Kamienie milowe Plug and Play w budowie maszyn i urządzeń 

• Publikacja OPC UA for Machinery oraz OPC UA for Machine Tools
• Funkcjonalność testowania przez społeczność umati obu specyfikacji w demonstratorze umati

– „Po wielu latach prac normalizacyjnych OPC UA, publikacja OPC UA for Machinery przybliża nas o ważny krok do naszego celu, jakim jest stworzenie "języka globalnej produkcji”- mówi Hartmut Rauen, zastępca dyrektora wykonawczego VDMA.

Specyfikacja ta, wymieniona jako arkusz normy VDMA 40001-1, a także wydana przez Fundację OPC, jest pierwszą, która została opracowana wspólnie i międzysektorowo przez grupy robocze z różnych technologii i branż. Dr Wilfried Schäfer, dyrektor wykonawczy VDW, dodaje: „W tym samym czasie VDW opublikował także OPC UA Specification for Machine Tools. Jest to pierwsza specyfikacja inżynierii mechanicznej, która kiedykolwiek w pełni integruje specyfikację maszyn (Specification for Machine), a tym samym oferuje korzyści z tego wspólnego projektu dla producentów maszyn oraz klientów ”.

Od lewej: Hartmut Rauen (Deputy Executive Director of the VDMA), Dr Wilfried Schäfer (Executive Director of the VDW)

Specyfikacja OPC UA dla maszyn (The OPC UA Specification for Machinery) – Część 1 (Part 1) zawiera podstawowe moduły interfejsu maszynowego, które są kluczowe dla całego sektora maszyn i instalacji. Podstawowe moduły mogą być używane indywidualnie, zgodnie z wymaganiami, a każdy z nich reprezentuje jeden lub więcej przypadków użycia.

Część 1 (Part 1) zawiera identyfikację maszyny jako przypadek użycia, w tym informacje o producencie, numerze seryjnym i oznaczeniu typu. Andreas Faath, kierownik projektu VDMA ds. Interoperacyjności OPC UA i II4IP (Interoperable Interfaces for Intelligent Production; Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii projekt BMWi), wyjaśnia korzyści: „Klienci mają zazwyczaj różne typy urządzeń w swoim dziale produkcyjnym, takie jak roboty, wtryskarki, obrabiarki, maszyny pakujące itp. Dlatego ważne jest, aby informacje takie jak identyfikacja maszyny lub status były przedstawiane i wydawane w ten sam sposób przez wszystkie maszyny”.

Wszystko zaczęło się od porównania szeregu specyfikacji, które zostały już opublikowane i są obecnie przetwarzane. Pozwoliło to na stosunkowo szybkie ukończenie Części 1 (Part 1). 25 września 2020 r. udostępniono go bezpłatnie do pobrania pod adresem https://opcua.vdma.org/catalog-detail/-/catalog/3803.

Federalne Ministerstwo Gospodarki promujące VDMA jako centralny punkt rozwoju standardu OPC-UA

Specyfikacja OPC UA dla maszyn (The OPC UA Specification for Machinery) stanowi pierwszy krok w kierunku osiągnięcia ogólnej harmonizacji wielu ustalonych działań w dziedzinie budowy maszyn i instalacji. Tylko w samym VDMA pracuje nad tym około 35 grup roboczych. „To oddolne podejście jest niezbędne ze względu na wysoki stopień specjalizacji, jaki można znaleźć w naszych podsektorach” – wyjaśnia Faath. „Ale to sprawia, że jeszcze ważniejsza jest koordynacja i harmonizacja prac w celu określenia wszelkich synergii na wczesnym etapie”.

Znaczenie tych działań harmonizacyjnych zostało uznane przez BMWi i wspierane jest w ramach projektu II4IP. Promuje to opracowywanie i rozpowszechnianie międzybranżowych standardów OPC UA. Istnieją również plany szerokiego transferu wiedzy w celu zwiększenia interoperacyjności w ramach produkcji. Wyniki projektu stanowią zatem centralny element Przemysłu 4.0 (Industry 4.0), zarówno na poziomie krajowym, jak i międzynarodowym.

„Za pomocą OPC UA jako globalnego języka produkcji, my w VDMA, wraz z naszymi członkami i innymi zainteresowanymi stronami z całego świata, podnosimy interoperacyjną komunikację w produkcji na wyższy poziom”, podkreśla Faath.

Produkty oparte na OPC UA for Machine Tools są teraz możliwe

Pierwsza wersja Pierwsza wersja OPC UA dla obrabiarek (OPC UA for Machine Tools) również została wydana 25 września br. pod numerem 40501-1 (do pobrania z https://opcua.vdma.org/catalog-detail/-/catalog/3914)

„To kamień milowy w branży obrabiarek. Wydanie oznaczało, że dotrzymaliśmy terminu, który wyznaczyliśmy sobie na targach EMO Hannover 2019. W rezultacie nasi członkowie mogą teraz wprowadzać produkty z komunikacją opartą na OPC UA jako otwartym interfejsie" mówi Wilfried Schäfer. Oznacza to również, że obrabiarki stanowiące rdzeń produkcji przemysłowej mają teraz własny standard OPC UA https://opcua.vdma.org/catalog-detail/-/catalog/3914

Przede wszystkim zapewnia to ustandaryzowane informacje do monitorowania stanu, takie jak stan pracy, obrabiane elementy, używane narzędzia i informacje do obliczania wskaźników KPI. Grupa robocza kierowana przez VDW była również zaangażowana w kształtowanie OPC UA for Machinery.

