Orde in de Babylonische spraakverwarring

De maakindustrie zit midden in de vierde industriële revolutie, een overgang die onder meer draait om steeds meer connectiviteit en alsmaar slimmere automatisering. In een fabriek betekent die omslag dat de verschillende machines in een productielijn continu met elkaar communiceren. Hoe snel moet de ene machine werken zodat hij precies op het juiste moment, en met een zo laag mogelijk verbruik, het product doorgeeft aan de volgende machine? Dat vraagt nauwkeurige afstemming, met een overkoepelende softwarelaag als dirigent. Het gaat zelfs groter, van meerdere productielijnen in één site die data uitwisselen tot wereldwijde fabrieken, en complete toeleverketens die zo goed mogelijk in elkaars pas proberen te lopen.

Nu al die machines niet alleen intern hun zaakjes op orde moeten hebben, maar ook met hun omgeving moeten praten, ontstaat er een Babylonische spraakverwarring. De ontwikkelaars van al die systemen maken immers allemaal hun eigen keus als het gaat om besturingssystemen, hardwarecomponenten en softwareoplossingen. In een productielijn, en zeker in een fabriek, is het een kakofonie van allerlei communicatieprotocollen. Om Industrie 4.0 op grote schaal te laten werken, is standaardisatie nodig.

Schneider Electric heeft die handschoen opgepakt met de introductie van zijn Ecostruxure Automation Expert-platform, waarmee het Franse bedrijf software in het hart van de automatisering zet, in plaats van de machines. Fabrieksmanagers zullen wellicht geïnteresseerd opkijken, maar is het platform niet weer een merkgebonden oplossing zoals ook andere aanbieders die in de markt hebben gezet met de belofte van complete integratie? Adrien Malbrancq, business offer manager voor softwarecentrische automatiseringssystemen bij Schneider, vindt van niet: ‘Het platform is gebaseerd op de industriële industriestandaard IEC 61499. Schneider is slechts een van de bedrijven die achter die norm staan. Ik zie het als de start van een ecosysteem. We zijn aan het bouwen, maar staan in feite nog maar aan het begin. Dan is het logisch dat onze conculega’s niet direct aanhaken. Aan de andere kant zie ik dat zij ook nadenken over dit nieuwe paradigma van automatisering met software als centraal punt.’

Markt overtuigen

Malbrancq vertelt over een Braziliaanse klant in de waterindustrie die dataloggers nodig had en die systemen bij een lokale leverancier wilde betrekken. ‘Die dataloggers draaiden op Linux, werkten met 5G, maar sloten niet aan op de IEC 61499-standaard. Het is precies dat soort partijen die we bij het ecosysteem willen halen.’

John Coppens, marketingmanager industrie bij Schneider Electric, vult aan: ‘De eindklant is daarin een belangrijke motor, omdat hij direct de voordelen ziet en ervaart van de interoperabiliteit en openheid van de standaard. Hij wil dus graag dat andere leveranciers zich erbij aansluiten.’

Coppens geeft een voorbeeld: ‘Ik sprak laatst met een bedrijf dat regelmatig fabrieken overneemt. Ze worstelen er echt mee dat al die plants op andere hardware en software draaien en elkaar vaak maar moeizaam begrijpen. Ze zouden zeer gebaat zijn bij een standaard systeemtaal. Het is nu aan Schneider en de andere supporters van IEC 61499 om de voordelen te laten zien en de markt te overtuigen.’

Duurzaamheid

Schneider heeft duurzaamheid hoog in het vaandel staan. Hoe past Ecostruxure Automation Expert in dat plaatje? ‘Je kunt zaken alleen verbeteren als je ze eerst meet’, antwoordt Malbrancq. ‘Als je duurzaam wilt produceren, moet het verbruik omlaag, minder afval en minder water. Dat gaat in eerste instantie om metingen. Je hebt data nodig, inclusief context, die gebruiksklaar is voor een IT-systeem.’

Coppens: ‘Doordat je via Ecostruxure Automation Expert op IT-niveau de verbindingen kunt leggen, wordt het allemaal een stuk eenvoudiger. Je haalt de automatisering namelijk uit het OT-domein en maakt de data toegankelijk zodat je ze snel kunt integreren en analyseren, zonder dat je eerst op zoek moet in alle systemen. En dat opent de deuren naar een meer duurzame productie.’

Eerder programmeren

Hoewel Schneider grote verwachtingen heeft van zijn Ecostruxure Automation Expert-platform, draaien er voorlopig alleen nog relatief kleine pilotprojecten. ‘Open standaarden worden steeds belangrijker in machine-engineering omdat de IT- en OT-wereld steeds dichter bij elkaar komen, en omdat Industrie 4.0 meer en meer innovatieve taken vereist’, zegt Patrick Eickhoff, hoofd softwareontwikkeling bij GEA Separation, dat een project heeft gedaan met de IEC 61499-standaard.

Bij de GEA in het Duitse Oelde wordt een scala aan mechanische separators gebouwd voor de voedingsmiddelenindustrie en de farmaceutische markt. ‘Voor een van onze projecten hebben we voor Schneiders platform gekozen omdat we het bedrijf al kenden via nationale associaties als Manur, VDMA en Zvei, vooral op het gebied van Module Type Package (MPT)’, vertelt Eickhoff. MTP biedt een raamwerk voor gestandaardiseerde apparatuurdatamodellen en een beschrijvingstaal om de interoperabiliteit te stroomlijnen. ‘We hebben het systeem niet alleen geïmplementeerd met MTP, maar ook met Ecostruxure Automation Expert. Op die manier konden we veel eerder beginnen met de softwareontwikkeling, met modelleren en programmeren, want we hoefden niet te wachten tot de hardware was vastgelegd. We konden een complete test uitvoeren op een pc en hoefden pas op het laatste moment te beslissen welk controlesysteem we zouden gaan gebruiken.’ Eickhoff stelt dat GEA zo het separatiesysteem heeft verbeterd en de marktintroductie heeft versneld.

Vijftig procent besparing

Het Franse engineersbureau Master Systèmes integreerde het Ecostruxure Automation Expert-platform bij Sophim, een familiebedrijf dat is gespecialiseerd in de productie van natuurlijke ingrediënten voor de cosmetica-industrie. ‘Het oorspronkelijke design van het proces beperkte de groeimogelijkheden, want Sophim kon niet inspelen op nieuwe productievragen’, vertelt Vincent Chaux van Master Systèmes. ‘Nu we Schneiders platform hebben geïnstalleerd, geeft dat Sophim de mogelijkheid om de beste configuratie op het juiste moment te kiezen, door de schaalbaarheid en de upgradeopties van Ecostruxure Automation Expert. De simulatiecapaciteit gaf ons bovendien de kans om de applicatie te testen bij de condities die vergelijkbaar zijn met de realiteit, om eenvoudig correcties door te voeren zonder dat er veel resources aan verloren gingen en het zorgde ervoor dat we de deadlines voor de uitrol in de fabriek konden halen.’

Ook het Italiaanse Synesys zocht een modern automatiseringsplatform en kwam uit bij Schneider. ‘De overgang naar de nieuwe generatie software, voor Industrie 4.0, is een uitdaging’, zegt cto Franco Cavadini. Hij is zeer te spreken over het feit dat Schneider in de automatisering gebruikmaakt van functionaliteiten uit de IT-wereld zoals objectoriëntatie, hardwareonafhankelijkheid en softwaredistributie. ‘Ik schat dat op z’n minst vijftig procent van de tijd die engineers besteden aan softwareontwikkeling kan worden bespaard met Ecostruxure Automation Expert.’