Ook de procesindustrie gaat 4.0

Robots die met elkaar communiceren en samenwerken, producten die zelf de productie aansturen en een wereld van Big Data waaruit gepuurd kan worden om processen te optimaliseren – over hoe de fabriek van de toekomst er zal uitzien, bestaan al heel wat concrete theorieën. Maar hoe zit het met de procesindustrie? Bereidt ook zij zich voor op Industrie 4.0?

Industrie 4.0 lijkt op het eerste zicht geen evident thema voor de procesindustrie. Vooreerst is er het simpele feit dat het concept nu eenmaal ontstaan is vanuit de logica van de discrete productie. Het doel van Industrie 4.0 leunt immers sterk aan bij de ideeën van Quick Response Manufacturing: het flexibel organiseren van de productie en workflow zodat maximaal ingespeeld kan worden op specifieke klanteneisen, wisselende omgevingsfactoren, enz.

De oplossing die Industrie 4.0 hiervoor aanreikt, is een soort van decentrale intelligentie waarin de producten, die alle een tag en eventueel zelfs logica aan boord krijgen, een centrale rol spelen. Die tags op producten – toch wel een cruciaal element in Industrie 4.0 – maken een letterlijke vertaling naar de wereld van continue processen al meteen onmogelijk.

Een tweede probleem is dat de procesindustrie van nature heel erg sceptisch staat tegenover de constante toevloed aan nieuwigheden in productietechnologie. Grote process plants worden gebouwd om tientallen jaren continu te draaien, wat weinig of geen ruimte biedt om te experimenteren. Kortom, wie daar een nieuw concept wil introduceren, moet al van zeer goeden huize zijn.

Virtuele omschrijving van data

Op de jaarlijkse general meeting van Namur, de vereniging van gebruikers van automatiseringstechnologie voor de procesindustrie, was Industrie 4.0 dit jaar nochtans een veelbesproken thema. Waar vorig jaar soms nog wat smalend gedaan werd over de nieuwe hype, werd deze keer dieper ingegaan op wat Industrie 4.0 nu echt betekent en wat het te bieden heeft aan de procesindustrie.

Thema’s als horizontale en verticale integratie, het Internet of Things en Big Data zijn immers geen exclusieve thema’s voor de maakindustrie. En wat meer is, bij nader inzicht blijkt de procesindustrie in veel van die aspecten zelfs een heel stuk verder te staan dan de wereld van de factory automation.

Het concept van een DCS (distributed control system) maakt bijvoorbeeld al dat alle componenten in een process plant via een netwerk aan elkaar hangen. De procesindustrie staat ook het verst in het gebruik van metadata – een virtuele omschrijving van data waardoor ze een betekenis krijgt, wat een basisvereiste is om systemen met elkaar te laten communiceren.

Decentrale intelligentie was dit jaar het centrale thema van de general meeting van Namur, en dus lag een vergelijking met de concepten van Industrie 4.0 heel erg voor de hand. Het was Michael Krauß van BASF die de uitdaging aanging om een en ander op een rijtje te zetten.

Veelbelovende technologieën in IT

Volgens hem komt het Industrie 4.0 verhaal in ieder geval op een geschikt moment want de focus op automatisering is momenteel zeer hoog in de procesindustrie, als gevolg van de ambitie om te besparen op energie en grondstoffen. Evoluties in IT zoals snellere netwerken en de cloud zullen dus zeker zorgen voor een technology push richting nieuwe oplossingen.

In de afgelopen decennia heeft de industrie trouwens al heel wat nieuwe concepten geleend van de IT-wereld. De controllers en IP-netwerken die we vandaag gebruiken zijn daar het beste bewijs van. Tegelijk zie je wel dat er telkens een hele tijd overgaat eer dergelijke concepten hun weg vinden naar de industrie en dat er een hele weg afgelegd moet worden om ze aan te passen aan de specifieke noden van de industrie.

Een van de fundamentele kenmerken van Industrie 4.0 is het doorbreken van de piramidestructuur en het vervangen ervan door een mesh-netwerk waarin iedereen met iedereen kan communiceren. OPC-UA is een technologie afkomstig uit de IT-wereld die dat faciliteert.

Michael Krauß ziet een belangrijke rol weggelegd voor OPC-UA, bijvoorbeeld in de communicatie tussen een DCS en systemen zoals verpakkingslijnen die een eigen controller hebben. Een specifieke nood van de industrie die echter nog niet volledig beantwoord is, is de absolute garantie op real-time communicatie.

Een ander voorbeeld van een veelbelovende technologie is HTML 5 die HMI toepassingen mogelijk maakt in een browser zonder de nood aan specifieke plug-ins. Virtualisering is nog zo een voorbeeld uit de IT-wereld die een efficiëntere benutting van servers en rekencapaciteit mogelijk maakt.

Integratie van IT en automatisering

Waar het in eerste instantie allemaal op neerkomt is een verdere integratie van IT en automatiseringstechnologie. IT heeft de industrie veel te bieden aan bewezen en kostenefficiënte oplossingen.

Maar er zijn toch ook nog aanzienlijke hordes te nemen, onder meer om de organisatie en methodes die gangbaar zijn in IT in te passen in de industrie. Een vrees die in de automatiseringswereld bestaat, is dat de IT hun domein zou overnemen met methodes die niet echt aangepast zijn aan de industrie.

Het concept real-time, bijvoorbeeld, is iets wat in beide werelden heel anders geïnterpreteerd wordt. Een workflow op basis van tickets – heel gangbaar in IT – is een ander voorbeeld van iets wat in kritische procesinstallaties niet werkbaar is.

Procescontrolesysteem in de cloud

Daarom is het volgens Michael Krauß voor de automatiseringswereld belangrijk om het Industrie 4.0 ter harte te nemen en te anticiperen op evoluties die er staan aan te komen.

Een volledig procescontrolesysteem in de cloud, bijvoorbeeld, is misschien nog niet voor morgen, maar het is wel al denkbaar dat het ooit mogelijk zal zijn. De industrie zal van die mogelijkheden echter enkel gebruik kunnen maken als ze er zelf mee voor zorgt dat er bij de verdere ontwikkeling van deze technologieën voldoende rekening gehouden wordt met de specifieke noden van de industrie.

Namur heeft in dat kader eerder dit jaar een werkgroep “Enabling Industrie 4.0” opgericht die de opportuniteiten verder zal onderzoeken en die ook vereisten zal definiëren waaraan toekomstige oplossingen moeten voldoen. Gezien de sterke reputatie van dergelijke aanbevelingen van Namur in andere domeinen, zouden de resultaten van deze werkgroep wel eens een grote invloed kunnen hebben op de verdere ontwikkelingen inzake Industrie 4.0.

© Productivity.be, 19/12/2014, Tekst: Erwin Vanvuchelen, Foto: BASF