UMATI, i vantaggi di un linguaggio comune

Prosegue lo sviluppo di UMATI, il progetto nato in Germania e oggi sempre più globale, che si pone l’obiettivo di favorire l’integrazione tra macchine, periferiche e sistemi di controllo utilizzando lo standard OPC UA.

Decisi passi avanti per UMATI (Universal Machine Technology Interface) verso l’obbiettivo di rendere sempre più facile, rapida e sicura la comunicazione di macchine, ausiliari e sistemi di raccolta dei dati. Il progetto, nato nel 2017 su iniziativa di VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken) e VDMA (Verban Deutscher Maschinene und Anlagenbau), le due più grandi associazioni tedesche di rappresentanza di costruttori di macchine e del settore meccanico, è oggi una grande comunità internazionale con oltre 200 partner, tra cui 160 aziende, che comprende produttori, sviluppatori di software e utilizzatori finali. Tutti al lavoro, ciascuno per la propria parte di competenza, per sviluppare un’interfaccia aperta e standardizzata, guardando con particolare attenzione al settore della meccanica e più in generale dell’impiantistica. UMATI si basa su uno standard aperto, che consente l’integrazione di macchine e periferiche grazie a ecosistemi IT, anche personalizzati.

Tutti connessi

Far convivere in un ecosistema comune e fluido e secondo le logiche dell’Industria 4.0 il parco macchine utensili, attrezzature ausiliarie, robot e sistemi di marche ed età differenti presenti all’interno delle aziende manifatturiere è quindi la grande sfida alla base del progetto. La prova più recente dell’evoluzione e delle potenzialità di UMATI si è avuta in occasione dell’ultima edizione di EMO a Milano, con una dimostrazione pratica di utilizzo, che ha visto collegate tra loro oltre 50 macchine, metà delle quali connesse da remoto in diverse parti del mondo tramite l’interfaccia OPC UA for Machine Tool. Un linguaggio universale che, dopo la pubblicazione delle specifiche di utilizzo avvenuta circa un anno fa, ha avuto modo di dare la prima dimostrazione pratica in occasione del primo evento in presenza dopo i mesi caratterizzati dalla pandemia, trovando uno sviluppo più esteso grazie all’interfaccia OPC UA for Machinery.

Ostacoli superati

Il settore della meccanica e dell’impiantistica ha da tempo scelto OPC UA come standard per lo scambio dati e proprio questo protocollo (OPC UA 4001) ha rappresentato la piattaforma scelta quale più idonea nell’ambito del progetto UMATI, per assicurare una comunicazione e un’integrazione veloce e sicura per le esigenze del settore manifatturiero. «L’interfaccia dedicata alle macchine utensili – ha ricordato Heinz-Jürgen Prokop, presidente VDWcostituisce il pilastro del progetto Umati ed è oggi è disponibile in tutto il mondo per le aziende che producono e utilizzano software, che sono libere di sviluppare i propri prodotti proprio utilizzando questa specifica». Questa garantisce a sua volta la standardizzazione di un certo insieme di dati relativi all’intero settore meccanico e impiantistico, a partire da quelli per l’identificazione. Proprio l’utilizzo di OPC UA for Machinery permette il superamento di questo primo grande ostacolo, favorendo l’interconnessione di macchine e sistemi ausiliari indipendentemente da produttore, numero di serie, data di acquisizione e ubicazione. In questo modo, è possibile concentrarsi sulla condivisione di dati universalmente utilizzabili, primo passo verso il futuro sviluppo riguardante l’armonizzazione degli stati operativi delle macchine, che si traduce in un rilevante aumento dell’efficienza per il produttore e l’utilizzatore finale.

Heinz-Jürgen Prokop, presidente di VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken, l’associazione tedesca dei costruttori macchine utensili).

