Technický týdeník č. 04/2019

Standardizované síťové propojení významně napomůže digitalizaci

Na EMO Hannover 2019 bude prezentován standard OPC UA Companion Specification.

Globální sdílení dat po sítích, jako jedno z kritérií Průmyslu 4.0, předpokládá standardizované propojení celého procesního řetězce. Proto VDW (Verein Deutscher Wekzeugmaschinenfabriken, Německá asociace výrobců výrobních strojů) vyvíjí pod obchodní známkou umati (universal machine tool interface) otevřené standardizované propojení výrobních strojů s pokročilými IT systémy. Tento standard, jenž bude předveden na EMO Hannover 2019, významně zjednoduší digitalizaci a umožní i středně velkým podnikům využít potenciálu, který skýtá současné výrobní prostředí.

Návštěvníci veletrhu budou pozváni k účasti na předvedení systému umati na stánku v hale 9. Je připravováno síťové propojení nejméně 100 strojů národních i globálních výrobců, prezentace posledního vývoje a mezinárodně dohodnutého konceptu firemní specifikace.

Síťové propojení umati sleduje cíl OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture), který je založen na sdílení dat strojů s odlišnými řídicími systémy prostřednictvím otevřeného standardizovaného propojení.

umati pokrývá široké spektrum potřeb zákazníků
Digitalizace je již dlouho pro výrobce strojů každodenní záležitostí. Firmy strávily hodně času formulací svých očekávání a námětů pro praktickou aplikaci umati. Ředitel firmy Profiroll Technologies GmbH z Bad Dübenu, Dr. Stephan Kohlsmann, říká: „V Profirollu se nyní zaměřujeme na analýzu strojových dat s cílem zjemnit tolerance spolehlivosti procesu. V minulém roce jsme například vyvinuli systém kompenzace tvrdosti, abychom vyrovnali fluktuace do opracování přisouvaného materiálu – takzvanou inteligenci stroje. Zatím ještě nemáme zpracován velký rozsah strojových dat. Od počátku jsme pracovali v rámci VDW, který vyvíjí standard umati, jelikož naše interní zdroje pro vývoj softwaru jsou omezené. Naši zákazníci požadují specifická data a také informace o statutu strojů a objemu produkce. Jako výrobci obráběcích strojů víme, o jaké informace se jejich operátoři zajímají, a proto máme ideální možnost definovat standard a odsouhlasit jej s řediteli podniků. V budoucnu dostanou operátoři širokého spektra MT data, která potřebují v určitém kontextu a datovém formátu. To bude významný krok vpřed, protože se pak budou muset postarat pouze o specifické, standardizované ukládání a zpracování dat“.

Pokud jde o potenciální úspory a zlepšení, kterých může být dosaženo pomocí jednotného rozhraní, Kohlsmann poznamenal: „Dnes získávají výrobci strojů mnoho požadavků od každého jednotlivého zákazníka, týkajících se stanovení klíčových dat v jejich vlastním unikátním formátu. To předpokládá časově a nákladově náročné inženýrské zpracování a přizpůsobení softwaru specifické bázi. Standard umati umožňuje naplnit mnoho různých požadavků zákazníků. Je to revoluční strojírenský projekt, srovnatelný s novým přenosovým standardem 5G, který umožní vývoj autonomního řízení, rozšířenou a virtuální realitu nebo aplikace v reálném čase“.

Základ pro budoucí dynamický byznys model
Digitalizace je klíčová rovněž pro firmu Samag Saalfelder Wekzeugmaschinen GmbH, a to, jak pokud jde o sériovou výrobu automobilů jako provozovatele zařízení, tak i v segmentu výrobních strojů. Výkonný ředitel Samag, pan Roland Emig, říká: „IoT (Internet of Things) či Industry 4.0 jsou založeny na znalosti generovaných dat a jejich významu během životního cyklu systému, a také na využití společného jazyka, který umožňuje všem prvkům systému vzájemně si rozumět. Samag Machine Tools vytváří pro to podmínky úzkou vzájemnou kooperací s vývojovými odděleními klíčových dodavatelů“.

„Optimalizovaný, bezpečný a standardizovaný datový přístup k plánovacím a řídicím systémům dovoluje efektivní využití stroje a zařízení, která se vyhnou neplánovaným odstávkám, a optimalizovat plánování dostupnosti a kapacit“ pokračuje Emig. Tento společný přístup navíc zajišťuje základnu pro budoucí dynamické byznys modely, jako je pay-per-use, prediktivní údržba, chytrý monitoring, chytrý datový servis a kapacity na vyžádání.

„Existuje také značný potenciál pro usnadnění exportu prostřednictvím okamžité implementace strojů a zařízení do existujících organizačních struktur – bez přizpůsobení národním specifikám. Navíc, je zde i potenciál redukce počtu variant, možnost zabezpečení získaných expertních poznatků a zlepšení bezpečnosti a ochrany dat“ zdůrazňuje Emig.

Technický základ globálního standardu síťového sdílení
Vytvářená specifikace se opírá o OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) – standard výměny dat pro výrobce – a o nezávislou průmyslovou komunikaci. „Standard zajišťuje jednak datový model, ale také komunikační strukturu pro implementaci parametrů a významů do otevřené, standardizované formy. Proto se tak rychle rozšiřuje, zejména ve strojním inženýrství“ objasňuje technickou stránku Dr. Alexander Broos, ředitel pro výzkum a technologii ve VDW. Implementace je relativně jednoduchá, protože vývojové balíčky mohou být využity k přizpůsobení a kustomizaci tzv. OPC UA serveru.

Jednotně definované parametry, popsané a publikované formou OPC UA Companion Specification, hrají podstatnou roli. Standardy jsou financovány Nadací OPC, která podporuje publikování a šíření standardů OPC UA. Nadace OPC je průmyslové konsorcium, které vytváří a udržuje otevřené standardy konektivity pro průmyslová automatizovaná zařízení a systémy, a proto je klíčovým partnerem. VDW je členem této nadace od června 2018.

Rostoucí význam digitalizace je klíčové téma EMO Hannover 2019. Expozice „IoT in Produktion“ nabídne kompletní přehled hlavních aspektů digitalizace, jako je průmyslová bezpečnost, datová analýza, průmyslový cloudový servis, monitorování procesů, prediktivní údržba, umělá inteligence, strojové učení a management big data.