Bij veel industriële bedrijven zien we vergrijzing van het personeelsbestand. Hierdoor dreigt veel kennis en ervaring verloren te gaan. De Industrial Ethernet-dag die onlangs werd gehouden laat echter zien dat de digitale vaardigheden van nieuwe en jonge medewerkers dit probleem in belangrijke mate kunnen oplossen.
Een rapport van het World Economic Forum stelde onlangs vast dat maar 34% van de taken zijn geautomatiseerd. Dat is nauwelijks meer dan in 2020. Een machine gaat dus niet snel het werk van mensen overnemen, concluderen de rapporteurs van het WEF. Een bezoek aan de recent gehouden Hannover Messe leert echter dat de ontwikkelingen in het industriële segment momenteel harder gaan dan de verwachtingen van het WEF. Het gebrek aan gespecialiseerde productiemedewerkers maakt automatiseren dringend noodzakelijk. De ervaren vaklieden zijn of gaan met pensioen. Een jongere generatie heeft niet de tijd om zich jarenlang te bekwamen in de kneepjes van het vak. Hun affiniteit en handigheid met moderne digitale technologie biedt echter hoop voor de toekomst.
Dat bleek ook tijdens het onlangs gehouden Industrial Ethernet-event. Operationele technologie (OT) in het industriële domein leefde lange tijd gescheiden van de IT (informatietechnologie) die zich aanvankelijk sterk manifesteerde in de kantooromgeving van bedrijven. Met het converteren van OT- en IT-ontwikkelingen verdwijnen de scheidingswanden. Digitalisering is tot diep in de haarvaten van onze samenleving doorgedrongen in de vorm van smartphones, tablets, alsmede publieksgerichte onlinediensten voor het vergaren van informatie, kopen van producten en afnemen van diensten. Zelfs bij conventionele maakbedrijven is de computer onmisbaar voor het aansturen van essentiële bedrijfsprocessen. Het management wil sneller operationeel ingrijpen op basis van inzicht in actuele data. Bedrijven die hun datamanagement op orde hebben, nemen sneller de juiste beslissingen.
Netwerkprobleem zet assemblage stil
OT en IT hebben allebei vanuit hun discipline een eigen rol bij het vullen en ontsluiten van de databronnen. Soms zijn hun intenties tegenstrijdig van aard, zo bleek tijdens een presentatie van Procentec (HMS) tijdens de Industrial Ethernet-dag. Bij een fabriek van een grote Duitse autoproducent, waar bestelwagens worden geassembleerd, deed zich een ernstige storing voor op het Profinet-netwerk met een gemengde architectuur. Na een uitbreiding van het netwerk haperde de data-uitwisseling tussen de robots op de fabrieksvloer en de applicaties op het hogere bestuurlijke niveau. Een Procentec Atlas-systeem bewaakt in de fabriek de datastroom in het industriële netwerk. Dus werd een service-engineer van het Nederlandse bedrijf gevraagd om de oorzaak van de storing op te sporen en het netwerkverkeer te herstellen. Een door de engineer aangebrachte EtherTap op de Atlas toonde signaalstoringen (Jitter) op de verbindingen, evenals Profinet-alarmen en verloren datapakketjes. Niet alle switches kwamen in beeld, omdat het bedrijf op diverse plaatsen unmanaged switches gebruikte. De service-engineer slaagde er toch in de problemen op te lossen.
De keuze voor de unmanaged switches was gemaakt door de IT-afdeling op basis van de beduidend lagere aanschafprijs. Voor de kantoorautomatisering zou die keuze minder desastreus hebben uitgepakt dan voor de productie-omgeving. Na drie dagen stilstand bedroeg de kostenpost ruim 220.000 euro, inclusief kosten van stilstand, materiaal en het spoedbezoek van de service-engineer. De belangrijkste aanbevelingen van Procentec:
- zorg voor gecertificeerde Profinet-specialisten in eigen huis
- maak een lijst van alle gebruikte en beschikbare IP-adressen
- gebruik alleen managed switches
- verzamel passieve monitoringdata met een EtherTap.
Meer grip op assets dankzij digital twin
Op de FHI-bijeenkomst sprak ook een vertegenwoordiger van Shell. Jac Opmeer is daar Principal Automation Engineer. Hij maakte duidelijk dat zijn organisatie goed samenwerkt met de IT-afdeling, maar dat OT de beslissingen neemt voor wat betreft de digitalisering van operationele technologie. Productie-innovatie wordt volgen hem vaak geïnitieerd aan de hand van aanbevelingen van bedrijfsconsultants aan het hoogste management. Aan autonoom draaiende fabrieken wordt een hoge prioriteit toegekend. In overleg met adviseurs in operationele techniek wordt de marsroute bepaald. Het plaatsen van duizenden extra sensoren naast de bestaande meetsystemen moet leiden tot het vergaren van zo veel mogelijk operationele data, die worden opgeslagen in cloud gebaseerde dataplatforms. Externe specialisten, geholpen door krachtige tools en AI, laten daarop hun analyses los. Daarmee verwacht Opmeer meer grip te krijgen op alle gebruikte assets op een raffinaderij, zoals machines, pompen en compressoren via het digital twin-concept. De integratie van de verschillende datasoorten is mogelijk door het gebruik van standaarden als DEXPI (Data Exchange in the Process Industry) voor tweedimensionale, niet real-time data en OPC-UA voor het delen van real-time data. Ethernet-APL zorgt voor de orkestratie van ’peer to peer’ informatie-uitwisseling op veldniveau.
Apps laten simpele router complex proces monitoren
Met de acceptatie van draadloze industriële netwerken en IoT-sensors, zullen industriële netwerkspecialisten zich verder moeten verdiepen in het functioneren van software. Advantech toonde tijdens de FHI-bijeenkomst een reeks cellular routers, die fungeren als verkeersleiders van mobiel internetverkeer via 4G-, 5G- of LTE-verbindingen.
De kastjes zijn klein van afmeting, maar fungeren dankzij krachtige processoren ook als een volwassen server. Daarvoor biedt Advantech een appstore met meer dan 120 apps van zichzelf en van derden. Sommigen zijn gratis uit te proberen. Daaronder ook Node-Red, een open source programmeeromgeving, waarmee razendsnel koppelingen voor uiteenlopende hardware kunnen worden ontwikkeld. Ook zijn bepaalde industriële communicatieprotocollen eenvoudig om te zetten, bijvoorbeeld Modbus naar MQTT.
De jongere generatie netwerkontwikkelaars zijn vaak bekend met het Node-Red gamma en weten ze hoe je data kunt opslaan in public cloud-omgevingen. Een klant van Advantech installeerde op een eenvoudige cellulaire router een Ubuntu (Linux-variant) desktop. In die besturingsomgeving voorziet een zware streaming video-applicatie, veilig verpakt in Docker-containers, operators real-time van beelden, waardoor zij een complex operationeel proces visueel kunnen volgen en bij een onverhoopte storing direct kunnen ingrijpen.
Dit soort voorbeelden tonen hoe industriële productieprocessen aan het veranderen zijn. De ervaring van oudere werknemers gaat weliswaar verloren, maar wordt vervangen door digitale kennis van een jongere generatie die wel eens minstens zo waardevol zou kunnen zijn.