Das „Universal Machine Tool Interface“ (Umati) war das bestimmende Thema der diesjährigen EMO. Hier erfahren Sie, welchen Nutzen der kommende Datenstandard für Fertigungsbetriebe hat.

Der neue Standard verspricht, eine gemeinsame Schnittstelle für Maschinen und Steuerungen, Unternehmens-IT, CAM und Cloud-Anwendungen zu werden. Fertigungs- und Maschinendaten lassen sich zukünftig leichter durch Software erfassen, auswerten und verarbeiten. Damit wird Umati aller Voraussicht nach ein großer Schritt vorwärts für die Effizienz der Betriebe. Auch für Anwendungen wie Industrie 4.0, IoT, Data Mining und KI stehen bald mehr Daten zur Verfügung.

Das Projekt Umati hat der Verband VDW zur EMO 2017 offiziell gestartet. Neben deutschen Maschinenbauern arbeiten viele internationale Maschinenhersteller sowie alle großen Steuerungsanbieter an der Initiative mit. Auf der diesjährigen EMO beteiligten sich 70 Unternehmen aus 10 Ländern an einer Demonstration von Umati. dabei tauschten eine Vielzahl von Maschinen, Steuerungen und Software verschiedener Hersteller Daten aus.

Umati basiert auf etablierten Standard

Die Entwicklung von Umati schreitet auch deswegen so schnell voran, weil sie auf einer bewährten Basis aufsetzt. Technische Grundlage ist der Datenaustausch-Standard OPC UA. Teil dieses Standards ist ein Datenmodell, mit dem sich Parameter und Semantik übertragen lassen. Dieses Datenmodell nutzt Umati in Form einer „OPC UA Companion Specification“. Diese zusätzliche Spezifikation beschreibt Zustände und Aktivitäten der Fertigung. Umati wird vor Ort implementiert in Form eines OPC-UA-Servers, der mit OPC-UA-Clients in Maschinen, Steuerungen und Software kommuniziert. 

Für Umati Version 1.0 sind folgende Zielanwendungen definiert:

• - Identifikation von Maschinen verschiedener Hersteller
• - Schnellüberblick, ob die Produktion läuft
• - Übersicht über die Werkstücke im Fertigungsauftrag
• - Übersicht über die Laufzeiten des Fertigungsauftrags
• - Übersicht über den Betriebszustand der Maschine
• - Überblick über anstehende manuelle Tätigkeiten
• - Fehler- und Warnungsübersicht
• - Informationen für KPI-Auswertungen bereitstellen
• - Verbrauchsstatistik von Medien und Energie erstellen
• - Übersicht über Werkzeugdaten erhalten

Voraussichtlich ab 2020 kommen Umati-fähige Produkte auf den Markt.

Vernetzung von Produktionsanlagen wird einfacher

Sofern die Hersteller von Hard- und Software Umati konsequent umsetzen, dürfte für Fertigungsbetriebe in Zukunft einiges leichter werden. Unternehmen wollen ihre Nebenzeiten straffen, Ausfälle verhindern, den Durchsatz steigern, Energie sparen und vieles mehr. Die Grundlage für solche Verbesserungen sind Daten, detailliert und in Echtzeit. Doch die sind in der heutigen Fertigung schwer zu erlangen. Wenn die MES-Software Daten aus einer Maschinensteuerung braucht, muss die Schnittstelle dafür einzeln entwickelt werden. Soll das MES auch Daten aus der Werkzeugverwaltung auswerten, ist eine weitere Entwicklung fällig. Das dauert und kostet. Mit Umati entfällt dieser Aufwand. Darum wird es bald Dashboards für Umati geben, die in Echtzeit viele Daten aus der Fertigung zeigen. Ein solches Demo-Dashboard war schon auf der EMO 2019 zu sehen. Aus diesen in Echtzeit erfassten Daten kann die Software leicht Auswertungen über längere Zeiträume generieren.

Damit wird erstmals eine solide Datenbasis für die Optimierung der Produktion auf einfache Weise abrufbar sein. Das erleichtert zum Beispiel die Nutzung von Kennzahlen zur Verbesserung der Produktionsabläufe.

Fertigungsdaten bald einfacher verfügbar

Bei vielen CAM-Projekten erleben wir, dass in Betrieben genaue Daten zur Fertigung kaum vorhanden sind. Denn Steuerungen und Software bieten meist keine ausreichenden Auswertungsmöglichkeiten. Deswegen sind Betriebe oft auf Schätzungen angewiesen, um ihre Effizienz zu beurteilen. Manchmal könnten ganze Maschinenanschaffungen unterbleiben, wenn es möglich wäre, die vorhandenen Kapazitäten besser zu nutzen. Dahin dürfte Umati ein Schritt nach vorne werden. Wie groß dieser Schritt ist, wird sich bald herausstellen.

Behalten Sie die Umati-Tauglichkeit bei Neuanschaffungen von Maschinen und Steuerungen im Auge. Sie dürfte in den nächsten Jahren wichtig werden.