数字转型要求不同组件、机器、生产设施、甚至公司之间增强网络连结。制造商将逐步在机器上配备信息交互功能。
然而，目前加工行业中使用的大量机器仍处于独立运行状态。可通过机器对传感器进行访问，对温度、设定值和循环次数进行检测。然而，却无法对价值数据进行传输。因此，数字化在机器层面就已宣告结束。
而这确实与工业4.0的基本理念相悖：“收集和使用数据来提高过程效率、最大化生产效率、从而创造竞争优势。” 这意味着，只有在正确时间提供所有相关信息才会使工业4.0发挥作用。因此，对制造领域各方面进行实时监测、调整和控制变得日趋重要。机器与机器及机器与更高级系统间需能实现通信。因此，建立一个普通通信标准的方法正变得越来越普遍。
尽管统一机器语言的愿景听起来很简单而且符合逻辑，但是只有几种传统的方法可以解决这个问题。并且实施起来经常很困难，且成本高昂。例如，如果机器已采用现代控制器，则可以通过更改软件以将重要数据通过网络进行发送。而控制器软件仍需软件专家进行编程，这听起来成本高昂且大量耗时，但事实就是如此。
另一方法就是在每台机器上安装一个独立设计的应用程序对其进行监测。然而，如果一个制造区中有多台机器，而且每台机器要求特定的应用程序，则开发过程将耗费大量的人力。此外，每个应用程序都需要进行单独维护和存档。是否存在更简单的解决方案可以检测和处理不同机器类型的数据，以实施工业4.0的理念？一种通用、标准化机器语言？
单一机器语言从未实际存在。德国和欧洲公司在工业生产中通常使采用OPC UA作为传统的M2M通信协议，实现不同类型机器间的数据检测，并将数据转化为信息。在北美，另一个极其引人关注的标准则足足用了十年之久：MTConnect。2006年举办的制造技术协会年度大会为该项目奠定了坚实的基础（AMT是美国的一个组织，相当于德国的VDMA）。当时，工业生产中的基本问题仍然是生产线上的机床与其他系统之间没有统一的语言。2008年确立了首个将所有机器数据记录到上级系统的标准——MTConnect 1.0。MTConnect研究所于次年成立，旨在开发标准语言。
监测机器运转可以发现和反馈大量问题，防止出现代价高昂的故障。监测系统可显示具体的循环次数，同时支持规划和物流。MTConnect的功能如下：通过实现制造区工作流程的可视化，以进一步优化过程，发现节能潜力，并根据获取的信息采取必要的措施。开源、免版税标准根据成熟的互联网协议将来自制造设备的数据转换为标准格式。原则上，从机器获取的数据会提供给应用程序，然后，应用程序将此数据转换为易分辨的指标，最后远程监测机器的状态和活动。
MTConnect标准的三个组件：适配器、代理和应用程序。适配器记录机器数据，将其标准化后传输至代理。无论被监测的机器属于哪种类型，代理都可按照规定的XML方法，以标准格式组织数据。代理缓冲数据，然后按要求转发到应用程序。然后，应用程序将数据存储在数据库中，并以通俗易懂形式进行显示。从理论上讲，适配器和代理也可以在“仅代理”方案中独立运行。图表或桌面可以易于理解的形式显示机器输出数据。
因此，MTConnect可视为一个通用的数字接口。基于简单的ETHERNET标准，可轻松集成到现有的机器中，无需中断制造过程。该方案可提供免认证、开源标准，在对数据信息进行记录的基础上，还可转发到分析软件中。MTConnect可在出厂前作为接口集成到设备上，并将数据采集器连接到应用程序，随后连接到HTML网站，与其他设备对比显示其效率。这一简单原理可使复杂的设备和流程轻松实现制造过程数字化。
许多机器的配置不能直接连接到MTConnect适配器和代理。因此，WAGO为其PFC100控制器开发了一种数字化接口，可以无缝转换到数字化制造区。这个功能齐全的数字化接口控制着已集成了MTConnect适配器和代理的工业用PFC100输入系统。与SD卡外形类似，可直接插入PFC100控制器的专用插槽中。而无需任何编程。可以轻松调用信号栏、能耗、电机速度等机器数据。通过网页浏览器对输入进行配置，并提供实时分析。将数据转换为易于理解的图表或桌面的软件应用程序是唯一的附加要求。基于可视化数据，公司可以监测、跟踪和评估制造过程的总效率，最终提高其经济效益。
MTConnect仅作为一个只读标准。这意味着，要将收集的信息传送到对其进行评估的控制层级。但是，该控制层级不会向各个机器发送任何信息。与OPC UA不同，MTConnect不符合任何确定的IT安全规程。它优缺点参半。然而，通过使用PFC100控制器，可以轻松、安全地填补这方面的不足，因为控制器已经对来自生产区的所有数据进行加密，并通过安全的OpenVPN或IPsec接口传送至该控制层级。因此，MTConnect标准和WAGO PFC100的数字接口为北美市场的公司提供一个生动的解决方案。WAOG目前支持MTConnect标准1.3。
文：Benjamin Böhm, Julia Grobe | WAGO
图: WAGO
WAGO在工作中的表现
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