Plug & Produce in de procesindustrie

Met de toenemende druk om nieuwe producten snel op de markt te brengen en de vaststelling dat producten steeds kortere life cycles hebben, kijkt de industrie steeds meer naar Plug & Produce concepten om de flexibiliteit van installaties te vergroten. NAMUR, ZVEI en ProcessNet willen deze principes via standaardisering en certificatie ingang laten vinden.

Plug & Produce is vanzelfsprekend een interessante benadering bij de bouw van nieuwe process plants, maar ook in bestaande installaties kan het invoeren van het concept bijdragen tot een grotere flexibiliteit.

Het concept Ė dat is in deze het verder uitwerken van de principes van modularising. Door installaties op te vatten als het samenvoegen van al dan niet gestandaardiseerde modules moet het mogelijk zijn om het hele traject van engineering tot productie aanzienlijk te versnellen.

Waar men toe wil komen zijn modules voor vaak terugkerende processen die men zo wil opvatten dat ze flexibel ingewisseld, ontdubbeld of wat dan ook kunnen worden in functie van wijzigende productienoden.

De uitdaging in dit verhaal zit in de automatisering. Om tot modules te komen die men kan inpluggen en meteen kan opstarten, moeten de modules niet alleen een eigen intelligentie hebben, er moet ook een gestandaardiseerde manier zijn om ze in te schakelen in een zogenaamde orchestration layer. Die laag komt min of meer overeen met wat vandaag een DCS-systeem is. Het is het niveau waar de volledige installatie beheerd en bediend wordt.

Automation as a Service

Op de jongste general meeting van Namur werd een overzicht gegeven van initiatieven die genomen worden om tot Plug & Play te komen. De samenwerkende verenigingen Ė Namur, ZVEI en ProcessNet Ė vinden heel wat steun bij bedrijven uit de procesindustrie, leveranciers en integratoren. Dat is deels omdat het een trend is die allicht onvermijdelijk is, maar ook omdat al die partijen voordeel kunnen hebben bij het concept.

Voor de eigenaars van installaties zijn de voordelen evident. Maar ook voor leveranciers van modules en integratoren wordt het interessant dat zij meer toegevoegde waarde kunnen leveren en nieuwe business modellen kunnen creŽren. Een nieuwe dynamiek zou dan ook de leveranciers van componenten ten goede komen.

In dat laatste zit ook een wat ondeugend aspect van modularisering, namelijk dat plants die volgens dat concept gebouwd worden allicht meer componenten zullen bevatten dan vandaag gangbaar is. Dat komt omdat de modules elk op zich volledig uitgerust moeten worden om quasi autonoom te werken. Standaardisering zal allicht ook met zich meebrengen dat modules functies zullen bevatten die niet altijd gebruikt worden.

Dat betekent daarom nog niet noodzakelijk dat de kost zal stijgen. Bedoeling is immers om zo efficiŽnt mogelijk tot de noodzakelijke flexibiliteit te komen. Business modellen zoals Automation as a Service zullen hierin een belangrijke rol spelen.

Pilootprojecten

Plug & Play is op zich niet nieuw, in die zin dat bedrijven al vaker bepaalde onderdelen van een installatie geÔsoleerd hebben om de realisatie ervan als project uit te besteden, bijvoorbeeld. Alle interfaces met bestaande installaties Ė zowel in hardware als software Ė moesten dan in functie van het project gedefinieerd worden. Wat men met Plug & Play wil bekomen is een standaardisering zodat die interfaces voor iedereen en voor een brede range aan toepassingen vast komen te liggen.

In verschillende werkgroepen van Namur en ZVEI is men al geruime tijd bezig om te komen tot een overzicht van specificaties en vereisten die hierin een rol kunnen spelen, en om die te linken aan VDE standaarden (meer bepaald VDI 2776 voor procestechnologie en VDI 2658 voor de automatisering ervan). Van daaruit wil men dan later internationale standaarden ontwikkelen.

Daarbij wordt ook gekeken naar een aantal pilootprojecten in de sector. Zo ontwikkelden Bayer en ABB al een modulair concept voor een multi-purpose plant voor bioproductie waarbij processen snel aangepast kunnen worden door modules uit te wisselen. Evonik, Siemens en Yokogawa maakten gebruik van het modulaire MTP concept voor de integratie van een nieuwe package unit Ė in dit geval een chiller Ė in een bestaand DCS-systeem. En dan is er nog de Smart Factory van Merck waar in samenwerking met B&R en Siemens een flexibele installatie gebouwd werd met een modulaire aanpak voor processen als distillatie en filtratie.

Mind change

Hoewel de werkgroepen zeer actief zijn en constant vooruitgang boeken ziet men toch nog heel wat uitdagingen in het traject dat nog afgelegd moet worden. Een daarvan is dat het concept radicaal afwijkt van de manier waarop in het verleden altijd naar process plants gekeken is, waardoor het moeilijk zal zijn om de nodige mind change teweeg te brengen.

Die mind change is trouwens niet alleen relevant voor ingenieurs die met de technische aspecten bezig zijn. Ook inzake wetgeving en keuringen vergt een doorgedreven modularisering een nieuwe benadering.

En dan blijven er toch ook nog heel wat technische uitdagingen. Een van de vragen die zich stelt, bijvoorbeeld, is in hoeverre modules intrinsiek veilig gemaakt moeten worden en beveiligd moeten worden tegen risicoís die zich buiten de module zelf zouden kunnen voordoen. Een andere onvermijdelijke bezorgdheid is die van IT security waar opnieuw een evenwicht moet gezocht worden tussen autonomie en beveiliging op het overkoepelende niveau.

© Productivity.be, 22/03/2019, Foto: Namur


Feel free to share


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen