Consumenten worden veeleisender en grilliger. Producenten moeten daarom almaar sneller steeds meer functionaliteit in telkens weer hogere kwaliteit leveren. En ze moeten daarin steeds flexibeler kunnen schakelen. De doorvertaling van al deze eisen naar hun machineleveranciers laat zich samenvatten als toenemende complexiteit. Terwijl die machinebouwers minder tijd – de time-to-market moet immers korter – en minder mensen – de arbeidsmarkt verkrapt – hebben om daaraan te kunnen voldoen. Systeemleveranciers zoals B&R Industrial Automation kunnen hen helpen, stelt Piet Tak, directeur van de Nederlandse B&R-dochter in Breda. Hij illustreert dat met de nieuwste innovaties.
Reductie van complexiteit drijft innovatie bij B&R Industrial Automation
‘De markt is aan alle kanten in beweging’, trapt Tak af, ‘en daarmee worstelen zowel de machinebouwer als de eindgebruiker van diens machines. Complexiteit en flexibiliteit gaan hand in hand, om de klant snel te kunnen leveren wat hij wil. De batch size one wordt bij wijze van spreken elke dag gekwadrateerd.’ Daarbij neemt de data- en informatiestroom exponentieel toe. Alles rondom een product moet goed worden gedocumenteerd en data uit de productie zijn nodig om verder te kunnen verbeteren in product en proces.
‘Het veld roept al geruime tijd om robuustere ontwikkeltools’
Een van de zaken die complexiteit toevoegt aan het gesprek met machinebouwers en eindgebruikers, is dan ook cybersecurity, zo heeft Tak ervaren. ‘De ongerustheid daarover is pas laat opgekomen, maar een aantal industriële incidenten met virussen en hacks heeft mensen wakker geschud. Als je nu over de cloud praat, worden boeken soms al snel weer dichtgeslagen. Er is angst bij machinefabrikanten en eindgebruikers over data in de cloud: welke risico’s zijn daaraan verbonden, wie kan meekijken? Maar tegenwoordig hoef je niet meer alle data naar een centrale server, al dan niet in de cloud, te sturen voor verdere bewerking. Doordat processoren en geheugen steeds goedkoper worden, heb je lokaal meer rekencapaciteit. Daarmee kun je bijvoorbeeld je visionsysteem lokaal intelligentie geven, om alvast beeldbewerking te doen of om de belichting aan te sturen voor voldoende licht en minder schaduwwerking.’ Dit maakt dure computers voor vision overbodig en vermindert tevens het dataverkeer.
Software
Over rekenkracht gesproken, software is tegenwoordig de dominante factor. Dat vertaalt zich in ontwikkeltrajecten die steeds langer worden vanwege de complexe software. Tak: ‘Het veld roept daarom al geruime tijd om robuustere ontwikkeltools. B&R biedt met Automation Studio de ontwikkelomgeving waarin krachtige functionaliteit al is voorbereid met de mapp-technologie. Programmeren is dan standaardfuncties aan elkaar knopen, zoals alarmafhandeling, reporting, dataopslag en -uitwisseling en lokale datavoorbereiding. Of, zoals voor de farmaceutische industrie, timestamping van elke stap in een productieproces, conform de FDA-richtlijnen. ‘Met die mapp-technologie kunnen onze klanten relatief snel applicaties realiseren, waarbij de onderliggende complexiteit wordt afgeschermd. Nu rekenkracht en geheugen volop en goedkoop beschikbaar zijn, hoeven zij zich geen zorgen meer te maken of ze wel zuinig met geheugen zijn omgesprongen en of de processor niet te zwaar wordt belast’, aldus Tak. Tevens wordt op deze manier het testen van de complete software een stuk eenvoudiger. ‘Door mapp-technologie te gebruiken, ben je bijna 100 procent zeker dat al die functies goed werken.’ Met als resultaat dat de ontwikkeltijd en dus de time-to-market wordt bekort en dat er minder – moeilijk te vinden – softwareontwikkelaars nodig zijn.
