MTConnect, farklı tedarikçilerin üretim cihazları ve yazılımları arasında daha fazla birlikte çalışabilirliği teşvik eden açık, telifsiz bir üretim iletişim protokolüdür. MTConnect standardı, tüm üretim alanından verileri izleme ve daha sonra bu verilerden sonuç çıkarmayı sağlar( makineler, hücreler, cihazlar ve işlemler). Standart bunu mümkün kılar, çünkü gerçek zamanlı veri paylaşımı için XML ve HTTP Internet teknolojisine dayanır. Cihazdan gelen veriler XML formatında olup bu veriler temel taşıma protokolü olarak HTTP kullanılarak MTConnect veri sağlayıcılarından elde edilir. Üreticiler daha sonra bu gerçek zamanlı üretim verilerini, müşteri ve pazar değişikliklerine yanıt vermenin yanı sıra genel verimliliği ve çevikliği geliştirmek için kullanabilir.

Çeşitli bileşenler, makineler, üretim tesisleri ve hatta şirketler arasındaki dijital geçişler daha fazla ağ oluşturulmasını gerektiriyor. Üreticiler yavaş yavaş makinelerini bilgi alışverişi için donatıyor. Proses endüstrisinde kullanılan birçok makinede halen kapalı üniteler işlev görmektedir. Makinelerin; sıcaklık tespiti, ayarlanan değerler ve çalışma sürelerini algılamak için sensörlere erişimi vardır. Ancak, bu değerli verileri iletme olanağına sahip değildirler. Böylece, dijitalleştirme makine seviyesinde tamamlanır.Tam bu noktada MTConnect, makineler ve uygulamalar arasında veri alışverişinde kullanılan yeni veri türleri eklemek için açıkça tanımlanmış bir yöntem sunmaktadır. MTConnect standardı, cihazların ve uygulamaların veri edinme yeteneklerini geliştirmek ve entegrasyon maliyetini azaltmak için tak-çalıştır ortamına doğru ilerlemeyi hedeflemekte, ancak mevcut ürünlerin işlevselliğini değiştirmeyi amaçlamamaktadır. MTConnect, üretim ve yazılım endüstrisindeki en yaygın standartlar üzerine kurulu olduğundan uygulanması için mevcut olan araç sayısı en üst düzeye çıkar ve bu endüstrilerdeki diğer standartlar ve araçlar ile yüksek düzeyde birlikte çalışabilirlik sağlanmaktadır. Birlikte çalışabilirlik, Endüstri 4.0’ın tasarım ilkelerinden biri olup; makinelerin, cihazların ve sensörlerin IoT aracılığıyla birbirleriyle iletişim kurma becerisidir.

Şirketler, cihazlar aracılığı ile ürettiği verileri şirketleri için kritik önem taşıyan alanlarda(makinenin ısı durumu, cihazın kimlik bilgileri gibi) , verimlilik artışı , süreç takip ve analizleri gibi farklı alanlarda kullanabilmektedir. MTConnect’in işletmelerde kullanım amaçlarından en yaygın olanları aşağıda sunulmuştur.

Bir gösterge paneli, her makinenin mevcut durumunu çalışanlara gösteren bir genel bakış ekranıdır. Üretim tesisinin yüksek seviye görünümünü ve atölyede dikkat gerektiren sorunları belirler. Tipik olarak gösterge panelleri bir atölyede veya bir üretim ofisinde bilgisayarlarda görüntü olarak sunulur. Makine durumu bilgileri farklı ayrıntı düzeylerini içerebilir, ancak normalde; çalışıyor, Boşta ve Arızalı (Yeşil / Sarı / Kırmızı) ile sınırlandırılmıştır. Ayrıca birçok yazılım sistemi, belirli bir makinedeki ek ayrıntılara o makineye adanmış ikincil ekranlar aracılığıyla erişmek için bir "detaylandırma" özelliği sunar.

Uyarılar, atölyede yönetim, bakım vb. İle ilgilenilmesi gereken değişikliklerin bildirimleridir. Uyarılar, makinelerle ve ilgili işlemlerle ilgili sorunların hemen tanımlanmasını sağlar. Bunlar, süreç kesintisi gerçekleşmeden önce gerçek sorunları veya dikkat edilmesi gereken sorunları içerebilir. MTConnect, standartta tanımlı olan veri türleri ile cihazda yaşanan problemin detaylı bir şekilde sunumunu tüm detaylarıyla çalışanlara ileterek sorunların kolaylıkla tespit edilebilmesine ve süreç kesintisi yaşanmadan problemin çözümünün gerçekleştirilmesine olanak tanımaktadır. Örneğin; belirli bir cihazın istem dışı kapandığını, hammaddenin yetersiz olduğunu ya da filtrelerin dolduğu bilgisini üretim bölümüne bir e-posta ile bildirebilmektedir.

Makinenin ne kadar etkili kullanıldığını gösteren her bir makinenin analizi. Birden fazla makine durumu tipik olarak makine ve işlem gereksinimlerine göre önceden tanımlanmıştır. Makineler veri toplama sistemi tarafından izlenir ve MTConnect, standartta tanımlı olan veri türleri ile makinelerin anlık durumları raporlama için toplanır. Raporlar genellikle verilerin birden fazla parametreye dayanarak görüntülenmesini sağlar( Günlük, Haftalık, Aylık, Vardiya, İşlem, Parça, vb.). Makine Kullanımı Ölçümü, projelerin genel etkinliğini veya atölyedeki verimliliği artırmak amacıyla yapılan operasyonel değişiklikleri değerlendirmek için etkili bir parametredir.

Üretim verileri doğrudan üretim alanından toplanabilir ve MTConnect ile, üretim sürecinde ürün akışı yönetilebilir, envanter ve hammadde sıraları gibi daha pek çok üretim verisi belirli bir standart doğrultusunda biçimlendirilerek elde edilebilebilir. Bu standartlaştlaşmayla bir çok farklı makine ile ortak bir dil kanalı oluşturulmuş olup üretilen verilerin uygulama boyutunda izlenmesi ve raporlanması için ortam sağlanmıştır.

Proje kapsamında Java dili ile bir android uygulama geliştirilmiştir. Uygulama kompakt bir tasarıma sahip olmakla birlikte fonksiyonel bir yapıya da sahiptir. Uygulama ilk açıldığında şekilde yer alan ekrandan kullanıcı giriş yapacaktır.

Uygulama açıldığında kullanıcının karşısına gelen ekranda 4 farklı cihaz bulunmaktadır. Şekilde cihaz seçim ekranı gösterilmektedir.

Uygulama kapsamında cihazdan sıcaklık (Stemp), eksenlere ait yüzde olarak doluluk oranları (Xload, Yload ve Zload), eksenlere ait saniyelik besleme oranları (Xfrt, Yfrt ve Zfrt) ve eksenlere ait pozisyonlar (Xabs, Yabs ve Zabs) gösterilmektedir. Current komutu ile anlık olarak elde edilen veriler şekilde sunulmuştur.

Cihaz için maksimum olan 40 derece sıcaklığa yaklaşılma oranı da takip edilebilmektedir. Cihazın sıcaklığı (Stemp) 40 dereceden büyük olduğu durumda telefona bir mesaj gönderilerek ilgili cihazın yaşadığı problem konusunda bir bilgilendirme yapılacaktır. Şekilde gönderilen mesaj gösterilmektedir.

XML butonu yardımı ile de parse edilen XML dosyalarını görüntülemek mümkündür. Şekilde örnek XML verileri gösterilmektedir.

MTConnect, cihazlar arasında iletişim kurulması konusunda etkin bir çözüm üreten ve farklı iletişim dillerine sahip olan cihazları ortak bir noktada buluşturma konusunda yüksek beceri düzeyine sahip olan bir standartlar topluluğudur. İlk olarak 2006 yılında ortaya çıkmış olan MTConnect, aktif bir şekilde güncellenmekte ve şu an MTConnect’in 1.5 versiyonu üzerinde çalışmalar devam etmektedir. MTConnect, sağlamakta olduğu standartlaşma sayesinde yeni bir cihazın mevcut sisteme entegrasyonu sürecini hızlandırmakta ve aynı zamanda maliyetleri de düşürmektedir. Bununla birlikte işletmelerce takip edilmesi oldukça zor olan süreçlerin anlamlandırılması konusunda da etkin çözümler üretmektedir. Biçimsel Diller ve Otomata dersi kapsamında üstlenilen bu projede, işletmelerde sıklıkla karşılaşılabilecek sorunlara çözüm üreten bir istemci uygulaması geliştirilmiştir. Uygulama dâhilinde gerçek veriler ile çalışılabilmesi adına MTConnect standartlarına uygun veri sunan demo ajanlardan faydalanılmış ve ajanlardan elde edilen XML formatındaki veriler parse edilerek uygulama içerisinde çeşitli amaçlarla kullanılmıştır. Bu amaçlar; süreç takibinde kullanılabilecek olan gösterge panellerinin oluşturulması ve anomali durumlarının tespit edilerek üst yönetime Sms ile anlık olarak bilgilendirilmesidir. Ajanlardan elde edilen XML formatındaki veriler kullanılmadan önce doğrulanarak uygulamanın performansını attırmakta ve kullanıcıya daha etkin bir hizmet sunabilmektedir. Bununla birlikte anomali tespiti de acil durumların önceden tespit edilebilmesi ve işletmelerden yaşanabilecek maddi kayıpların ve sorunların en aza indirilebilmesi konusunda üst yönetime destek olabilmektedir. Sonuç olarak, MTConnect gibi bir standardın işletmelerde kullanılması cihazlardan alınacak verimi maksimize edeceği gibi üretim sürecini hızlandıracak ve potansiyel kayıpların da önüne geçecektir.