Ontwikkelingen met Industrie 4.0

Weidmüller als gebruiker en leverancier

Vernieuwing en innovatie zijn de eigenschappen die voor bedrijven de drijvende krachten vormen. Houd focus op de markt, pas bij voortduring je product of dienst, waarin je je kan onderscheiden, aan je doelgroep aan en breng je potentiële klanten van deze ontwikkelingen op de hoogte. Dat is mijn devies voor een succesvol bedrijf. Uiteraard is het hierbij belangrijk te kijken naar de mogelijkheden die tot je
beschikking staan. Vraag jezelf af ‘waar is ons bedrijf goed in?’ en gebruik dat om in de commercieel aantrekkelijke ‘gaten’ te springen.

Onlangs bezochten Jaco Otto en ik een bedrijf dat me inspireerde. We waren in Detmold, zo’n 230 km over de grens iets ten noordoosten van Midden Duitsland, bij het bedrijf Weidmüller.

Familiebedrijf

Weidmüller is een familiebedrijf dat in het midden van de 19e eeuw startte met het maken van ritssluitingen en drukkers in metaal en plastic. In die tijd was dat een nieuwe technologie en interessant genoeg zijn het artikelen waarmee je verbindingen maakt tussen stoffen. Bijna 100 jaar later – in 1948 – werd opnieuw gestart met verbindingen, maar dan die voor elektrische toepassingen, ook van metaal en kunststof. Het bedrijf luisterde naar de markt en innoveerde naar nieuwe producten. Daarmee is het bedrijf uitgegroeid tot een wereldconcern met 730 miljoen euro omzet en 4.500 medewerkers. Weidmüller staat voor ‘connectivity’, een mooie Engelse term, die zich in de minder mooie Nederlandse term ‘verbindbaarheid’ laat vertalen, en helpt de markt met het elektrisch verbinden. Maar ook wordt de verbinding tussen mensen omarmd, want in de omgeving wordt met zo’n 175 bedrijven samengewerkt. Er wordt ontwikkeld in samenwerking met universiteiten in Duitsland en China, medewerkers worden gestimuleerd om ideeën aan te brengen, tot wel 4.000 per jaar en veel studenten lopen stage. De innovatiesnelheid is 20%, dat betekent dat 20% van de omzet gemaakt wordt door producten die in de laatste 5 jaar zijn ontwikkeld.

Er zijn drie divisies: Cabinet Products, Device & Field Connectivity en Automation Products & Solutions. De laatste levert de meeste groei en dat is ook de divisie waar – binnen de business unit ‘Industrial Analytics’ – de Industrie 4.0 ontwikkelingen plaatsvinden.

Industriële analyse

Het maken van connectoren, in de meest uiteenlopende vormen en maten, is een complex proces. Echter, als het product en het productieproces eenmaal zijn uitgedacht en ontworpen kunnen de enorme hoeveelheden gemaakt worden. Wat dan tijdens het productieproces interessant is, zijn de afwijkingen die hierbij ontstaan. Omdat er veel stuks per seconde worden gemaakt, zijn er ook snel veel producten onjuist als er ergens een kleine storing optreedt. De kunst is dus om snel te analyseren waar de kleinste afwijkingen ontstaan, zodat nog vóór er onacceptabele fouten in de producten zitten, de machine kan worden bijgesteld of worden stopgezet. Meten en analyseren dus, en die analyse bestaat voornamelijk uit patroonherkenning. Het eigen proces is de leerschool geweest waarmee de dienst ‘industriële analyse’ kon worden opgezet. Dr. Jan Stefan Michels spreekt, als VP R&D en hoofd van deze afdeling, enthousiast over de moderne ontwikkelingen: “Eigenlijk omvat Industrie 4.0 een aantal kerntechnieken die een belangrijke prestatiegroei mogelijk maken om in de nieuwe behoeftes te voorzien. Er zijn grote veranderingen gaande, denk aan de demografie, het klimaat, onze bronnen, de kennis en informatiemaatschappij, de globalisering, om er enkele te noemen. De gevolgen zijn dat we meer flexibel moeten zijn en producten met minder energie, sneller, veiliger en meer individueel aangepast moeten produceren. Het belangrijkste middel voor het succes van Industrie 4.0 is de progressieve ontwikkeling van informatie en communicatietechnologieën. En gelukkig is er al veel beschikbaar, zoals geavanceerde cloud services en manieren voor een zekere overdracht van data. Wij werken hieraan mee en ontwikkelen software voor een beter energiebeheer, procesoptimalisatie en voorspellend onderhoud. Door het verzamelen van veel trendmatige gegevens en die te analyseren met behulp van kennis van de applicatie, maar vooral van big data-analyse, kunnen we geavanceerde conclusies trekken.” De beste leerschool voor deze ontwikkeling is door het toe te passen in het eigen productiebedrijf. Daarmee acteert Weidmüller als operator van Industrie 4.0 technologie, maar tegelijk als leverancier ervan.

Het bedrijf maakt diverse producten die met connectiviteit te maken hebben en zelfs ook een digitale uitgang hebben om gegevens over de productie, het energiegebruik, veiligheid en betrouwbaarheid over te dragen aan host systemen voor analyse. Geavanceerde remote I/O gecombineerd met robuuste contactloze energieoverdracht tot 240W en slimme verbindingen maakt efficiënte procesintegratie mogelijk. Dus het zijn niet alleen de intelligente sensoren en transmitters die de ‘smart factory’ van de toekomst maken. De nieuwe mogelijkheden in connectiviteit met bijbehorende analyse zijn zeker zo belangrijk om tot digitale integratie te komen.