Integrazione di sistemi

«Stiamo inoltre lavorando per calare pienamente UMATI nel contesto dei mercati di riferimento – ha continuato il presidente di VDW. Sappiamo infatti che il successo di qualsiasi prodotto dipende dalla sua capacità di essere realmente utilizzato e ciò richiede la disponibilità di macchine e di software dotati delle corrispondenti interfacce per comprendere ed elaborare dati. È per questo che dobbiamo continuare a crescere insieme: noi costruttori di macchine dobbiamo avere la capacità di intercettare le richieste dei clienti, che vogliono sapere quando il loro sistema IT, MES o ERP sarà finalmente in grado di elaborare dati standardizzati. Ormai da tempo stiamo lavorando su questo problema con alcuni partner di alto profilo, per dare risposta a questa necessità che rappresenterà sempre più una chiave di successo. SAP, ad esempio, ha offerto supporto per la realizzazione di dimostrazioni dal vivo, mentre alla fiera EMO sono state presentate le prime implementazioni di interfacce pronte per la produzione in sistemi MES, così come è stato possibile il collegamento di 11 macchine dalla Cina tramite NC Link». Un secondo tema riguarda nello specifico il mondo dei costruttori: «Tanto quanto i nostri clienti dipendono da questi software, noi dipendiamo da sistemi di controllo che devono essere facili da configurare per consentire l’utilizzo delle interfacce sviluppate insieme e per questo motivo continueremo a intensificare il nostro dialogo con i maggiori fornitori di sistemi».

Una maratona

Il settore manifatturiero ha quindi iniziato a correre non uno sprint, ma una maratona, della quale per ora sono stati percorsi solo i primi chilometri, seppure con segnali sempre più incoraggianti. «Ci sono sempre nuove problematiche su cui ci stiamo concentrando – ha concluso Prokop, come la gestione degli strumenti di controllo, la sicurezza nella scrittura dei dati e il trasporto della struttura dati OPC UA tramite il diffuso protocollo MQTT, su cui presto ci saranno ulteriori aggiornamenti. È un lavoro lungo, che dobbiamo continuare a svolgere in modo collaborativo, per affermare UMATI come una comunità internazionale indipendente che in futuro, anche attraverso forme di certificazione, potrà aiutare i clienti nello loro scelte d’acquisto, indipendentemente da dove si trovino i loro fornitori nel mondo».

L’interfaccia UMATI (Universal MAchine Tool Interface) è basata su uno standard aperto, che consente a macchine e periferiche di integrarsi e collegarsi a ecosistemi IT, anche personalizzati.

Dati sempre più profilati

Oggi UMATI non è quindi più un’iniziativa pensata solo per l’industria delle macchine utensili, ma per il settore ddegli impianti nel suo complesso e si presenta non come uno standard, ma piuttosto come una comunità globale per la promozione di interfacce standard aperte bastate su OPC UA, perfezionando e integrando interfacce tecnologiche specifiche (companion specifications). Se la prima versione di OPC UA for Machine Tools mirava a creare e condividere un set di dati universalmente applicabile a tutte le macchine utensili, un sottogruppo di lavoro di UMATI si sta occupando della possibile standardizzazione di dati di analisi aggiuntivi, utili per le valutazioni degli indici di performance aziendale (KPI). Questo ulteriore passo, le cui specifiche dovrebbero essere messe a disposizione a partire dall’inizio del 2022, permetterà di rendere disponibile una larga parte di dati macchina relativi ai processi di produzione delle industrie del settore automotive che già utilizzano l’interfaccia aperta, facilitando il lavoro dei produttori di macchine utensili con i loro clienti di settore. UMATI garantisce che le diverse specifiche siano implementate in modo armonizzato e i clienti possano comprendere appieno il valore aggiunto offerto loro. Così, passo dopo passo, le interfacce aperte nei settori dell’ingegneria ingegneria e dell’impiantistica potranno imporsi sul mercato. In una logica prettamente open source, UMATI si propone quindi come un hub di comunicazione centrale per clienti, utenti, produttori di macchine e sviluppatori di software, consentendo loro di imparare gli uni dagli altri, di confrontarsi e quindi, idealmente, di aumentare ulteriormente il ritmo degli sviluppi.

di Emiliano Raccagni