automation De digitale toekomst december 2008
Het geautomatiseerde huis
Van ‘Big Brother’ naar ‘Automatic
Multinationals over Automation
De wondere wereld van robots
Efficiënt tijdsgebruik verdient ook aan-
U wordt automatisch geïnformeerd over
Autonome grasmachines veroveren de
Robotica heeft nog veel groeipotentieel.
dacht in de eigen woning. Domotica-
mogelijke inbraak, brand of andere po-
markt. Maar de toekomst brengt ook,
Toch zien we reeds vandaag autonome
systemen hebben evenwel nog meer te
tentiële gevaren. Automatisatie weeft
onder meer, onbemande fabrieken en
huisdieren en bewakingsagenten. Maar
bieden, zoals comfort en een verhoogde
een beschermende cocon rond u en
de synthese ‘massaproductie’ en ‘pro-
ook gezelschapsdames, al hebben wij
veiligheid. En op termijn wordt domoti-
uw geliefden… maar u mag zich niet zo
ductie op maat’. Science fiction? Dat
toch liever exemplaren van vlees en
ca de norm, zeggen sommigen…
veilig voelen dat u laks wordt, natuurlijk.
waren robots 100 jaar geleden ook…
bloed.
Brother’?
Lees blz. 3
Lees blz. 7
Lees blz. 8-9
Lees blz. 10 Konstantin Inozemtsev / iStockphoto
advertentie
een krant geproduceerd door mediaplanet
| automation
Automatisering alomtegenwoordig De evolutie mechanisering-automatisering-informatisering greep aanvankelijk uitsluitend in de industrie plaats. Gaandeweg beginnen machines echter ook ons dagelijkse leven binnen te dringen. Hoe intelligenter deze machines zich gedragen, en hoe natuurlijker wij ermee kunnen communiceren, hoe beter wij ze in ons leven zullen accepteren. De machine, net als de computer, moeten onopvallend aanwezig zijn (‘the disappearing computer/machine’).
Prof. dr. ir. Hendrik Van Brussel Katholieke Universiteit Leuven Departement Werktuigkunde Voorzitter Afdeling Productietechnieken, Machinebouw en Automatisering
D
aar waar de Eerste Industriële Revolutie, de mechanisering van het productieproces, ontstaan in de tweede helft van de 18de eeuw, erin bestond spierkracht door krachtopwekkende machines (stoommachines, elektrische machines) te vervangen, realiseerde de Tweede Industriële Revolutie, vanaf het einde van de 19de eeuw, de automatisering van dat proces. Hierbij gebeurde niet alleen de aandrijving (mechanisering), maar ook de afloop van de processen in toenemende mate zonder menselijke tussenkomst. De Derde Industriële Revolutie, de informatisering, die zich vanaf de tweede helft van de 20ste eeuw manifesteerde, laat toe om geautomatiseerde systemen in toenemende mate ‘intelligent’ (autonoom, adaptief, lerend) te maken.
MEDIAPLANET PRODUCEERT, FINANCIERT EN ONTWIKKELT THEMAKRANTEN IN PERS, ONLINE EN VIA BROADCASTING. www.mediaplanet.com
Industriële geautomatiseerde productiesystemen (CNC - Computerized Numerically Controlled - machines, industriële robots, AGVs - automatically guided vehicles -) zijn computergestuurd. Mechanisering gebeurt door (elektrische, hydraulische,...) aandrijfsystemen (actuatoren, drives), conditie- en kwaliteitsbewaking door sensoren. Databussen (veldbussen, Ethernet) verbinden de besturingscomputers met de actuatoren en sensoren, de andere machines, de hogere niveaus in de besturingshiërarchie (fabriekssturing, productieplanning, MIS - Management Information Systems -, MES - Manufacturing Execution Systems -), en eventueel met andere productie-eenheden. We spreken intussen van de ‘digitale fabriek’. De andere economische sectoren ontsnappen niet aan de automatiseringsgolf. In de landbouw zijn niet alleen geautomatiseerde maaidorsers, maar ook plukmachines en melkrobots in gebruik. In de gezondheidszorg verschijnen chirurgische laparoscopierobots in het operatiekwartier, maar ook mobiele robots voor het verdelen van geneesmiddelen, maaltijden,
beddengoed. Biomedische laboratoria zijn steeds meer gerobotiseerd. Intelligente rolstoelen, met gedeelde autonomie, alsook rehabilitatierobots hebben hun mogelijkheden in het onderzoekslaboratorium bewezen. Met de vergrijzing van de bevolking is er toenemende aandacht voor robots en andere vormen van automatisering in de huiskamer, zoals butlers, hulpjes, stofzuigers, gezelschap. De doorbraak laat nog op zich wachten. Dichter bij een effectieve toepassing staan robots die als museumgids en schildwacht dienst doen, alsook automatische toegangscontrolesystemen. Domotica is de speeltuin bij uitstek voor up-to-date automatiseringstechnieken. Maar de prijzen moeten nog dalen opdat ze echt zouden doorbreken. Sommige sectoren, zoals woningbouw, verzetten zich hardnekkig tegen automatisering. Hier zijn recent spectaculaire resultaten behaald, bijvoorbeeld door de toepassing van laag-per-laag opbouwtechnieken, analoog aan stereolithografie. Tenslotte bevat ons aller auto alsmaar meer automatiseringssnufjes die het rijden aangenamer en veiliger moeten maken, zoals ultrasone parkeerhulpjes en intelligente snelheidscontrolesystemen. Automatisch rijden is reeds mogelijk en wacht alleen op een aangepaste weginfrastructuur. Automatisering is geen ‘job killer’, integendeel. Automatisering biedt enorme opportuniteiten om technologie ten dienste van mens en maatschappij te stellen.
T
Denkt u bij automatisering aan die doffe machine in een donkere fabrieksruimte? Denk dan nog eens goed na. Want automatisering is overal. In productieruimtes, zeker. Maar ook in de voedingsnijverheid, de operatiezaal, het kantoor, de auto, tot zelfs in uw eigen huis. Mensen vol passie voor automatiseren denken dag in, dag uit hoe ze de producten waar u van houdt nog kwalitatiever, veiliger, goedkoper, hygiënischer, milieuvriendelijker,… kunnen maken. Ze leveren een onzichtbare en vaak ondergewaardeerde bijdrage aan onze welvaart…
INHOUD Het geautomatiseerde huis
3
Huizen aan de lopende band
4
Omvormers voor Kyoto
5
Een prille evidentie
6
Van ‘Big Brother’ naar ‘Automatic Brother’? 7 Automatisering in de toekomst. Hoe zal ze ons leven veranderen ?
8-9
Automatisering: vloek of zegen?
10
De wondere wereld van robots
10
Informatie, de rode draad
11
En de boer, hij automatiseerde verder
12
Het labo van de toekomst
13
De speerpunttechnologie achter het snoepje
14
Dag, dokter, euh… robot
14
Veldbus, of de ruggengra(a)t(en) van automatisatie
15