Toepassingen

De industrie staat voor een aantal uitdagingen die vooral gericht zijn op flexibilisering en energie-efficiëntie. Dr. Michels: “Er zijn vier belangrijke stappen die productiebedrijven moeten nemen om met Industrie 4.0 succesvol te zijn. Als eerste dient de installatie zoveel mogelijk te worden gedigitaliseerd. Dus overal waar mogelijk gebruik maken van smart apparatuur voor meten, regelen, besturen, schakelen, kleppen, data-overdracht, motoren, pompen, systemen enzovoort. Vervolgens, als tweede, moet de grote hoeveelheid data worden verzameld en geconverteerd in herkenbare gegevens. De derde stap bestaat uit de zogenaamde ‘model learning’. Het leren van de applicatie en de betekenis van de relevante gegevens. En als vierde stap moet de kennis van de applicatie worden gecombineerd met de kennis van data-analyse. Met deze stap worden de gegevens pas informatie, die ingezet kan worden om de productieprocessen te verbeteren.” Als voorbeeld noemt Dr. Michels de manier waarop Weidmüller het bedrijf Boge heeft geholpen met een vernieuwing voor marktbenadering op basis van vernieuwing van hun apparaten. Boge is een grote producent en leverancier van compressoren. “Al langere tijd leveren we componenten aan Boge en werken nauw met hen samen voor de ontwikkeling van de juiste samenstelling en configuratie van de apparatuur. Daarbij spraken we ook over analyse van de prestatie van hun compressoren en we pasten onze ‘industriële analyse’ toe. We kwamen tot interessante conclusies en zijn in staat gebleken om de betrouwbaarheid en dreigende storingen nauwkeurig te voorspellen, waardoor tijdig maatregelen kunnen worden genomen en de uptime te garanderen. Boge heeft de techniek toegepast en verkoopt hiermee intussen geen compressoren meer, maar ‘gegarandeerde luchtdruk’. Feitelijk is dát wat hun klanten eigenlijk willen, de zekerheid dat er luchtdruk in hun systeem is. Een interessante verandering, misschien wel een revolutie!”

Energiemanagement

Iedereen heeft aandacht voor energie. We zien de windmolens verrijzen aan de horizon, rode pannendaken kleuren zwart door zonnepanelen, de lamp gloeit niet meer, elektrisch vervoer wordt gebruikelijk en aardgas moet de huizen uit. We moeten zuiniger omgaan met energie. Of eigenlijk moeten we een betere balans zien te maken tussen de productie en het gebruik van energie. Er zijn nog te veel pieken. Michael Piekarzewitz, hoofd energiemanagement bij Weidmüller sprak over hun duurzaamheidsplan. “We beleven onze ecologische verantwoordelijkheid door een voortdurende verlaging van de bronnen die we gebruiken. En niet alleen beleven we dat voor ons zelf maar we overtuigen daar ook onze partners, toeleveranciers en afnemers van. We hebben dat structureel aangepakt en gebruiken – voor ons zogenaamd holistisch energiebeheer – drie pijlers: controle, energiekwaliteit en digitalisering. De controle gebeurt door de gegevens van veel meetpunten over te dragen en op te slaan. We beoordelen de energiekwaliteit en gebruiken digitalisering, gedreven door data, om veranderingen te simuleren en energiegebruik te voorspellen. Intussen hebben we dat toegepast op onze fabriek in Detmold. We meten energie in hoofdleidingen tot in de verste uitlopers en combineren dat met procesconditie op alle delen van onze productie. Hiermee hebben we op diverse plaatsen interessante optimalisatie kunnen doorvoeren. En niet alleen door machinesturing aan te passen aan de energieconditie, maar ook door energieoverschot op één plaats te gebruiken voor energiebehoefte van een ander deel. Verlaging van gebruik is belangrijk, maar ook het vermijden van pieken. We hebben volledige steun van het hoogste management en inmiddels zijn diverse KPI’s hieraan verbonden. De besparingen zijn aanzienlijk. Het totale energiegebruik is verlaagd en de pieken zijn afgevlakt wat ons dit jaar al 50.000 euro heeft opgeleverd. Tel hierbij de besparingen in belastingen en de EEG-bijdrage en de besparing voor dit jaar, in verband met het energieprogramma, zal een kwart miljoen euro overschrijden. De investeringen halen we er makkelijk uit.”

Intussen helpt Weidmüller haar toeleveranciers hiermee en biedt de markt een scala van apparaten die voor energie-optimalisatie kunnen worden gebruikt. Het betreft energiemeters, -analysers, -loggers, -recorders, meetmodules, netwerk­componenten et cetera. En met het softwarepakket ‘ecoExplorer 4.0’ wordt de data geanalyseerd en via instelbare dashboards kunnen deze worden uitgelezen en toegepast. De fabriek wordt ermee volledig energie-transparant. Een prachtige stap naar een duurzame wereld.

Meer informatie: www.weidmuller.nl – Let’s connect…

Willem van der Bijl

Advertisment ad adsense adlogger