„Zsynchronizowanie publikacji obu specyfikacji miało sens” – wyjaśnia Götz Görisch, szef grupy roboczej VDW. Oparta na koncepcji modułowej, która wyróżnia OPC UA jako standard komunikacji, OPC UA for Machine Tools jest pierwszą specyfikacją, która w pełni odwołuje się do wytycznych OPC UA for Machinery w celu identyfikacji maszyn.

„To wyeliminuje wszelkie potrzeby nadużywania naszej specyfikacji w najbliższej przyszłości w celu zintegrowania dalszego rozwoju. Możemy wtedy w pełni skoncentrować się na rozszerzeniu zakresu funkcjonalnego specyfikacji” – mówi Görisch, wyjaśniając procedurę.

Funkcjonalność potwierdzona przez demonstrator umati

Jednak publikacja dwóch powyższych standardów była dopiero pierwszym krokiem. Ich funkcjonalność została również szeroko przetestowana i sprawdzona poprzez integrację z prawdziwymi maszynami. Jest to możliwe dzięki demonstratorowi umati.

umati (universal machine technology interface) służy jako społeczność użytkowników do rozpowszechniania i ustanawiania standardów OPC UA, aż do rzeczywistego wdrożenia typu „plug and play” w inżynierii mechanicznej i zakładowej. Inicjatywa jest wspierana wspólnie przez VDMA i VDW od kwietnia 2020 r. Stworzono specjalne środowisko dla pokazów targowych z zamiarem komunikowania i podkreślania wartości dodanej, jaką oferują użytkownikom interfejsy otwartych danych. Składa się z centrum danych umati jako infrastruktury do łączenia maszyn oraz interfejsu lub pulpitu, czyli aplikacji umati.

OPC UA for Machine Tools został dokładnie przetestowany podczas dwóch „testów wtyczek” przed wydaniem. „Udowodniło to, że infrastruktura umati oferuje wartość dodaną wykraczającą poza proste demonstracje na targach i że możemy teraz udostępniać ją również naszym partnerom w celu rozwoju i testowania” – wyjaśnia dr Alexander Broos, kierownik projektu VDW w umati.

Poznaj OPC UA i umati – Pracuj dalej w szybkim tempie

„Jednak te kamienie milowe nie oznaczają, że możemy teraz usiąść i zrelaksować się” – zgadzają się Hartmut Rauen i Wilfried Schäfer. Nadal istnieje wiele aspektów, które wymagają ustandaryzowania i dopracowania, aby uczynić OPC UA globalnym językiem produkcji, a umati społecznością stosowaną.

Ważne jest, aby zwracać baczną uwagę na daleko idące wymagania w zakresie interoperacyjności podczas całej produkcji, jeśli chcemy postępów w harmonizacji.

„Z przeprowadzonych już dyskusji eksperckich wiemy, jak różne mogą być interesy firm i klientów, nawet w ramach tej samej branży” – mówi Faath, wyjaśniając znaczenie planowanego badania VDMA, którego wyniki zostaną wykorzystane do dopracowania obu strategii VDMA i pracę w grupach roboczych. Ogół społeczeństwa zostanie zaproszony do wzięcia udziału w badaniu od 1 listopada na stronie www.opcua.vdma.org

10 listopada 2020, VDMA uruchomi zupełnie nowy, wciągający format wydarzeń online oparty na awatarach dla specyfikacji OPC UA Companion Specifications, w tym scenariusze rozwoju, zawartości i użytkowania.

Eksperci wykorzystają szereg miejsc, aby zaprezentować standardy OPC UA dla inżynierii mechanicznej i różnych podsektorów. Będzie można również omówić pozostałe pytania oraz będzie wiele okazji do nawiązywania kontaktów.
https://opcua.vdma.org/en/viewer/-/v2article/render/51438024

W listopadzie planowane jest również internetowe wydarzenie umati. Klienci na całym świecie będą mogli śledzić, jak uczestniczące firmy połączą swoje maszyny na żywo. www.umati.org

Jakieś pytania?

Andreas Faath, VDMA, Project Manager Interoperability OPC UA, II4IP, umati, tel. +49 69 6603-1495, andreas.faath@vdma.org,

i Götz Görisch, szef grupy roboczej VDW umati, Tel. +49 69 756081-64, g.goerisch@vdw.de, z przyjemnością na nie odpowie.

VDMA – VDMA reprezentuje około 3300 niemieckich i europejskich firm z sektora budowy maszyn i inżynierii. Sektor to innowacje, eksport i średniej wielkości biznes. Zatrudnia około czterech milionów pracowników w Europie, z czego ponad milion w samych Niemczech. www.vdma.org

VDW: VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken – Niemieckie Stowarzyszenie Konstruktorów Obrabiarek) liczy około 300 członków i jest przedstawicielem niemieckiego przemysłu obrabiarek. Sektor dostarcza technologię produkcji obróbki metali do wszystkich gałęzi przemysłu, znacząco podnosząc poziom innowacyjności i produktywności. W 2019 roku średnio około 73 400 pracowników produkowało maszyny i świadczyło usługi o wartości 17,0 mld euro. www.vdw.de