Industrie 4.0: De term blijft vaak nogal vaag. Van alle dingen, een blik op de wolk brengt hier duidelijkheid. Want het netwerken van machines via de cloud is een van de centrale kenmerken.
Er vindt momenteel wereldwijd een ingrijpende omwenteling plaats in de verwerkende industrie. Het tilt de bestaande of aan de gang zijnde digitalisering naar een nieuw niveau, waarbij machines via het internet in een netwerk worden opgenomen en virtuele fabrieksmodellen worden gecreëerd op basis van sensor- en machinegegevens, waardoor een snellere, flexibelere en wereldwijd gecoördineerde productie mogelijk wordt. Cloudstructuren spelen een centrale rol als communicatielaag. De term “Industrie 4.0” is bedoeld om aan te geven dat er een vierde industriële revolutie aan de gang is.
Wat dit in de praktijk betekent, blijkt uit twee voorbeelden van Duitse middelgrote bedrijven die bij de ontwikkeling en bouw van innovatieve installaties samenwerken met het Franse elektronicaconcern Schneider Electric en voor de cloudverbinding gebruikmaken van Microsofts Azure.
Flexibeler produceren met Industrie 4.0
Een snelle aanpassing van werktuigmachines is tegenwoordig een concurrentievoordeel. Schneider Electric levert bijvoorbeeld componenten voor een vormingsinstallatie die op zeer flexibele wijze plaatstaalprofielen produceert waarvan frames voor vrachtwagens worden gemaakt. Dit gebeurt door het zogenaamde rolvormen, waarbij een plaatmetaalband door aangedreven rollenparen in de gewenste vorm wordt gebogen. Schneider Electric werkt hier samen met een Duits bedrijf dat dergelijke systemen ontwerpt en bouwt. Het bijzondere kenmerk is dat de rollen tijdens het vervormingsproces kunnen worden aangepast. Dit maakt niet alleen complexere profielen mogelijk, maar ook de productie van verschillende werkstukken zonder de tijdrovende ombouw van de meer dan 100 meter lange installatie. Tijdens de werking levert de installatie een schat aan gegevens via controllers en regelcomputers van Schneider Electric, die zijn opgeslagen in de Azure cloud. Dit geeft de ingenieurs de mogelijkheid echte gegevens te gebruiken in hun simulatie en zo het productieproces verder te optimaliseren. Bovendien worden analyse-instrumenten uit de Biga Data-omgeving gebruikt om mogelijke fouten op voorhand op te sporen en te voorkomen.
Decentrale energievoorziening met cloud-verbinding
Compacte stroom-warmtesystemen in containers voor een gedecentraliseerde energievoorziening zijn een ander voorbeeld van de verbinding tussen de industrie en de cloud. De systemen genereren een synthesegas uit verschillende soorten biomassa, dat wordt gebruikt om elektriciteit en thermische energie op te wekken. De installaties zijn bijvoorbeeld bedoeld voor de basiselektriciteitsvoorziening in landen zonder stabiele stroomvoorziening, maar ook voor het gebruik van organisch afvalmateriaal in de huishoudelijke industrie. De containers zijn ontworpen om grotendeels automatisch te werken. Zij zijn echter via kabel of mobiele radio met het internet verbonden. Controle en evaluatie van meetgegevens worden uitgevoerd via de Struxurware automatiseringsserver, die draait op Microsoft Azure. Met verschillende Cient-computers kunnen de meetgegevens van de centrales vervolgens wereldwijd worden geraadpleegd met behulp van Resource Advisor om overzichten en rapporten te genereren. Voor centrales die op een openbaar elektriciteitsnet zijn aangesloten, heeft de netbeheerder ook rechtstreeks toegang tot het middenspanningssysteem in de centrale.
Industriële installaties met cloud- en dus internetverbindingen vereisen natuurlijk een krachtige netwerkstructuur en uitgebreide beveiligingsmaatregelen om de productiefaciliteiten te beschermen tegen aanvallen. Hier komt het IT-kanaal om de hoek kijken, omdat het beide kan bieden.
Aanvullende informatie
HPE CPI: Appliance voor Industrie 4.0
Met de Converged Plant Infrastructure (CPI) heeft HPE een appliance aangekondigd die ontworpen is om productiebedrijven te helpen de digitalisering van hun fabrieken te versnellen en te profiteren van de kansen die Industrie 4.0 biedt. Het is het controlecentrum voor alle machines en IT-systemen die bij de productie betrokken zijn. De functies van het toestel omvatten ook het voorspellen van fouten op basis van gegevens. De kern van de oplossing is het private cloud-aanbod Helion Cloud System. Andere componenten zijn de HPE Operations Manager-beheersoftware en het HPE Aruba Clear Pass-netwerksysteem, dat IoT-apparaten kan verbinden en beschermen.
[ www.hpe.com/de ]
Thyssenkrupp: Liften met Azure en Hololens
Thyssenkrupp’s liftdivisie vertrouwt al op Microsoft Azure IoT voor onderhoud. De cloud-gebaseerde onderhoudsoplossing evalueert automatisch de operationele gegevens van liften en berekent op basis daarvan de resterende levensduur van componenten en systemen, zodat deze kunnen worden vervangen voordat ze defect raken. Dit voorkomt niet alleen defecten aan liften met passagiers aan boord, maar vergemakkelijkt ook de onderhoudsplanning. In een volgende fase van de samenwerking wil Thyssenkrupp nu servicetechnici uitrusten met de Hololens-bril voor gemengde realiteit. Hierdoor krijgen technici rechtstreeks toegang tot technische informatie over de liften, die in hun gezichtsveld wordt gesuperponeerd. Beide handen blijven vrij. Bovendien is deskundige ondersteuning mogelijk via beeldoverdracht en Skype. Een stand-alone computer met Windows 10 is geïntegreerd in de Hololens, die in staat is om zijn omgeving te herkennen en ermee te communiceren via uitgebreide sensoren.