Umati: Bausteine für Mehrwert aus Daten in der Produktion

Auf der EMO Hannover 2025 zeigte Umati, wie vernetzte Maschinen aus Daten echten Mehrwert schaffen – mit Standards, offenen Schnittstellen und konkreten Live-Demonstrationen.

Seit dem ersten grossen Auftritt von Umati auf der EMO Hannover 2019 hat sich die Initiative weltweit etabliert. Über die Jahre war Umati im In- und Ausland auf zahlreichen Messen präsent. Noch wichtiger ist allerdings, dass «unter der Haube» mittlerweile über 15 Technologiesektoren des Maschinen- und Anlagenbaus in einem einheitlichen, standardisierten Datenökosystem einfachen Zugriff auf Produktionsdaten bieten.

Energiemonitoring für CO₂-Fussabdruck und Nachhaltigkeit in Europa

Mehrere Teilexponate am Umati-Stand bespielten ein gemeinsames Themenfeld: die Ermittlung von Energieverbrauchsdaten. Dies ist notwendig, um etwa den gesetzlichen Berichtspflichten zum CO₂-Fussabdruck von Unternehmen oder Produkten nachzukommen – ein Thema, das in Deutschland, der Schweiz und der gesamten EU zunehmend relevant ist.

Eine pfiffige Lösung, wie der Energieverbrauch mit einfachsten Mitteln ermittelt werden kann, zeigte Umati-Partner Konzeptpark GmbH aus Lahnau. Dort wurden gängige WLAN-Smart Plugs (intelligente Steckdosen) um OPC-UA-Funktionalität erweitert, so dass auch diese die aktuelle Leistungsaufnahme eines angeschlossenen Stromverbrauchers im standardisierten Datenformat bereitstellen.

MTConnect trifft Umati: Open Source für maximale Interoperabilität

Der Umati-Partner IFW (Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen) der Leibniz Universität Hannover hat gemeinsam mit den Werkzeugmaschinenherstellern Mazak und DMG Mori eine wichtige Lücke am Markt geschlossen. Denn bisher gab es keinen standardisierten Konnektor, um Maschinen mit OPC UA for Machine Tools an etablierte MTConnect-Datensysteme anzuschliessen; oder umgekehrt Maschinen mit etablierter MTConnect-Schnittstelle in die Umati-Welt einzubinden. Die als UmatiConnect benannte Lösung wird als Open Source Software auf GitHub veröffentlicht und kann von Unternehmen kostenlos verwendet werden. Somit können Nutzer einfach Anpassungen vornehmen, denn nicht alle Implementierungen im Feld sind identisch.

«Mit dem UmatiConnect Adapter unterstreichen wir bei Mazak unser Engagement für offene Standards und echte Interoperabilität. Für unsere globalen Kunden bedeutet das eine entscheidende Vereinfachung bei der Integration unserer Maschinen in ihre bestehenden, oft heterogenen Produktionsumgebungen. Sie erhalten die Freiheit, die für sie beste digitale Lösung wählen zu können», freut sich Mathias Dehn, Advanced Research Manager bei Yamazaki Mazak Deutschland.

Dennis Do-Khac, Leiter Product Development CNC bei DMG Mori, ergänzt: «In den vergangenen Jahren gibt es für Umati eine breitere Akzeptanz auch in angrenzenden Bereichen zur Werkzeugmaschine. Beispielsweise beim Werkzeugdatenaustausch oder kommender Schnittstellennutzung bei Robotern, Automationslösungen und Koordinatenmessmaschinen entstehen Implementierungen, die von der Joint Working Group in standardisierte Normen eingebunden werden können. Durch UmatiConnect können Softwarelösungen nun fokussiert auf diese Technologie setzen dank eines schlanken Weges, MTConnect-basierte Bestandssysteme zu berücksichtigen.»

