Smart Maintenance Experience

Fieldlab Campione in Gilze Rijen was op 27 maart het toneel van de Smart Maintenance Experience. Bezoekers konden er onder meer experimenteren met augmented reality en kregen uitleg over IO-Link, een techniek om sensoren slimmer te maken. Circa honderdveertig bezoekers lieten zich voorlichten.

Smart Maintenance gaat over honderd procent voorspelbaar onderhoud door de inzet van Internet of Things, slimme sensoren en data-analyse. Iedereen heeft het erover, maar nog lang niet iedereen doet ‘het’. Met de Smart Maintenance Experience wil WCM vooral mkb-bedrijven en onderwijs laten zien wat er tegenwoordig allemaal mogelijk is met slimme technologie.

WCM-directeur Paul van Kempen opent de middag met een uitleg over de ontwikkelingen binnen Fieldlab Campione, dat zich richt op honderd procent voorspelbaar onderhoud in de procesindustrie. Van Kempen schetst het beeld van een sector waarin veel installaties op leeftijd zijn en toch nog een tijdje mee moeten. En dat kan alleen door goed onderhoud; door lagere kosten en hogere beschikbaarheid. “Traditioneel correctief of preventief onderhoud is te duur. Conditie-afhankelijk onderhoud bestaat al lang, maar krijgt nu een boost door de technologische ontwikkelingen. Campione bevindt zich op het snijvlak van data en condition based maintenance.” De eerste successen zijn inmiddels een feit, vertelt Van Kempen. Het optimaliseren van het roller management bij Fujifilm is een mooi voorbeeld. [link naar het bewuste artikel]

Aanwijzingen op afstand

De experience is gesplitst in vier delen. In het eerste deel laten Mark Peters van IJssel en Hans van Aken van ifm electronic de deelnemers kennismaken met een aantal Smart Technologieën. Van Aken demonstreert hoe augmented reality werkt op een mobile device. Installaties verschijnen op het scherm en zijn van alle kanten te benaderen en te bekijken. Van Aken scant met zijn smartphone één van de deelnemers die vervolgens binnen een seconde op zijn scherm verschijnt. Augmented reality (beeld toevoegen aan de werkelijkheid) biedt veel mogelijkheden om beter en slimmer te werken, zegt Hans van Aken. “Een monteur met een helm met AR-bril kan online een vraag stellen, bijvoorbeeld aan de controlekamer. Een expert kan op afstand meekijken en aanwijzingen geven.”

Collaborative Robots en flexibel automatiseren

Mark Peters van IJssel legt uit dat er in de industrie steeds meer klantspecifiek gewerkt kan worden dankzij flexibele, geautomatiseerde productiesystemen. Hij noemt het online aanmaken en vervolgens bestellen van fotoalbums als voorbeeld. “En online en klantspecifiek bestellen, gebeurt ook al in de staalindustrie.” Een ander voorbeeld van voortschrijdende technologische mogelijkheden is het gebruik van collaborative robots – robots die samenwerken met mensen – bij het slijpen van lenzen. Een geestdodende klus voor een medewerker die telkens dezelfde simpele handeling moet uitvoeren (het klaarleggen van de lenzen) en die prima door een robot uitgevoerd kan worden. “De taak van de medewerker verandert.”

Telkens verbeteren

Een drone, een AR-bril, een 3D-printer en een collaborative robot staan naast elkaar op een paar tafels. Op een laptop met touchscreen laat Peters een deelnemer in een configurator een willekeurig ‘product’ bouwen van diverse Lego-stenen. Door het intoetsen van de knop ‘plaats order’ gaat de bouwinformatie naar de AR-bril en naar de robot. Terwijl de deelnemer de bril opzet en het product nabouwt op basis van de informatie die in zijn bril verschijnt, bouwt de robot tegelijkertijd ook het product. Het gereed product zet hij op een vastgestelde plek, waar de drone het vervolgens zou kunnen ophalen. Peters: “Een vraag die in dit soort situaties opkomt, is of we de blokjes ook zelf kunnen maken? Dat kan met de 3D-printer. Wil de klant exact hetzelfde blokje, of wil hij alleen de contouren? Zo stel je het proces telkens ter discussie en kijk je waar je, door Smart gebruik te maken van de nieuwe technologieën, kan verbeteren.

Slimmer maken

Elmo Arrias (ROC Tilburg) en René Potters (Avans Hogeschool) geven uitleg over de testinstallatie van Fieldlab Campione die samen met studenten werd ontwikkeld en gebouwd. De installatie is basaal maar bevat de standaard procesonderdelen om mee te kunnen oefenen en testen, zoals vaten met roerwerk, sensoren, pompen, warmtewisselaars en een koeltoren. Het geheel is voorzien van ‘traditionele automatisering’, zoals PLC-besturing. Om het systeem slimmer te maken, wilden de twee docenten temperatuursensoren aanbrengen. Potters: “Vier stuks voor verwarming, vier voor koeling en twee voor de koeltoren. Dat is best duur, dus vroegen we de studenten om een slimme oplossing te verzinnen om de temperatuur in het DCS-systeem te kunnen zien.”

Samenvoegen leidt tot innovatie

De studenten vonden een waterdichte temperatuursensor met een BUS-systeem voor een kostprijs van ruim één euro. Er werden er tien aangeschaft. Met wat bijkomende onderdelen werd een systeem gebouwd dat alles bij elkaar minder dan honderd euro kostte. Potters: “De conclusie is dat er veel is, maar dat het vaak net niet past. Het is veel werk om het zelf te programmeren, maar het kan wel.” Op deze manier pionieren geeft veel inzicht in de techniek achter de techniek, zegt de docent. “Het samenvoegen van componenten leidt tot innovatie. We zoeken nu bedrijven om samen nieuwe toepassingen te vinden.” De volgende stap met de testinstallatie is om intelligente kleppen te maken. De bedoeling is dat je straks door je smartphone erbij te houden, kunt zien of de klep open staat, of niet”, legt student Jelle uit. Ook zijn er plannen om een display te ontwikkelen om real time de informatie van het systeem te kunnen zien.

Begrijp wat je meet

From sensor to uptime is de naam van de presentatie van Martin Blenkers van IJssel. “We deden al vijftien jaar aan conditiemeting, maar we wilden dat slimmer gaan doen. Dat was het begin van onze reis van data verzamelen.” Volgens Blenkers begint het met de vragen: wat ga je meten en begrijp je wat je gaat meten? Kennis van FMECA is daarbij cruciaal, stelt hij. “Het tweede is connectiviteit. Wifi is beperkt, LoRA biedt al meer mogelijkheden. Bluetooth5 is net uit en lijkt interessant.” Het derde punt van Blenkers is het verzamelen van de data. Kies je voor kritische assets met een hoge impact als ze falen, gaat het om minder kritische assets en volstaat bijvoorbeeld één keer per week, of gaat het om routinematige inspectie en doe je dat één keer per zes weken? We hebben voor elke groep een oplossing ontwikkeld, gekoppeld aan één centrale cloud database, te weten een continu meetsysteem met bekabelde sensoren en 4G, een draadloze sensor met LoRa verbinding en een belt-clip veldmeetsysteem gekoppeld aan een smartphone.

Uitdagen en meenemen

De draadloze sensor is voorzien van een pcb ‘waarin de wiskunde wordt gedaan’. De sensor verstuurt dus alleen het resultaat van de meting waardoor er minder eisen zijn ten aanzien van de verbinding. “Tegelijkertijd is het nog steeds mogelijk om het hele spectrum uit de sensor te halen, bijvoorbeeld met Bluetooth.” Blenkers vertelt dat IJssel bij verschillende asset owners actief is met het verzamelen van data en het op afstand monitoren van installaties. Hij haalt ook de rol van de mens aan. “Een monteur van IJssel deed metingen in het veld en door het online monitoring systeem hoeft dat nu niet meer. Deze monteur heeft zich verdiept in de materie en is nu data-analist. Je moet mensen uitdagen en meenemen; wat wordt jouw nieuwe baan?”

Bestaande sensoren slimmer maken

Ruben Boom van ifm electronic neemt de opkomst van de mobiele telefoon als metafoor voor de snelle ontwikkelingen in smart industry. In 1998 verschenen de eerste mobieltjes, maar de meeste mensen zagen het nut er niet van in, toont hij met een internetfilmpje uit dat jaar. Hij wijst de aanwezigen op trends in de industrie. “Bedrijven komen en gaan sneller tegenwoordig. Componenten worden steeds kleiner, slimmer en goedkoper.” Verder noemt hij het tekort aan technici, globalisering en de toenemende vraag naar machines, massa-maatwerk en re-shoring. Het antwoord op al deze ontwikkelingen is volgens Boom IO-Link technologie, de point-to-point techniek die zorgt voor de verbinding tussen sensor en het netwerk en daarmee het ‘laatste deel van de keten in het veld digitaliseert, tot in de sensor’. “De sensor kan meer dankzij IO-Link.” Veel sensoren in het veld zijn al voorzien van de technologie, maar niet iedereen gebruikt de beschikbare diagnostiek.

Poortwachter

Het bedrijf van Boom levert ook al slimme oplossingen voor de dataverwerking. “Eén sensor kan wel één Tb aan data per jaar opleveren.” Een ‘poortwachter’ in het veld moet de datastroom splitsen: één deel gaat naar de PLC, een ander deel naar SAP, waar het een werkbon kan genereren en de beschikbare voorraad onderdelen checkt. Het is een kwestie van tijd en IO-Link zal de nieuwe standaard worden in de industrie, denkt Boom.

Praktisch probleem

Harold Hoogstraten van Acket Drukkerij Kartonnage kijkt na afloop terug op een leerzame middag. “Ik heb veel gezien en heb weer bijgeleerd. Sensoren met IO-Link gebruiken we al. Het verhaal van Martin Blenkers over uptime op afstand vond ik zeer interessant. Bij Acket hebben we maar een kleine TD en al die nieuwe dingen moeten wel begeleid worden. Daar zit wel een praktisch probleem.” Hoogstraten vertelt dat bij een machinestoring nu de storingsdienst van de fabrikant gebeld wordt. “Als je een storing aan ziet komen dankzij analyse van gegevens uit het veld, dan is dat pure winst.” Het is de eerste keer dat hij een WCM-bijeenkomst bezoekt en het smaakt zeker naar meer, besluit Hoogstraten.

Ook Peter Marijnissen van Perfetti VanMelle is tevreden, vooral met de informatie over IO-Link en de mogelijkheid van de gescheiden datastromen. “We werken al met een algoritme op de data die we al hebben. We onderzoeken nu of we dat voor het hele machinepark kunnen invoeren door alles vol te hangen met sensoren. De volgende vraag is dan wat je ermee kunt om het werk voorspelbaar te maken.” Er is intern wel wat weerstand tegen al die nieuwerwetse technologieën, zegt Marijnissen. “Vooral bij de oude experts. Maar het gaat steeds meer leven en je moet mee. Daarom was ik hier vandaag.”

Projecten