Puheenaiheet
Digitaalinen ja itsenäinen MTConnectilla

Digitaalinen siirtymä vaatii lisää eri komponenttien, koneiden, tuotantotilojen ja jopa yritysten välistä verkostoitumista. Valmistajat varustavat koneitaan hitaasti valmiiksi vaihtamaan tietoja.

Monia tällä hetkellä käytettäviä koneita käytetään kuitenkin valmistusteollisuudessa suljettuina yksikköinä. Parhaimmillaan koneilla on pääsy antureihin, joilla havaitaan lämpötiloja, asetuspisteitä ja sykliaikoja. Niillä ei kuitenkaan ole kykyä siirtää näitä arvokkaita tietoja. Näin ollen digitointi voi loppua konetasolla.

MTConnectin edut:

Digitaalinen MTConnect-rajapinta WAGO PFC100-ohjaimille mahdollistaa lisensittömän, avoimen lähdekoodin koneiden verkottamista.
MTConnect on yleiskäyttöinen digitaalinen rajapinta, joka perustuu yksinkertaiseen Ethernet-standardiin, joten se voidaan integroida helposti olemassa oleviin koneisiin.
Tämä yksinkertainen konsepti mahdollistaa sen, että yritykset, joilla on monimutkaisia koneita ja prosesseja, voivat digitoida valmistusympäristönsä vaivattomasti.

Tämä on ristiriidassa Industry 4.0:n perusfilosofian kanssa “Kerää ja käytä dataa, jotta prosessit ovat tehokkaampia, tee prosesseista tehokkaampia, tuota maksimiteholla ja siirrä nämä luodaksesi kilpailuetuja.” Tämä tarkoittaa, että Industry 4.0 voi toimia vain, jos kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat saatavilla oikeaan aikaan. Kyky valvoa, säätää ja hallinta jokaista valmistusalueen kohtaa reaaliaikaisesti on näin entistä tärkeämpää. Koneiden täytyy kyetä kommunikoimaan keskenään ja korkeamman tason järjestelmien kanssa. Tästä syystä lähestymistavat, jotka pyrkivät yhteiseen tiedonsiirtostandardiin, ovat yhä yleisimpiä.

Yhtenäinen konekieli?

Vaikka visio yhtenäisestä konekielestä kuulostaa helpolta ja loogiselta, ratkaisuun on ollut muutama perinteinen lähestymistapa. Niiden käyttöönotto on kuitenkin usein vaikeaa ja kallista. Esim. jos koneessa on jo moderni ohjain, ohjelmistoa voidaan muokata niin, että tärkeät tiedot voidaan lähettää verkon kautta. Ohjainsovellukset täytyy kuitenkin antaa ohjelmistoammattilaisten ohjelmoitaviksi, mikä kuulostaa aikaavievältä ja kalliilta - koska se myös on sitä.

Monta konetta, monta ratkaisua

Toinen lähestymistapa on sovittaa jokaiseen koneeseen yksilöllisesti suunniteltu sovellus, joka valvoo sitä. Jos valmistusalueella on kuitenkin useita koneita, ja jokaiselle koneelle tarvitaan tietty käyttösovellus, kaikkien niiden kehittäminen voi olla todella paljon aikaa vievää. Lisäksi jokainen käyttösovellus vaatii yksittäistä huoltoa ja dokumentaatiota. Onko eri konetyyppien datan havainnointiin ja käsittelyyn helpompi ratkaisu Industry 4.0:n konseptien käyttöönottamiseksi? Yhtenäinen, vakioitu konekieli?

Markkinoiden ratkaisut

Yhtä yksittäistä konekieltä ei itse asiassa ole koskaan ollut olemassa. Saksassa ja Euroopassa yritykset luottavat usein OPC UA:han perinteisenä M2M-tiedonsiirtoprotokollana teollisessa tuotannossa niissä tapauksissa, joissa on tärkeää etsiä dataa eri konetyypeistä ja muuntaa dataa. Pohjois-Amerikassa toinen hyvin kiinnostava standardi on ollut käytössä jo 10 vuotta: MTConnect. Projekti perustettiin vuonna 2006 valmistustekniikan yhdistyksen vuosikokouksessa. Sillä kertaa perusongelma teollisessa tuotannossa oli, että työkalukoneiden ja muiden tuotantolinjan järjestelmien välillä ei ollut yhteistä kieltä. Ensimmäinen standardi kaiken konedatan tallennuksessa yrityksen ylätasolle luotiin vuonna 2008 versiolla MTConnect 1.0. MTConnect Institute perustettiin seuraavana vuonna, ja omistettiin standardikielen kehittämiseen.

Kulujen havaitseminen, tulkitseminen ja näyttäminen

Koneiden valvonta voi paljastaa ja kertoa monista ongelmista ennen kalliiden vikojen ilmenemistä. Valvonta tarjoaa erityisiä lukuja sykliajoista ja tukee myös suunnittelua ja logistiikkaa. Tässä MTConnect astuu toimimaan: sallimalla yritysten visualisoivan työnkulkujaan valmistusalueille, mikä edelleen mahdollistaan prosessien optimoinnin, paljastaa mahdollisia säästökohteita ja ryhtyy tarvittaviin toimenpiteisin perustuen niiden saamiin tietoihin. Avoimen lähdekoodin ilmaiset standardit vipuavat testattuja Internet-protokollia muuntaen dataa valmistuslaitteistosta standardoituun formaattiin. Periaatteessa koneista saatu tieto, joka on siirretty sovellukseen, mikä puolestaan muuntuu luettaviin tietoihin ja joka mahdollistaa koneiden tilan ja toiminnan valvonnan.

