24/11/2014
Door Bart Driessen
We hebben al een gewone Industrie 4.0 en in Nederland heet dat dan Smart Factory, in de VS Internet of Things – wat stuk voor stuk voor 100% hetzelfde is – en dan ook nog eens Proces-Industrie 4.0? In plaats van semantisch bekvechten kunnen we ons beter verdiepen in wat Industrie 4.0 betekent voor de procesindustrie.
Voor wie het nog niet weet: met Industrie 4.0 bedoelen we de complete vernetwerking van alle industriële en technische processen. Daarbij hoort dat alle componenten steeds intelligenter worden en bijdragen aan de groei van Big Data. In feite is Industrie 4.0 een paraplubegrip met een enorme reikwijdte. Wie presentaties over dit onderwerp bezoekt, raakt al snel bedolven onder de enorme stortvloed van informatie. Net zo opvallend is de bult aan definities en interpretaties van Industrie 4.0. Maar dit betekent nog niet dat we met de zoveelste hype te maken. Anders gezegd, het is beslist geen flauwekul, al dat gepraat over Industrie 4.0; ook al hebben sommigen het liever over 4,0. De spraakverwarring rond dat begrip lijkt eerder iets onvermijdelijks, een signaal van onzekerheid doordat we deel zijn van een gigantisch proces dat we niet goed kunnen bevatten.
Uitdagingen
Waar komt die onzekerheid vandaan? Industrie 4.0 plaatst de procesindustrie voor behoorlijk wat uitdagingen. Bijvoorbeeld de analyse en verwerking van Big data. Maar ook de interoperabiliteit van automatiseringssystemen, zoals machines, CRM, PDM, MES, ERP en PLM systemen, Bluetooth, WIFI, GSM,UMTS en GPS systemen etc. En dan de beveiliging van gegevens door gebruik van nieuwe cybertechnologie. Verder de integratie van nieuwe topologie, autonome netwerken en verbindingen. Een aspect van 4.0 is het gebruik van slimme sensoren, actuatoren en embedded systemen en slimme overdrachtstechnieken.
Big data (steeds meer vraag-, antwoord- en besturingsdata) geldt ook bij veldcommunicatie. Robots en werkstations gaan in een flexibel productieproces steeds meer autonoom werken. Ze worden zelf verantwoordelijk voor de afhandeling op de PCS-laag. Slimme sensoren meten data voor MES, lean en maintenance. Via ethernetmodules zonder gatewayfunctie worden data van de laatste laag (de sensor) gehaald. Deze data worden autonoom verwerkt tot antwoorden met alleen data die de vragende partij wilt. Op de PCS-laag wordt de informatie decentraal verwerkt door programmeerbare ethernetgateways. En diagnose wordt voortaan gewone tekst en via een webserver af te vragen.
Nu beschikbaar
Er zijn nu al oplossingen voor Industrie 4.0 die zorgen voor meer interoperabiliteit. Bekend is de remote parametrering via FDT (Field Device Tool)/DTM of webserver; deze zorgt voor een flexibeler manier van parameters instellen van veldbusdeelnemers. Ook zijn er PLC’s in de markt die klaar zijn voor multiprotocol-gebruik. Dat wil zeggen dat een en dezelfde PLC geheel automatisch een keuze maakt uit verschillende protocollen zoals Ethernet IP, Modbus, PROFINET etc. Hierdoor hoeven geen extra PLC’s met specifieke protocollen meer in voorraad gehouden te worden; een extra kostenbesparing dus. Als het gaat om technieken die de vernetwerking een enorme boost kunnen geven is IO-Link minstens zo belangrijk. Deze technologie zorgt er voor dat sensoren en actuatoren tot aan de laatste meter toegankelijk zijn. En echt conform Industrie 4.0 is dat IO-Link een veldbus-neutrale communicatiestandaard is. Anders gezegd: het werkt in combinatie met elk gevestigd protocol dat al in de fabriek wordt gebruikt, onverschillig of dat nu Profibus, Devicenet, Modbus of een andere bus is. IO-Link biedt dus nogal wat voordelen. Bijvoorbeeld dat sensoren vanuit het hogere datanetwerk uitgelezen en ingesteld kunnen worden. Een volgende stap richting volledige transparantie dus. Een ander voordeel van IO-Link is dat de topologie van de bekabeling veel eenvoudiger en dus goedkoper wordt.