‘Industry 4.0: standaardisatie is een must’

Tijdens de Hannover Messe 2011 dook de term ‘Industrie 4.0’ voor het eerst op. De Duitse overheid zag er brood in en besloot het op te nemen in haar ‘Action plan high-tech strategy 2020’. Op Interpack 2017 bleek dat de technologieterm al aardig is ingeburgerd.

‘Bij Industry 4.0 moet de hele keten meedoen. Verpakken is maar een deel van de keten. Als iedereen meedoet, kan het voordelen bieden’, meent Michael Przytulla van de Duitse machinevereniging VDMA. Hiermee verwijst hij voornamelijk naar de twee Industy 4.0-items: data mining (big data) en condition monitoring waar uitwisseling van machinegegevens en productiedata bijdragen aan betere bedrijfsprocessen. Daarnaast speelt Industry 4.0 een belangrijke rol in prevention & prediction maintanance.
Hiermee komt hij bij een nog te nemen hobbel; het standaardiseren van de gegevensuitwisseling tussen de machines en datasystemen. De universele OPC Unified Architecture kan uitkomst bieden. Daarnaast biedt Weihenstephan Standards (WS) een universele interface om machines te verbinden met de hoger gelegen MES-systemen.
‘Er zijn vaak verschillende omschrijvingen voor één begrip te vinden. De ene machinebouwer heeft het bijvoorbeeld over temperatuur terwijl een andere het heeft over heet of koud. Er is echt behoeft aan normalisatie.’

Snelheid en veiligheid
De snelheid waarmee de informatiesystemen de data kunnen verwerken en ontvangen speelt een belangrijke rol. Time Sensitive Networking (TSN) kan hier uitkomst bieden, meent Przytulla. ‘De data die via de cloud wordt verstuurd, is niet real time. TSN biedt een oplossing en bestaat uit een reeks standaarden, gecreëerd door de IEEE 802.1 werkgroep die de eisen van Industry 4.0 in het achterhoofd had. TSN maakt de convergentie van conventioneel Ethernet-verkeer mogelijk voor de data die realtime garanties vereist.’
Tot slot wijst de VDMA-ingenieur op het feit dat het veilig versturen en afschermen van data een aandachtspunt is. Informatie passeert de fabrieksgrens en is overal en op ieder moment beschikbaar. Dit vraagt om duidelijke regels en veiligheidsvoorschriften voor de mensen die er mee werken, zoals ontwikkelaars, automatiseringsengineers, operators, et cetera.’

Universiteitsprojecten
In hal 5 had de VDMA een speciale Industry 4.0-stand ingericht. Universiteiten en technologiebedrijven presenteerden daar hun nieuwste producten en projecten. Een mooi voorbeeld van de verpakkingslijn van de toekomst was het Pick n Pack project. Deense, Belgische, Engelse, Duitse en Nederlandse universiteiten werkten aan een flexibele productielijn voor de automatische kwaliteitscontrole en het verpakken van voedsel. Het systeem bestaat uit een inspectiemodule, pick & place robot en inpakmodule. 
‘Een praktisch resultaat uit het project is de zelflerende robot’, vertelt Johan Philip van Universiteit Leuven. ‘Door de robotarmen van versnellingssensoren te voorzien krijgt het inpakproces een directe featback als producten door te snelle bewegingen beschadigd raken.’
Een ander universiteitsproject betrof een samengestelde inpaklijn voor oplaadbare powerbanks. Onder leiding van ITQ zette een groep van zo’n 40 studenten van vijf verschillende universiteiten in 36 weken een complete inpaklijn op. Beursbezoekers konden online een powerbank personaliseren en bestellen, waarna het productielijntje, de smart4i Industry Demonstrator genaamd, startte met het personaliseren en verpakken van de powerbank.
www.picknpack.eu /   www.smart4i.de

