20/06/2022
Door Liam van Koert
De meeste bezoekers aan de eerste Hannover Messe sinds corona oogden enthousiast en gezond. Dat gold ook voor de stand van kabelfabrikant LAPP, die naast nieuwe oplossingen voor gelijkstroom in de fabriek ook de volgende stappen in kabel en netwerkdiagnose toonde. Hiervoor hadden zij recentelijk al hun ETHERLINE GUARD-systeem op de markt gebracht. Een samenwerking met het Nederlandse PROCENTEC breidt de diagnosemogelijkheden verder uit.
Iets wat de gemoederen in Duitsland momenteel meer bezighoudt dan corona is de ‘Energie Wende’. De fossiele energieprijzen rijzen ondanks een gelukkig getimede verlaging van de accijnzen op brandstof – op de heenweg naar Hannover betaalden we 2,56 per liter, op de terugweg 1,87 – flink de pan uit. Nu liep Duitsland al aardig voor met energie uit zonnepanelen en windmolens. En er waren zelfs al diverse programma’s om te kijken of energie-intensieve faciliteiten als fabrieken en datacenters niet deels of volledig op gelijkstroom kunnen draaien. Volgens Karsten Fuchs van LAPP heeft dit verschillende voordelen. Enerzijds kan energie lokaal worden opgewekt en gebruikt en is men minder afhankelijk van geopolitiek-gevoelige toeleveranties. Anderzijds kan er op kosten en energieverbruik worden bespaard. Elke omzetting van gelijkstroom naar wisselstroom voor het huidige machinepark gaat immers gepaard met verliezen. Onvermijdelijke energetische verliezen die het gevolg zijn van natuurkundige wetmatigheden, maar ook verliezen die voortkomen uit het moeten produceren, aanschaffen en onderhouden van tal van omvormers. “In Duitsland staat de ontwikkeling van een open gelijkstroomstandaard al enkele jaren op de agenda”, ligt Fuchs toe. “Zo is er in 2016 onder auspiciën van ZVEI het DC-Industrie consortium opgericht, waar ook LAPP deel van uitmaakt. Gelijkstroom stelt namelijk ook andere eisen aan de bekabeling. Zo moet het isolatiemateriaal een hogere zuiverheidsgraad hebben om doorslageffecten te minimaliseren. Binnen het ÖLFLEX-portfolio hebben we daarom diverse nieuwe kabels ontwikkeld voor gelijkstroomnetwerken, maar ook voor datacenters en robots.”
Kabelslijtage
Gelijkstroom in de fabriek is een interessante en gezonde ontwikkeling, die voor de Nederlandse markt echter nog wat ver van mijn bed lijkt. Actueler in onze regio is volgens Fuchs het onlangs uitgebreide diagnose-portfolio van LAPP. Met Nederlandse hulp kan de kabelfabrikant naast de fysieke gesteldheid nu ook het digitale domein op fouten onderzoeken.
“In dynamische toepassingen kunnen kabels nog wel wat voor hun kiezen krijgen”, legt Fuchs uit. “Denk aan kabels in een kabelketting of aan kabels in een robot, die naast een frequente buigbelasting ook nog eens torsie voor hun kiezen krijgen. Nu heeft LAPP natuurlijk speciale kabels in haar assortiment die speciaal voor dit soort dynamische toepassingen ontwikkeld zijn en ook in extreme bedrijfsomstandigheden een behoorlijke poos mee gaan. Maar ook dit soort hoogwaardige kabels zullen soms met voldoende marge nog voor het eind van hun technische levensduur vervangen moeten worden om storingsvrij functioneren te kunnen garanderen.”
Fysieke health check
De gekozen marge is in eerste instantie afhankelijk van een faalkansberekening. Hoe groot is statistisch gezien de kans dat het fout gaat na x draaiuren? En wat zijn de gevolgen bij falen? Het vervangingsmoment zal daarnaast afhankelijk zijn van de onderhoudsbehoeften van andere slijtagegevoelige machineonderdelen. Nu kan het de doorgewinterde Hannoverbezoeker niet ontgaan zijn dat voor die laatste groep steeds vaker sensoren gebruikt worden om trends te meten en de optimale onderhoudsstrategie in relatie tot uptime te voorspellen. Het data-gedreven simulatiemodel dat hiervoor gebruikt wordt – ook wel digitale tweeling genoemd – heeft echter de nodige blinde vlekken. Zo waren van kabels tot voor kort geen actuele toestandsgegevens beschikbaar. Dit was LAPP al enige tijd een doorn in het oog. Kritische datastromen – niet alleen die voor voorspellend onderhoud, maar ook besturingsdata tijdens bedrijf – gaan nog steeds via de kabel. Dus als je voor een data-gedreven 4.0-strategie gaat, is het wel zo fijn als je de actuele gezondheid van je kabels in je model kunt meenemen. Net voor corona had LAPP het voor elkaar. Zij introduceerden toen de ETHERLINE GUARD die een realtime venster op de fysieke gezondheid van datakabels biedt. De ins en outs met betrekking tot de werking ervan beschreven we onlangs in een artikel voor Robot Magazine: “Voorspellend onderhoud voor robotkabels”. [LINK]
Aansluit- en configuratiefouten
Volgens onderzoek dat LAPP met de ETHERLINE GUARD bij diverse klanten kon doen, blijkt dat vijftig procent van storingen in machines een fysieke oorzaak heeft. Denk hierbij aan mechanische- en omgevingsbelastingen, veroudering, een slechte kabelkwaliteit of aansluitfouten zoals het verkeerd aarden. Deze kunnen allemaal met ETHERLINE GUARD worden gevonden, waarbij het niet meteen noodzakelijk is om aan elke kabel een diagnosekastje te hangen. Speciaal voor het midden- en kleinbedrijf biedt LAPP het uitvoerig testen van kabels en netwerken ook als dienst aan. Om hierbij ook de niet-fysieke oorzaken te kunnen opsporen, zocht LAPP de samenwerking met twee bedrijven die gespecialiseerd zijn in het diagnosticeren van PROFINET-netwerken. Een van die bedrijven is LEADEC, de andere het van oorsprong Nederlandse PROCENTEC. Fuchs: “Door de kennis van onze PROFINET-engineers te bundelen met de beproefde oplossingen van LEADEC (PN-Quick tester) en PROCENTEC (Atlas 2), kunnen we een complete health check aan bedrijven bieden. Deze omvat de elektromagnetische compatibiliteit, de mechanische spanningen in kabels en connectoren, maar krijgt ook verborgen netwerkfouten boven water. Een machine of productielijn hebben we doorgaans in één dag doorgelicht. Daarna ontvangt de klant een uitgebreid rapport met betrekking tot de netwerkprestaties en configuratie en de diagnoseberichten van de verschillende netwerkdeelnemers. Er kunnen ook certificatierapporten worden verstrekt voor individueel geteste kabels, voor elektromagnetische compatibiliteit en een checklist met potentieel zwakke plekken en verbeterpunten.”