umati steuert sicher durch hohe Wellen

Das Jahr 2020 war für umati und die Werkzeugmaschinenstandardisierung trotz der Corona-Einschränkungen ein sehr erfolgreiches Jahr. Im September wurde die finale Version der OPC UA for Machine Tools veröffentlicht. Gleichzeitig wurde die umati-Community weiter ausgebaut. Weitere Technologiegruppen wurden gewonnen. Abgeschlossen wurde das Jahr mit einem umati-Web-Event.

Im Zeichen der Pandemie befanden sich sowohl OPC-UA-Standardisierungsaktivitäten als auch die umati-Community im vergangenen Jahr in schwierigem Fahrwasser mit hohen Wellen. Die Reise- und Kontaktbeschränkungen erschwerten die Standardisierungsarbeit. Messen fielen aus und bremsten die Verbreitung von umati als Community für die Durchsetzung dieser Standards in der Industrie. Dennoch wurde intensiv gearbeitet und alle Beteiligten konnten das Jahr versöhnlich abschließen.

Der wichtigste Schritt war die Veröffentlichung der Spezifikationen OPC 40501-1 „UA for Machine Tools“ [1] und OPC 40000-1 „UA for Machinery“ [2]. Damit sind die Standards nun weltweit verfügbar, aber erst die Umsetzung in Anwendungen und Produkten bringt Nutzen für die Kunden. Damit dies möglichst reibungslos funktioniert, hat die Werkzeugmaschinengruppe bereits im Sommer 2020 so genannte Plugfeste durchgeführt, um die Spezifikation zu implementieren und die Interoperabilität zu verifizieren.

Gleichzeitig hat das ISW Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen Stuttgart für die Fachöffentlichkeit eine Beispielimplementierung der OPC UA for Machine Tools auf Basis des open62541.org-Projekts [3] gemacht. Sie war wichtig, um eine gemeinsame Testgrundlage zu haben. Sie wurde auf verschiedene Weise genutzt. Auch bietet sie einen einfachen Einstieg in die reale Umsetzung der Spezifikation und ist Basis für den öffentlich erreichbaren Beispielserver [4]. Damit die Implementierung auch in Zukunft von allen Partnern genutzt und durch andere Technologiegruppen erweitert werden kann, wurde sie als Open-Source-Projekt Ende November 2020 veröffentlicht [5].

Durch den Erfolg der Werkzeugmaschinen-Plugfeste inspiriert nutzte die OPC-UA-Arbeitsgruppe des VDMA-Forums für Glastechnik die umati-Demonstratorinfrastruktur für die Durchführung virtueller Plugfeste im November und Dezember. In diesen wurde der Spezifikationsentwurf „UA for Glass Technology“ umfangreich erprobt. Diese Gruppe plant bereits, die Erweiterung der Beispielimplementierung der umati-Community für sich zu nutzen. Auf einen Schlag durfte die umati-Community die acht Unternehmen dieser Gruppe als neue umati-Partner begrüßen.

Die vereinfachte Vernetzung von Werkzeugmaschinen über umati kommt selbst in Zeiten von Einschränkungen wegen einer Pandemie voran. Foto: DMG Mori

An zwei Tagen bot das umati Web-Event ein wechselndes Programm an Best Practices und Meet-the-Experts. Bild: VDW

An den Ständen hatten Besucher und Besucherinnen die Möglichkeit, mit den Experten direkt in Kontakt zu treten. Bild: VDW

Mit der Veröffentlichung der Spezifikation 40501-1 werden nun neun Anwendungsfälle (Use Cases) adressiert. Allerdings gilt es, noch zahlreiche weitere Use Cases zu betrachten. Dazu hat die Joint Working Group das Backlog analysiert und priorisiert. 2021 werden drei weitere Use Cases angegangen. Dabei handelt es sich zum einen um eine harmonisierte Schnittstelle zur Kommunikation mit Automatisierungsgeräten wie Robotern, die Erweiterung und Ergänzung von weiteren kennzahlen-relevanten Daten sowie die Überarbeitung der OPC 40502 UA for CNC Systems (Veröffentlichung 2017) [6], damit diese einfach zusammen mit der 40501 eingesetzt werden kann.

Bei der Automatisierungsschnittstelle ist eine intensive Abstimmung mit Roboter- und Automatisierungssystemherstellern im VDMA notwendig, aber auch mit den Kunststoff- und Gummimaschinen und deren europäischen Verband Euromap. Sie haben vergleichbare Anforderungen, die berücksichtigt werden müssen. Auch geht die gemeinsame Arbeit in der OPC UA for Machinery Joint Working Group weiter. Die dort erzielten Ergebnisse werden auch in die 40501 einfließen.

Die Gruppen der VDMA AG Additive Manufacturing und Laser Systems haben 2020 genutzt, um einen Fahrplan für die jeweilige Erarbeitung einer OPC-UA-Schnittstelle zu erarbeiten. Sie wurden von der Werkzeugmaschinengruppen entsprechend unterstützt und beraten. Aufbauend auf der 40501 werden jeweils technologiespezifische Companion Specifications entstehen.

Highlight zum Jahresende war das erste umati Web-Event. Im Rahmen einer virtuellen Messe konnten umati-Partner Produkte präsentieren, die die beiden OPC-UA-Spezifikationen implementiert hatten. Dafür stand die umati-Demonstratorinfrastruktur in neuem Gewand vollumfänglich zur Verfügung. Von dem Angebot machten die umati-Corepartner Grob, Heller, Liebherr-Verzahntechnik, Trumpf und United Grinding Gebrauch. Ergänzt wurde das Event durch eine Reihe von Vorträgen, einerseits der beteiligten Partner, andererseits im Rahmen von Meet-the-Experts-Runden, bei denen die Technologie OPC UA und die Motivation für das Engagement bei umati vorgestellt wurden. Insgesamt eine kleine, feine Veranstaltung und gleichzeitig ein Versuchsballon, umati in Zeiten von nicht oder nur virtuell stattfindenden Messen voranzubringen. Der nächste Schritt wird ein umati Web-Event im Rahmen der METAV digital sein [7].

Mit weiteren Technologiegruppen wurden im intensiven Austausch die ersten Schritte zur Integration in die umati-Community besprochen. 2021 erwarten wir sichtbare Ergebnisse und freuen uns auf eine wachsende Community und neue Möglichkeiten, umati und den damit erreichbaren Mehrwert für Kunden zu präsentieren.

[1] http://umati.org/ua4mt

[2] http://umati.org/ua4m

[3] https://open62541.org/

[4] opc.tcp://opcua.machinetool.app:4840

[5] https://github.com/umati/Sample-Server

[6] https://reference.opcfoundation.org/v104/CNC/v100/docs/

[7] https://metav-digital.de