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

Engineeringnet Magazine 153 is onlangs verschenen

Consortium met DEME wint contract voor bouw Italiaanse haven

EnergyVille officieel partner Living Tomorrow

Proeftuinproject ‘Industrie 4.0 Machine Upgrading’ - artikel

Radar is de betere ultrasoon

Accelerator Start it @KBC verwelkomt recordaantal ondernemers

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Overdrukbeveiliging en veiligheidskleppen

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 7/12/2020 tot 10/12/2020

Geotechniekdag 2020

Online studiedag

dinsdag 8 december 2020

Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

van 14/01/2021 tot 28/01/2021

Bouwmanager - Innovatie in de bouw

Antwerpen

van 19/01/2021 tot 16/03/2021

Intersolution 2021

Flanders Expo, Gent

van 27/01/2021 tot 28/01/2021

De Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

maandag 1 februari 2021

Keuze van de redactie

(30/11) Groter draagvermogen met nieuwe collars voor monopijlerfunderingen

(30/11) Daikin investeert in Gents hypermodern ontwikkelingscomplex

(27/11) Eerste AI-gestuurde verpakkingsmachine ontwikkeld

(25/11) Photovoltatronics: slimme, communicerende zonnecellen onderzocht

(24/11) Autobekledingsbedrijf wordt producent van mondmaskers

(23/11) Nederlandse studenten ontwikkelen oven voor recyclage e-waste

>> 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...

Groter draagvermogen met nieuwe collars voor monopijlerfunderingen

Op het Duitse offshore windpark Kaskasi van RWE zal voor het eerst gebruik gemaakt worden van hun eigen gepatenteerde, innovatieve funderingstechnologie, de zogenaamde collars.

Koen Bordeaud’huy is preventieadviseur 2020

Koen Bordeaud'huy (40), SHEQ-manager bij Samoco is een industrieel montage­bedrijf in Zwijndrecht, is door Agoria verkozen tot Preventie­adviseur van het Jaar in de categorie contractor.

Opinie: transportsector moet kiezen tussen elektrisch of waterstof

Als we de transportsector duurzamer willen krijgen dient deze sector stevig in te zetten op rijden op waterstof of elektrisch, aldus promovendus Bunyod Holmatov van Universiteit Twente.

Corona versnelt doodsstrijd van Photokina

Na het afblazen van de 2020-editie van ’s werelds belangrijkste fotografiebeurs Photokina zou Koelnmesse GmbH de volgende editie in mei 2022 houden. Eind vorige week kwam het genadeschot.

Daikin investeert in Gents hypermodern ontwikkelingscomplex

Daikin Europe kiest voor Gent als nieuwe locatie voor het EMEA Development Center (EDC), omdat de huidige vestigingen in Oostende en Gent stilaan uit hun voegen barsten.

Antwerpse chemiebedrijven gaan dokwater als proceswater gebruiken

Een nieuw te bouwen ontziltingsinstallatie in de haven van Antwerpen zal vanaf begin 2024 brak dokwater oppompen en omzetten in hoogwaardig proceswater voor de chemiesector.

Eerste AI-gestuurde verpakkingsmachine ontwikkeld

Siemens en Cloostermans hebben samen de eerste machine ter wereld ontwikkeld, die zich met behulp van AI herprogrammeert en herconfigureert om zo alle types producten en verpakkingen aan te kunnen.

Sandvik Coromant en Autodesk Fusion 360 werken samen aan verspaning

Sandvik Coromant, wereldleider in verspanende bewerkingen, en softwarebouwer Autodesk slaan de handen in elkaar om het gebruik van Computer-Aided Manufacturing (CAM) te vereenvoudigen.

EvoTRAC S1901-platform biedt flexibiliteit en ingebouwde AI

Kontron heeft zijn EvoTRAC S1901-platform gelanceerd. geschikt voor veeleisende toepassingen in zware mobiele machines in de bouw-, landbouw-, vrachtwagen- en mijnbouwsector. Het is een modulair AI-geoptimaliseerd systeem, ontworpen om GPU-versnelde applicaties te voeden vanuit een compacte, robuuste vormfactor. >>

Partners