Fertigungsindustrie: So gelingt die Anbindung von Werkzeugmaschinen an die Fertigungs-IT

Anbieter zum Thema

PSI Software SE | Business Unit Discrete Manufacturing

BE-terna GmbH

becos gmbH

Maschinen verschiedener Hersteller lassen sich mit ‚umati‘ sicher, einfach und problemlos mit den digitalen Lösungen des Kunden verbinden. Basierend auf OPC UA als ‚Weltsprache für die Produktion‘ vereinfacht sich damit die Anbindung von Werkzeugmaschinen an fertigungsnahe IT-Systeme erheblich.

Vom 23. bis zum 26. März 2021 beteiligt sich das 2017 vom VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) ins Leben gerufene Bündnis an der METAV digital. Experten geben dabei umfangreiche Einblicke in diese wegweisende Initiative für die Fertigungsindustrie.

Ziel: Die Fertigungsindustrie digitalisieren

umati (universal machine technology interface) hat sich zum Ziel gesetzt, eine weltweit sichtbare Community zu werden, die sich für die gemeinsame Vermarktung und Nutzung offener Schnittstellenstandards auf Basis von OPC UA für den Maschinen- und Anlagenbau einsetzt. Insbesondere geht es darum, Werkzeugmaschinen per ‚plug and work‘ – vergleichbar mit einer USB-Schnittstelle im Consumer-Bereich – an übergeordnete IT-Systeme anzubinden. Dabei bildet OPC UA den technischen Rahmen.

Mithilfe von OPC UA wird der Datenaustausch zwischen Maschinen und Systemen standardisiert und für die Nutzer vereinfacht. Companion Specifications standardisieren wiederum die Datenmodelle für gleichartige Maschinen und Systeme. Sie legen fest, welche Daten ausgetauscht werden. OPC UA stellt im Kontext von Industrie 4.0 eine Schlüsseltechnologie dar, weil Maschinen unterschiedlicher Anbieter dieselben Datenstrukturen liefern und empfangen. Die Anbindung an andere Maschinen oder übergeordnete Steuerungs- und Planungssysteme vereinfacht sich damit entscheidend. Letztlich erlaubt eine vereinheitlichte Schnittstelle die schnellere Umsetzung kundenindividueller Projekte in der Fertigungsindustrie.

umati mit eigenem Messestand

Auf der METAV digital gibt es einen virtuellen umati-Gemeinschaftsstand, auf dem sich die Community präsentiert. Am zentralen umati-Informationsstand erhalten Interessierte auf Basis der real gelieferten Daten Einblicke in die Bearbeitungsinformationen der angebundenen Maschinenhersteller.

„umati lebt davon, dass Anwender die Datenkonnektivität unmittelbar erleben“, weiß Dr. Alexander Broos, Leiter Forschung und Technik beim VDW. „Deshalb sind die virtuellen Messestände und realen Maschinen über das umati-eigene Dashboard miteinander verbunden. Über das jeweilige Link-Symbol sind die Daten live einsehbar. Somit verfolgen die Messebesucher das Bearbeitungsgeschehen ohne Verzögerung.“

Am zentralen umati-Stand stehen sowohl Broos als auch Götz Görisch vom VDW-Bereich Forschung und Technik sowie die Kollegen und Kolleginnen des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart für tiefergehende Informationen zu umati und OPC UA für Fragen und Anregungen zur Verfügung.

An verschiedenen weiteren Ständen rund um die ‚umati-Zentrale‘ zeigen die beteiligten Partnerunternehmen ihre eigenen Maschinen und Lösungen. Interessenten bewegen sich zu den Messeständen, holen sich dort detaillierte Informationen von den Herstellern ab, können Ansprechpartner kontaktieren sowie mit ihnen kommunizieren und sich die angebundenen Bearbeitungsmaschinen anschauen. Des Weiteren lassen sich im Visitenkartenportal gegenseitig Kontaktdaten austauschen; über Chat oder Videokonferenz ist hier Interaktion möglich und auch gewünscht.

Vollständiger Blick auf Maschinen- und Werkzeugdaten

„Es ist eine gute und kluge Entscheidung des VDW, die METAV als virtuelle Messe stattfinden zu lassen und damit eine Lücke in der aktuellen Messelandschaft zu schließen“, betont Dr. Stefan Brand, Geschäftsführer der Vollmer Gruppe aus Biberach.

