Proeftuinproject ‘Industrie 4.0 Machine Upgrading’ - artikel

Plant & Factory 28/10/2020 12:20:20

Productiebedrijven streven continu naar verhoogde productiviteit en rentabiliteit van hun activiteiten en willen hiertoe nu ook het Industrie 4.0 paradigma implementeren.

Lees hieronder verder   
Verwant

HTC-Enterprise als deel van de oplossing

myPNOZ is nieuwste modulaire veiligheidsrelais van Pilz

Voka West-Vlaanderen plant digitale experimenteerruimte

David Orgaz D’Hollander wordt president van BENE-tak Schneider Electric

VirtualConnect: een virtuele rondleiding door smart manufacturing

KU Leuven Instituut LIMNI heeft grote plannen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Alternatief fossiele brandstof voor stoomproductie

Webinar

vrijdag 29 januari 2021

Postgraduaat Vastgoedkunde

Leuven of Kortrijk

van 4/02/2021 tot 10/12/2021

Toekomst federaal energiebeleid

Webinar

woensdag 10 februari 2021

'Digital Twin' versterkt maakindustrie?

Online event

vrijdag 12 februari 2021

Interpack

Messe Düsseldorf

van 25/02/2021 tot 3/03/2021

Klimatisatie van gebouwen

Online

van 5/03/2021 tot 25/06/2021

Keuze van de redactie

(25/1) Deloitte opent nieuw duurzaam kantoor op West-Vlaamse innovatiecampus

(25/1) Pauwels Consulting heeft Nederlandse Javaspecialist overgenomen

(21/1) Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

(20/1) Siemens combineert offshore productie van groene waterstof

(19/1) Gimv verkoopt telecomspecialist OTN Systems

(19/1) VINCI Energies heeft Legendre Conveyors overgenomen

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - Veel productiebedrijven maken echter (nog) gebruik van industriële machines of installaties die enkele tientallen jaren oud zijn. Deze industriële systemen worden niet vervangen omdat ze nog niet aan het einde van hun (mechanische) levensduur zijn maar voldoen niet aan de huidige nood voor functionaliteiten en energie-efficiëntie binnen het Industrie 4.0 paradigma.

Deze industriële systemen zijn vaak beperkt uitgerust met sensoren en bovendien ontbreekt in veel gevallen rekenkracht, communicatie met het netwerk en een goede mens-machine interface. Het huidige park of de investeringskost om nieuwe systemen te plaatsen, vormt zo een grote hindernis voor het implementeren van Industrie 4.0 technologieën in vele bedrijven.

Door oudere industriële systemen op kostengunstige wijze te upgraden met sensoren, actuatoren, controllers en rekenkracht kunnen bedrijven met die systemen toch deze paradigmastap realiseren. Dialoog leert dat de drie belangrijkste uitdagingen die bedrijven daarbij ervaren zijn:

  1. Vinden van een geschikte aanpak om van de huidige staat van de machine of installatie tot de gewenste functionele toestand te komen. Wat zijn de becijferbare kosten en baten ?
  2. Selectie van geschikte hardware en software dat voldoet aan alle eisen. Welke technologie uit een veelheid is nodig voor een specifieke machine ?
  3. Trajectbegeleiding om het oude met het nieuwe te verbinden. Hoe kunnen bedrijven dit concreet implementeren ?

In het kader van het proeftuinproject ‘Industrie 4.0 Machine Upgrading’ slaan de KU Leuven-Campus Brugge (M-Group), Flanders Make (DecisionS) en UGent (Machineries & Factories) de handen in elkaar met als doel de hierboven geschetste drempel (de kost voor de aanschaf van nieuwe Industrie 4.0 kant-en-klare industriële systemen) te verlagen door de bestaande industriële systemen zonder grote meerkost te verbeteren.



De proeftuin wil dit faciliteren via hulpmiddelen (inspiratie, kosten-batenanalyse, begeleiding). Het project speelt concreter in op deze uitdagingen door een brede groep aan bedrijven :
  1. te inspireren, informeren, adviseren en te begeleiden bij het uitvoeren van een kosten-batenanalyse,
  2. het bepalen van een geschikte aanpak, de keuze van geschikte hardware en software, interfacingmogelijkheden en tenslotte,
  3. te begeleiden tijdens de implementatie van de upgrade.

Het Platform voor Duurzaam Stoomgebruik toonde zijn interesse in dit project en is ervan overtuigd dat er een groot potentieel aan energiebesparing en kwaliteitswinst aanwezig is met de optimalisatie van stoominstallaties door upgrading met nieuwe technieken.

Op bestaande installaties is door het wettelijk kader reeds een scala van beveiligingsapparatuur aanwezig. Tegelijk ontbreekt het aan meetapparatuur die de prestatie van het systeem nauwkeurig opvolgt. Vaak zijn er een beperkt aantal druk- en temperatuurmeters aanwezig die manueel uitgelezen worden. Stoomdebietmeters zijn bijna nooit geplaatst. Dit betekent dat het niet mogelijk is de energiebalans van een stoominstallatie te monitoren, laat staan de instellingen ervan aan te passen om vraag/aanbod op elkaar af te stemmen of om anomalieën in het systeem te detecteren.

