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El estándar MTConnect en España

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La Industria 4.0 ó Transformación Digital, depende, en gran medida, de los datos de un conjunto diverso de equipos industriales en las plantas de fabricación. Y las Máquinas-Herramienta no son ajenas a estas necesidades. Las comunicaciones estándar, uniformes y robustas forman parte de esa infraestructura necesaria para que los sistemas empresariales puedan adaptarse, aunque sea poco a poco, a esas nuevas pero actuales necesidades de análisis y toma de decisiones del siglo XXI.

Para cubrir estas necesidades de digitalización y captura de datos en el entorno de la Industria 4.0, nace MTConnect, un estándar que poco a poco va abriéndose camino en la interconectividad de máquinas herramienta.

Mas Ingenieros y MTConnect colaboran estrechamente para difundir las bondades del protocolo en el entorno industrial, mediante el desarrollo conjunto de soluciones y el apoyo y difusión del estándar en el mercado europeo.

Un poco de historia.

La iniciativa se inició como resultado de las conferencias impartidas por David Edstrom de Sun Microsystems y David Patterson, profesor de Ciencias de la Computación en la Universidad de California, Berkeley (UCB) en la reunión anual 2006 de la Asociación de Tecnología de Manufactura (AMT). Las dos conferencias promovieron un estándar abierto de la comunicación para permitir la conectividad desde Internet al equipo de fabricación.  El desarrollo inicial se llevó a cabo mediante un esfuerzo conjunto entre el Departamento de Ingeniería Eléctrica, el Departamento de Ciencias de la Computación (EECS) y el departamento de Ingeniería Mecánica (ambos en el Colegio de Ingeniería de la Universidad de Berkeley) y el Instituto de Tecnología de Georgia. El estándar resultante está disponible bajo términos de licencia sin derechos de autor.

Descripción.

MTConnect es un protocolo diseñado para el intercambio de datos entre equipos de planta y aplicaciones de software utilizadas para monitorización y análisis de datos, fundamentalmente en el entorno de las Máquinas-Herramienta. MTConnect se conoce como un estándar de sólo lectura, lo que significa que sólo define la extracción (lectura) de datos de dispositivos de control, no la escritura de datos a un dispositivo de control. Se utilizan estándares abiertos libremente para todos los aspectos de MTConnect. Los datos de los dispositivos de la planta se presentan en formato XML y se recuperan de los proveedores de información, llamados agentes, utilizando el Protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) como protocolo de transporte subyacente. MTConnect proporciona una interfaz RESTful, lo que significa que la interfaz es apátrida. No se debe establecer ninguna sesión para recuperar datos de un Agente MTConnect, y no se requiere ninguna secuencia de inicio de sesión o cierre de sesión (a menos que se añadan los protocolos de seguridad superpuestos).

El estándar MTConnect tiene tres secciones. La primera sección proporciona información sobre el protocolo y la estructura de los documentos XML a través de esquemas XML. La segunda sección especifica los componentes de la máquina herramienta y la descripción de los datos disponibles. La tercera y última sección especifica la organización de los flujos de datos que se pueden proporcionar desde un dispositivo de fabricación. El MTConnect Institute está considerando agregar una cuarta sección para apoyar los activos móviles que incluyen herramientas y tenencias de trabajo.

El 16 de septiembre de 2010, el Instituto MTConnect y la Fundación OPC anunciaron la cooperación entre las respectivas organizaciones.

Aplicación en Máquinas Herramienta en Industria 4.0.

El coste de mantenimiento y las pérdidas de productividad con tiempos de inactividad no planificados para componentes de máquinas herramienta tales como cojinetes de husillo y tornillos de bolas podrían reducirse si se pudiera actuar de manera proactiva antes del fallo. Además, las herramientas de corte y las inserciones son costosas de reemplazar cuando todavía están en buenas condiciones, pero reemplazar las herramientas demasiado tarde puede ser costoso. La aplicación de supervisión propuesta por Mas Ingenieros utiliza MTConnect para extraer los datos del controlador y los algoritmos de reconocimiento de patrones para evaluar el estado de salud de los ejes y de la máquina herramienta. El enfoque de evaluación de la salud se basa en la ejecución de un programa de rutina cada turno en el que los patrones de datos más recientes se comparan con los patrones de datos de referencia. También se propone un módulo de monitorización de la condición de la herramienta en línea y utiliza datos del controlador tales como la corriente del motor del husillo, con otros sensores adicionales (vibración, emisión acústica) para estimar y predecir con precisión el desgaste de la herramienta. Con la mayor transparencia de la información de salud de la máquina herramienta, se pueden tomar acciones proactivas antes de que se produzcan periodos de inactividad significativos o pérdidas de productividad. Para la industria manufacturera, MTConnect encaja perfectamente en la arquitectura de los sistemas ciberfísicos (CPS) para la fabricación. La arquitectura de 5 niveles ofrece un marco para adoptar todas las funcionalidades de CPS.

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