Automatisch instellen
Multivac had een deel van haar grote stand ingeruimd met een afgesloten presentatieruimte waar ingenieurs de gloednieuwe X-line presenteerden. Deze high tech thermoforming machine is uitgerust met vele sensoren die de machine monitoren en data terugkoppelen naar hoger liggende besturingssystemen. Veel ontwikkelingstijd heeft gezeten in Pack Pilot, een HMI met automatische instelmogelijkheid die met behulp van een goed gevulde database de verpakkingslijn automatisch instelt op de te verwerken folie, ook als de verpakker deze net nieuw heeft aangeschaft. Het systeem maakt het zelfs mogelijk de verpakkingslijn zonder operatorkennis in te stellen. ‘Wij hebben ruim 1.000 folierecepten in het laboratorium onderzocht en opgeslagen in de database, die via de cloud beschikbaar is. Waar de operator voorheen zo’n 40 tot 50 parameters moest instellen en veel productietijd verloor, is het nu slechts één druk op de knop. Het bespaart veel tijd en verpakkingsmateriaal bij het instellen.’

Energie- en luchtconsumptie
Vlak voor de Interpack-beurs bestelden ze nog snel de cijfers “4.0” om op de stand te plakken, want collega machinebouwers gebruikte deze marketingkreet volop en eigenlijk gebruikt de Italiaanse machinefabriek Cama al enige tijd Industry 4.0 technologie. Het inzetten van de nieuwe technologie startte met de opdracht van een grote levensmiddelenproducent die de elektriciteits- en persluchtconsumptie van de verpakkingslijn wilde meten. Via een router stuurt Cama de info naar de klant. Daarnaast houdt het systeem het aantal beweging van de verschillende onderdelen bij. Zo weet Cama exact hoeveel kilometer de transportbanden hebben afgelegd. ‘We kunnen hiermee proactief reageren op eventuele onderhoudsbeurten’, vertelt Wim Kruikemeijer.

Lijmen 4.0
Als vooruitstrevend producent van lijmapparatuur haakt Robatech ook aan bij de Industry 4.0 trend door alle informatie over haar lijmapparatuur digitaal aan te bieden bij de gebruikers. Via een Windows-webbased platform en een high end dataconnector geeft Robatech data over lijm- en energieverbruik, lijmniveau en het houdt een logboek bij over wanneer en waar er problemen waren met de lijmapparatuur. De info is verkrijgbaar via een webbrowser op de plc, pc of smart phone.
‘Alle nieuwe apparatuur die wij nu uitleveren is geschikt voor Industy 4.0’, zegt Klaas Muller. ‘De grote  machinebouwers vragen hier tegenwoordig om. Samen met de lange levensduur van onze lijmkoppen zorgt 4.0 voor een hogere efficiency en lagere TCO.’

Fabriek van de toekomst
Gebo Cermex blikte vooruit in de toekomst met haar AQFLex XS systeem. De Franse machinebouwer koppelt alle onderdelen van de verpakkingslijn los van elkaar en verbindt ze met AGV’s (Automated Guided Vehicle) die producten af- en aanvoeren. De AGV verzamelt honderden flessen bij de afvulmachine op een grote tafel en rijdt die naar een etiketteerlijn. Maar de AGV kan de flessen ook tijdelijk in het magazijn plaatsen om later samen met een andere productierun bij een foliekrimpmachine samengestelde multipack te vormen.
‘Door halffabricaten op te slaan in het magazijn kan je ze later customizen of groeperen’, vertelt engineer manager Jean-Claude Waeldin. ‘Dit bespaart veel verpakkingsmateriaal voor het re-packen van producten. De beverage industrie repacket zo’n 5% tot 10% van haar producten en in de home care is dat zelfs 30% tot 50%.’
Het AQFlex XS systeem heeft een maximale capaciteit van 40.000 flessen per uur en de machinebouwer verwacht dat dit is te verhogen tot 60.000 flessen per uur. De snelste GeboCermex lijn heeft een capaciteit van 134.000 flessen per uur. ‘Die snelheid gaan we met dit nieuwe concept nooit halen. De toekomstige verpakkingsfabriek bestaat uit een combinatie van conventioneel en hybride verpakken.’

www.plattform-i40.de