Hoe pas je Industrial Internet of Things (IIoT) en Smart Technology toe
Het toepassen van nieuwe technologie op een proces of productielijn is een essentieel onderdeel van vooruitgang, maar de praktische kant van de implementatie van IIoT en Smart Technology-oplossingen brengen hun eigen unieke uitdagingen met zich mee. Wat weer tot nieuwe automatiseringsoplossingen leidt.
Wanneer je nieuwe smart oplossingen wilt toepassen op bestaande installatie, dan is één van de belangrijkste dingen die gedaan moeten worden. Het volledig begrijpen wat de organisatie probeert te bereiken en waar de urgente knelpunten liggen. Daarnaast is het belangrijk voor een bestaand productieproces om te weten wat het huidige automatiseringsniveau is en wat voor infrastructuur er is, om zo de brug te slaan tussen de operationele technologie (OT) en de informatietechnologie (IT) binnen de organisatie. Deze verticaal integratie van productieproces aan de ene kant en bedrijfsprocessen aan de andere maken het mogelijkheid om informatie te verzamelen. Door deze OT / IT-kloof te overbruggen ontstaat uiteindelijk de kans om een Smart factory te worden.
Zoals reeds vermeld, moet er, om een IT- en OT-integratie mogelijk te maken, ook horizontale communicatie zijn op de werkvloer. Dat wil zeggen tussen machines van verschillende leveranciers met verschillende besturingssystemen van diverse merken. Daarom is het essentieel om gebruik te maken van een open besturingsysteem; er moet een communicatiestandaarden worden gebruikt die met alle machines kan “spreken”, sensoren, actuatoren en andere componenten.
Waar je ook staat, een Smart Factory is haalbaar
Evaluatie van het huidige automatisering niveau en netwerk infrastructuur is cruciaal om te begrijpen wat er op korte, middellange en lange termijn mogelijk is en hoe gemakkelijk of moeilijk het zal zijn om de doelen van de organisatie te behalen om een Smart Factory te worden. Het goede nieuws is dat op welk niveau een organisatie zich ook bevindt, met een goede projectplanning en communicatie, de reis naar digitalisering en een Smart Factory behaald kan worden op een niveau dat voor de organisatie gewenst is.
Het gebruiken van standaarden voor machinebesturing en netwerkconnectiviteit heeft het proces verder geholpen, bijvoorbeeld in de voedings- en drank- en verpakkingsindustrie, opereren organisaties vaak met machines die door verschillende leveranciers zijn ontwikkeld en gebruiken ze pakketten als OMAC PackML (Packaging Machine Language) en OPC UA voor een betere integratie.
Twee werelden komen samen
In het verleden waren de IT- en OT-werelden geen natuurlijke bondgenoten met de OT-wereld die real time werkte met processnelheden van milliseconden of lager en de IT-wereld die werkte met veel langere kloksnelheden van minuten, uren of meer. Er is een natuurlijke scheiding geweest tussen deze twee werelden, maar met de komst van Edge-computertechnologie om in de “ruimte” tussen deze twee in te zitten, heeft de integratie van deze ogenschijnlijk diverse werelden veel eenvoudiger gemaakt en laten een grotere keuze toe waar data-analyse plaatsvindt.
Het is gemakkelijk om aan te nemen dat als de noodzakelijke niveaus van de automatisering en netwerkinfrastructuur aanwezig zijn of gerealiseerd worden als fase één van het implementatieplan naar een Smart Factory, het gewoon een kwestie is van elke byte aan gegevens te verzamelen die beschikbaar is en achterover te leunen en te bewonderen wat is bereikt.
Data berg en nu
Maar Natuurlijk moet het wetenschappelijker zijn dan dat. Het is onvermijdelijk dat meer communicatie lijd tot grotere gegevensvolumes die gemanaged moeten worden. Dit vereist de creatie van een platform om efficiënt data-analyse en data-overdracht tussen de OT- en IT-niveaus. De uitdaging is om al die gegevens op een gestructureerde manier te verwerken, onnodige “ruis” weg te filteren en “gegevens” te veranderen in “Informatie”.
Ons doel om een Smart Factory te worden moeten we niet uit het oog verliezen, het uitvoeren van analyses op de data biedt de mogelijkheid om alle belangrijke aspecten van de productie te visualiseren: OEE (Overall Equipment Effectiviteit), productiviteit, kwaliteitscontrole, gebruik van grondstoffen, afval en voorspellend en preventief onderhoud, die allemaal zeer bekend zijn bij productiemanager die de efficiëntie van de productie willen verbeteren. De vraag is vaak “waar kunnen we onze data-analyse het beste implementeren?” Is het het beste om alles te verplaatsen naar een servers op bedrijfsniveau of zelfs de cloud, of zijn er andere alternatieven?
