• 03/03/2015

'Data driven services' in de strijd naar goedkoper produceren

Start-ups van green field productiesites zijn in Europa zeldzaam. Bestaande productieplants hebben echter de opdracht competitief te blijven.

Trefwoorden: #Data driven services, #drives, #green field productiesites, #PLC, #Siemens

Lees verder

Productnieuws

ENGINEERINGNET.BE - Ze moeten dit realiseren door - zonder uitbreiding van de installaties - meer en goedkoper te produceren. Deze kostenreductie per geproduceerde eenheid kan in de bestaande installaties via efficiënter gebruik van assets (up-time), via energiezuinigheid en efficiënter onderhoud.

Predictief opvolgen van de installaties en gepland onderhoud is hierbij het uitgangspunt. Maar de hiervoor benodigde meetcampagnes zijn arbeidsintensief en komen dikwijls onder druk als het in de afzet wat moeilijker gaat. Online metingen vergen veel extra meetapparatuur met soms hoge onderhoudskosten, hebben dikwijls een (te) lange ROI en krijgen dus geen investeringsprioriteit.

De oplossing komt vanuit de mogelijkheden van de automatisering waar door de communicaties die steeds sneller worden steeds meer parameters kunnen worden gemeten. Deze zijn - mits de nodige knowhow - inzetbaar in de strijd naar kostenreductie van productie.

Dat leidde tot een nieuwe trend in de automatiseringsmarkt: het aanbieden door leveranciers van automatiseringscomponenten van zogenaamde ‘data driven services’. De services, gericht op het in kaart brengen van de performanties van het geïnstalleerde machinepark, kan leiden tot energiebesparingen en optimaal predictief onderhoud.

De lage investerings- en onderhoudskosten die met deze oplossing gepaard gaan, maken ze aanvaardbaarder dan de klassieke oplossingen waar het volledige park moet worden uitgerust met sensoren en de noodzakelijke bekabeling.

Siemens profileert zich eveneens op deze opkomende markt, waarbij Siemens België eigen ontwikkelingen heeft die zelfs impact hebben doorheen het hele concern. Industrie sprak over de ‘data driven services’ met Marc Joris, Senior Consultant Asset Performance manager en Hans De Ruysscher, Value Services Business manager, beiden actief bij Siemens Customer Services.

Kijken met andere ogen
De industrie kent nog weinig green fields. Bij bestaande fabrieken is het motto “Meer produceren met minder”. Minder wil niet alleen zeggen minder resources zoals grondstoffen en energie maar eveneens minder investeringen, minder operationele kosten, snellere omsteltijden, minder energieverbruik...

Het management in de industrie moet dus anders naar zijn productieproces kijken. In die denkoefeningen rond optimaal produceren - onder andere ondersteund door programma’s zoals in Duitsland ‘Industrie 4.0’ -bleek dat bij ‘meten is weten’ het niet steeds nodig is ‘extra te meten’.

In de PLC, in de drives en automatiseringscomponenten worden reeds tal van parameters gemeten voor het optimaliseren van de sturing. Ook verschillende lifecycle parameters worden dus reeds gemeten, opgeslagen in tal van verschillende systemen... en slechts in hun smalle domein gebruikt. Dus waarom niet besparen op eventuele nieuwe meetapparatuur en deze gaan gebruiken om hét probleem van de toekomst op te lossen: een bestaande productieplant competitiever maken?

De uitdaging is echter om van de aanwezige meetdata informatie te maken. Maar wie kennen die metingen en wat men er kan mee doen beter dan de leveranciers van automatiseringscomponenten - zoals Siemens? Zij ontwikkelden de ‘interne’ keuken van hun ‘softwarebased components’ (PLC, drives, reeds aanwezige meetapparatuur...) en kennen de voor hun sturingsalgoritmes gebruikte en dus gemeten grootheden.

Voor hen is het ook mogelijk om deze te extraheren, wat hen toelaat - naast levering van de hardwareproducten, naast opleiding en onderhoud een nieuwe dimensie aan het begrip ‘service’ toe te voegen, de zogenaamde ‘data driven services’: het gebruiken van bestaande meetparameters uit het productieapparaat voor nieuwe analyses en deze in bevattelijke rapporten aan te bieden, zodat het management proactief op basis van onderbouwde rapporten beslissingen kan nemen.

Deze extra diensten vallen in de smaak omdat productiebedrijven minder technische mensen in dienst hebben (en omdat er ook steeds minder zeer gespecialiseerde technische mensen op de markt beschikbaar zijn).

Analyses vanuit bestaande informatie
Data driven services zijn dus industriële ICT-gebaseerde services die productie-bedrijven - bedrijven die allemaal automatiseringssystemen ‘in the line’ hebben staan - toelaten met beperkte extra apparatuur (dus een minimum aan investeringen) informatie te krijgen die bijdraagt tot het verlagen van de operationele kosten van de productieplants. Belangrijke items zijn basisinformatie voor preventief onderhoud en voor energiebesparing.

Deze data driven services zijn echter - zoals in tal van predictieve onderhoudstechnieken, denk aan trillingsanalyse - gebaseerd op kennis die niet elk bedrijf in huis heeft. Logisch dus dat de componentleverancier haar expertise ter beschikking zal stellen, wat kan via consulting en ‘data driven services’.

