Emner
Digital og uafhængig med MTConnect

Den digitale omlægning kræver øget netværksforbindelse mellem forskellige komponenter, maskiner, produktionsanlæg og endda virksomheder. Gradvist udstyrer producenter deres maskiner til at kunne udveksle oplysninger.

Men mange maskiner, der i øjeblikket anvendes i forarbejdningsindustrien, fungerer stadig som lukkede enheder. I bedste fald har maskinerne adgang til sensorer til registrering af temperaturer, indstillingspunkter og cyklustider. Men de har ikke mulighed for at videresende disse værdifulde data. Dermed kan digitaliseringen allerede stoppe på maskinniveau.

Dine fordele ved MTConnect:

Det digitale MTConnect-interface til WAGO PFC100-controllere muliggør netværkstilslutning af maskiner ved hjælp af den licensfri open source-standard.
MTConnect er et universelt digitalt interface baseret på en simpel ETHERNET-standard, så det let kan integreres i eksisterende maskiner.
Dette simple koncept gør det muligt for virksomheder med komplekse maskiner og processer let at digitalisere deres fremstillingsmiljø.

Dette modsiger den grundlæggende filosofi bag industri 4.0: "Indsaml og brug data til at gøre processer mere effektive, til at producere med maksimal effektivitet og til at højne disse for at skabe konkurrencefordele." Det betyder, at industri 4.0 kun kan fungere, hvis alle de relevante oplysninger er tilgængelige på rette tid. Muligheden for at kunne overvåge, justere og styre alle aspekter af et fremstillingsområde i realtid bliver dermed endnu vigtigere. Maskiner skal kunne kommunikere med hinanden og med systemer på højere niveau. Derfor bliver tilgange, der tilstræber en fælles kommunikationsstandard, mere almindelige.

Et ensartet maskinsprog?

Selv om visionen om et ensartet maskinsprog lyder let og logisk, har der kun været nogle få konventionelle tilgange til en løsning. De er dog ofte besværlige og dyre at implementere. Hvis en maskine f.eks. allerede har en moderne controller, kan softwaren modificeres, så vigtige data kan sendes vis et netværk. Controllersoftwaren skal dog stadig programmeres af softwareeksperter, hvilket lyder dyrt og tidskrævende - og det er det også.

Mange maskiner, mange løsninger

En anden tilgang er at udstyre hver enkelt maskine med en individuelt udviklet applikation til at overvåge den. Men hvis der er mange maskiner på et fremstillingsområde, og der kræves en specifik applikation til hver enkelt maskine, kan det være enormt arbejdstidskrævende at udvikle dem alle. Derudover ville hver enkelt applikation kræve individuel vedligeholdelse og dokumentation. Er der en nemmere løsning til at finde og behandle data for de forskellige maskintyper, så koncepterne fra industri 4.0 kan implementeres? Et universelt, standardiseret maskinsprog?

Løsninger på markedet

Der har aldrig eksisteret ét enkelt maskinsprog. I Tyskland og Europa forlader virksomheder sig ofte på OPC UA som den konventionelle M2M-kommunikationsprotokol i industriel produktion i de tilfælde, hvor det er vigtigt at finde data fra forskellige maskintyper og konvertere disse data til oplysninger. Men i Nordamerika har man brugt en anden, meget interessant standard i godt 10 år: MTConnect. Grundlaget for projektet blev lagt i 2006 på det årlige møde for AMT (forbund for fremstillingsteknologi), der kan sammenlignes med det tyske VDMA. Dengang var det grundliggende problem i industriel produktion, at der ikke var et ensartet sprog mellem værktøjsmaskiner og andre systemer i produktionslinjen. Den første standard til registrering af alle maskindata til et overordnet virksomhedsniveau blev oprettet i 2008, MTConnect 1.0. MTConnect Institute blev grundlagt det efterfølgende år og var engageret i at udvikle standardsproget.

Registrering, oversættelse og visning med få udgifter

Overvågning af maskiner kan afdække og rapportere om flere problemer, før der opstår dyre fejl. Overvågning sætter specifikke tal på cyklustider og understøtter også planlægning og logistik. Det er her, MTConnect kommer ind: Det gør det muligt for virksomhederne at visualisere arbejdsgange på fremstillingsområderne, som giver dem yderligere muligheder for at optimere processer, afdække besparelsespotentialer og tage nødvendige skridt ud fra de oplysninger, de får Open source-standarden uden royalities løfter gennemprøvede internetprotokoller til at kunne omdanne data fra produktionsudstyr til et standardiseret format. I princippet leveres de data, der indsamles fra maskinerne, til en applikation, der på sin side oversætter disse data til læsbare målinger, der i sidste end muliggør fjernovervågning af maskinens status og aktivitet.

