Problem „wieży Babel” w przemyśle CNC

Opowieść o wieży Babel uczy nas jak brak wspólnego języka może zahamować rozwój albo nawet całkowicie zaprzepaścić dobrze zapowiadające się prace. Dotąd przemysł maszyn CNC przypominał właśnie taki plac budowy wieży Babel. Jednak dwa lata temu nastąpił przełom i coś zaczęło się zmieniać w tym temacie. Mówię tu o umati, które ma za zadanie to zmienić…

Czym jest właściwie umati i po co mi to właściwie???

No to teraz będzie trochę definicji. umati jest skrótem i oznacza universal machine tool interface czyli uniwersalny interfejs maszynowy. Umożliwia łączenie obrabiarek i urządzeń peryferyjnych z ekosystemami IT specyficznymi dla klienta – łatwo, bezpiecznie i bezproblemowo. umati to po prostu otwarty standard dla użytkowników obrabiarek na całym świecie. Poprzez łatwiejszą komunikację pozwala na pełne wykorzystanie potencjału „przemysłu 4.0”, zdejmuje bariery i ograniczenia komunikacyjne pomiędzy maszynami a oprogramowaniem.

Co obejmuje standaryzacja?

Umati postawiło sobie za cel stworzenie standardu na połączenie obrabiarek z systemami informatycznymi w środowisku produkcyjnym (integracja pionowa). W dłuższej perspektywie czasu standaryzacja ma uwzględnić następujące grupy parametrów:
• Jednolita identyfikacja maszyny
• Stan pracy obrabiarki
• Informacje o zleceniu produkcyjnym
• Informacje o dostawach (energia, materiał)
• Narzędzia i przedmioty obrabiane
• Systemy do magazynowania
• Prognozy dotyczące interakcji użytkownika
Nacisk kładziony jest na dane z szybkością aktualizacji około 1 sekundy. Najpierw standaryzowane są przypadki używane do monitorowania stanu obrabiarki, np.:
• Szybki przegląd, jeśli produkcja jest uruchomiona
• Przegląd zamówień, kolejność zamówień
• Błędy, alerty i przerwy
• Stan maszyny, stan pracy
• Informacje o zbliżającej się manualnej interwencji
• Ujednolicona identyfikacja maszyn od różnych dostawców
• Analiza danych (czas działania programu, błędy, przerwy, energia i inne materiały eksploatacyjne)
• Analiza OEE
• Zarządzanie narzędziami.

Dlaczego OPC UA?

Umati tworzy znormalizowaną semantykę, osadzoną w model informacyjny oparty na otwartym standardzie komunikacji OPC UA. OPC Unified Architecture (OPC UA) to przemysłowy M2M (machine-to-machine) standard komunikacyjny stworzony przez OPC Foundation. Jest to technologia oparta o ogólnie stosowane standardy komunikacyjne takie jak TCP/IP, HTTP oraz SOAP. OPC UA może działać również na innych platformach niż Windows, a komunikację OPC UA można zabudować również do sterowników PLC oraz innych urządzeń. Tak więc, wybór OPC UA to już na starcie wybór ustandaryzowanej struktury komunikacji różnych systemów w środowisku automatyzacji.

Od czego się to właściwie zaczęło? Trochę historii, ale i przyszłości

umati zostało zainicjowane przez VDW (niemieckie stowarzyszenie producentów maszyn) i ogłoszone na EMO 2017. Początkowo podstawową grupę tworzyło 10 producentów maszyn + 1 instytucja badawcza + personel VDW. Ich wizją było:
➢ wykorzystywanie danych tworzy wartość dodaną dla klientów prowadząc do nowych, wyznaczających trendy modeli biznesowych dla tego sektora
➢ otwarte interfejsy do wymiany danych między maszynami a systemami informatycznymi są podstawowym wymogiem dla Przemysłu 4.0 / IIoT
➢ specyfikacja otwartych interfejsów musi zostać podjęta przez sam przemysł obrabiarek, aby zaspokoić specyficzne potrzeby ich klientów
➢ współpraca nie ustępuje konkurencji, nie sprzeciwia się indywidualnej przewadze na rynku
➢ zaangażować od samego początku zainteresowanych uczestników z całego świata.

We wrześniu 2018 grupa projektowa dokonała pierwszej prezentacji na żywo na międzynarodowych targach obróbki metalu AMB 2018. W liczbach było to: 18 maszyn, 9 producentów, zaopatrzonych przez 5 producentów sterowań, które wymieniały dane bazując na standardzie umati.

Podczas EMO 2019 w Hannowerze dokonano kolejnej prezentacji na żywo – liczby robią wrażenie. W projekcie wzięło udział 70 firm, 110 maszyn, 28 rozwiązań softwarowych z 10 krajów. Za pomocą kodu QR lub linku można było mieć podgląd na te wszystkie maszyny na https://umati.app. Każda podłączona maszyna miała oznakowanie.

Na temat umati i związanej z tym tematyki można było poszerzyć swoją wiedzę na stoisku umati w Hali 9 oraz na licznych wykładach, równiej w tej samej hali. Piątek był dniem tematycznie całkowicie poświęconym zagadnieniom umati.

Miałem możliwość uczestniczyć w tym wszystkim, rozmawiać ekspertami i obserwować statusy maszyn od różnych producentów w różnych halach. Będę cały czas uważnie przyglądać się dalszym pracom związanym z projektem, a przez szerzenie informacji o umati chcę mieć swój niewielki wkład w ten rewelacyjny projekt.

umati w najbliższej przyszłości

Jeżeli ktoś inny chce również być na bieżąco to polecam stronę www.umati.info, istnieje też możliwość zostania partnerem, współtwórcą kolejnych wydarzeń targowych albo wyrażenia zainteresowania aktualnościami odnośnie rozwoju umati poprzez rejestrację na mail info@umati.info i obserwacja hashtagu #umati

Artykuł nie jest w żaden sposób sponsorowany. Jest wynikiem mojej wizyty na stoisku umati podczas EMO 2019 i wyrazem mojego poparcia dla całej idei standaryzacji. Dziękuję również za wszystkie materiały i informacje, które zostały mi przekazane.