Dit laatste zijn dikwijls de cloud-toepassingen om de noodzakelijke meetdata uit de bestaande apparatuur te halen, inclusief de dataverwerkingscapaciteit (cloud servers met expertisesoftware) nodig om uit de bestaande meetgegevens relevante informatie te produceren. Omdat zelfs interpretatie van die rapporten expertise vergt, zullen de lokale vestigingen ‘intermediair’ moeten spelen tussen deze expertisecentra en de eindgebruiker, de klant van deze ‘data driven services’ dus.

De ROI van deze services en software is kort: er is weinig begininvestering, enkel een prijs voor het verkrijgen van de expertiseverslagen. Iets zoals de elektriciteitsrekening of een brandverzekering, iets als een abonnement dat toelaat op een meetbare wijze het productiebedrijf in the running te houden.

België als koploper
Het is een duidelijk nieuwe trend, een nieuwe toekomstvisie en -markt voor deze leveranciers. Siemens België - mede door de inbreng van het recent door Siemens overgenomen LMS (wereldwijd koploper in testsoftware o.a. op basis van akoestische en vibratiesignalen) - is in deze nieuwe trend een koploper.

Ze ontwikkelde, met ondersteuning van het hoofdkwartier en samen met een klant een model voor ‘predictieve foutdetectie’ op de aandrijftrein van rotating equipment, gebaseerd op data uit de drives. Het gaat om een softwaremodule (genre ‘groen-oranje-rood’-waarschuwing) die kan toegepast worden op alle aandrijftreinen. Wil de klant meer gedetailleerde informatie (oorzaak en evolutie van de schade, wanneer is stilstand voor reparatie nodig...), dan vergt dit diepgaandere analyse.

Deze zal de klanten dan worden aangeboden via een ‘standaard’ data driven service abonnement. In dit geval zullen de te analyseren installaties via internet gekoppeld worden met een expertisecentrum van Siemens. Er wordt dan permanent noodzakelijke meetinformatie doorgegeven naar dit centrum waar de analyses door experten worden uitgevoerd.

Deze kunnen dan bijvoorbeeld op wekelijkse basis een rapport afleveren of in geval van zeer kritische problemen het onderhoudsteam direct verwittigen van het nakende probleem. In dit servicemodel is voor België een koppeling voorzien met de Siemens-vestiging in Huizingen, waar heel wat gespecialiseerde customer service mensen aanwezig zijn voor interpretatiehulp. En er kan in zulk contract - waarom niet - direct predictieve herstellingsdiensten vanuit Siemens of partners worden geïntegreerd.

Data Driven Consulting en Maintenance
In geval van deze toepassing is men nog in de (eind)fase van onderzoek, maar Siemens België biedt vandaag reeds als ‘data driven service’ Energy Analytics aan: opvolging van verbruiksprofielen (elektrisch verbruik, perslucht, stoom...) via ‘the cloud’ in een internationaal, gespecialiseerd analysecentrum, gevolgd door een consultingprogramma om de klant te helpen energiebesparingsprojecten te realiseren.

Na een aantal voorbeelden in Duitsland is nu ook de eerste Belgische klant overtuigd en gaat met Siemens in zee. Siemens geeft aan dat er vanuit de markt heel wat interesse voor deze service bestaat. Deze start met een snelle doorlichting van de installatie, waaruit Siemens een grootteorde aan het ‘inschatbaar potentieel aan energiebesparing’ opstelt.

Op basis hiervan kan het bedrijf besluiten met Siemens in zee te gaan om een detailstudie uit te voeren, waarbij deze dus haar expertisecentrum mee inschakelt voor online analyse van verbruiken en dergelijke. Deze diepgaande studie is bedoeld om de reëel haalbare energiebesparing te kwantificeren, wat kan leiden tot ombouw in de installatie of tot verbeteringsprocessen in de werking van de plant.

Een ander ambitieus onderzoeksproject binnen Siemens België - gestart vanuit de tak ‘Integral Plant Maintenance’ van Siemens Customer Services (afdeling gespecialiseerd in onderhoudsmanagement, opstellen van verbeteringstrajecten, uitvoeren van het gehele onderhoud...) en in samenwerking met een klant - is het realiseren van een volwaardige ‘data driven maintenance systeem van een complexe machine op basis van een maximum aan virtuele instrumentatie’.

Hiertoe zal deze worden uitgerust met klassieke voor predictief onderhoud noodzakelijke meetapparatuur en er zal onderzocht worden om deze te vervangen door een systeem van ‘virtuele instrumenten’: modellen die op basis van bestaande metingen vanuit de automatisering hetzelfde of een beter beeld geven van opkomende problemen, zodat predictief onderhoud kan gepland worden.

Het moet gaan zoals in de formule 1: via IT-toepassingen volgt men de racewagen en alle omgevingsfactoren volledig op en op basis hiervan wordt de pitstop gepland en uitgevoerd in een minimum van tijd. Stilstanden zijn tijdverlies en de winnaar is wie als meest performante over de streep komt.


Alfons Calders, Engineeringnet

Voor meer informatie:
Siemens
Guido Gezellestraat 123 - 1654 Huizingen
T. +32 (0)2 536 23 26
industrie.be@siemens.com - www.siemens.be

Dit gesponsorde tekstBERICHT is een realisatie van:
Siemens


Bericht van de redactie: dit is een ingezonden mededeling, die mogelijk niet vrij is van commerciële invloeden. De verantwoordelijkheid voor de verstrekte technische en andere gegevens berust volledig bij de vermelde leverancier of fabrikant.