Einfacher Zugriff auf die Produktionsdaten

Mit UMCM (Universal Machine Connectivity for MES) hat MPDV einen einfachen, standardisierten Zugriff auf Produktionsdaten definiert. Basierend auf der VDI-Richtlinie VDI 5600 Blatt 3 stellt er eine einfache Schnittstelle zwischen Maschine und MES (Manufacturing Execution System) zur Verfügung (Bild 1). Diese neue Schnittstelle umfasst die physikalische Anbindung der Maschine sowie deren Software-Protokolle: Ein „MES-Connector“, der für alle MES-Anbieter auf einfachste Weise Maschinendaten liefert, die in einer MES-Lösung archiviert und weiter verarbeitet werden können. Maschinenhersteller brauchen sich mit UMCM nur noch darum zu kümmern, dass die erfassten Daten (Zählerstände, Prozesswerte, Maschinenstatus) in der spezifizierten Form zur Verfügung stehen. Somit reduziert sich der Aufwand zur Pflege komplexer Schnittstellen auf nahezu Null. Anwender können sich mit UMCM entspannt auf die per-Definition-Kompatibilität von Maschinen und MES-System verlassen. Spezielles Schnittstellen-Knowhow ist nicht mehr erforderlich. MES-Anbieter profitieren von der besseren Kalkulierbarkeit von Einführungsprojekten, da der Aufwand für Maschinenankopplungen mit UMCM gegen Null geht.

Auf dem Weg zum Standard

Der allseits bekannte OPC-Standard ist zwar bereits ein erster Schritt in Richtung der Standardisierung von Schnittstellen, beschränkt sich allerdings rein auf die Transportschicht. UMCM umfasst neben der Transportschicht auch die Anwendungsschicht. Einfache Datentelegramme übergeben Informationen wie Maschinenstatus, Mengen, Zählerstände oder Prozessdaten inklusive Zeitstempel an das MES-System. Ziel dieser Entwicklung ist ein quasi Plug-and-work-Standard zur unkomplizierten und zeitsparenden Anbindung von Maschinen und Anlagen an ein MES-System. Damit UMCM zum Marktstandard wird, müssen noch viele Anbieter vom neuen Prinzip der Coopetition überzeugt werden (Wortneuschöpfung aus Cooperation – Zusammenarbeit und Competition – Wettbewerb), welches im Zusammenhang mit Industrie 4.0 immer wieder mal genannt wird. Heutzutage versuchen sich Anbieter meist noch durch spezielle Zusatzfunktionen von ihren Mitbewerbern abzuheben und übersehen dabei, dass ein Großteil der Anwender nur wenige dieser Spezialfunktionen nutzt, da diese nur von einem Hersteller angeboten werden. Die wachsende Heterogenität in den Maschinenparks produzierender Unternehmen hat so zwangsweise zur Folge, dass nur ein kleines Set gemeinsamer Funktionen genutzt werden kann.

Genau hier setzt UMCM an und spezifiziert die Daten, die nahezu jede Maschine problemlos liefern kann und die für aussagekräftige Auswertungen in einem MES-System relevant sind. Bei UMCM übertragen Maschinen mittels einfacher Datentelegramme die wichtigsten Daten an ein MES-System. Dazu gehören:
• Zeitstempel,
• Produktionsfortschritt,
• Zählerstände,
• Maschinenstatus,
• Prozesswerte und
• Materialinformationen.
Als Transportschicht dienen bewährte Standards wie OPC UA oder File-basierter XML-Transfer. In den meisten Fällen lassen sich Maschinen damit quasi via Plug-and-work an ein MES-System ankoppeln (Bild 2). Dabei ist UMCM deutlich weniger komplex wie typische Branchenschnittstellen, wie zum Beispiel Euromap 63 oder Weihenstephaner Standard.