„Die ‚METAV digital 2021‘ erlaubt es Vollmer trotz Corona, unsere jüngsten Innovationen einem internationalen Messepublikum zu präsentieren. Und sie zeigt zugleich auf mehreren Ebenen, wie wichtig inzwischen die Digitalisierung für den Maschinenbau geworden ist. Neben der virtuellen Kommunikation zwischen Menschen geht es auch um die digitale Verbindung von Maschinen, Anlagen und Software als Schlüssel zur modernen Fertigungsindustrie. Deshalb ist Vollmer seit 2018 Partner der umati-Initiative und arbeitet eng mit anderen Maschinenbauern zusammen. Dank umati können wir garantieren, dass sich Vollmer Schärfmaschinen herstellerunabhängig mit anderen Maschinen vernetzen lassen – einfach, nahtlos und sicher. Dadurch erzielen Unternehmen einen ganzheitlichen Blick auf Maschinen- und Werkzeugdaten, um nicht nur Maschinenzustände zu überwachen, sondern auch Fertigung und Qualität von Werkzeugen zu steigern.“

Fertigungsindustrie: Maschinen viel einfacher integrieren

„Die Systemintegration von Maschinen in das Produktionsumfeld ist einer der wichtigsten aktuellen Trends in der Fertigung – Stichwort Industrie 4.0 – mit dem Ziel, aus den gewonnenen Daten einen Mehrwert für den Kunden zur weiteren Optimierung seiner Produktion zu schaffen“, weiß Günter Pumberger, Product Manager Digitalisation bei der Emco GmbH im österreichischen Hallein.

„Um diesen Schritt für alle beteiligten Partner zu erleichtern, unterstützt Emco die Entwicklung und Etablierung eines offenen Industriestandards für die einfache Maschinenintegration beim Kunden: umati bietet für uns die Möglichkeit, dieses Ziel zeit- und kosteneffizient für eine breite Kundenbasis zu erreichen. Durch die große Beteiligung an der herstellerübergreifenden Standardisierung ist absehbar, dass dank umati offene Standards bald in zahlreiche Anwendungssysteme, wie etwa MES-Lösungen, einziehen werden. Dass dies Standard erhebliche Vorteile und Erleichterungen bringt, wird auf der METAV digital zu erleben sein.“

Konnektivität zunehmend wichtiger

„Konnektivität und ein uneingeschränkter Datenfluss werden in Zeiten von Industrie 4.0 immer wichtiger. Um unsere Kunden in der Fertigungsindustrie mit allen erforderlichen Werkzeugen für die zukünftige Produktion zu rüsten, benötigen wir eine Schnittstelle, die Daten verschiedenster Maschinen und Steuerungen bis hin zu unterschiedlichsten Anwendungen ohne kundenspezifische Anpassungen ermöglicht“, berichtet Jürgen Kläser, Senior Manager FA / IT von der Okuma Europe GmbH mit Sitz in Krefeld.

„umati hilft dabei, die einzige universelle Werkzeugmaschinen-Datenschnittstelle für Industrie 4.0 durchzusetzen, die einen Übertragungsstatus auf dem Kommunikationsstandard OPC UA nutzt und dabei eine sichere Datenübertragung lokal und zu Cloud-Plattformen gewährleistet. Wir sind stolz ein Teil dieser Entwicklung zu sein und diese Technologie auf der ersten digitalen METAV vorzustellen.“

Nutzen für umati-Teilnehmer

Über den partnerschaftlichen Austausch und die Unterstützung von umati lassen sich sowohl eine herstellerunabhängige Kommunikation von Werkzeug- und Bearbeitungsmaschinen vorantreiben als auch die Produktionsprozesse als Teil einer starken Gemeinschaft vereinfachen. Des Weiteren können durch die standardisierte Kommunikation über entsprechende OPC UA-Standards auch Maschinen aus anderen Branchen angebunden werden und damit einen Mehrwert bieten – davon profitieren nicht nur die Hersteller, sondern auch die Kunden direkt. Diese einheitliche Kommunikation hilft zusätzlich, Arbeitsabläufe zu vereinheitlichen und zu rationalisieren. Das bietet Potenzial für eine immense Steigerung der Effizienz und Produktivität.

Des Weiteren erweitert umati das internationale Netzwerk der Hersteller über Branchengrenzen hinweg. So kann die Gemeinschaft ihr Know-how im Austausch mit Experten aus anderen Branchen verbessern und neue Märkte erschließen. Last but not least ist die digitale Transformation auf einen sicheren Datenaustausch angewiesen. Auf umati ausgerichtete Produkte können den Anspruch erfüllen, die digitale Fabrik widerstandsfähig, intelligent und profitabel zu gestalten.

umati – offene Community der Fertigungsindustrie

umati (universal machine technology interface) ist die Community des Maschinen- und Anlagenbaus und seiner Kunden, um offene Standards zu etablieren. umati nutzt dafür Schnittstellenbeschreibungen auf Basis von OPC UA. Dies bildet ein Rahmenwerk für die industrielle Kommunikation zwischen Maschinen, Geräten und Software mittels Internettechnologien. Als Standard für den Datenaustausch verfügt OPC UA über die Fähigkeit, Maschinendaten sowohl zu transportieren als auch maschinenlesbar semantisch zu beschreiben.

Der Autor ist Dag Heidecker von daxTR – Technik+Redaktion, Wermelskirchen.

Lesen Sie auch: Automatica Sprint: Corona-konformes Messeformat feiert im Juni 2021 Premiere