Digitale fabriek informeert taakgericht en adviseert (2)

Smart Industry krijgt vleugels. Digitale fabrieken ontlasten de mens, door data te verzamelen met middleware. Vervolgens worden passende gegevens gepresenteerd met gebruiksvriendelijke low-code apps. Zo wordt iedereen op zijn of haar eigen plek geïnformeerd over wat er wel en niet goed gaat. Alsof iedereen een sporthorloge heeft! Op grond van de informatie wordt in realtime bijgestuurd, of worden verbeteracties gestart.

De technologiebeurs ABISS toonde afgelopen herfst de opmars van Smart Industry in België. Naar aanleiding daarvan werden in deel één van dit artikel twee cases besproken: Aisin en Baulieu International Group. Hieronder nóg drie cases: Cabka, Borit en Stow Robotics.

3. Cabka: snelle digitalisering
Bij Cabka, specialist in herbruikbare transportverpakkingen, is het hele businessmodel circulair. Hun voornaamste grondstof is plastic afval. Dit wordt verwerkt tot korrels. Machines met hele grote matrijzen en een sluitkracht van liefst 3200 ton, maken er vervolgens pallets van.

Op ABISS 2022 viel vooral de snelheid op, waarmee Cabka hun productie heeft gedigitaliseerd.

‘Twee jaar geleden hadden wij hier nog een passief machinepark, dat niet met onze operators communiceerde’, vertelt vice-president operational excellence Hans Callens. ‘Er was geen realtime terugkoppeling, en daardoor ook weinig eigenaarschap. We hadden wel SAP, maar geen manufacturing execution oplossing om data op de werkvloer te ontsluiten.’

Smart Industry is bij Cabka, net zoals bij de twee cases in deel 1 van dit artikel, geen doel op zich.

‘Je begint met een visie. Wij willen een machine connected factory. We hebben daar ook meteen prestatie-indicatoren aan gekoppeld: een 10% hogere overal equipment effectiveness oftewel OEE, én een volledig papierloze fabriek.’

Digitale werkomgevingen
Machinedata worden ontsloten, via OPC UA-koppelingen, naar Ometa als middleware.

‘Uitgaande van dat fundament ontwikkelen we nu digitale werkomgevingen. Omdat we snel resultaat wilden, doen we de integratie met SAP later. Eerst willen we onze operators digitaal en in realtime informeren. Zij moeten het effect van hun eigen handelen zien, en bijzonderheden kunnen melden. Hierbij staat een dashboard centraal. Het toont onder meer de actuele OEE. Naast de machinebeschikbaarheid, je wilt zo min mogelijk ongeplande stilstand, is de kwaliteit belangrijk: hoeveel afval levert een proces op. Bij onze spuitgietmachines is verder de cyclustijd van belang: is die maximaal of ondermaats.’

Kleurcodes geven in één overzicht weer hoe al deze zaken de OEE beïnvloeden. ‘Vervolgens kun je inzoomen op elk detail. Trends, zaken die wellicht in de loop van de tijd verslechteren, zijn ook een belangrijke prestatie indicator.’

Energieverbruik
In deze tijd is zicht op het energieverbruik belangrijker dan ooit. ‘Daar willen we nog een ander OEE-achtig scherm voor gaan ontwikkelen. Spuitgieten is heel energie-intensief, bij stilstand kan er nog 40% restverbruik zijn. Ook afval produceren of langzamer draaien dan normaal kun je vertalen naar energieverlies. Dat willen we allemaal in beeld gaan brengen.’

Het idee is dat Cabka, dankzij de dashboards, veel minder productie meetings nodig heeft: het is dan na elke shift immers direct al bekend wat er goed ging en niet!

‘Zijn er grote afwijkingen, dan kun je ook alerts naar mensen sturen, bijvoorbeeld via mail of SMS. Het is belangrijk dat je niet enkel meet, maar op basis van die gegevens ook continu verbetert. De software laat zien wat beter kan, maar vervolgens moet er dan ook een Plan-Do-Check-Act verbeteractie starten.’

4. Borit: afwijkingen signaleren
Borit maakt als MKB-bedrijf bipolaire metaalplaat-onderdelen voor brandstofcellen en elektrolyseapparatuur. Niet alleen deze toepassingen zijn duurzaam, de fabriek in het Belgische Geel is dat ook. Hij wordt namelijk aangedreven door zon en wind.

‘Alles digitaal, papierloos en op basis van één dataset is ons doel’, vertelt Erwin Hoebrechts. ‘Onze software moet Lean en mean zijn, je wilt geen onnodig woud aan Excel-toepassingen. Machinedata maken wij beschikbaar via een MS SQL database. Links tussen data uit verschillende bronnen worden daarbij gemaakt via barcodes op producten, en via timestamps.’

Mailtje
Het eerste doel is vervolgens om de data te gebruiken voor klassieke rapportages en voor trend analyse. ‘Ook worden er automatisch waarschuwingen verzonden als er een afwijking is. Bijvoorbeeld een mailtje met: “er is geen activiteit bij machine X maar wel stroomverbruik, schakel deze machine uit” Op soortgelijke wijze kunnen bijvoorbeeld afwijkingen in hydraulische bediende machineonderdelen leiden tot een alarm.’

