用于机床行业的USB

作者:Annedore Bose-Munde 文章来源:MM《现代制造》 发布时间:2019-08-21
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未来,将会有一个接口标准大大简化机床领域的数字化。在EMO 2019展会上,将展示基于实际参数集的第一个具体OPC UA伴随规格。

在当通过标准接口在整个流程链上进行实现数据交换时,从工业4.0的意义上,全球网络是成功的。带着新品牌Umati,德国机床制造商协会(VDW)推出了一个能将机床连接到更高级别的IT系统的开放式接口标准。这大大地简化了数字化,并为中型企业打开了现有生产环境中的潜力。其目的是在2019汉诺威欧洲机床展上通过复杂的展示进行演示。

在第九厅Umati展台上,参观者可期待大约100家国内和国际公司参与的展示、当前活动的概要以及对国际商定的配套规范草案的介绍。

对于基于OPC UA的Umati(通用机床接口),VDW希望确保通过一个与U盘相当的开放式标准接口提取使用各种控制器的机器运行的数据。“这是一个创造计算机行业早已拥有的东西的问题。”VDW主席Heinz-Jürgen Prokop博士解释说。

Bosch Rexroth全程使用软件连接真正的组件和系统以形成完整的解决方案
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大部分客户的愿望能被实现

数字化长期以来是机器制造商日常工作的一部分,他们谈论Umati、谈论他们希望从它那里得到的实际应用以及他们的期望:“我们在Profiroll技术公司目前专注于机器数据的分析,以实现日益严格的与工艺安全相结合的公差。近几年来,这推动了硬度补偿的发展,这种补偿平衡了工艺端输入材料的变动——也叫智能机器。到目前为止,我们还未开始进行大规模机器状态数据的处理。由于我们软件开发的内部资源是有限的,我们已经采取措施参与VDW的其他领域,在那里,我们参与制定Umati标准。”Bad Düben的Profiroll技术公司首席执行官Stephan Kohlsmann说道,“渐渐地,我们的客户渴望获得机器状态信息、生产部件号及特定组件数据等。作为机床制造商,我们了解,对于操作员来说,哪些信息是有趣的。因此,在定义标准及与控制器制造商达成协议方面,我们是自然而然的选择。这就意味着,将来,各种机床操作员可以期待以统一语境、统一间隔及统一数据形式呈现必要数据。这是向前迈出的一大步,因为到时客户只需要按照其特定要求进行同样标准化的数据归档和处理。”他继续解释道。

“作为机床制造商,我们了解,对于操作员来说,哪些信息是有趣的。因此,在定义标准及与控制器制造商达成协议方面,我们是自然而然的选择。”位于Bad Düben的Profiroll技术公司首席执行官Stephan Kohlsmann说道
“作为机床制造商,我们了解,对于操作员来说,哪些信息是有趣的。因此,在定义标准及与控制器制造商达成协议方面,我们是自然而然的选择。”位于Bad Düben的Profiroll技术公司首席执行官Stephan Kohlsmann说道

对于通过统一接口标准实现潜在节约和优化的问题,Stephan Kohlsmann说道:“现在,我们机器制造商从每个客户那里收到了一份规范清单,包括以其开发的方式展示对其重要数据的精确要求。这需要在工程上投入大量的时间和金钱,以便进行具体项目的返工和软件的改编。只有Umati能实现不同客户的愿望。这是一个革命性的机器制造项目,相当于新移动统一输送标准5G,使得如‘自动驾驶’的发展,增强和虚拟现实,或实时应用成为日常生活的一部分。”

靠接触式操作系统,Chiron专注于网络生产及直观互动操作。用户也能收到显示关键参数的状态信息
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未来动态商业模式的基础

在Samag Saalfelder Werkzeugmaschinen有限公司,数字化主题不仅在作为生产操作工的汽车系列生产领域,也在机床领域尤为重要。“物联网或工业4.0的基础一方面是对系统使用周期内产生的数据及其重要性的理解,另一方面是通用语言的使用,以便系统的所有元素最终能够相互理解。由于与优质供应商开发部门的密切合作,Samag机床为此提供了必要的先决条件。”Samag首席执行官Roland Emig说道,“规划和控制系统的优化、安全和标准数据访问实现了机器和装置的优化利用、防止意外停机和实用性及容量的优化规划等。”

“从根本上来说,在不适应国家标准的情况下,通过将机器和装置直接并入现有组织结构可大大简化输出。”Samag首席执行官Roland Emig解释说
“从根本上来说,在不适应国家标准的情况下,通过将机器和装置直接并入现有组织结构可大大简化输出。”Samag首席执行官Roland Emig解释说

此外,在他看来,这种联合方法为未来动态业务模型提供了基础,如按使用付费、预测性维护、智能监控、智能数据服务和按需扩容等。“从根本上来说,在不适应国家标准的情况下,通过将机器和装置直接并入现有组织结构可大大简化输出。除此之外,它降低了变异数量,确保公司集中专家知识、发布安全和数据安全。” Roland Emig强调说。

Emag的“多机监控器”应用提供了生产中所有机器的概览。它可用于所有公共终端设备
Emag的“多机监控器”应用提供了生产中所有机器的概览。它可用于所有公共终端设备

全球标准的技术基础

目前正在开发的规范的基础是OPC UA(开放式平台通信统一结构)——一个独立于制造商和平台的工业通信数据交流标准。“这个标准同时提供了一个数据模型和一个通信结构,以统一开放式形式实现参数和语义。因此,它正迅速蔓延,尤其是在机器和装置施工中。”VDW研究与技术负责人,Alexander Broos解释了技术基础。由于可使用开发包来配置所谓的OPC UA服务器并对其进行单独调整,因此,其实施是相对简单的。(关于这个问题,参考与Alexander Broos博士进行的访谈。)

统一定义参数在此发挥着重要作用,这些参数以OPC UA伴随规范的格式进行描述和发布。负责这些标准的主体是OPC基金会,它支持OPC UA标准的发布和宣传。这就意味着,OPC基金会,一个生产并维护工业自动化设备和系统开放连接标准的工业财团,也是一个重要的伙伴。自2018年来,VDW也是其中一员。

国际对标准接口的热情响应

3月末,VDW宣布Umati的工作已取得实质性进展。“我们新成立的OPC UA工作小组(JWG)在2月中旬开始工作,我们也成功地获得了控制系统中两个更著名制造商的合作:奥地利B&R自动化有限公司及日本Mitsubishi Electric公司。”Alexander Broos博士说。在控制系统领域,Umati获得了来自Beckhoff、Bosch Rexroth、Fanuc、Heidenhain和Siemens的进一步支持。“现在我们在Umati已拥有CNC机床控制器的所有重要供应商。”VDW中Umati项目负责人Götz Görisch说道。

对于控制系统制造商来说,这种参与和支持是很重要的,正如我们从Lohr am Main的博世力士乐公司CNC系统业务发展负责人Peter Berens那里所听到的:“Bosch Rexroth公司清楚地欢迎并支持这种由VDW发起的并基于公认行业标准OPC UA的这一标准化。我们积极参与其中,并将Umati整合到CNC系统MTX中。”使用OPC UA而实现的国际化大大推动了Umati的发展。位于Ratingen的Mitsubishi Electric公司高级顾问和全球大客户Michael Marzluff认为:“由于VDW以OPC UA为基础的标准化方法给予了Umati的国际适用性,Mitsubishi Electric公司也很高兴参与到这一倡议中。”

位于Erlangen的Siemens公司机床系统经理Uwe-Armin Ruttkamp强调说:“Umati对我们来说很重要,因为它对经典应用案例的内容进行了定义并同时利用了我们投资组合的开放性和灵活性。”

数字化是欧洲机床展的核心主题

同时,来自12个国家20家公司的130名员工已注册参加联合工作组。控制系统制造商已准备好了。Beckhoff公司CNC应用负责人Henning Rausch向其客户推荐了Umati:“我们让我们机床领域的客户了解Umati及其产生的可能性。这是Beckhoff通过Umati接口连接许多机器的方式参与汉诺威欧洲机床展现场演示的原因。我们也将在Beckhoff展台上对该主题进行详细而有针对性的介绍。”

数字化的日益重要性是2019汉诺威欧洲机床展的核心主题。例如,在“物联网生产”展区,详细概述了数字化核心方面,如产业安全、数据分析、产业云服务、程序控制、预见性维护、人工智能和机器学习,以及大数据管理等。

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