Industrie 4.0: slimme componenten maken het mogelijk
De term ‘Industrie 4.0’ zoemt al een aantal jaren rond, maar nu lijken we dan toch ineens die vierde industriële revolutie in te zijn geslingerd. Afgelopen maand was het zelfs het overkoepelende thema van de bijeenkomst van wereldleiders tijdens het World Economic Forum (WEF) in het Zwitserse Davos.
Ook tijdens de aankomende editie van de Hannover Messe in april van dit jaar zal Industrie 4.0 een belangrijk aandachtspunt zijn. De organisatie belooft dat er meer dan honderd voorbeelden van concrete Industrie 4.0-toepassingen worden getoond, waaronder sensoren die het automatisch melden als er onderhoud nodig is.
Radicale verandering
Volgens Klaus Schwab, de voorzitter van het WEF, zal de vierde industriële revolutie ‘niet alleen veranderen wat we doen, maar ook wie we zijn’. Door een reeks aan nieuwe technologieën fuseren de fysieke, digitale en biologische wereld wat invloed heeft op alle disciplines, economieën en industrieën, en zelfs op wat het betekent om mens te zijn.
De tijd zal het leren of Schwab gelijk heeft. Nu is echter al duidelijk dat de ‘maakindustrie’ een radicale verandering staat te wachten. Door het samensmelten van de industriële productie met de digitale wereld krijgen we te maken met een geheel andere dynamiek. In de toekomst zal het mogelijk worden om producten op maat te produceren tegen de kosten per eenheid die we nu gewend zijn bij massaproductie. De ‘slimme fabrieken’ zullen dichter bij de afzetmarkt en de klant komen te staan, zuiniger omgaan met grondstoffen en aantrekkelijker zijn om te werken. En misschien gaan de producten de machines wel vertellen hoe en waar ze moeten worden gemaakt.
Slimme componenten
Bij het realiseren van die toekomstdroom wordt een belangrijk aspect echter vaak vergeten: de intelligente componenten die ervoor zorgen dat productiesystemen samen gaan functioneren als slimme fabrieken. Te vaak ligt de nadruk op onderwerpen als Big Data en de netwerken die alles met elkaar verbinden. Om in slimme fabrieken de processen te optimaliseren, moeten echter alle onderdelen, machines, componenten, ERP-systemen, logistieke programma’s, robots en mensen met elkaar data uit kunnen wisselen.
Dit betekent ook dat eenvoudige componenten zoals kleppen, switches en besturingseenheden binnen machines in staat moeten zijn om te communiceren. Daarvoor moeten ze worden omgetoverd tot ‘communication-enabled devices’ die in staat zijn om in real-time data te leveren aan het gehele ecosysteem binnen slimme fabrieken. Dit gaat veel verder dan het koppelen van sensoren, switches of kleppen aan een controller; de componenten moeten echt worden geïntegreerd in een netwerk. Op die manier kunnen ze bijvoorbeeld:
• een ‘state of health’ doorgeven,
• aangeven wat het beste moment is voor onderhoud of reparatiewerkzaamheden,
• aanvullende data leveren die relevant zijn voor het productieproces zoals de motor- en thermische belastingen en de operationele status.
Decentrale intelligentie
Dit is een andere benadering dan een overkoepelend systeem verantwoordelijk maken voor de intelligentie en automatisering. De intelligentie ‘decentraal’ neerleggen in een systeem biedt, in vergelijking met een gecentraliseerde aanpak, een groot aantal voordelen, zoals:
• geen single point of failure,
• lagere kosten voor de bekabeling en het ontwerp,
• data kunnen lokaal worden verwerkt waardoor er minder data worden uitgewisseld met een CPU of PLC, en
• ieder component kan op een individueel niveau worden gecontroleerd.
Een gedecentraliseerde benadering van machine-intelligentie gebaseerd op open standaarden is in de visie van Eaton dan ook de weg voor de toekomst en een stap richting de implementatie van complete Industrie 4.0-oplossingen.
Bezoek ons op de Hannover Messe. Regel hier uw gratis toegang.