automation – PUBLICATIES MEDIAPLANET PUBLISHING HOUSE Project Manager: Léonard Daniëls Mediaplanet +32 2 421 18 28 Graphic Design: Elise Toussaint Redactie: Koen M. Vandepopuliere, Els Jonckheere Pictures: www.istockphoto.com Print: Corelio Mediaplanet is de leidinggevende Europese uitgever van themakranten in pers, online en via broadcasting. Als u zelf een idee heeft over een onderwerp, of misschien wel een heel thema, aarzelt u dan niet om contact met ons op te nemen. Mediaplanet Publishing House, Country Director, Aurore Preszow, Phone: +32 2 421 18 20, www.mediaplanet.com Gedistribueerd met De Standaard op 23 december
automation |
Het geautomatiseerde huis Op kantoor besluit je om een uurtje vroeger naar huis te vertrekken. Via het Internet log je in op je domoticasysteem. Je laat de centrale verwarming in je woonkamer alvast op 21 °C brengen en schakelt het ventilatiesysteem naar de laagste stand. Vandaag al realiteit, maar morgen wellicht de norm… Tekst: Koen Vandepopuliere
Kris van Dingenen, Algemeen Directeur VEI (Vlaams Elektro Innovatiecentrum)
I
n een fabriek kan de productieverantwoordelijke via een centraal scherm het geautomatiseerde productieproces opvolgen, de instellingen wijzigen en de nodige bijsturingen uitvoeren. Domotica ligt eigenlijk in het verlengde daarvan, want het past de mogelijkheden van industriële bedrijfsautomatisering toe op woningen. Het gaat om een geïntegreerd systeem met een lokale (soms op de huiscomputer, soms op het elektrische toestel zelf) intelligentie van waaruit verschillende verbruikers en installaties worden bediend. Het instellen van advertentie
die intelligentie gebeurt vanuit een gewone PC. Met één druk op de knop kan je bijvoorbeeld alle lichten in je huis doven, maar ook één of twee lichten. Het systeem kan tevens automatisch taken vervullen, zoals de verwarming op een bepaald uur in nachtstand zetten. Integratie is dus het sleutelwoord van domotica. Maar daarnaast vallen ook de termen verhoogd comfort, flexibiliteit, communicatie, veiligheid en rationeel energieverbruik met domotica te associëren. Maar hoe vertalen die veelbelovende kenmerken zich nu naar de praktijk? Kris Van Dingenen, Algemeen Directeur VEI (Vlaams Elektro Innovatiecentrum), geeft een woordje uitleg. “Wanneer mensen over domotica horen spreken, denken ze in eerste instantie aan een verhoogd comfort. En inderdaad: dergelijke systemen hebben op dit vlak heel wat te bieden, bijvoorbeeld door de reductie van het aantal handelingen dat nodig is om een set eindresultaten te krijgen. Zo kan de knop die de televisie aanschakelt, tegelijkertijd de verlichting dimmen, rolluiken sluiten of zonnewering uitzetten, zodat er geen reflectie van het buitenlicht op het beeldscherm ontstaat. En daar heb je echt geen specialist
voor nodig: het programmeren van de acties kan tegenwoordig door iedereen met gemiddelde computervaardigheden. Met andere woorden, een domoticasysteem is inherent flexibel. Maar we merken dat ook het faciliteren van communicatie – tussen jezelf en de installatie - een
in de slaapkamers en vluchtwegen aanschakelen, de rolluiken optrekken,…, zodat de bewoners snel en efficiënt de plaats van onheil kunnen verlaten. Dergelijk huiselijke automatiseringsystemen dragen zelfs op het vlak van rationeel energiegebruik hun steentje bij. Vooral mensen
De kostprijs van een gemiddelde domotica“ installatie is slechts 3 % hoger is dan deze van een standaard elektrische installatie „ belangrijke rol begint te spelen. Mensen wensen steeds vaker dat dit niet alleen binnen de woning kan, maar ook daarbuiten. Dit heeft tot gevolg dat het tegenwoordig standaard is om via een eenvoudig telefoontje of sms bepaalde verbruikers, zoals de verwarming, van op afstand te regelen. En uiteraard zitten de interactiemogelijkheden via het Internet eveneens in de lift! Een domoticasysteem kan tevens tot de veiligheid van de bewoners bijdragen. Stel dat er in je huis een vuurtje begint te smeulen. Er ontstaat rook, waardoor de rookdetectors beginnen te werken. Het domoticasysteem dat op deze systemen is aangesloten, kan op dat moment toestellen, zoals wasmachine, koffiezet,…, uitzetten en tegelijkertijd de verlichting
