Mit dem Aufkommen von Industrie 4.0-Anwendungen wurde das Fehlen eines Kommunikationsstandards schnell offensichtlich. Selbst für die grundlegendsten Informationen ist es heute immer noch überraschend umständlich, die notwendigen und grundlegenden Daten von einer Maschine abzurufen. Hinzu kommt, dass ein Unternehmen in der Regel über einen Maschinenpark verfügt, der von unterschiedlichen Herstellern stammt. Diese Herausforderungen erschweren die digitale Integration von Anlagen und gefährden die optimale Nutzung des Potenzials, welches Industrie 4.0 der Werkzeugmaschinenindustrie bietet.
Definition einer gemeinsamen Sprache für Werkzeugmaschinen
Um hier Abhilfe zu schaffen, hat der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) die Initiative ergriffen und 2017 eine internationale Arbeitsgruppe mit 17 Partnern ins Leben gerufen. Ziel ist es, eine gemeinsame Sprache zu definieren, um Werkzeugmaschinen und Anlagen nahtlos digital zu integrieren. Die Arbeiten sind gut vorangekommen und umati ist inzwischen auch in der Öffentlichkeit ein Thema, wie insbesondere das grosse Interesse an der EMO Hannover 2019 und die anschliessende mediale Berichterstattung zeigte.
umati ist eine sogenannte Companion Specification und definiert wie OPC UA anzuwenden und einheitlich interpretiert werden soll. Es basiert auf konkreten Anwendungsfällen (Use Cases), um die Entwicklung möglichst praxisnah zu halten. Eine Gruppe von Experten, darunter Werkzeughersteller, Steuerungssystemhersteller, Anbieter von Fertigungssoftware und Forschungsinstitute, diskutiert, definiert, verifiziert und passt umati zu diesen Anwendungsfällen an. Im Juni 2020 wird der sogenannte Release Candidate erwartet und entspricht damit der ersten freigegebenen Fassung des neuen Standards. Weitergehend soll umati nicht nur für Werkzeugmaschinen, sondern als Standard für die gesamte Produktionsinfrastruktur gelten.
OPC UA und umati – Struktur und Semantik
umati basiert auf OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture). OPC UA kann mit einer Programmiersprache verglichen werden, welche Regeln und Strukturen aufweist, aber für sich gesehen noch keinen Sinn erzeugt. Dies geschieht erst durch umati, was selber keine Technologie ist, sondern eine Definition, wie OPC UA verwendet werden soll. Die universelle Schnittstelle legt über Konventionen einheitlich fest, wie Variablen, Funktionen oder Attribute benannt werden müssen, damit eine sinnvolle Kommunikation zwischen Maschinen und Anlagen möglich wird.
Was kann die Schnittstelle umati aktuell?
In der ersten Phase hat man sich auf Transaktions- und Maschinenzustandsdaten konzentriert, für die eine geringe Lesefrequenz benötigt wird und die im Allgemeinen dazu verwendet werden, um reibungslosere Prozesse in der Fertigung zu ermöglichen resp. Basisinformationen der Anlagen zu erhalten. Aktuell standardisiert umati lediglich eine Teilmenge aller Daten, die über OPC UA zur Verfügung gestellt und transportiert werden können. Der Vorteil besteht jedoch darin, dass die Schnittstelle problemlos mit anderen Spezifikationen oder proprietären Modellen koexistieren kann.
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umati bietet interessante Möglichkeiten für Werkzeugmaschinenhersteller. Sie wünschen vertiefte Informationen zum Thema? Oder Sie möchten abklären, welche Optionen umati konkret für Ihr Unternehmen bietet? Unser technischer Experte Dr. Adam Gontarz steht Mitgliedfirmen für Auskünfte und Beratungen zur Verfügung: a.gontarznoSpam@swissmem.ch, Tel. +41 44 384 42 35
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