集成通信是工业4.0过程的关键。 只有在全世界所有涉及的系统和机器都讲同样语言时才能实现这一目标。 OPC统一体系结构（OPC UA）就是这样一种标准，而且现在已集成到了Klingelnberg（克林贝格）机床中。
简介：
核心技术
OPC UA与平台无关的通信标准为工业4.0的核心挑战提供了解决方案，包括数据安全和标准化信息交换等首要任务。 OPC UA是OPC基金会在全球范围内推广的标准，该基金会拥有470多名成员。
工业4.0的关键承诺之一是集成通信-从单个传感器到机器级，一直到企业级ERP（企业资源计划）系统中的数据集成。 但是，鉴于协议和接口描述的种类繁多，迄今为止还很难实现这种级别的集成。 这对操作者和生产机器供应商提出了巨大的挑战。
每个参与者都必须努力应对如同名副其实的“物种丰富的动物园”的现有和新的IT技术和协议，这危及了这些方法在工业4.0未来的可持续性。 服务和维护所需的工作量将增加-将来，为将这些技术和协议适应于彼时的信息和通信技术要求，例如数据吞吐量，数据安全性和开放数据准备状态等，将变得越来越困难。 调试新系统并将其集成到现有IT系统中也变得越来越复杂。 为了确保能够充分开发工业4.0激动人心的未来，机床制造商和操作者应该设定一个共同的目标：控制他们机床的IT接口。
OPC UA标准：希望的灯塔
快速回顾可用的IT技术，即可了解独立于国际制造商和平台的OPC统一体系结构（OPC UA）通信标准。 在上面概述的利益冲突的困境中，OPC UA是希望的灯塔，因为它为从单个传感器到整个工厂的工业互操作性提供了有价值的框架。 OPC UA可以作为自动化金字塔各个级别的标准化软件解决方案，而不会忽略任何一个供应商或系统的特定特征。因此，该标准完全与Klingelnberg（克林贝格）的闭环和GearEngine”背后的理念相契合。
也许OPC UA最令人兴奋的功能就是它提供可扩展信息模块的能力，而不仅仅是提供简单的数位和字节。 相反，它们包括特征和特性的整体以及数据重要性的完整描述（语义）。 因此，新的网络物理OPC UA世界中的机床可以快速而轻松地理解，而无需讨论专用控制单元中的存储区域。再也不需要为特定机器适配数据接口。机床可以更快地集成到其IT环境中。
当然，为了确保最简单地集成到特定行业的生产中，对于特定类别的机床，需要一个通用的信息模块。 这种类型的OPC UA标准，称为配套规范，最近已可用于机床。
umati:机床标准
由VDW（德国机床制造商协会）牵头，创建了umati（通用机床接口），它成为所有类型机床的OPC UA信息模块。 由于umati被确保能够集成到每个IT领域，它对每个单独的Industry4.0策略的成功做出了宝贵的贡献。
umati的关键特性是其用于机床状态数据的标准化语义。包括：
1.进行中生产的快速概览
2. 当前的生产订单和工作数据
3.错误、警报、故障概述
4.机床状态、运行状态
5.机床识别 6.统计评估
7.全厂效用评估 8.刀具管理
图1：Klingelnberg（克林贝格）OPC UA umati接口的原理架构
OPC UA的重要性不断提高，并被认为是未来生产的关键技术。因此，Klingelnberg（克林贝格）逐渐在其机床上实施了这一接口（参见图1）。OPC UA服务器可从机床上的数控单元和Klingelnberg（克林贝格）操作软件中获取数据。这是通过两个信息模块实现的。常规状态信息使用umati规范流经其中的个模块。第二个是Klingelnberg（克林贝格）信息模块，它很容易查询，并将Klingelnberg（克林贝格）特定的信息携带到SmartTooling或Closed Loop中。
助力塑造未来
考虑到GearEngine方案，OPC UA的集成是在Klingelnberg（克林贝格）生产系统中实现全面数据集成的下一个逻辑步骤。这就是为什么Klingelnberg（克林贝格）作为VDW工作组的成员参与到定义此接口的未来发展的原因。我们的目的是提供用户可以一直信赖的、可持续的、现代化的Klingelnberg（克林贝格）工业4.0解决方案。机床一旦升级到包含此接口后，用户可以完全受益于开放标准的优势。umati使得将Klingelnberg（克林贝格）机床连接到用户的IT环境变得很容易。这样，就可以更快和更有效地实施Industry 4.0项目。
大昌华嘉编译
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