Select language

Thema's
Digitaal en onafhankelijk met MTConnect

De digitale verandering vereist dat verschillende bedrijven, productielocaties, machines en componenten toenemend netwerken. Als gevolg hiervan gaan fabrikanten hun machines geleidelijk afstemmen op de uitwisseling van informatie.

Maar veel machines die momenteel in de procesindustrie worden gebruikt, werken nog steeds als zelfstandige eenheden. Veelal beschikken de machines echter over sensoren voor de registratie, zoals temperaturen, normwaarden en cyclustijden. Ze missen echter het vermogen, om deze waardevolle gegevens door te geven. Daarmee zou de digitalisatie al in de machine eindigen.

Zo profiteert u van MTConnect:

  • De digitale MTConnect-interface voor de WAGO-controller PFC100 maakt het netwerken van machines via een licentievrije open-source-standaard mogelijk.
  • MTConnect als universele digitale interface is gebaseerd op een eenvoudige ETHERNET-standaard en kan gemakkelijk worden geïntegreerd in bestaande machines.
  • Het eenvoudige concept stelt bedrijven met complexe machines en processen in staat om moeiteloos hun productieomgeving te digitaliseren.

Dit is in tegenspraak met het basisidee van Industrie 4.0:"Gegevens verzamelen en gebruiken, om processen effectiever en maximaal efficiënt te maken en om concurrentievoordelen te creëren". Industrie 4.0 kan dus alleen werken als alle relevante informatie op het juiste moment beschikbaar is. Dit maakt het steeds belangrijker, om elk aspect van een productiegebied in real time te kunnen controleren, aanpassen en besturen. Machines moeten met elkaar en met systemen op een hoger niveau kunnen communiceren. Om deze reden komen benaderingen die streven naar een gemeenschappelijke communicatiestandaard steeds vaker voor.

Een uniforme machinetaal?

Hoewel de grote visie van een uniforme machinetaal zo eenvoudig en logisch klinkt, zijn er tot nu toe maar een paar conventionele benaderingen. Deze zijn meestal moeilijk en erg duur om te implementeren. Als een machine bijvoorbeeld al een controller heeft, kan de programmering worden gewijzigd om het doorgeven van belangrijke gegevens via een netwerk mogelijk te maken. Het programma van de controller moet in elk geval professioneel worden herzien. Klinkt tijdrovend en duur - is ook zo.

Vele machines, vele oplossingen

Een andere benadering is om elke machine met een individuele applicatie uit te rusten die deze kan controleren. Als er echter meerdere machines in één productiegebied aanwezig zijn, is voor elke afzonderlijke machine een individuele applicatie vereist, waarvan de ontwikkeling zeer arbeidsintensief kan zijn. Bovendien moet elke applicatie afzonderlijk worden beheerd en gedocumenteerd. Maar is er een eenvoudigere oplossing voor het vastleggen en verwerken van gegevens van verschillende machinetypes, om het Industrie 4.0-idee te realiseren? Een universele, gestandaardiseerde machinetaal?

Oplossingen op de markt

Er is echter allang niet één machinetaal. In Duitsland en Europa vertrouwen bedrijven vaak op OPC UA als een gangbaar M2M communicatieprotocol in de industriële productie als het gaat om het vastleggen van gegevens van verschillende machinetypes en het omzetten in informatie. Vooral in Noord-Amerika is er sinds zo'n tien jaar een andere, vrij interessante standaard: MTConnect. Het project begon in 2006 tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de AMT (Association for Manufacturing Technology, de Amerikaanse organisatie is vergelijkbaar met de VDMA). In die tijd was het fundamentele probleem van de verwerkende industrie dat er geen gemeenschappelijke taal bestond tussen werktuigmachines en andere apparatuur in de productie. Al in 2008 was MTConnect 1.0 de eerste standaard voor het opnemen van alle machinegegevens op een hoger bedrijfsniveau. Het volgende jaar werd het MTConnect Institute opgericht, dat zich bezighoudt met de verdere ontwikkeling van de standaardtaal.

Registreren, vertalen en presenteren met weinig moeite

Monitoring van machines kan verschillende problemen opsporen en rapporteren, voordat kostbare defecten optreden. Het geeft concrete cijfers over de cyclustijden en ondersteunt daarmee de planning en logistiek. Hier komt MTConnect om de hoek kijken, waardoor bedrijven werkprocessen in productiegebieden kunnen visualiseren en optimaliseren om besparingspotentieel en de noodzaak van actie te ondekken door middel van de verkregen informatie. De licentievrije open source-standaard maakt gebruik van beproefde internetprotocollen om gegevens van productie-installaties in een gestandaardiseerd formaat om te zetten. In principe worden de verkregen machinegegevens toegankelijk gemaakt voor een applicatie, die ze in leesbare meetgegevens vertaalt, waarmee op afstand bewaking van status en activiteit van een machine kan worden uitgevoerd.

