Page 9 - trends in automation

1.2013 trends in automation
8 – 9
“Betekent dit dat er hele nieuwe perspectieven voor productie
open komen te liggen?”
Wahlster: “Zeker, het vermogen van machines om een bepaalde
situatie te begrijpen zal leiden tot een totaal nieuw kwaliteitsni-
veau in de industriële productie. De wisselwerking tussen grote
aantallen individuele componenten vraagt om oplossingen die
nooit eerder in de programmering van een productieomgeving
zijn gerealiseerd. In de natuurkunde en de biologie heeft men
het wel over “emergente eigenschappen”, en een goed voor-
beeld daarvan vinden we in de mierenkolonie. De individuele
insecten zijn niet echt bijzonder intelligent, maar wanneer grote
aantalen mieren samenwerken kunnen ze verbluffende oplossin-
gen vinden om aan voedsel te komen of roofdieren af te weren.
In feite is daarbij het geheel groter dan de som der delen. Zo’n
verschijnsel vinden we ook in de “Fabriek 4.0”. Als een com-
ponent beschadigd is of helemaal niet functioneert, dan treedt
bij de overige componenten tezamen een soort proces van
zelfherstel in werking: de schade wordt onderkend, de omvang
ervan wordt ingeschat, er worden alternatieve oplossingen voor
de huidige productietaken gevonden en er worden autorisaties
uitgegeven voor de noodzakelijke onderhouds- of herstelwerk-
zaamheden. Die laatste uiteraard uit te voeren door deskundig
personeel – zoals het nu is en in Industrie 4.0 ook zal zijn.”
“Zo’n situatie als in een mierenkolonie vraagt om enorm ef-
ficiënte communicatie. Hoe lost Industrie 4.0 dat op?”
Wahlster: “Een kritieke factor voor het succes van Industrie
4.0 is de intelligente interpretatie van omgevingsparameters.
De software daarvoor is van essentieel belang. Die moet niet
alleen in staat zijn sensordata te registreren en als bitstream
door te geven, maar ook begrip hebben voor de inhoud en de
context. Daarom moet de productiesoftware van de toekomst
ook een conceptueel systeem omvatten, waarin naast de functie
van componenten ook productietaken, statusinformatie en
gebeurtenissen duidelijk omschreven zijn. Op die manier maakt
Industrie 4.0 communicatie met een hoog semantisch gehalte
mogelijk, die zowel voor de mensen in de fabriek als voor de ma-
chines duidelijk is. Om dat principe naar de praktijk te vertalen,
hebben we gestandaardiseerde beschrijvende talen nodig en
daarnaast het Internet als communicatieplatform in de fabriek.
De huidige chaos, die het gevolg is van talloze bussystemen,
maakt plaats voor één enkel, wereldwijd gestandaardiseerd pro-
tocol: Internet op basis van een WLAN- of Ethernetarchitectuur
met real-time capaciteiten.”
“Industrie 4.0 gebruikt dus het Internet voor communicatie
tussen systeemcomponenten?”
Wahlster: Inderdaad. Daarom hebben we het in dit verband
over het “Dingen-internet”. De afzonderlijke machines hebben
miniatuur-webservers die niet groter zijn dan een suikerklontje,
en die leveren de services en communiceren met de werkstuk-
ken in het productieproces. In Industrie 4.0 kan een werkstuk
van een mobiele drager worden genomen om vervolgens te
worden overgedragen aan dat productiestation dat de volgende
productiestap het snelst en goedkoopst kan uitvoeren – op
precies dezelfde manier als dienstenleveranciers op de echte
markt van vraag en aanbod nu inschrijven op een tender. Zo is
de bewerkingsketen voor ieder werkstuk het best te vergelij-
ken met een navigatieproces door de fabriek heen. Dat geeft
Industrie 4.0 een hoge mate van flexibiliteit, betrouwbaarheid
en stabiliteit. In de aanpasbare productieomgeving van Industrie
4.0. vertelt het onbewerkte product de machine wat die ermee
moet doen en van moet maken. Systeemcomponenten moeten
het product op hun beurt duidelijk maken welke mogelijkheden
ze te bieden hebben. Het product beslist dan welke diensten
het onder welke condities wil aannemen en slaat dat op in zijn
productgeheugen.”
“Bestaat iets dergelijks al in de huidige industriële omge-
ving?”
Wahlster: Jazeker, dit concept wordt al op een aantal logistieke
terreinen in praktijk gebracht. Een product met een welomschre-
ven maximum toelaatbare temperatuur kan in de koelketen
tijdens het transport de omgevingstemperatuur monitoren via
een fysiek-cybernetisch systeem dat in de verpakking is