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20210824-25_D Webinar AIoT論壇

工具機共同語言umati問世 隨插即用的智慧機械有望成真?

2019年EMO展上,110台機械設備貼上umati標誌,共同演示各家的數據如何集中管理。工研院

機聯網是智慧製造的基本功,在此概念下,機械設備裝上感測器、具有通訊功能的發展在近年成為主流,從近幾次的國際性工業展會,或是2019年的台北國際工具機展會上,都可見所謂「可連網、可收集數據」的機械設備,已是各家業者標配。

工具機的智慧化升級對智慧製造的發展至關重要,實現目標的基礎便是機械設備的互聯互通,相關的通訊協定標準更是影響互聯互通的決定性要素。例如,2019年全球最大的工具機展EMO中,umati就是全場最大亮點。

德國工具機製造公會(VDW)與德國機械設備製造業聯合會(VDMA)在2017年和17家大廠共同制定「umati」標準,推廣開放式平台通訊統一架構(OPC UA)在工具機等機械設備上的應用。一起聯手推動umati的除了DMG Mori、Trumpf等德國大廠,此外,包括中國、日本、台灣與歐洲工具機公會Cecimo等也一起參與。

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,基於OPC UA的通用規格。而建立在OPC UA通訊協定的基礎上,可允許不同產業的各種設備,在同一個平台上相互連線,因而讓如工具機及零組件、機器人、自動化設備、數控系統與產品管理系統等之間的資料傳輸變得更簡單快速。

國研院科技政策研究與資訊中心研究員林倞表示,過去在同一個工廠場域中,經常可見各種系統、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」將能為終端使用者節省大量時間與金錢;這也是工廠智慧化的基礎。

因此在umati共通的標準通訊介面下,未來從下單、研發設計、生產製造到物流的過程中,各種不同設備所形成的製造鏈能更輕易交換資料、同步控制,降低設備製造商和用戶間的溝通成本,也加速製造設備物聯網的開發與裝設。

umati的成果在2019年的漢諾威歐洲工具機展(EMO Hannover 2019)上也已有初步展示。現場共有70家廠商,透過umati介面標準,展示以28個App,即時對分散於會場各地的110台機械,包括DMG、GROB、TRUMPF、MAZAK等的機台,同時進行連線操控與監控,體驗各家的數據如何集中管理。透過整合工具機相關通訊規格,打造簡單、安全及無縫的工具機資料傳輸情境。

umati相關標準的重要版本預計將在2020年秋季公開。包括西門子(Siemens)、三菱電機(Mitsubishi Electric)、發那科(FANUC)等超過百家企業都參與制定工作小組,而台灣工研院也是小組成員之一。

而回到台灣,機械業是台灣的優勢產業之一,在這波通訊標準的整合與推動機制下也沒有缺席。去年底由工研院執行,並與資策會、精機中心、金屬聯手開發的智慧機械雲,主張以App Store為概念建構的雲平台,提供第三方軟體開發商在標準化的開發環境下,加速開發各種智慧化應用服務,未來不管是機械設備或是製造端業者,都可透過此平台上的加值應用,提高設備附加價值或優化生產流程。

自智慧機上盒(SMB)一路到智慧機械雲平台,智慧機械生態系的發展輪廓越趨完整,而其中相當重要的關鍵之一,則是建立地端機械設備的標準、資訊模型標準化的統一,以便讓地雲數據的串接更順暢。為此,身為umati小組成員之一的工研院,也在這次的智慧機械雲平台中跟隨國際趨勢,整合umati這項國際工具機通用的資訊模型標準。

工研院智慧機械科技中心組長羅佐良指出,由於大部分的機械或控制設備製造商,目前仍多掌握在國外大廠手中,台灣業者如要走國際市場,就勢必得跟上潮流,採用國際通訊標準,才能服務全世界的客戶,這部分智慧機械雲平台雖是國產自主開發,但仍會緊密銜接國際通用規格,讓雲平台的服務更貼近全球市場。

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