Aggregierender OPC-UA-Server verbindet lokale und globale Netzwerke

Beim Transport der mit OPC UA spezifizierten Daten, auf denen Umati aufsetzt, gibt es unterschiedliche Technologien. Für grosse Installationen hat sich Pub/Sub bewährt: Maschinen senden ihre Daten auf einem definierten Kanal, Applikationen abonnieren ihn und lesen die Daten mit, die für sie relevant sind. Typischerweise erfolgt der Transport über das Nachrichtenprotokoll MQTT. Bei lokalen Installationen hingegen werden oftmals direkte Client/Server-Installationen mit genau definierten Zugriffen gewählt.

«Einer der grossen Vorteile von OPC UA hierbei ist, dass die Datensemantik in allen Fällen einheitlich ist, also der gleiche Standard gilt. Nur der Transportweg ändert sich», erläutert Götz Görisch, Vorsitzender der Joint Working Group für OPC UA for Machine Tools und Referent für Digitalisierung im VDW. Sollen nun Daten über Pub/Sub in ein lokales Client/Server-Netz integriert werden, war dies in der Vergangenheit nicht ohne weiteres möglich. Abhilfe schafft hier ein aggregierender OPC-UA-Server, der den Pub/Sub-Datenstrom abonniert und die gewählten Daten in einem OPC-UA-Server für lokale Anwendungen verfügbar macht. Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (FhG-IWU) und die Seitec GmbH, Königsee, beide Umati-Partner, die gemeinsam OPC-UA-Applikationen entwickeln, haben nun einen OPC-Hub entwickelt, der diese Schwachstelle beseitigt.

«Mit dem OPC-Hub bleiben bestehende Dashboards und Software nutzbar, während historische Daten zentral verfügbar sind. Das bringt Maschinenbauern und Kunden gleichermassen Vorteile», beschreibt Frank Seiferth, CEO der Seitec GmbH, den Mehrwert.

Digitale Produktverfolgung mit AAS und Job Management

Die Nachverfolgbarkeit gefertigter Produkte und die sichere Ablage ihrer Eigenschaften über den Produktlebenszyklus kann die Asset Administration Shell (AAS) lösen. Idealerweise erhält sie ihre Daten aus dem Produktionsprozess unmittelbar aus den dort vorhandenen OPC-UA-Schnittstellen. Wie dies erfolgreich gehen kann, zeigen wiederum Konzeptpark und Interop4X auf Basis eines einfachen Demonstrators, der innerhalb von Umati Job Management und Wägetechnik verbindet sowie Daten in die AAS einspeist. Messebesucher können hier gleichzeitig mehr über die Funktionalitäten der unterschiedlichen Bausteine erfahren, während sie gleichzeitig das Stück Schokolade verspeisen können, das als Referenzprodukt dient.

Umati live auf der EMO: Maschinenkommunikation zum Anfassen

Nicht fehlen darf auf der EMO 2025 die bekannte Umati-Livedemonstration, an der sich wiederum zahlreiche Partnerunternehmen mit ihren Maschinen, Komponenten und Softwarelösungen der relevanten Branchen auf der EMO Hannover beteiligen: Werkzeugmaschinenhersteller, Anbieter von geometrischer Messtechnik, additive Fertigung, Robotik, Bildverarbeitung und natürlich Software. Über einen QR-Code, der an jedem Gerät angebracht ist, das mit dem Umati-Demonstrator verbunden ist, können sich Besucherinnen und Besucher selbst ein Bild machen.

Die Darstellung zeigt, wie die Daten unmittelbar in die Demonstrator Applikation Umati.app fliessen, dort mit Daten aus anderen Geräten einheitlich dargestellt und somit für den Nutzer einheitlich nutzbar zur Verfügung stehen. Auch Softwareanbieter können sich in diesen Datenfluss einbinden und unmittelbar und live den Nutzen ihrer Produkte basierend auf realen Daten aus dem Maschinenpool der EMO Hannover 2025 demonstrieren.