companion Specifications zu standardisieren. 2021 wurde letztendlich die Abteilung Machine Information Interoperability gegründet, die sich dem gesamten Ökosystem widmet. Wir betrachten beispielsweise, wie Eclass nutzbar gemacht werden kann und welche Ansätze für die Verwaltungsschale geeignet sind.
Wir würden niemals die OPC-UA-Technologie an sich standardisieren, sondern bringen unser Domänen-Knowhow ein. OPC UA ist hier die Trägertechnologie, die von unseren Mitgliedern ausgewählt wurde.
Aktuell arbeiten wir daran, unsere Semantik in das Common Data Dictionary zu überführen. Dabei handelt es sich um ein technologieagnostisches Dictionary, in dem auch Semantiken aus anderen Bereichen aufgeführt sind. Dies wird die Reichweite unserer Semantik weiter erhöhen. In diesem Kontext arbeiten wir auch daran, die Adaption dieser Semantiken zu stärken, indem wir Demos anbieten, Quick Guides erstellen oder mit internationalen Partnern zusammenarbeiten. Es geht darum, die Mehrwerte zu zeigen.
Interoperabilität vereinfacht vieles. Und gemeinsame Standards helfen Anwendern wie auch Herstellern dabei, Ordnung zu schaffen und eine übergeordnete Sprache zu finden, um Daten nicht nur zu senden, sondern diese auch zu interpretieren. Was das genau bedeutet, und wie hier OPC UA Companion Specifications ins Spiel kommen, erklärt Andreas Faath, Abteilungsleiter Machine Information Interoperability (MII), im Interview mit der IT&Production.
Bild: ©Kzenon/stock.adobe.comHerr Faath, warum ist Interoperabilität aus Ihrer Sicht heute so wichtig, insbesondere für Maschinenbauer, und wie kann OPC UA dabei helfen?
Andreas Faath: Grundsätzlich ist Interoperabilität kein neues Thema. Mindestens mit der Einführung von Industrie 4.0, als Daten zur vielleicht wichtigsten Ressource wurden, um Innovationen voranzutreiben, ist Interoperabilität quasi ein Hygienefaktor. Der Maschinen- und Anlagenbau nimmt hier zwei Perspektiven ein: Maschinenbauer fertigen und verkaufen Maschinen und haben zusätzlich eine eigene Produktion, in der sie Maschinen verwenden. Das ist komplex, da Maschinen- und Anlagen und IT-Systeme immer nahtloser zusammenarbeiten müssen - und das entlang der gesamten Lieferkette. Hinzu kommen steigende regulatorische Anforderungen wie der European Data Act. Zudem stehen mehr Möglichkeiten zur Verfügung, mit den Daten etwas zu verarbeiten. Genau hier müssen wir Aufwände reduzieren, um diese Daten zu interpretieren, zu strukturieren und zu verstehen. Deshalb ist Interoperabilität letztendlich essentiell.
Auch für das Thema Flexibilisierung der Produktion, Stichwort Plug&Produce, ist Interoperabilität entscheidend. Denn nur mit standardisierten und herstellerübergreifenden Kommunikationsarchitekturen wird dies überhaupt möglich. OPC UA bietet genau das, nämlich die Möglichkeit, Daten zu transportieren und semantisch zu standardisieren.
Wir als Maschinen- und Anlagenbau legen besondere Priorität auf die semantische Standardisierung dieser Daten, sodass wir sie nicht nur von A nach B senden, sondern die Daten auch verstehen können. In der industriellen Praxis benennen verschiedene Hersteller ähnliche oder gleiche Variablen unterschiedlich. Der Datenempfänger muss nicht nur bei der Integration der Maschine in die Produktionsumgebung, sondern auch in der Verarbeitung der Daten jedes Mal sicherstellen, dass er die proprietäre Sprache des Herstellers, der Steuerung, der Maschine oder der Komponente richtig versteht und entsprechend verarbeiten kann.
VDMA e.V.
Dieser Artikel erschien in IT&Production 6 (Juli August) 2026 - 17.07.26.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
