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Friday, 28 Luglio 2017

Interoperabilità tra macchine e software di produzione

I sistemi CNC del costruttore NUM hanno ottenuto l’interfaccia MTConnect, lo standard di comunicazione open-source che facilita la produzione guidata dai dati.

di G.S.

Marzo 2015

NUM ha sviluppato una nuova interfaccia opzionale di comunicazione per i propri sistemi CNC che è completamente conforme allo standard aperto di interoperabilità MTConnect. Nota come NUMConnect, l’interfaccia può essere installata su sistemi nuovi o già esistenti e semplifica l’integrazione di macchine utensili CNC con software di gestione della produzione di terze parti. Esso permette agli utilizzatori di implementare un’importante raccolta dati in tempo reale per aumentare la produttività e semplificare il recupero dati per il monitoraggio della produzione e per scopi di analisi.

Uno standard di comunicazione aperto
NUMConnect permette ai costruttori di macchine utensili CNC di aggiungere ulteriore valore ai loro prodotti molto facilmente e a costi contenuti, offrendo una connettività senza compromessi per i dati di produzione. I produttori stanno impiegando sempre più frequentemente dati recuperati dalle macchine utensili CNC in fabbrica per migliorare l’efficienza dei loro processi produttivi. Tuttavia, fino a tempi recenti, la mancanza nell’industria di uno standard di comunicazione dei dati indipendente dal venditore ha significato che le aziende di macchine utensili CNC hanno potuto solo fornire ai loro clienti delle soluzioni proprietarie per raccogliere e recuperare i dati di produzione. Per conciliare il problema, molti sistemi CNC hanno un’architettura chiusa e forniscono solo un collegamento per dati tramite il loro PLC, limitando la raccolta di dati al ritmo di scansione del PLC. L’inflessibilità di questo approccio, che richiede anche del software personalizzato per ogni tipo di macchina, ha guidato un’iniziativa industriale per portare una connettività in stile internet verso le apparecchiature di produzione. MTConnect è uno standard di comunicazione aperto, libero da royalties, che può essere usato da tutti e che sta diventando rapidamente la scelta preferita dell’industria delle macchine utensili. Lo standard è gestito dal MTConnect Institute, un’organizzazione senza scopo di lucro che cerca di migliorare l’utilizzo di dati reali nelle industrie di produzione. Un numero sempre in aumento di produttori di macchine utensili sta adottando lo standard, che ora è supportato anche da molti importanti fornitori di ERP (Enterprise Resource Planning), gestione delle operazioni di produzione e software per pannelli di controllo della produzione. NUM è stato uno dei primi produttori di CNC a offrire un’interfaccia compatibile MTConnect per un’intera gamma di prodotti che non richiede l’uso di adattatori di terze parti o personalizzati. L’azienda ha introdotto all’origine l’interfaccia sulla sua linea di prodotti Axium nel 2008 e ora l’ha resa disponibile come opzione sull’intera gamma di sistemi CNC.

Dati leggibili sia dall’uomo che dalle macchine
La tecnologia alla base dello standard MTConnect è la stessa impiegata per il World Wide Web. Essa è basata su Extensible Markup Language (XML) per catturare dati che siano leggibili sia dall’uomo che dalle macchine, con il formato di tutti i trasferimenti di dati definiti dal protocollo di trasferimento ipertestuale (HTTP). I sistemi CNC ad architettura aperta di NUM usano già una simile tecnologia software per la loro HMI (Human Machine Interface), che è basata su HTML e JavaScript e impiega funzioni server standardizzate per facilitare lo scambio di dati tra kernel CNC, PLC, drive e motori. Di conseguenza, NUMConnect può leggere qualsiasi cosa che possa essere in grado di essere visualizzata sull’HMI del sistema CNC, sia in formato analogico che digitale. Anche dati di lavorazione a basso livello, come i messaggi di errore da motori, drive o encoder, possono essere recuperati e usati per monitorare le prestazioni delle macchine, la manutenzione preventiva o la diagnostica. Sviluppato da NUM Corporation negli USA, NUMConnect è completamente conforme all’ultima versione 1.3.0 dello standard MTConnect ed è disponibile già installato oppure come opzione per l’aggiornamento per tutti i sistemi CNC Axium, Flexium e Flexium+ dell’azienda, come pure quelli della serie di prima generazione Power 1000. Il software può essere installato su qualsiasi PC standard equipaggiato con Windows XP o successivo, e funziona in background su qualsiasi PC industriale a pannello di NUM. Come membro del MTConnect Technical Advisory Group (MTCTAG), NUM Corporation è impegnata a mantenere aggiornato NUMConnect con gli ultimi sviluppi nello standard e ad aiutare i costruttori di macchine a valorizzare al meglio i suoi benefici.

Due componenti principali
L’interfaccia software NUMConnect comprende essenzialmente due componenti principali: un MTConnect Adapter e un fornitore di informazioni o leggero webserver compatibile MTConnect noto come “Agente”. L’adattatore raccoglie i dati dal sistema CNC, li associa con definiti elementi dei dati MTConnect, filtra tutti i duplicati e quindi trasmette i dati verso l’Agente, dove vengono mantenuti in un polmone fino a quando saranno sovrascritti da informazioni più fresche. Per aiutare a minimizzare i tempi di risposta, MTConnect non richiede la costituzione di una sessione formale di trasferimento dati, e nell’uso normale non ci sono sequenze di log-on oppure log-off. Quando l’Agente riceve una richiesta di informazioni da qualsiasi applicazione software di tipo client, esso trasferisce i dati opportuni sulla rete, usando l’HTTP. Il sistema è intrinsecamente sicuro; MTConnect è uno standard a sola lettura progettato per facilitare il recupero di dati dalle apparecchiature di produzione, e non controlla o istruisce una macchina utensile CNC per eseguire qualche azione. I sistemi CNC di NUM sono rinomati per il loro hardware e software ad architettura aperta, che offre ai costruttori di macchine illimitate opportunità di personalizzazione e semplifica l’integrazione delle macchine. Questi stessi attributi rendono il sistema una piattaforma popolare per funzione educative; i prodotti di NUM sono usati da molte importanti università per far familiarizzare gli studenti di ingegneria con la tecnologia CNC e con le tecniche avanzate di lavorazione. Come fa notare Steven Schilling, General Manager di NUM Corporation US: “La nostra politica è di usare interfacce industriali standard aperte laddove praticabile e la nuova interfaccia opzionale NUMConnect è un esempio calzante. Noi crediamo che le comunicazioni compatibili MTConnect diventeranno diffuse, al punto che questa tecnologia sarà vista come il “Bluetooth della produzione”. NUMConnect aiuterà i nostri clienti, che tendono a essere degli OEM di piccola o media dimensione, per competere con alcuni dei maggiori attori nel mercato producendo macchine utensili CNC pronte per la tendenza verso una produzione ancora più intelligente”.

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