Typical industrial workcells are composed of a plenitude of devices from various manufacturers, which rely on their own specific control interfaces. To reduce setup and reconfiguration times, a hardware-agnostic Plug & Produce system is required. In this paper, we present a system architecture that uses generic and semantically augmented OPC UA skills for robots, tools, and other system components. Standardized skill interfaces and parameters facilitate flexible component interchange and automatic parametrization with a focus on reusability of skills across different platforms and domains. The hierarchical composition of such skills allows for additional abstraction through the grouping of functionalities. Through the extension of OPC UA discovery services, available skills are dynamically detected whenever a manufacturing system's component is updated. The introduced Plug & Produce system is evaluated in multiple industrial workcells composed of robots, tool changer, electric parallel gripper, and vacuum gripper—all controlled via the proposed OPC UA skill interface. The evaluation of our system architecture demonstrates the applicability of the Plug & Produce concept in the domain of robot-based industrial assembly. Although it is necessary to adapt existing hardware to comply with the semantic skill concept, the initial one-time effort yields reoccurring efficiency gains during system reconfiguration. In particular, small lot production benefits from reduced changeover times.

中文翻译：

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由语义OPC UA技能组成的通用即插即用系统

典型的工业工作单元由来自不同制造商的大量设备组成，这些设备依赖于它们自己的特定控制接口。为了减少设置和重新配置的时间，需要与硬件无关的Plug＆Produce系统。在本文中，我们提出了一种系统架构，该架构使用通用且语义增强的OPC UA技能处理机器人，工具和其他系统组件。标准化的技能界面和参数促进了灵活的组件交换和自动参数化，并着重于跨平台和领域的技能的可重用性。这种技能的层次结构允许通过功能分组进行其他抽象。通过扩展OPC UA发现服务，每当制造系统“ 的组件已更新。引入的即插即用系统在多个工业工作单元中进行了评估，这些工作单元由机器人，工具更换器，平行电动抓手和真空抓手组成，所有这些工作单元均通过建议的OPC UA技术界面进行控制。我们对系统架构的评估证明了即插即用概念在基于机器人的工业装配领域的适用性。尽管有必要使现有硬件适应语义技能的概念，但最初的一次性工作会在系统重新配置期间产生重复出现的效率提升。特别是，小批量生产受益于减少的转换时间。和真空抓取器-全部通过建议的OPC UA技能界面进行控制。我们对系统架构的评估证明了即插即用概念在基于机器人的工业装配领域的适用性。尽管有必要使现有硬件适应语义技能的概念，但最初的一次性工作会在系统重新配置期间产生重复出现的效率提升。特别是，小批量生产受益于减少的转换时间。和真空抓取器-全部通过建议的OPC UA技能界面进行控制。我们对系统架构的评估证明了即插即用概念在基于机器人的工业装配领域的适用性。尽管有必要使现有硬件适应语义技能的概念，但最初的一次性工作会在系统重新配置期间产生重复出现的效率提升。特别是，小批量生产受益于减少的转换时间。最初的一次性工作会在系统重新配置期间产生重复的效率提升。特别是，小批量生产受益于减少的转换时间。最初的一次性工作会在系统重新配置期间产生重复的效率提升。特别是，小批量生产受益于减少的转换时间。