Rozmowa z Dana Ford, inżynierem ds. kontroli pomocniczej w dziale obsługi materiałów/działu pomocniczego w Wittmann Inc.
Standard OPC UA jest nadal w dużej mierze nieznany w USA. Dlaczego?
Chociaż OPC został pierwotnie opracowany w Ameryce Północnej, początkowo nie był zbyt dobrze znany w przemyśle tworzyw sztucznych. Zmieniło się to dopiero niedawno. W szczególności rynek europejski odnotował znaczny wzrost w ostatnich latach wraz z wprowadzeniem protokołu OPC UA. W przemyśle tworzyw sztucznych w USA ten nowy protokół jest właściwie mało rozpowszechniony. Użytkownicy tutaj nadal bardzo niechętnie zmieniają ustalone kanały komunikacji. Po wdrożeniu ścieżki te są trudne do dostosowania, głównie ze względu na związane z nimi koszty modernizacji sprzętu i oprogramowania. W rezultacie wielu klientów w dalszym ciągu polega na sprawdzonych systemach FieldBus w celu bezpośredniej komunikacji z urządzeniami terenowymi w obrębie komórki roboczej.
Czy istnieją konkurencyjne standardy komunikacji?
Rzeczywiście, MODBus, Profinet i DeviceNET-ControlNET są szeroko stosowanymi protokołami komunikacyjnymi. Protokoły te są ogólnie określane jako FieldBUS. Ważne jest jednak zrozumienie ich ograniczeń. Pomimo swojej efektywności w obsłudze komunikacji w czasie rzeczywistym, protokoły te są niewystarczające, jeśli chodzi o zapewnienie bezpiecznej komunikacji. Mają także ograniczenia pod względem ilości danych, które można zebrać. Jednak integracja większych, bardziej ekonomicznych procesorów zapoczątkowała zasadniczą zmianę. Obecnie panującym trendem jest wprowadzanie protokołów, które nie tylko umożliwiają szybszą komunikację, ale także zapewniają bezpieczne i wydajne gromadzenie dużych ilości danych. OPC UA jest na to idealnym rozwiązaniem.
Wiele europejskich firm z branży maszyn do przetwórstwa tworzyw sztucznych odgrywa wiodącą rolę w opracowywaniu jednolitych standardów komunikacji maszynowej. Wittmann jest jednym z nich. Dlaczego to robicie?
Wittmann od zawsze był liderem w rozwoju urządzeń posiadających zaawansowane możliwości monitorowania i analizy. To zaangażowanie pozwala firmie Wittmann inwestować czas w standaryzację i udoskonalanie oprogramowania. Naszymi ustaleniami chcemy podzielić się z grupami, które wyznaczają jednolite standardy efektywnej komunikacji maszynowej. Dzięki wprowadzeniu Wittmann WorkCell możliwa jest teraz łatwa integracja wszystkich urządzeń peryferyjnych Wittmann z wtryskarką za pomocą OPC UA. Celem jest dostarczenie klientom nie tylko urządzenia, ale całego procesu, który znacząco zwiększa ich możliwości produkcyjne. Branża wchodzi w fazę, w której dostawcy są coraz częściej zmuszani do przestrzegania wyższych standardów. Zapotrzebowanie na urządzenia produkcyjne, które zapewniają coraz bardziej wszechstronne zbiory danych, napędza ciągłą analizę i udoskonalanie cyklu produkcyjnego. Jednocześnie płynna integracja urządzeń peryferyjnych z uproszczonymi połączeniami i skróconymi czasami uruchomień powinna zmniejszyć obciążenie cyklu produkcyjnego.
Grupa Wittmann oferuje swoim klientom wtryskarki i związane z nimi urządzenia peryferyjne. Jeśli klient zamówi u Ciebie kompletne rozwiązanie, czy w ogóle potrzebuje otwartego standardu, takiego jak OPC UA?
Tak, ponieważ choć Wittmann produkuje wszystkie te urządzenia, prawdziwy potencjał tych narzędzi można w pełni wykorzystać tylko wtedy, gdy komunikują się poza granicami komórki produkcyjnej. Urządzenia takie jak wtryskarki są potrzebne do połączenia się z systemami MES w celu planowania prac lub gromadzenia danych historycznych w celu kontroli jakości. Wyobraź sobie, że klient chce wykorzystać swoją wtryskarkę z łącznością MES do gromadzenia danych produkcyjnych, ale potrzebuje także dokładnych danych o zużyciu materiału, które można uzyskać za pomocą grawimetrycznego mieszalnika żywicy lub podajnika żywicy w celu rejestracji zużycia żywicy. W odpowiedzi na te wymagania, zapewnienie pakietu OPC UA dla wszystkich systemów w przemyśle tworzyw sztucznych staje się coraz bardziej warunkiem wstępnym.
Dlaczego dla producentów urządzeń peryferyjnych ważny jest także dostęp do ustandaryzowanego standardu komunikacji?
W sektorze przemysłowym bezpieczna wymiana danych między maszynami jest niezwykle ważna, zarówno przy planowaniu produkcji, obsłudze, jak i kontroli jakości. W szerszym znaczeniu wynika to z wymagań przemysłu, który stale usprawnia postęp technologiczny. Przypomnij sobie czasy, kiedy trzeba było przedzierać się przez labirynt kabli i sterowników, aby podłączyć drukarkę do komputera. Dziś kabel USB stał się normą i wystarczy go podłączyć. Podobnie zmieni się komunikacja przemysłowa. W przeszłości konfigurowanie regulatora temperatury wody do współpracy z wtryskarką wymagało stosowania kabli szeregowych, szybkości transmisji i rezystorów terminujących. Teraz jednak widzimy zwrot w kierunku lepszej łączności. Przykładowo wprowadzenie standardowych protokołów komunikacyjnych pozwala na podłączenie regulatora temperatury wody do wtryskarki poprzez proste podłączenie standardowego kabla Ethernet, który pozwala na szybką detekcję i kontrolę.
Od czego w USA trzeba zacząć, aby klienci uznali rozwiązanie typu plug-and-play OPC UA za na tyle atrakcyjne, że je wdrożyli?
Pierwszym krokiem jest identyfikacja specyficznych wymagań przetwórcy tworzyw sztucznych. Na przykład w branżach takich jak technologia medyczna lub regulacje FDA, gdzie wymagane jest kompleksowe śledzenie danych w celu kontroli jakości, korzystne jest połączenie się z ustalonym przez klienta systemem MES lub SCADA. W szczególności ci klienci zawsze szukają łączności z wtryskarką, coraz częściej stosując protokoły Ethernet, takie jak Euromap do integracji wtryskarek, wykorzystując standardy OPC UA. Ponadto strategiczna zaleta łączenia urządzeń peryferyjnych Wittmann za pośrednictwem połączenia OPC UA wzbogaca ogólną strukturę łączności.
Z drugiej strony, jeśli klient chce jedynie zwiększyć wydajność produkcji poprzez skrócenie czasów rozruchu i zmian form, bardziej atrakcyjną opcją jest zastosowanie gniazda roboczego wtryskarki. W tym scenariuszu wszystkie urządzenia peryferyjne są połączone poprzez OPC UA, co pozwala na bezproblemową integrację i konfigurację urządzeń peryferyjnych z centralnej lokalizacji na wtryskarce. To oszczędne podejście znacznie skraca czas uruchamiania. To sprawia, że jest to szczególnie interesujące dla przetwórców tworzyw sztucznych, którzy muszą przeprowadzać częste zmiany form.