Subiecte 28 iulie 2020
Digitizare şi independenţă cu MTConnect

Tranziţia la mediul digital necesită reţelizare crescută între componente, utilaje, unităţi de producţie şi chiar companii. Treptat, producătorii îşi dotează utilajele pentru schimbul de informaţii.

şi totuşi multe utilaje folosite în prezent în industria de procesare încă funcţionează ca unităţi închise. În cel mai bun caz, utilajele au acces la senzori pentru detectarea temperaturii, a valorilor de referinţă şi duratelor ciclurilor. Cu toate acestea nu au posibilitatea de a redirecţiona aceste date preţioase. Astfel, digitizarea se poate opri deja la nivel de utilaj.

Avantajele interfeţei MTConnect:

Interfaţa digitală MTConnect pentru controlere WAGO PFC100 permite reţelizarea utilajelor cu un standard fără licenţă, open-source.
MTConnect este o interfaţă digitală standard bazată pe standardul ETHERNET, deci poate fi integrată uşor în utilaje existente.
Acest concept simplu permite companiilor cu utilaje şi procese complexe să îşi digitizeze fără efort mediul de producţie.

Aceasta contrazice filosofia de bază a conceptului Industry 4.0:“„Colectaţi şi utilizaţi date pentru a eficientiza procesele şi producţia şi pentru a folosi această eficientizare ca avantaj concurenţial.” Prin urmare conceptul Industry 4.0 poate funcţiona doar dacă toate informaţiile relevante sunt disponibile la momentul potrivit. Prin urmare, posibilitatea de a monitorizare, ajusta şi controla în timp real fiecare aspect al unei zone de producţie devine tot mai importantă. Utilajele trebuie să poată comunica între ele şi cu sisteme de nivel superior. Din acest motiv, devin tot mai comune abordările care urmăresc un standard de comunicare comun.

Un limbaj universal pentru utilaje?

Deşi viziunea unui limbaj universal pentru utilaje sună uşor şi logic, există doar câteva abordări convenţionale în acest domeniu. Totuşi, acestea sunt adeseori dificil şi costisitor de implementat. De exemplu, dacă un utilaj are deja un controler modern, software-ul poate fi modificat astfel încât să se poată trimite date importante prin reţea. Cu toate acestea, software-ul controlerului trebuie programat de specialişti în software, ceea presupune bani şi timp.

Multe utilaje, multe soluţii

O altă abordare este dotarea fiecărui utilaj cu o aplicaţie proiectată individual pentru monitorizarea acestuia. Totuşi, dacă sunt prezente mai multe utilaje în zona de producţie şi este necesară o aplicaţie specifică pentru fiecare utilaj, dezvoltarea tuturor aplicaţiilor poate presupune o cantitate extrem de mare de muncă. În plus, fiecare aplicaţie ar necesita întreţinere şi documentare separată. Există o soluţie mai uşoară pentru detectarea şi procesarea datelor pentru diverse tipuri de utilaje pentru implementarea conceptului Industry 4.0? Un limbaj universal, standardizat pentru utilaje?

Soluţii pe piaţă

Nu a existat niciodată un singur limbaj pentru utilaje. În Germania şi Europa, companiile se bazează adeseori pe OPC UA ca protocol de comunicare între utilaje în producţia industrială în cazurile în care este important să se detecteze date de la diverse tipuri de utilaje şi să se convertească respectivele date în informaţii. În America de Nord, se utilizează de zece ani un standard foarte interesant: MTConnect. Baza proiectului a fost pusă în 2006 la întrunirea anuală a Asociaţiei pentru Tehnologie de Producţie (AMT este echivalentul american al instituţiei VDMA din Germania). La momentul respectiv, problema de bază în producţia industrială era în continuare faptul că nu exista un limbaj universal între utilajele de prelucrare şi celelalte sisteme din linia de producţie. Primul standard pentru înregistrarea tuturor datelor de la utilaje la un nivel ierarhic superior a fost creat în 2008, MTConnect 1.0. Institutul MTConnect a fost fondat în anul următor, dedicat dezvoltării limbajului standard.

Detecţie, traducere şi afişare cu cheltuieli reduse

Monitorizarea utilajelor poate descoperi şi raporta mai multe probleme înaintea producerii de defecţiuni costisitoare. Monitorizarea furnizează cifre exacte despre durata ciclurilor şi susţine planificarea şi logistica. Aici intervine MTConnect: permiţând companiilor să vizualizeze fluxurile de lucru în zonele de producţie, face posibilă optimizarea proceselor, descoperirea de economii potenţiale şi luarea de măsuri necesare pe baza informaţiilor obţinute. Standardul open-source, fără licenţă utilizează protocoale de internet probate pentru a transforma date de la echipamentele de fabricaţie într-un format standardizat. În principiu, datele obţinute de la utilaj sunt furnizate într-o aplicaţie, care le transformă la rândul său în valori lizibile, care permit în ultimă instanţă monitorizarea de a distanţă a stării şi activităţii utilajului.

