OPC UA brengt meettechnologie dichterbij de productie

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) brengt de productie en de meetkamer dichter bijeen. Het wordt gemakkelijker om closed loop systemen te ontwikkelen nu de data-overdracht gestandaardiseerd gaat verlopen. Daarmee kunnen veel bedrijven hun productiviteit verhogen. Dat zeggen aanbieders van meettechnologie die dit jaar meedoen aan de Quality area op de Metav 2020.

Op de metaalbewerkingsbeurs in Düsseldorf tonen meerdere machinebouwers hoe ze de Umati, gebaseerd op de fabrikant onafhankelijke communicatiestandaard OPC UA, integreren in hun CNC-machines en CMM’s. Na de EMO wordt de Metav 2020 de tweede grote showcase voor Umati. Verwacht wordt dat de standaard later dit jaar wordt vrijgegeven.

Quality area op METAV 2020 toont de mogelijkheden van gestandaardiseerde communicatie tussen meetmachine en bewerkingscentra

Meer richten op geautomatiseerde meetprocessen

Meettechniek wordt tot nog toe slechts sporadisch op een gestandaardiseerde manier geïntegreerd in een netwerk met andere machines en softwareproducten. Met Industrie 4.0 verandert dit. OPC UA  belooft de integratie gemakkelijker te maken via de Companion Specifications, in ieder geval voor nieuwe productielocaties. “Hierdoor kunnen we ons in de toekomst sterker richten op de implementatie van geautomatiseerde meetprocessen en metrologietoepassingen, wat echt waarde toevoegt”, zegt Tobias Ischen, Product Manager Automation IT bij Carl Zeiss Industrial Quality Solutions. Het programmeren van de interface, nu nog noodzakelijk, valt namelijk grotendeels weg.

Lagere kosten voor integratie

OPC UA, een open interface standaard, is een belangrijke technologie voor de fabrikantonafhankelijke uitwisseling van gegevens. Door de technische gegevenstransmissie te specificeren en de gegevenssemantiek in “informatiemodellen” te beschrijven, wordt het makkelijker machines met elkaar te laten communiceren. “Op basis van de OPC UA-specificatie wordt momenteel een groot aantal domeinspecifieke informatiemodellen, de zogenaamde OPC UA Companion Specifications, opgesteld”, zegt Armin Lechler, adjunct-directeur van de ISW van de Universiteit van Stuttgart. “Deze beschrijven de vereiste informatie binnen een domein, bijvoorbeeld in de lengte meettechniek.” Dit gaat voor lagere kosten zorgen, waardoor de uniforme interface een snellere implementatie van klantspecifieke projecten mogelijk maakt.

Closed loop systemen

Tot nog toe zijn productie en meetkamer vaak gescheiden. Door ze op IT-vlak te koppelen en meetresultaten te vertalen naar correctiewaarden in de machinebesturing kan de productiviteit in veel gevallen fors omhoog. Het wordt dus gemakkelijker en goedkoper om een closed-loop oplossing te bouwen. “Vandaag de dag lossen we dergelijke closed-loop netwerktaken meestal op via eigen interfaces en talrijke klassieke protocollen op veld- en besturingsniveau”, legt Tobias Ischen uit. Deze oplossingen bevatten vaak alleen informatie over het “hoe”, de technologie waarmee de gegevens moeten worden overgedragen. Het “wat”, wat de gegevens betekenen, blijft onduidelijk: variabelen met semantische beschrijving.” Deze data omzetten naar waardevolle informatie is kostbaar. Meettechnologie kan dus meer waarde leveren als dat wel sneller gaat.

Kennis van meetproces delen

“OPC UA biedt de mogelijkheid om onze kennis van het meetproces te delen met andere procesdeelnemers. In een gesloten lus verkort dit de reactietijden bij afwijkingen en bespaart het onze klanten veel tijd en geld”, zegt professor Heiko Wenzel, CDO van de Wenzel-groep. “Naast hun toepassing in de meetkamer worden onze coördinatenmeetmachines steeds vaker dicht bij de productie gebruikt. Daarbij inspecteren we niet alleen de onderdelen zelf, maar krijgen we ook duidelijk inzicht in de productieomstandigheden, zoals trillingen, temperatuur etc., die van invloed zijn op onze meetresultaten.” OPC UA biedt in zijn ogen kansen om de resultaten te delen met en van andere machines om zo veel sneller en nauwkeuriger feedback te kunnen geven”. Klanten profiteren van het feit dat de analyseresultaten – voor minder ontbrekende onderdelen – direct kunnen doorstromen naar een uitgebreide bewaking en controle van de productie.

Snelheid in de standaardisatie is momenteel belangrijker dan perfectie. Anders worden er normen gemaakt in andere industrieën

Professor Heiko Wenzel

Quality area op Metav 2020

In de Quality Area op de Metav 2020 presenteert Wenzel de laatste ontwikkelingen op het gebied van coördinatenmeettechniek, computertomografie en optische high-speed scanning. De focus ligt op de integratie van de meettechnologie in flexibele productieprocessen en het waarborgen van de kwaliteit van de productie door een snelle procesbewaking. Snelheid in de standaardisatie is momenteel belangrijker dan perfectie, vindt Heiko Wenzel. “Anders worden er normen gemaakt in andere industrieën en regio’s, en die moeten we volgen. We zien nu al dat bijvoorbeeld IT-bedrijven of automatiseringsbedrijven zich hier willen positioneren – met een andere focus en andere verwachtingen. Het is daarom belangrijk dat we ons niet zozeer richten op individuele belangen, maar dat we snel gemeenschappelijke, zij het kleine, noemers vinden”.

Naast meettechnologie ook MES

METAV-exposant Carl Zeiss Industrial Metrology uit Oberkochen ziet zichzelf in het bijzonder als software- en oplossingsaanbieder. OPC UA zal het koppelen van software en platforms van derden (Manufacturing Execution System, MES, of Cloud) met producten op de werkvloer zoals PLC’s en randapparatuur zoals RFID-systemen, vereenvoudigen. “Bovendien maakt het ons als MES-provider gemakkelijker om gegevens te verzamelen uit het machinepark van de klant voor bijvoorbeeld OEE-berekeningen”, zegt Ischen. Dit maakt de productieprocessen transparanter en opent mogelijkheden om het productieproces te verbeteren op het gebied van productiviteit, kwaliteit en winstgevendheid. OPC UA brengt ook IT-beveiliging naar de werkvloer.

De Metav 2020 vindt van 10-13 maart plaats in de Messe Düsseldorf.