De metalen onderdelen die Borit maakt vergen een hoge graad van precisie. ‘Automatische kwaliteitsmetingen, bijvoorbeeld op basis van beelden van lasverbindingen op een plaat, kunnen omgezet worden in een blokjesfiguur met rode stippen op plaatsen met afwijkingen. Daar kan dan snel en gericht naar worden gekeken. Dit maakt het mogelijk om al tijdens de productie te corrigeren, zodat het eerstvolgende product weer perfect is.’

‘Een machine zou dan ook zichzelf, al lerende, kunnen bijstellen. AI kan ook worden gebruikt voor root cause analysis. Als een klant een afwijking vaststelt, kan die alle data daaromtrent naar ons sturen. Vervolgens kan AI suggesties geven over wat het probleem zou kúnnen zijn. Om AI goed toe te passen moet je echter wel veel data hebben én veel ervaring. Je moet een proces bijvoorbeeld goed kennen om te weten wat bruikbare hints zijn en niet.’

Een digitale fabriek heeft veel voordelen. ‘Het gasverbruik van stikstof en argon is bij ons inmiddels bijvoorbeeld met 23% gedaald, en lasgereedschappen gaan tot 25x langer mee. Ook wordt er niet langer gediscussieerd over welke dataset correct is.’

Qua cyber security is het wel cruciaal om je productiemachines af te schermen. ‘Wordt je dan onverhoopt getroffen door bijvoorbeeld een ransomware aanval, dan kun je nog door werken. Jaarlijks brengen wij alle mogelijke IT risico’s in kaart. Ook op dit gebied monitoren we afwijkingen. Denk bijvoorbeeld aan een laptop die ineens abnormale data opvraagt, niet passend bij de functie van de eigenaar ervan.’

Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!
Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij Smart Industry in de praktijk helpt brengen!

Cimpro

Technologie provider CimPro realiseert hard- en softwareprojecten voor de industrie, bouwend op een solide ervaring van 25 jaar. Wij maken enkel gebruik van innovatieve 'proven technology' van internationaal gerenommeerde leveranciers.

Het doel? Door digitalisering meer productiviteit, minder afval, lager energieverbruik, verbeterde omgevingsfactoren en een kleinere CO2-footprint. CimPro heeft kantoren in Nederland en België, en een team van engineers en consultants. Ook verzorgen wij opleidingen. Bedrijven zoals Mars, Janssen Pharmaceutica, AKZO Nobel en Dawn zijn trouwe klanten van ons.

> Naar website

> Toon andere adviseurs categorie Smart Industry

5. Stow Robotics: virtueel ontwerpen
Stow Robotics ontstond als een afdeling van pallet- en magazijnleverancier Stow. Het inmiddels volwassen bedrijf richt zich op de gerobotiseerde verplaatsing van shuttles door magazijnen, over netwerken met verticale en horizontale banen.

‘Bedrijfszekerheid is daarbij cruciaal, shuttles met goederen mogen elkaar bijvoorbeeld nooit blokkeren’, vertelt engineering director Andries Tacq. ‘Wij zijn heel snel gegroeid, in twee jaar hebben we al 30 implementaties gerealiseerd. Zonder virtual commissioning - magazijnbesturingen eerst virtueel ontwerpen en testen - was ons dat nooit gelukt.’

Virtual commissioning
Virtual commissioning heeft raakvlakken met een digital twin, waarbij je een digitale kopie maakt van een fabriek of object.

‘Dan is er echter een bestaand object als bron van de data. Bij virtual commissioning, letterlijk het virtueel opleveren van een installatie, bestaat het object enkel nog in de computer. Het gaat om een digitaal prototype waarmee je het gedrag van in ons geval een magazijn van te voren test. Op die manier kom je veel sneller tot implementatie. Bouwen, testen en al lerend aanpassen van een fysiek prototype kun je dan overslaan. Van een idee ga je, via de computer, veel sneller naar de markt.’

Stress test
Omdat de rol van software steeds belangrijker wordt, is een digitaal prototype realistischer dan je wellicht zou denken.

‘Alles zit erin, ook bijvoorbeeld het gedrag van sensoren en het koppel dat een motor levert. Sterker nog, ook de PLC-programma’s die de shuttles aansturen zijn hetzelfde als in het echt. Elke installatie wordt in de computer blootgesteld aan een stress test: wanneer treden er bijvoorbeeld deadlocks op, shuttles die elkaar blokkeren. Door dat soort problemen te ondervangen wordt de kans veel kleiner dat er na het daadwerkelijk bouwen van een installatie nog fouten optreden. Je kunt ook softwareversies met elkaar vergelijken, om te zien wat de efficiëntste aansturing is. En je kunt software updates testen, voor je ze uploadt naar klanten. Verder kunnen systeem integratoren ons digitale prototype gebruiken om hún software te testen.’

Niet goedkoop
Als er toch nog een probleem is met een echte installatie, dan blijft het digitale prototype waardevol. ‘Op afstand kunnen wij monitoren wat er gebeurt, en dan bij ons in de computer nabootsen wat er mis ging. Daar kunnen we dan een oplossing voor bedenken en digitaal testen.’

Virtual commissioning en digital twinning hebben de naam duur te zijn. ‘Dat klopt, het is zeker niet goedkoop. Ons levert het echter zóveel waarde op, dat het makkelijk uit kan. Je kunt er ook snel resultaten mee boeken, zoals wij laten zien. Wel heb je een paar echte softwarespecialisten nodig, die vanachter hun bureau het testwerk doen.’