Stoominstallaties worden typisch 30 jaar gebruikt voor ze worden vernieuwd. Het uitrusten van bestaande stoominstallaties met voldoende en kwalitatieve meetapparatuur is nu een eerste noodzakelijke stap om te evolueren naar energie-efficiënte stoominstallaties. Het onderzoek naar het aantal te plaatsen meettoestellen en de beoogde resolutie voor sturing en optimalisatie is hierbij een cruciale vraag. Stoomdebietmeters vragen hoge investeringen. Hoeveel meters zijn er minimaal nodig ? Welke data-analysetechnieken kunnen gebruikt worden ? Wat kan er geleerd worden uit deze data ? Is het mogelijk met andere meters met een lagere in-vesteringskost toch de toestand van een stoominstallatie te bepalen ?



Concreet zullen er in het project een aantal demonstratiecases worden bekeken, waarvan drie op bestaande stoominstallaties in de industrie:
  1. Bij demonstratiecase 1 wordt er al veel opgemeten in de stookplaats (debieten, temperaturen, drukken, concentraties). Hierbij kan de massa- en warmtebalans bijna volledig gesloten worden aan de hand van de metingen. Aan de UGent is een tool ontwikkeld om uit de beschikbare meetdata de energiebalans van de componenten en het systeem te analyseren. Hierbij worden de volgende zaken onderzocht:
    • Welke gemeten parameters hebben een belangrijke invloed op de nauwkeurigheid waarmee de balansen gesloten kunnen worden en zijn dus essentieel ? Of welke parameters zijn eigenlijk overbodig en kunnen weggelaten worden ?
    • Hoe kan er, door de analyse van trends in de meetdata, aan automatische en actieve foutdetectie gedaan worden ?
    • Automatisch gemonitorde condenspotten kunnen defecten aan condenspotten detecteren en aangeven wanneer onderhoud of vervanging nodig is. Wat is het potentieel van deze technologie en hoeveel kan er effectief mee bespaard worden?
  2. Demonstratiecase 2 is uitgerust met een beperkt aantal sensoren. Er wordt dus erg weinig gemeten. De balansen kunnen hier moeilijk gesloten worden. Welke sensoren zijn hier essentieel bij te plaatsen om de nauwkeurigheid op het sluiten van de energiebalansen zoveel mogelijk te vergroten ?
  3. Demonstratiecase 3 heeft een groot en complex stoomnetwerk. De installatie is met zeer veel sensoren uitgerust en hier kan dus gekeken worden naar automatische en ac-tieve foutdetectie. Onder andere de stoomdistributie naar de verbruikers wordt opgemeten door een 20-tal stoomdebietmeters. Een analyse van deze data door middel van Machine Learning algoritmes zal hier uitwijzen wat het potentieel van deze technieken is.

De resultaten uit deze demonstratoren laten toe het potentieel van industrie 4.0 te benutten in stoominstallaties. Deze technieken vormen ook de basis voor geavanceerde controlestrategieën (door middel van dynamische modellering van stoominstallaties kan verder worden gewerkt aan bv. model predictive control strategieën voor sturing) en onderhoudsstrategieën te ontwikkelen die gebaseerd zijn op digital twins. <<
door Prof. Steven Lecompte, professor aan UGent, en Jasper Nonneman, doctoraatstudent aan UGent
www.industrie40vlaanderen.be/proeftuinen/machine-upgrading-40

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Ontwikkeling zonnefolies voor ramen en zonnepanelen

TNO ontwikkelt met universiteiten en bedrijven functionele folies voor ramen en gebouwgeïntegreerde zonnepanelen, om 20% van het energieverbruik van gebouwen te besparen.

Jan De Nul baggert met 100% duurzame drop-in biobrandstof

Vanaf 1 februari zal Jan De Nul in opdracht van de Vlaamse Overheid, agentschap Maritieme Dienstverlening en Kust (MDK), zo’n 500.000 m³ zand op het strand van Raversijde aanbrengen.

Uniek resistentiegen tegen bladvlekkenziekte

Een internationaal consortium kan het resistente Stb16q-gen kloneren en succesvol in tarwe introduceren. Om zo de strijd aan te binden met de gevreesde schimmel Zymoseptoria tritici.

VIL IT-systemen leiden tot efficiëntere grenscontroles

In het project Digital Gateway2Governement werden systemen ontworpen voor gedigitaliseerde communicatie tussen de bedrijven en de overheidsdiensten die betrokken zijn bij de grenscontroles.

Groene waterstof moet energietransitie in Picardisch Wallonië versnellen

Luminus en het Agentschap voor Territoriale Ontwikkeling IDETA hebben een gezamenlijk project voorgesteld voor de ontwikkeling van vier groene waterstofstations in Picardisch Wallonië.

HTC-Enterprise als deel van de oplossing

HTC-Enterprise is een onderneming gegroeid uit de passie voor technologie en het ondernemerschap op zich. Het bedrijf biedt voor tal van bedrijven en sectoren een gepaste oplossing aan.

Kunstmatige intelligentie zoekt nieuwe antibiotica

Slimme software (kunstmatige intelligentie) van de Leidse en Wageningse universiteit doorzocht genomen van bacteriën en vond 42 clusters DNA die coderen voor eiwitten met antibiotica-werking.

DEME voert onderhoudsbaggerwerken op Schelde op LNG uit

Een dual fuel sleephopperzuiger van DEME voert sinds kort de onderhoudsbaggerwerken uit op de Schelde. Tijdens deze werken vaart het schip op LNG, een primeur in Vlaanderen.

Vernieuwde VPLog-i-R stroomsensor met Modbus interface

VPInstruments, fabrikant en wereldwijde leverancier van instrumentatie en monitoringssystemen voor perslucht en gassen, biedt nu een vernieuwde versie van de bewezen VPLog-i stroomsensor met een Modbus interface. De VPLog-i-R is het enige type Rogowski stroomsensor met RS485 (Modbus RTU) uitgang. >>

Partners