Adaptor, agent şi aplicaţie

Standardul MTConnect descrie trei componente: un adaptor, un agent şi o aplicaţie. Adaptorul înregistrează date de la utilaj, le standardizează şi le transferă agentului. Agentul urmează o metodă XML prescrisă care organizează datele în format standard, indiferent de tipul de utilaj monitorizat. Agentul stochează datele şi le redirecţionează aplicaţiei la cerere. Aplicaţia stochează ulterior datele într-o bază de date şi le poate afişa într-o formă inteligibilă persoanelor. În teorie, adaptorul şi agentul pot fi acţionate separat într-o soluţie „doar agent”. Se utilizează diagrame sau tabele pentru prezentarea datelor de la utilaje într-un mod mai uşor de înţeles de către utilizatori.

Interfaţă digitală pentru comunicare fără probleme

MTConnect poate fi considerat astfel drept o interfaţă digitală universală. Deoarece este bazat pentru standard ETHERNET simplu, poate fi integrat uşor în utilaje existente fără întreruperea procesului de fabricaţie. Soluţia oferă un standard open-source fără licenţă care înregistrează date pe care le poate transfera la rândul său unui software de analiză. MTConnect poate fi integrat în fabrici ca interfaţă şi conectează colectorul de date la aplicaţie, o conectează pe aceasta la un website HTML şi afişează ulterior eficienţa acestei facilităţi în comparaţie cu altele. Prin utilizarea acestui concept simplu, companiile cu utilaje şi procese complexe îşi pot digitiza cu uşurinţă mediul de producţie.

Controlerele WAGO PFC100 includ acum MTConnect

Multe utilaje nu sunt dotate pentru conectare directă la adaptorul şi agentul MTConnect. De aceea WAGO a dezvoltat o interfaţă digitală pentru controlerul PFC100 care permite transformarea fără probleme într-o zonă de producţie digitală. Această interfaţă digitală comandă un sistem de introducere industrial PFC100 în care sunt deja integrate adaptoare şi agenţi MTConnect. Fizic, se manifestă sub forma unui card SD, care este introdus în fanta prevăzută în acest scop în controlerul PFC100. Nu este necesară programare. Se pot apela uşor date de la utilaje, precum coloanele de semnal, consumul de energie, turaţiile motoarelor sau date similare. Datele introduse sunt configurate prin browser web şi sunt analizate în timp real. Singura cerinţă suplimentară este o aplicaţie software care să poată converti datele în diagrame sau tabele inteligibile. Pe baza datelor vizualizate, companiile pot monitoriza, urmări şi evalua eficienţa totală a zonei de producţie şi îşi pot îmbunătăţi astfel rezultatele economice.

Protecţie contra accesului neautorizat

MTConnect este doar un standard fără prelucrare. Aceasta înseamnă că informaţiile sunt colectate şi transportate la un nivel de control unde sunt evaluate. Cu toate acestea, nivelul de control nu transmite nicio informaţie utilajelor individuale. Spre deosebire de OPC UA, MTConnect nu satisface nicio normă de securitate IT definită. Acest fapt are avantaje şi aspecte negative. Cu toate acestea, prin utilizarea controlerului PFC100, breşele pot fi închise uşor şi sigur, deoarece controlerul criptează deja toate datele din zona de producţie şi la transportă la nivelul de control printr-o conexiune securizată OpenVPN sau IPsec. Astfel, standardul MTConnect şi o interfaţă digitală pentru controlerul WAGO PFC100 oferă o soluţie interesantă pentru companii care activează pe piaţa nord-americană. WAGO susţine în prezent standardul MTConnect 1.3.

Text: Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO

Fotografii: WAGO

WAGO la lucru

Mai multe despre Industry 4.0

Standarde, modularitate şi întreţinere predictivă: Descoperiţi subiecte şi soluţii noi pentru generaţia următoare din industria de prelucrare.

SmartDATA

De la proiectare la proiectul finalizat

Transparenţa datelor de-a lungul întregului lanţ de valoare adăugată scade costurile. Pentru a sprijini integrarea pe orizontală, WAGO oferă smartDATA Engineering.

Interviu

Producţia adaptabilă

Standardele uniforme contribuie la structurarea proceselor şi a comunicării. Dr. Tobias Voigt, de la Universitatea Tehnică din München ne explică mai mult.

Persoana dvs. de contact la WAGO

WAGO Kontakttechnik Romania SRL

Oferte de servicii suplimentare:

Lectură recomandată

Mai multe din domeniul tehnologiei proceselor

Indiferent dacă este vorba de automatizarea proceselor modulare, despre protecţia contra exploziilor, securitate cibernetică sau tendinţa Process 4.0, WAGO oferă soluţii pentru orice provocare cu care se confruntă industria.

Protecţia contra exploziilor

Cunoştinţe care sunt de folos

Oamenii, mediul şi procesele: protecţia împotriva exploziilor are prioritate şi necesită un partener cu experienţă, care să vă sfătuiască în mod eficient. WAGO se află acolo pentru dvs.

Automatizare a proceselor modulare

DIMA este viitorul

Conceptele de sisteme modulare sunt soluţia la exigenţele în continuă schimbare ale pieţelor. WAGO vă susţine procesul dvs. de dezvoltare.

Subiecte 28 iulie 2020 Digitizare şi independenţă cu MTConnect