nieuws

Smart objecten en open communicatieprotocol winnen snel terrein

Manufacturing

Instappen in Industrie 4.0 is belangrijk om de concurrentiepositie in West-Europa te versterken. Dankzij vergaande digitalisering worden machines wendbaarder en ze zijn sneller om én in te stellen. Steeds meer fabrikanten en toeleveranciers spelen hierop in.

Smart objecten en open communicatieprotocol winnen snel terrein

‘Dankzij vergaande digitalisering is het mogelijk onderhoud beter voorspelbaar te maken zodat er minder stilstand is. De mogelijkheden van machine learning of kunstmatige  intelligentie nemen toe waardoor met de beschikbare data vooraf kenbaar wordt of iets dreigt fout te gaan, zodat je tijdig kunt ingrijpen. Nog een toepassing die in de toekomst wellicht belangrijker gaat worden, is verbeteringen rond energiemanagement: load balancing, smart metering en peak shaving zullen steeds vaker toepassing vinden’, stelt Theo Langstraat, Sales Manager M-OEM bij Eaton Smart objecten.

Object georiënteerd programmeren

Om deze trends in de praktijk om te zetten is het op een goede manier verzamelen van data en een goede communicatie nodig. ‘Twee aspecten zijn daarbij belangrijk’, zegt Langstraat. ‘Object georiënteerd programmeren of gebruik maken van smart objecten en een open communicatieprotocol. Het is inmiddels mogelijk om, net als in de kantooromgevingssoftware, objectgeoriënteerd te programmeren. Dit houdt in dat objecten die bijvoorbeeld een motor kunnen starten, slim zijn gemaakt. Schakel je de motor aan of uit, dan geeft de slimme starter aan hoeveel uren de motor heeft gedraaid, of hij nog steeds onder zijn nominale stroom bezig is, of hij aan het trippen is, enzoverder. Dat is allemaal informatie die standaard in het object zit. Het maakt het mogelijk om veel meetdata naar de systems cloud te sturen. Voordeel is dat er niet veel programmeerwerk aan te pas komt omdat de producten zelf al slim zijn gemaakt. Ze zijn daarbij ook heel goed te hergebruiken voor een ander doel op een later moment, mocht dat wenselijk zijn.’

Open communicatieprotocol

Data uit slimme objecten moeten terechtkomen op de juiste plek. Langstraat: ‘Internet of Things houdt in dat je data wilt verzamelen op een eenvoudige en robuuste manier. Cloudcommunicatie, communicatie naar een centraal datacentrum waar alles is geregeld, is zeker te overwegen. Het open communicatieprotocol OPC Unified Architecture (OPC-UA) is tegenwoordig voor bijna alle platformen te gebruiken. Elk slim autonoom object, dat als ‘embedded system’ kan worden geïntegreerd in een installatie of een machine kan via producentonafhankelijke communicatieprotocollen zoals OPC-UA machinegegevens transporteren en in machinetaal beschrijven.  Doordat steeds meer toeleveranciers ervoor zorgen dat de programmeertaal die ze gebruiken compatibel is met OPC UA,  wordt dit productonafhankelijke communicatieprotocol geleidelijk aan als ‘de standaard’ omarmd. Het gevolg hiervan is dat steeds meer slimme producten, denk aan schakelmateriaal zoals slimme motorbeveiligingsschakelaars, maar ook servosystemen, aandrijftechniek,… samen in één data control systeem kunnen worden gebracht en daar dezelfde machinetaal spreken. Dit heeft een enorme potentie.’

Praktijkvoorbeeld

Langstraat toont met een voorbeeld aan dat het integreren van een smart object niet ingewikkeld hoeft te zijn. ‘Neem een elektronische motorbeveiligingsschakelaar PKE die motoren beveiligt tegen overstroom en kortsluiting. In combinatie met andere (smart) devices zoals sensoren en actuatoren wordt de schakelaar een cyberfysiek systeem. Gegevens zoals motorstroom, motorbelasting, overbelasting en verschillende statusgegevens kunnen worden verzameld en doorgegeven naar de cloud. Wanneer je een motorbeveiligingsschakelaar instelt op bijvoorbeeld 10 ampère en de motor gaat over naar 11 ampère of dreigt te trippen, dan is het belangrijk dit vooraf te weten. Het is heel eenvoudig deze waardes te koppelen met de cloud in een model waarin deze getallen realtime zijn af te lezen en in een grafiek zijn weergegeven. De events die erop worden gegenereerd als het fout dreigt te gaan, worden eveneens getoond. Ook wanneer een beveiligingsschakelaar handmatig een beetje hoger wordt gedraaid omdat de motor zwaarder draait, verschijnt dit automatisch in de cloud en kan de cloudapplicatie een e-mail verzenden met de melding dat de beveiligingsschakelaar handmatig anders werd ingesteld op een bepaald tijdstip aan een bepaalde machine.’ Op deze manier kan er naar de wens van de gebruiker veel meer worden ingesteld en geanalyseerd. ‘Er is voldoende opslag- en rekencapaciteit ter beschikking om gegevens te analyseren, te interpreteren en autonome beslissingen te nemen, zoals het automatisch verlagen van het toerental van de aangesloten motor wanneer een storing dreigt op te treden.’ Preventief onderhoud wordt op deze manier snel werkelijkheid. ‘Het wordt mogelijk om systemen zodanig in te richten dat afwijkingen van de motorstroom van de normwaarde meteen worden vastgesteld, zonder extra inspanningen of kosten voor extra meettechniek. Stijgende waarden kunnen op slijtage duiden en helpen om preventieve onderhoudswerkzaamheden in te plannen.’

Open source cultuur

Niet iedere industrieel bedrijf heeft eenzelfde kennis over smart industry. Belangrijk is echter om je als ondernemen af te vragen of het geschikt is voor het bedrijf, welke mensen ervoor beschikbaar kunnen worden gesteld, wat je verdienmodel zou moeten zijn en wat de toegevoegde waarde voor de onderneming kan betekenen. Als alles nog niet helder is, kun je ook al starten, meent Langstraat. ‘Er is al ontzettend veel beschikbaar terwijl de investeringen niet de pan uit hoeven rijzen. Je hoeft niet te wachten tot iemand anders iets slims verzint. Juist het navelstaren en oplossingen binnen je eigen bedrijf zoeken is af te raden. Door met partners samen te werken en om je heen te kijken en kennis te delen, kom je tot betere oplossingen en verdienmodellen. Een open source cultuur is er nog niet, maar het zou wel mooi zijn als dat er zou komen.’

Meer over het open protocol OPC UA is te lezen in ‘Uniform protocol komt dichterbij’

 

 

 

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels