Trends in der Werkzeugmaschine – Teil 2

Am Anfang der Vernetzung stehen Standards. Aktuell arbeiten immer mehr Endanwender an ihren Vernetzungsstrategien und spezifizieren Standards für die Kommunikation und Datenformate. Hersteller von Werkzeugmaschinen können diese Anforderungen nur erfüllen, wenn sie in ihrer Automationsarchitektur auf offene Standards setzen.

Die Diskussionen um Industrie 4.0 und die Fabrik der Zukunft gehen mittlerweile ins sechste Jahr – und sie führen bei immer mehr Maschinenanwendern zu Ergebnissen. Auch wenn viele erst skeptisch waren, so beschäftigen sich immer mehr Unternehmen mit der Vernetzung ihrer Produktion. Gerade die Automobil- und die Luftfahrtindustrie treiben diese Entwicklung voran. Das strahlt auch auf die TIER 1 und TIER 2 Zulieferer aus, die eng mit der OEM-Produktion verwoben sind. Zusätzlich zur höheren Produktivität spezifizieren die Maschinenkäufer zunehmend eine oder mehrere Schnittstellen für die Vernetzung der Maschinen.

Die Bereitstellung von Schnittstellen für die Vernetzung bedeutet für die Maschinenhersteller immer Investitionen. Sie müssen die Schnittstellen programmieren und pflegen. Mit jeder weiteren Schnittstelle wächst der Aufwand. Auch darum herrscht Konsens, dass offene Standards für die Vernetzung sinnvoll und notwendig sind. Nur so können Anwender die innovativen Potenziale der Digitalwirtschaft schnell und wirtschaftlich umsetzen. Proprietäre Systeme hingegen erschweren es, 3rd Party-Innovationen eigenständig zu nutzen. Bei offenen Systemen ist es hingegen einfach, auch Fremdsoftware wie spezielle CAD/CAM-Programme in die Steuerung einzubinden. Auf diese Anforderungen ist das offene CNC-System ebenfalls vorbereitet. Maschinenhersteller können beispielsweise marktgängige Programme für die optimale Gestaltung von Blechschnitten und Generierung von NC-Programmen einfach integrieren.

Einfache Anbindung von speziellen CAD/CAM-Programmen weiterer Anbieter an das CNC-System MTX: Beispiel komplette digitale Prozesskette mit OPUS CAM-Software. (Quelle: OPUS Entwicklungs- und Vertriebs GmbH)

Die MTX von Bosch Rexroth unterstützt seit der ersten Generation mit einer Multi-Ethernet-Schnittstelle alle gängigen Echtzeit-Ethernet-Protokolle. Damit können die Hersteller schon lange ohne Zusatzaufwand unterschiedliche Kundenspezifikationen an die Kommunikation erfüllen. Mit der Vernetzung kommen weitere Standards hinzu. Fast alle großen Steuerungshersteller aus Europa und den USA haben angekündigt, die M2M-Kommunikation über OPC UA voranzutreiben. Bosch Rexroth hat in den Anfangsjahren von OPC UA das europäische Testbed betrieben und engagiert sich stark in der weiteren Entwicklung.

OPC UA hat bereits praktische Auswirkungen. Maschinenhersteller und Automatisierer wie Bosch Rexroth arbeiten aktuell an der vom VDW initiierten Standardisierungs-Initiative „Konnektivität für Industrie 4.0“. Mit der Schnittstelle „universal machine tool interface“, umati, können Daten aus unterschiedlichen Maschinen mit verschiedenen Steuerungen unterschiedlicher Generationen ausgelesen und in einem standardisierten Datenformat weitergeleitet werden.

Das wird den Aufwand für eine effiziente Kommunikation sowohl auf Maschinenebene als auch in der Kommunikation mit der zugeordneten Automatisierungs-Peripherie oder übergeordneten Leitsystemen stark reduzieren. Erste Maschinenhersteller haben umati bereits mit dem CNC-System MTX umgesetzt.

Derzeit arbeiten eine Reihe von Steuerungsherstellern, darunter auch Bosch Rexroth, an der Echtzeiterweiterung Time Sensitive Network, TSN, für OPC UA. Das erklärte Ziel, zu dem sich die beteiligten Automatisierungsanbieter öffentlich bekannt haben, ist ein herstellerübergreifender Standard, bei dem Systeme und Maschinen wirklich kompatibel sind.

Mit der Einführung des neuen Mobilfunknetzes 5G mit zehnfacher Bandbreite und einer deutlich höheren Robustheit werden Endanwender verstärkt drahtlos Daten austauschen. Auch hier arbeitet Bosch Rexroth mit führenden Netzwerkausrüstern zusammen, um direkt ab Start von 5G stabile Lösungen in die MTX zu integrieren.

Die Vernetzung bei den Maschinenanwendern schreitet schnell voran und die M2M-Kommunikation ist eine Kernforderung. Maschinenhersteller decken diese neuen Anforderungen zukunftssicher nur mit offenen Standards wie OPC UA ab. Das CNC-System MTX erfüllt zukunftssicher die Anforderungen von Endanwendern an die Offenheit und die Schnittstellen.

Lesen Sie im nächsten Teil, wie Maschinenhersteller eigenständig die Funktionsbreite ihrer CNC-Standardsteuerung erweitern und dabei ihr Know-how optimal schützen.

Über den Autor:

Nach dem Studium des Maschinenbaus mit den Schwerpunkten Automatisierung und Umformtechnik arbeitete er zunächst als Projektingenieur bei Maschinenherstellern in Deutschland und Nordamerika. Seit 1997 ist er bei der Bosch Rexroth AG in Lohr am Main im Bereich Business Development und Produktmanagement beschäftigt. Derzeit leitet er das Produktmanagement für Motion-Control-Lösungen.

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