Sovitin, agentti ja sovellus

MTConnect-standardi kuvaa kolmea komponenttia: sovitin, agentti ja sovellus. Sovitin tallentaa konetietoja, vakioi sen ja siirtää sen agentille. Agentti noudattaa etukäteen määritettyä XML-tapaa, joka järjestää datan vakioformaattiin huolimatta valvotun koneen tyypistä. Agentti puskuroi tiedot ja siirtää ne sitten sovellukselle pyynnöstä. Tämän jälkeen sovellus tallentaa tiedot tietokantaan ja voi näyttää ne tavalla, jonka ihmiset ymmärtävät. Teoriassa sovitinta ja agenttia voidaan käyttää erikseen toisistaan pelkän agentin ratkaisussa. Kaavioita ja taulukkoja käytetään edustamaan tulostettua dataa koneilta käyttäjille helpommin ymmärrettävällä tavalla.

Digitaalinen rajapinta saumatonta tiedonsiirtoa varten

MTConnectia voidaan näin ollen tarkastella yhtenäisenä, digitaalisena rajapintana. Koska se perustuu yksinkertaiselle Ethernet-standardille, se voidaan integroida helposti olemassa oleviin koneisiin valmistusprosessia keskeyttämättä. Tämä ratkaisu tarjoaa lisensittömän, avoin lähdekoodin standardin, joka tallentaa dataa, joka voidaan puolestaan siirtää analyysiohjelmistolle. MTConnect voidaan integroida tehtaisiin rajapintana ja se yhdistää datan keräyksen sovellukseen, yhdistää tämän puolestaan HTML-verkkosivuun ja sen jälkeen näyttää tämän toiminnon tehon toisiin verrattuna. Tämä yksinkertainen konsepti mahdollistaa sen, että yritykset, joilla on monimutkaisia koneita ja prosesseja, voivat digitoida valmistusympäristönsä vaivattomasti.

WAGO PFC100 -ohjaimissa on nyt MTConnect

Monia koneita ei ole varustettu liittymään suoraan MTConnect-sovittimeen ja agenttiin. Sen vuoksi WAGO on kehittänyt digitaalisen rajapinnan PFC100-ohjaimelle, joka mahdollistaa saumattoman siirron digitaaliselle valmistusalueelle. Tämä kattava digitaalinen rajapinta antaa komennon teolliselle PFC100-tulojärjestelmälle, jossa MTConnect-sovittimet ja agentit ovat jo integroituja. Fyysisesti se on SD-kortin muodossa, joka liitetään PFC100:ssa olevaan aukkoon. Ohjelmointia ei tarvita. Konetiedot, kuten signaalisarakkeet, energian kulutus, moottorien nopeudet tai vastaavat voidaan noutaa helposti. Tulot konfiguroidaan verkkoselaimen kautta ja analysoidaan reaaliaikaisesti. Ohjelmistosovellus, joka voi muuntaa dataa kattaviin kaavioihin tai taulukoihin, on ainoa vaatimus. Visualisoituihin tietoihin perustuen yritykset voivat valvoa, seurata ja arvioida niiden valmistusalueen kokonaistehoa ja parantaa taloudellisia tuloksiaan.

Suojaus luvattomalta käytöltä

MTConnect on puhtaasti pelkkä lukustandardi. Tämä tarkoittaa, että tiedot kerätään ja kuljetaan ohjaustasolle, missä ne arvioidaan. Ohjaustaso ei kuitenkaan lähetä tietoja yksittäisille koneille. Päin vastoin kuin OPC UA, MTConnect ei täytä mitään määritettyjä IT-tietomääräyksiä. Siitä on etuja, mutta myös haittoja. Käyttämällä PFC100-ohjainta aukot voidaan sulkea helposti ja turvallisesti, koska ohjain jo purkaa salauksen kaikesta datasta tuotantoalueelta ja siirtää sen ohjaustasolle turvallisen OpenVPN- tai IPsec-yhteyden kautta. Näin ollen MTConnect-standardi ja digitaalinen rajapinta WAGO PFC100:lle tarjoavat kiinnostavan ratkaisun yhtiöille, jotka toimivat Pohjois-Amerikan markkinoilla. WAGO tukee tällä hetkellä MTConnect Standard 1.3:a.

Teksti: Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO

Valokuva: WAGO

WAGO töissä

Lisätietoja Industry 4.0:sta

Standardit, modulaarisuus ja ennakoiva huolto: Tutustu uusiin aiheisiin ja ratkaisuihin prosessiteollisuuden seuraavassa sukupolvessa.

SmartDATA

Suunnitelmasta valmiiseen projektiin

Tietojen läpinäkyvyys koko arvoketjussa laskee kustannuksia. Vaakasuuntaisen integroinnin tukemiseksi WAGO tarjoaa smartDATA -suunnittelun.

Yhteyshenkilösi WAGOlla

Myynti

unternehmen-market-management-industry-process-gettyimages-154894764-435

Aiheeseen liittyvää:

Suositeltavaa lukemista

Lisätietoa prosessitekniikka-alasta

WAGO tarjoaa ratkaisuja kaikkiin alan haasteisiin olipa sitten kyseessä modulaarinen prosessiautomaatio, räjähdyssuojaus, tietoturva tai Process 4.0.

Räjähdyssuojaus

Tietoa, josta on apua

Ihmiset, ympäristö ja prosessit: Räjähdykseltä suojautuminen on ensisijaista ja se vaatii kokeneen kumppanin, joka osaa neuvoa tehokkaasti. WAGO on sinua varten.

Modulaarinen prosessiautomaatio

DIMA on tulevaisuutta

Modulaaristen järjestelmien konseptit ovat ratkaisu jatkuvasti vaihtuviin markkinoiden vaatimuksiin. WAGO tukee kehitysprosessiasi.