Was ist MTConnect?
MTConnect ist ein offener Kommunikationsstandard, der in der Fertigungsindustrie verwendet wird, um Maschinendaten zu sammeln, zu übertragen und zu analysieren. Es bietet eine standardisierte Methode zur Erfassung und Übertragung von Daten aus verschiedenen Arten von Fertigungsmaschinen und -ausrüstungen, unabhängig von Hersteller oder Modell.
Die Funktionsweise von MTConnect basiert auf einem einfachen Konzept: Die Maschinen und Anlagen, die mit MTConnect kompatibel sind, verfügen über Sensoren und Steuerungssysteme, die kontinuierlich Daten über den Zustand der Maschine, Prozessparameter, Betriebsstatus und andere relevante Informationen sammeln. Diese Daten werden dann in einem standardisierten Format codiert und über eine Netzwerkverbindung in Echtzeit übertragen.
Funktionsweise
MTConnect ist ein offener Kommunikationsstandard, der eine standardisierte Methode zur Erfassung, Übertragung und Analyse von Maschinendaten in der Fertigungsindustrie bietet. Die technische Funktionsweise von MTConnect basiert auf einem hierarchischen Datenmodell und einem einfachen XML-basierten Kommunikationsprotokoll.
Im Wesentlichen umfasst die Funktionsweise drei Hauptkomponenten:
1. Datenquellen: Datenquellen sind die Maschinen und Geräte in einer Fertigungseinrichtung, die mit Sensoren und Steuerungssystemen ausgestattet sind, um verschiedene Daten wie Betriebszustände, Produktionsparameter, Zustände von Werkzeugen usw. zu erfassen. Diese werden kontinuierlich an einen Agent übertragen.
2. Agents: Agents sind Softwarekomponenten, die Daten von einer oder mehreren Datenquellen erhalten und diese zwischenspeichern. Auf Anfrage eines Clients werden diese im MTConnect-Format an den Client übermittelt. Optional sind Adapter möglich, die die Rohdaten der Datenquellen in eine von den Agents lesbare Form bringen.
3. Clients: Clients sind die Softwareanwendungen oder Systeme, die die Maschinendaten in letzter Instanz empfangen, verarbeiten und nutzen. Dies können Überwachungs- und Diagnosesysteme, Datenanalyseanwendungen, Manufacturing Execution Systems (MES) oder Enterprise Resource Planning (ERP) Systeme sein.
MTConnect definiert ein standardisiertes Datenmodell, das die verschiedenen Typen von Maschinendaten und deren Struktur beschreibt. Die erfassten Daten werden in XML-Dateien strukturiert, wobei jedes Datenfeld einen eindeutigen Namen und einen zugehörigen Wert hat. Dies ermöglicht eine einheitliche Interpretation und Verarbeitung der Daten durch verschiedene Softwareanwendungen, unabhängig von der spezifischen Art der Maschine oder des Herstellers. Die Clients rufen die sie betreffenden Daten in regelmäßigen Abständen von den Agents ab. Die Datenübertragung erfolgt in Echtzeit über standardisierte Netzwerkprotokolle wie Ethernet oder WLAN.
Relevanz
Die Bedeutung von MTConnect in der Fertigungsindustrie liegt vor allem in seiner Fähigkeit, die Erfassung, Übertragung und Analyse von Maschinendaten zu standardisieren und zu vereinfachen. Durch die Implementierung von MTConnect können Fertigungsunternehmen eine Vielzahl von Vorteilen realisieren:
1. Interoperabilität: MTConnect ermöglicht die nahtlose Integration von Maschinen und Geräten verschiedener Hersteller, unabhängig von deren spezifischer Steuerungstechnologie oder Kommunikationsprotokollen. Dadurch können Fertigungsunternehmen ihre vorhandenen Maschinen effizienter nutzen und neue Geräte problemlos in ihre Fertigungsumgebung integrieren.
2. Echtzeitüberwachung: Der Kommunikationsstandard ermöglicht die kontinuierliche Überwachung von Maschinen- und Produktionsdaten in Echtzeit. Dadurch können Betreiber den Zustand ihrer Anlagen genau verfolgen, potenzielle Probleme frühzeitig erkennen und sofortige Maßnahmen zur Fehlerbehebung oder Optimierung ergreifen.
3. Datenanalyse und Optimierung: Durch die Erfassung umfangreicher Datenmengen über den Betrieb von Maschinen können Fertigungsunternehmen fortschrittliche Datenanalysen durchführen, um Trends zu identifizieren, Engpässe zu erkennen und Optimierungsmöglichkeiten zu finden. Dies kann dazu beitragen, die Produktivität zu steigern, die Effizienz zu verbessern und die Gesamtleistung der Fertigungsanlagen zu optimieren.
4. Transparenz und Traceability: MTConnect ermöglicht die lückenlose Nachverfolgung von Produktionsdaten und Prozessparametern. Dies trägt dazu bei, die Qualitätssicherung zu verbessern, die Einhaltung von Qualitätsstandards zu gewährleisten und die Rückverfolgbarkeit von Produkten zu erleichtern.
Anwendungen von MTConnect
Zahlreiche Maschinen- und Steuerungshersteller bieten Schnittstellen für MTConnect an, z.B.
- Allen-Bradley
- Balluff
- Blum Novotest
- ControlLogix
- DMG Mori Seiki
- Doosan
- Fagor
- Fanuc
Quelle: MTConnect Institute
- GFAgieCharmilles
- Haas
- Heidenhain
- Makerbot
- Makino
- Mazak
- Mitsubishi Electric
- Moxa
- Mitutoyo
- NUM
- Okuma
- ROS-Industrial
- Siemens
- Sodick
- Toyo
Insbesondere im Segment der Fräs-, Dreh- und anderen Werkzeugmaschinen ist die Verfügbarkeit von MTConnect-Schnittstellen weit verbreitet. Die größte Verbreitung hat MTConnect zudem auf dem nordamerikanischen Markt gefunden, wo die Entwicklung des Standards auch seinen Anfang gefunden hatte.
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