Adapter, agent en applicatie

De standaard MTConnect bestaat uit drie componenten: een adapter, een agent en een applicatie. De adapter legt machinegegevens vast, normaliseert deze en verzendt deze naar de agent. De agent volgt een voorgeschreven XML-schema dat de gegevens in een standaardformaat organiseert, ongeacht welk machinetype wordt bewaakt. De agent slaat de gegevens op en stuurt deze op verzoek naar de applicatie door. Vervolgens kunnen de gegevens die zijn opgeslagen door de applicatie in een database op een begrijpelijke manier worden weergegeven. Theoretisch kunnen adapter en agent ook afzonderlijk in een only-agent-oplossing worden ingezet. Om de prestatiegegevens van de machine te illustreren, worden diagrammen of tabellen gebruikt die gemakkelijk te begrijpen zijn voor de gebruikers.

Digitale interface voor naadloze communicatie

MTConnect kan dus worden gezien als een universele digitale interface. Omdat MTConnect op een eenvoudige Ethernet-standaard gebaseerd is, kan het zonder procesonderbrekingen eenvoudig worden geïntegreerd in bestaande machines. Deze oplossing biedt een licentievrije open source-standaard die de informatie vastlegt en naar een analysesoftware kan doorsturen. MTConnect integreert zich als een interface in fabrieken, verbindt de gegevensverzamelaar met de applicatie, koppelt deze wederom aan een HTML-website en toont vervolgens de efficiëntie van de site ten opzichte van andere sites. Met dit eenvoudige concept kunnen bedrijven met complexe machines en processen moeiteloos hun productieomgeving digitaliseren.

Controller PFC100 van WAGO kan nu MTConnect

Veel machines zijn niet voor een directe communicatie met de adapter en agent van MTConnect ontworpen. Daarom heeft WAGO nu voor zijn PFC100-controller een digitale interface ontwikkeld die een naadloze overgang naar een gedigitaliseerd productiegebied mogelijk maakt. Deze uitgebreide digitale interface beschikt over een industrieel PFC100-invoersysteem dat de adapter en de agent van MTConnect al heeft geïntegreerd. Fysiek gezien komt dit in de vorm van een SD-kaart, die eenvoudig in het daarvoor bestemde slot op de PFC100 wordt ingestoken. Programmatie is niet vereist Machinegegevens, zoals signaaltorens, energieverbruik, motortoerentallen en dergelijke kunnen gemakkelijk worden opgeroepen. De ingangen worden via de webbrowser geconfigureerd en in realtime geanalyseerd. Alleen een softwareapplicatie die de gegevens in begrijpelijke diagrammen of tabellen omzet, is daarnaast vereist. De gevisualiseerde gegevens stellen bedrijven in staat om de algehele efficiëntie van hun productieactiviteiten te bewaken, volgen, evalueren en uiteindelijk efficiënter te maken.

Bescherming tegen ongeoorloofde toegang

MTConnect is een pure read-only standaard. Dit betekent dat informatie wordt verzameld en naar een besturingsniveau wordt getransporteerd, waar het wordt geëvalueerd. Het besturingsniveau verzendt echter geen informatie naar de afzonderlijke machines. In tegenstelling tot OPC UA voldoet MTConnect niet aan gedefinieerde IT-beveiligingsstandaarden. Dit kan zowel voordelen als negatieve aspecten met zich meebrengen. Door gebruik van de PFC100 controller kan de leemte echter gemakkelijk en veilig worden opgevuld, omdat alle gegevens uit het productiegebied al zijn gecodeerd in de controller en via een beveiligde OpenVPN- of IPsec-verbinding naar het besturingsniveau zijn getransporteerd. Dit maakt de MTConnect-standaard net zoals de oplossing met de digitale interface voor de PFC100 van WAGO uitermate interessant voor bedrijven die ook actief zijn op de Noord-Amerikaanse markt. WAGO ondersteunt momenteel de standaard MTConnect 1.3.

Tekst: Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO

Foto: WAGO

Uw contactpersoon bij WAGO

Market Management Industry Process