Adapter, agent og applikation

MTConnect-standarden beskriver 3 komponenter: En adapter, en agent og en applikation. Adapteren registrerer maskindata, standardiserer dem og overfører dem til agenten. Agenten følger en forskrevet XML-metode, der organiserer dataene i et standard format uanset den maskintype, der overvåges. Agenten bufrer dataene og videresender dem til applikationen på anmodning. Applikationen lagrer derefter dataene i en database og kan vise dem på en måde, som mennekser kan forstå. I teorien kan adapteren og agenten også betjenes separat i en "kun agent"-løsning. Diagrammer eller tabeler bruges til at præsentere udlæsningsdata fra maskinerne på en måde, der er lettere for brugerne at forstå.

Digitalt interface til gnidningsløs kommunikation

MTConnect kan dermed ses som et universelt, digitalt interface. Da det er baseret på en simpel ETHERNET-standard, kan det let integreres i eksisterende maskiner uden at afbryde fremstillingsprocessen. Denne løsning leverer en licensfri, open-source standar, der registrerer dataoplysninger, som den så kan videresende til en analysesoftware. MTConnect kan integreres i fabrikker som et interface og forbinder dataindsamleren med applikationerne, som så forbinder den til en HTML-webside og derefter viser effektiviteten for dette anlæg sammenlignet med andre. Ved at bruge dette simple koncept kan virksomheder med komplekse maskiner og processer let digitalisere deres fremstillingsmiljø.

WAGO PFC100-controllere omfatter nu MTConnect

Mange maskiner er ikke udstyret til at kunne tilsluttes direkte til MTConnect-adapteren og -agenten. Derfor har WAGO udviklet et digitalt interface til sin PFC100-controller, der muliggør gnidningsløs omlægning til et digitalt fremstillingsområde. Dette omfattende digitale interface kræver et industrielt PFC100-indgangssystem, hvori MTConnect-adaptere og -agenter allerede er integreret. Fysisk er det udformet som et SD-kort, som blot indsættes i kortåbningen på PFC100-controlleren. Der kræves ingen programmering. Maskindata, såsom signalkolonner, energiforbrug, motorhastigheder eller lignende kan let fremkaldes. Indgangene konfigureres ved hjælp af webbrowseren og analyseres i realtid. En softwareapplikation, der kan konvertere dataene til forståelige diagrammer og tabeller, er den eneste påkrævede tilføjelse. Ud fra de visualiserede data kan virksomheder overvåge, spore og evaluere den samlede effektivitet for deres fremstillingsområde og i sidste ende forbedre deres økonomiske resultat.

Beskyttelse imod uautoriseret adgang

MTConnect er udelukkende en læsbar standard. Det betyder, at de indsamlede oplysninger transporteres til et kontrolniveau, hvor de evalueres. Men kontrolniveauet sender ingen oplysninger til den enkelte maskine. I modsætning til OPC UA lever MTConnect ikke op til nogen definerede it-sikkerhedsbestemmelser. Det giver gåde fordele og ulemper. Ved at bruge PFC100-controlleren kan hullerne dog let og sikkert lukkes, da controlleren allerede krypterer alle data fra produktionsområdet og transporterer dem til kontrolniveauet via en sikker OpenVPN- eller IPsec-forbindelse. Dermed tilbyder MTConnect-standarden og et digitalt interface til WAGO PFC100 en interessant løsning til virksomheder, der er aktive på det nordamerikanske marked. WAGO understøtter i øjeblikket MTConnect Standard 1.3.

Tekst: Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO

Foto: WAGO

Du er altid velkommen til at kontakte os

WAGO Denmark A/S

Vi sidder klar ved telefonen og på mailen til at svare på dine spørgsmål.

Anbefalet læsning

Mere fra procesteknologiområdet

Hvad enten det handler om modulær procesautomation, eksplosionsbeskyttelse, cybersikkerhed eller Proces 4.0, har WAGO løsninger til enhver udfordring, som branchen står overfor.

Eksplosionsbeskyttelse

Viden, der hjælper

Mennesker, omgivelser og processer: Beskyttelses imod eksplosioner har førsteprioritet og kræver en erfaren partner til at rådgive dig effektivt. WAGO er der for dig.

Modulær procesautomation

DIMA er fremtiden

Modulære systemkoncepter er løsningen på de konstant skiftende markedskrav. WAGO understøtter din udviklingsproces.

Anbefalet læsning

WAGO i andre brancher

WAGO's teknologier inden for automation og elektrisk forbindelsesmateriel findes ikke kun inden for procesteknik. Find ud af, hvilke løsninger WAGO har til andre brancher.

Marine

Undervejs på fremtidens skib

Moderne fremdriftsteknologi, netværksundersystemer – automation og digitalisering er standard på skibe.

Energi

En branche under omlægning

Moderne automations- og digitaliseringsteknologier afføder smart grids.

Emner Digital og uafhængig med MTConnect