Hogeschool PXL en Beckhoff slaan handen in elkaar voor ‘smart factory’
Men blijft ze ‘onverwachte stilstanden’ noemen, maar heel wat storingen in productieprocessen kunnen perfect voorspeld worden, wat meestal ook betekent dat ze vermeden kunnen worden. In de PXL-opleiding Elektromechanica is een methode ontwikkeld om afwijkingen in productieprocessen te detecteren en in real-time de nodige onderhoudsactiviteiten in te plannen.
De methode, die gebruikt wordt om storingen in de productie te voorspellen, is machine learning. Om de zoveel tijd wordt een hele reeks relevante meetwaarden uit het proces naar de cloud gestuurd. Daar worden de parameters geëvalueerd door een systeem dat aan de hand van historische meetwaarden geleerd heeft wat normaal is en wat niet. Als het model merkt dat er een storing staat aan te komen, geeft het een waarde voor de urgentie. Een hoge waarde betekent dat het bij gelijkaardige situaties in het verleden niet lang duurde voor zich een serieuze storing voordeed.
“In de industrie worden al heel wat van dit soort analyses gedaan, maar meestal worden ze gebruikt voor procesoptimalisering”, zegt Patrick Pilat, opleidingshoofd Elektromechanica aan Hogeschool PXL. “Nieuw in dit project is dat we de analyse in real-time uitvoeren en het systeem direct laten ingrijpen wanneer het nodig is. Die link tussen productie en onderhoud is er meestal niet. Je ziet dat ook in de ERP-systemen, waar productieplanning en planning van het onderhoud volledig los staan van elkaar.”
Om het systeem te testen werd aan Hogeschool PXL een productielijn gebouwd met een Beckhoff–PLC die niet alleen de processen aanstuurt, maar ook bijkomende data verzamelt, zoals spanning, stroom, temperaturen en trillingen. “Met die data wordt een set gemaakt die periodiek naar de cloud gestuurd wordt voor analyse. Als er een storing staat aan te komen, koppelt het model dit terug naar de PLC. Op basis van de urgentie kan die op zijn beurt in de ERP-software een onderhoudsbeurt plannen.”
Centrale rol voor Beckhoff PLC
Omdat het in de ERP-software niet als functie voorzien is, bedacht Patrick Pilat een omweg die de PLC in staat stelt om de productieplanning aan te passen voor een dringende onderhoudsbeurt: “We hebben onderhoud toegevoegd als een van de mogelijke producten die de lijn kan produceren. Als we de PLC een order laten plaatsen voor dat product, komt de onderhoudsbeurt automatisch in de planning terecht.”
De PLC krijgt hiermee een centrale rol die veel verder gaat dan het louter aansturen van de productielijn. “We werken met een Beckhoff PLC die een open programmatie mogelijk maakt die veel verder gaat dan wat standaard functieblokken aanbieden”, zegt Gwen Vanheusden, lector automatisering en projectmedewerker aan Hogeschool PXL. “Er is een enorm aanbod aan I/O-kaarten en communicatieprotocollen. Extra inputs toevoegen, berekeningen uitvoeren en de communicatie met de cloud: het is allemaal vrij eenvoudig te implementeren. We krijgen daarbij ook steun van de mensen van Beckhoff zelf die heel snel reageren als we een probleem hebben.”
“We hechten veel belang aan een goede samenwerking met de scholen”, zegt Philip Neyens, support engineer bij Beckhoff Automation. “Ook voor ons is het interessant om mee te werken aan dergelijke innovatieve projecten.”
Voor PXL ligt de nadruk op het educatieve aspect. Door dergelijke projecten op te nemen in het leerpakket worden studenten er voorbereid op de industrie van de toekomst. Daarnaast willen de PXL-onderzoekers de opgedane kennis en ervaring ook delen met mensen uit de industrie. Daarom komen er een aantal workshops die de opzet en de implementatie nader zullen toelichten.
Wil u uw bedrijf een boost geven en machines of processen intelligent maken? Bent u geïnteresseerd in hoe machine learning uw bedrijf kan helpen om storingen sneller te detecteren, kwaliteitsverlies sneller op te sporen of uw doorlooptijd te verbeteren? Vanuit de PXL-opleiding Elektromechanica willen we samen met AP Hogeschool een TETRA-project indienen in Industrie 4.0. Hiervoor zoeken we nog 8 geïnteresseerde bedrijven die willen meewerken. Contact opnemen kan via onderstaand e-mailadres.
Meer info:
patrick.pilat@pxl.be / smartfactory@pxl.be
