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德商領頭推廣umati標準 打造隨插即用智慧工具機

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林倞、國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心 發表於 2020年7月29日

圖、德商領頭推廣umati標準 打造隨插即用智慧工具機
 
德國工具機製造公會VDW與德國機械設備製造業聯合會VDMA,從2017年起,以商標「umati」來推廣開放式平台通訊統一架構(OPC UA)標準在工具機等機械設備上的應用。VDW總部位於德國法蘭克福,成員包括超過300家的工具機與零組件製造商。VDW以德國整個工具機產業代言人之姿,與國內外的產官學研、大眾互動。VDMA則代表德國仍至歐洲3300家機械與系統工程產業的中小企業;機械產業跨度極大,VDMA是全球少數有資格與資源主導機械產業整合的組織。

umati相關標準的重要版本,將在2020年秋季公開。西門子、三菱、FANUC等超過百家企業都參與了制定umati標準的工作小組;台灣的工研院也是其中的研究夥伴。umati標準由17個主題會議下超過30個工作小組所制定。umati是「通用機械技術介面(Universal Machine Technology Interface)」的縮寫,代表了機械設備專用OPC UA的通用規格,目標在OPC UA機器間通訊協定的基礎上,建立世界通用標準,允許不同產業的各種設備,在同一平台上相互連線,讓工具機、3D印表機與產品管理系統等等之間的資料傳輸變得簡單快速。VDMA參與標準制定工作小組的部門,就包括了工具機、機器人視覺、塑橡膠加工、冶金等等。

在同一個工廠場域中,經常可見到各種系統、設備、機械、機器人之間的混合與互動所形成的「生態系」,若能讓這些物件之間沒有隔閡,「隨插即用」,將能為終端的使用者節省大量時間與金錢;這也是工廠智慧化的基礎。這些都可以透過umati實現。經由共通的標準通訊介面,從下單、設計、規畫、生產到物流的整過過程中,多種不同設備所形成的製造鏈能更簡易地交換資料、被同步控制,這也降低設備製造商和用戶間的溝通成本,加速了製造設備物聯網的開發與裝設。共同使用umati這個商標,還能讓參與的夥伴共享商標曝光度,在跨產業、跨技術的行銷上獲得識別度;umati將成為機械設備通訊協定標準化與自動化市場成長的重要驅動力。

umati的初步成果已在2019年德國漢諾威工業展上展示。透過umati介面標準,現場展示了以28 個APP,即時地對分散於會場各地的110組機台同時進行連線操控,執行製造程序。其中,umati介面的內部架構可分為OPC UA伺服器、轉譯引擎、資料接收端。110組機台的運作狀態、代號等資訊作為資料源,由umati的資料接收端接收。由於各類機台的資料結構不同,接收後的資料會透過轉譯引擎翻譯為umati 專用的OPC UA資料格式。轉譯後的資料與控制端的APP之間,則以OPC UA伺服器傳遞。OPC UA資料的特色在於,其使用網路語言編寫,以通用的以太網路傳遞資料,安全且簡便。APP端則內建或另外加裝作為OPC UA格式接受端的umati 閘道,才能將製程資料透過網路,傳輸到操作者面前的APP上。

台灣的智慧製造聯網數據加值聯盟(SMDVA)曾在去年3月發表「智能化工具機軟體整合標準」,其同樣是以OPC UA為基礎,並參考VDW標準,另外也加入了台灣產業界的需求,最後由SMDVA與業者所共同制訂。隨著umati相關版本的漸趨成熟,相信台灣業者已經做好與umati接軌的充分準備。


(作者是國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心研究員)
 
(本文刊登於經濟日報2020/07/12)

 
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