Vision eenvoudiger gemaakt: belichting en beeldverwerking geïntegreerd in een intelligente camera. Illustraties: B&R
Simulatie en run
Ook voor de hardware probeert B&R de complexiteit in toom te houden, onder meer op het gebied van lineaire transporttechnologie. Zo levert B&R diverse modulair opgebouwde transportsystemen: naast SuperTrak (van het Canadese ATS Automation waarmee het bedrijf drie jaar geleden een partnership aanging) is dat de eigen B&R-ontwikkeling ACOPOStrak. Dat platform is ontworpen voor flexibiliteit, adaptiviteit, efficiëntie en schaalbaarheid in de productie van de goederen die over dit transportsysteem gaan. Niet alleen is de besturing geheel geïntegreerd in de softwareomgeving van B&R, ook is daarvoor een simulatie-mode beschikbaar, verklaart Tak. ‘Het zijn kostbare systemen, dus de klant wil eerst zien dat het werkt voordat hij ‘ja’ zegt. Met ons simulatiepakket kun je hele productiesystemen bouwen, waarmee je realtime ziet wat er gebeurt. Als het goed loopt, weet je bijna zeker dat het ook werkt als je de hardware installeert. De besturing schakelt dan geruisloos van simulatie- naar run-mode. Daarmee hebben we een voordeel op de concurrentie.’
OT en IT
Intussen groeien de OT en IT, oftewel de fabrieks- en de kantoorautomatisering, naar elkaar toe en beleven we de opkomst van het internet of things (IoT). Daarmee neemt de complexiteit van de data-uitwisseling en -verwerking en dus van de fabrieksbesturing verder toe. Machinebouwers moeten steeds meer data uitwisselen: intern in hun eigen systemen, in de complete lijn met componenten en machines van ander fabricaat en met de klant. Tak: ‘Veel eindklanten worstelen met dat IoT en zeggen tegen de machinebouwer: laat jouw machine maar de centrale rol vervullen.’ B&R heeft daarvoor APROL, dat als bovenliggend besturings- en monitoringssysteem kan fungeren en weer naadloos aansluit op Automation Studio. Met Process Data Acquisition kan APROL complete functies verzorgen, zoals energy monitoring of predictive maintenance. Met de Orange Box kan de besturing data halen uit plc’s van andere fabricaten en op oude, relaisgestuurde machines kan een ingangsblok worden geplaatst om de data digitaal beschikbaar te krijgen. ‘Zo wordt de verbinding tussen OT en IT echt laagdrempelig.’
Communicatie
Belangrijk in die industriële wereld met zijn uiteenlopende bussystemen voor data- en besturingscommunicatie is natuurlijk ook het gebruikte protocol. Wat dat betreft is Tak blij dat er van OPC UA (Open Platform Communications – Unified Architecture) eind vorig jaar een variant voor realtime datatransmissie over ethernet is geïntroduceerd. Met Time-Sensitive Networking (TSN) is dit open protocol nu goed toepasbaar voor machine- en procesbesturing en de meeste fabrikanten hebben het als standaard geaccepteerd, met B&R als een van de grondleggers. ‘Er was de nodige ruis rond de verschillende protocollen: of ze nu wel of niet realtime waren en welke snelheden ze boden, waarbij nogal eens appels met peren werden vergeleken. Het is daarom een goede zaak dat OPC UA over TSN nu een breed gedragen standaardprotocol is. Bovendien is het zo’n achttien keer s
neller dan de snelste van de andere ethernetgebaseerde protocollen. Als je dit gebruikt, ben je in staat grote hoeveelheden data met enorme snelheid te verwerken en door te zetten. Dat is een goede zet om de toenemende complexiteit in de industriële datacommunicatie het hoofd te bieden.’
Intelligentie
Voor dataverwerking tot slot kunnen gebruikers met de B&R Asset Performance Monitor nu aanhaken bij de oplossing die het B&R-moederbedrijf ABB biedt met ABB AbilityTM. ‘Daarmee kunnen klanten bijvoorbeeld een oplossing voor de monitoring van hun asset performance realiseren, waardoor ze met één druk op de knop op elk moment van de dag kunnen zien hoe hun installaties wereldwijd presteren.’ En daarmee houdt de drang tot het beteugelen van de complexiteit nog niet op, meldt Piet Tak tot besluit. ‘B&R bouwt nu bij het hoofdkantoor in Oostenrijk een Automation Campus. Daar wordt onder meer gewerkt aan de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van AI, machine learning en digital twins.’ Complexe technologie voor eenvoudige oplossingen.