Edge computing de industriële oplossing
Natuurlijk geeft de nieuwe Smart technologie die aan de “Edge” verschijnt niet alleen een alternatief, maar ook een grotere flexibiliteit en efficiëntie van gegevensbeheer. Edge computing biedt een industriële oplossing in de fabrieksomgeving zoals alle andere automatiseringsapparatuur en zorgt er voor dat gegevens bij de bron verzamelen kunnen worden. Zoals eerder besproken, zijn de IT- en OT-werelden vaak verdeeld door de frequentie waarmee de gegevens op worden gesampled, maar Edge-oplossingen bieden de kans om geavanceerde gegevensanalyse uit te voeren en die samen te voegen met bekende AI-algoritmen in real time, waardoor machine learning en verbeterde productie-efficiëntie werkelijkheid worden.
Het volgende grote voordeel van het uitvoeren van data-analyse op de Edge-laag is dat de data kan worden gefilterd en alleen de noodzakelijke en relevante gegevens worden doorgegeven aan de enterprise- of cloudservers. Waar de kosten vaak worden toegeschreven aan het aantal te verwerkte gegevenspunten, kan dit de kosten van gegevensverwerking op dat niveau aanzienlijk verlagen. Het is duidelijk dat door het koppelen van de IT- en OT-wereld, de Edge-classificatie van technologie een sleutelrol speelt.
Oplossing voor alle connectiviteitsproblemen
Hiervoor heeft Mitsubishi Electric bijvoorbeeld de MELIPC Edge-Computing-oplossing voor gelanceerd: de MELIPC oplossing zorgt voor alle connectiviteitsproblemen “downstream” op fabrieksniveau, en ondersteunt alle grote open netwerken en lost het probleem op van het maken van aparte interfaces met machines die worden bestuurd door verschillende automatiseringsleveranciers.
Het biedt een realtime datalogging- en verwerkingsomgeving in een robuuste industriële behuizing. Vanuit het oogpunt van gegevensverwerking bevat het een reeks analytische tools zoals; meervoudige regressieanalyse, het Mahalanobis-Taguchi-systeem en statistisch proces Controle (SPC) en AI-functionaliteit, die real time een reacties kunnen geven op de proces analyse.
De MELIPC heeft een dubbel besturingssysteem van Windows en VxWorks RTOS dit geeft de gebruiker de flexibiliteit om toepassingen van derden in te bedden in een van deze omgevingen. De VxWorks RTOS-omgeving heeft een bewezen staat van dienst op het gebied van kritische embedded applicaties waar hoge beschikbaarheid een verplichte vereiste is. De interne structuur van de MELIPC volgt de Edgecross framework zoals gedefinieerd door de Edgecross Consortium dat een onafhankelijk organisatie is van meer dan 200 leden, waarvan het doel is simpelweg de interface te standaardiseren tussen de OT- en IT-lagen.
De uiteindelijke analyse
Een van de grootste uitdagingen waarmee de maakindustrie wordt geconfronteerd, is het waarborgen van een consistente kwaliteit van het eindproduct, onafhankelijk van variabele omgevingscondities, ruwe producten en toegevoegde ingrediënten.
Veel fabrieken hebben hun activiteiten “geoptimaliseerd”, maar digitalisering en de weg naar Smart Factorys biedt daarnaast de mogelijkheid om op basis van continue verbetering over te stappen naar een voorspellend model strategie en als dit wordt gevolgd tot de uiteindelijke conclusie, dan is de hele plant ecosysteem inclusief energie aanvoer en aanvoer van grondstoffen volledig geïntegreerd en operationeel efficiënt gemaakt. De naadloze verticale connectiviteit tussen OT en IT opent ook voor de maakindustrie nieuwere bedrijfsmodellen – zoals ‘batch size one’ of “de snelle omschakeling” van de ene productlijn naar de andere om het tempo van de snel veranderende consumententrends bij te kunnen houden.
Zowel voor bestaand als nieuwe fabrieken
Een van de belangrijkste punten van deze nieuwe verandering in systemen, technologie en netwerken is dat het kan worden toegepast in zowel bestaande productielijnen als voor nieuwe fabrieken. Het fabriceren is van nature een volwassen industrie, upgrades en vooruitgang zorgt dan altijd voor veranderingen, niet alleen voor de fysieke installatie- en softwarelagen, maar ook voor mensen.
Alle fabrieken hebben de mogelijkheid om Smart Factorys te worden, de reis naar dat doel kan kort of lang zijn, maar kan stap voor stap worden bereikt met de juiste planning, vereiste investering en samenwerking met de juiste automatiseringsleverancier om de koers uit te stippelen en te navigeren.
Sta jezelf aan het begin om je fabriek of proces Smart te maken, neem dan vrijblijvend contact met ons op. Wij hebben de kennis en know how in huis om samen de juiste koers uit te stippelen. Wij kunnen adviseren van product niveau tot het uitstippelen en implementeren van de juiste koers.
Mol Engineering Project
Richard van Paassen
e-mail:Richard@mol-ep.nl
Tel: 0229 85 57 62
Engineeringshop.nl
Robin Mol
e-mail: info@engineeringshop.nl
Tel: 0229-714212
