Konnektivitätsinitiative : Umati: VDW-Schnittstelle soll Plug&Play im Maschinenbau ermöglichen

Kunden von Maschinenherstellern fordern zunehmend, dass Maschinen einfach und zuverlässig in ihr jeweiliges „Ökosystem“ einzubinden sind. Plug & Play ist genau das, was es braucht um die Digitalisierung, wie sie im Kontext von Industrie 4.0 verstanden wird, voranzutreiben. Um das effizient zu realisieren, bedarf es offener, unabhängiger Schnittstellen. Deshalb wurde auf Initiative des VDW-Vorstands auf der Weltleitmesse EMO Hannover letzten September die Brancheninitiative Konnektivität für Industrie 4.0 gestartet. Jetzt, auf der AMB Stuttgart, gibt der VDW dem Kind einen neuen Namen und zeigt erste Anwendungen. UMATI, heißt die neue Marke die die Konnektivität international vorantreiben soll.

Umati steht für universal machine tool interface. Die Demoanwendungen, die auf der AMB Stuttgart zu begutachten sind, erarbeitete ein Kernteam von acht renommierten Werkzeugmaschinenanbietern (darunter DMG Mori, Liebherr-Verzahntechnik, Chiron, United Grinding Group, Grob, Emag, Heller) gemeinsam mit den wichtigsten deutschen Steuerungsherstellern (Beckhoff, Siemens, Fanuc, Heidenhain, Bosch Rexroth). Sie haben innerhalb eines Jahres über 100 Parameter bestimmt, die als Grundlage für die Erarbeitung der gemeinsamen Schnittstelle dient. Die Arbeitsgruppe konnte zudem 21 Use Cases für die neue, auf dem offenen Kommunikationsprotokoll OPC UA basierende Standardschnittstelle für Werkzeugmaschinen definieren. Übrigens: Als Anwendungspartner sind mittlerweile GF Machining Solutions und Pfiffner (FFG-Gruppe) aktiv.

Die an der Initiative beteiligten Unternehmen integrierten einen entsprechend konfigurierten OPC-Server in ihre jeweilige Maschinensteuerung und konnten sich „danach in kürzester Zeit mit dem jeweiligen Kommunikationspartner verbinden und Daten austauschen“, freut sich Prokop. Bislang war es eine sehr zeit- und kostenaufwändige Angelegenheit, Maschinen unterschiedlicher Hersteller in einer Produktionslinie miteinander kommunizieren zu lassen. Um Geschäftsmodelle geht es dem VDW hier in erster Linie nicht. Ein Lizenzmodell für Umati sei nicht angedacht. "Es geht rein um Konnektivität", erklärt Alexander Broos, Abteilungsleiter Forschung und Technik beim VDW. Um das gemeinsame Ziel der Digitalisierung voranzutreiben, müssten Unternehmen eben erstmal investieren. "Ein Wettbewerb unter den Unternehmen wäre nicht sinnvoll", verteidigt auch Wilfried Schäfer, Geschäftsführer VDW die Initiative.

Chiron zeigt die Anbindung eines Fräs-Dreh-Zentrums mit Fanuc-Steuerung an IGH.

DMG Mori stellt eine Anbindung eines Dreh-Fräs-Komplettbearbeitungszentrums mit Siemens-Steuerung an Adamos und IGH vor.

Emag verknüpft die Fanuc-Steuerung einer Vertikaldrehmaschine mit seinem Emag MultiMachineMonitor.

GF Machining Solutions hat eine Drahterodiermaschine mit Beckhoff-Steuerung an seine GFMS rConnect digital services und an IGH angebunden.

Heller lässt Fräszentren mit Siemens-Steuerungen mit der Siemens MindSphere und IGH kommunizieren

Grob bindet seine Fräszentren aus der Siemens-Steuerung an die Siemens MindSphere, IGH und die eigene Plattform GROB.NET4Industry an. Diese nutzt Grob auch für die Anbindung einer Heidenhain-Steuerung und die Integration weiterer Maschinen mit unterschiedlichen anderen Steuerungen.

Liebherr-Verzahntechnik demonstriert, wie je eine mit Siemens ausgestattete Verzahnungsfräs- und -schleifmaschine an das Liebherr Manufacturing System LMS 4.0 angebunden sind.

Pfiffner, FFG-Gruppe, konnektiert zu IGH von einer Rundtaktmaschine mit Bosch Rexroth-Steuerung aus.

Die United Grinding Group hat eine Schleifmaschine mit Fanuc-Steuerung an ihre United Grinding Digital Solutions und IGH angebunden.

Beckhoff zeigt einen Technologieträger mit eigener Steuerung, der an das Beckhoff TC3 OPC UA und an IGH angebunden ist.

Bosch Rexroth hat ebenfalls eine eigene MTX-Steuerung mit seinem Bosch Rexroth Active Cockpit und IGH verbunden

Trumpf legt den Arbeitsschwerpunkt auf die Informationsmodellierung in Zusammenarbeit mit dem ISW. Darüber hinaus hat Trumpf ebenfalls ein Proof-of-Concept zur Anbindung der Referenzimplementierung der Transformationsengine mit dem ISW gestartet.

Als rein deutsche Arbeitsgruppe gestartet, war internationale Kooperation von Anfang an das Ziel der Brancheninitiative. Besonders gefreut hat den VDW der Beitritt des japanischen Unternehmens Fanuc. "Ein guter Schritt in die Internationalisierung", so Prokop. Weitere Gespräche liefen auch mit dem US-amerikanischen Schwesterverband AMT, besonders bezüglich deren offener Schnittstelle MTConnect. Derzeit wird geprüft, inwieweit Teile davon in umati übernommen werden können oder langfristig eine Angleichung beider Standards realisiert werden kann. Auch Japan, China und Südkorea signalisierten bereits Interesse an dem neuen Standard. Wobei Erstere noch etwas zögerlich hinsichtlich der Kooperation mit Mitbewerbern oder verwandten Industrien seien, so Prokop.

Nicht zuletzt ist der VDW seit Juni dieses Jahres Mitglied der OPC Foundation, dem Träger von OPC UA. „Um die Jahreswende werden wir für unsere Aktivität eine so genannte Joint Working Group mit der OPC Foundation einrichten“, kündigte Prokop an. „Ab dem Zeitpunkt kann sich die internationale Werkzeugmaschinengemeinde an der Revision und Verbreitung unseres Standards beteiligen. Diese Rückmeldungen zu den Kundenbedürfnissen aus aller Welt wird uns dem Ziel eines einheitlichen, weltweit akzeptierten Konnektivitätsstandards einen weiteren, wichtigen Schritt näherbringen.“