die wat nonchalant of vergeetachtig zijn, kunnen dankzij deze oplossingen aanzienlijk besparen: tot 15% op verwarming en 10% op verlichting en ander elektriciteitsverbruik. Want domotica vergemakkelijkt onder meer het uitschakelen van sluimer-
verbruikers, zoals het stand-by knopje van toestellen, maar ook grotere huishoudelijke verbruikers, zoals warmwaterboiler en verwarming.” Maar is domotica dan geen al te dure aangelegenheid? Kris Van Dingenen vindt van niet. Hij meent dat de kostprijs van een gemiddelde domotica-installatie slechts 3 % hoger is dan deze van een standaard elektrische installatie zonder comfort. “Honderd jaar geleden deed de eenvoudige tuimelschakelaar – die nu nog altijd vaak wordt gebruikt! - zijn intrede in onze woningen. In de jaren ´70 kwamen dan de drukknoppen/ impulsschakelaars. Vandaag is het naar mijn mening de hoogste tijd dat domotica, met haar intelligente schakelaars, de standaard wordt…”
iStockphoto
| automation
Huizen aan de lopende band
Naties die grote sportevenementen organiseren, durven wel eens de grove borstel doorheen het uitzicht van hun land halen. Dat bewees al China. Maar ook Zuid Afrika, die gastheer van het wereldkampioenschap voetbal 2010 is, blijft niet achter. Vijf tot zes miljoen armen krijgen er een degelijke woning, een project dat enkel dankzij automatisering valt te verwezenlijken. Tekst: Koen Vandepopuliere
M
et het WK voetbal in het vooruitzicht besloot de Zuid-Afrikaanse regering dat het tijd was om de talloze sloppenwijken in het land een opknapbeurt te geven. Ze bood aan ruim vijf miljoen arme burgers de mogelijkheid om zonder borgstelling een goedkope lening af te sluiten, waarmee ze dan degelijke huizen konden kopen. Resultaat was dat er op 36 maanden 18.000 huizen moesten worden gebouwd. In totaal komt dat neer op één huis per uur: een quasi onhaalbare uitdaging.
Maar de Limburgse houtskeletbouwer EBS Worldwide, die goede contacten in dat land had, kwam met een interessant
“
Dankzij een verregaande automatisering kunnen we één huis per uur fabriceren
„
idee op de proppen: ze vroeg aan een ander Limburgs bedrijf, de machinebouwer Industriële Mechanisatie en Automatise-
Timothy Babasade / iStockphoto
ring (kortweg IMA), om een machinepark te ontwerpen en in de EBS-fabriek van 25.000 m2 in Zuid Afrika te implementeren. André Vandeput, Afgevaardigd Bestuurder van IMA, legt uit hoe het systeem werkt. “Eerst worden de delen, waaruit een muur en een vloerelement bestaat, in de componentenhal op maat gemaakt. Vervolgens worden ze naar de montagetafels gebracht. Daarin bevindt zich onder meer een frame dat zich met een druk op de knop automatisch tot het gewenste sjabloon omvormt: de deur aan de linkerzijde of rechterzijde van de wand, een groot en breed of een lang en smal raam… De arbeiders plaatsen daarna de voorgezaagde balken volgens het sjabloon in het frame, waarna ze er de leidingen voor elektriciteit en water naast leggen en vastmaken. Eenmaal dat is gebeurd, plaatsen ze de bovenste platen op de balken. Het vastmaken ervan, door lijmen en nieten, gebeurt opnieuw automatisch. Vervolgens duwt een arbeider op een knop, waarna het systeem de halve muur automatisch uit de montagetafel licht, kantelt en dus omgedraaid op de volgende montagetafel legt. Daarna plaatst het personeel een laag isolatiemateriaal op de vrijgekomen zijde
van de halve muur. Ze nieten deze vast en bedekken ook deze kant met platen, die vervolgens automatisch worden vastgezet. De constructie van de vloerelementen verloopt enigszins anders. Daarvoor wordt een ander type montagetafel gebruikt, die manueel wordt gevuld met steunbalken en – daar bovenop - vloerplaten, waarna de onderdelen automatisch worden gerangschikt en vastgenageld. Een kantelsysteem draait deze halfafgewerkte vloer, waarna ze manueel van rioleringsbuizen en elektrische bedrading wordt voorzien. De arbeiders plaatsen tenslotte platen aan de bovenzijde van de steunbalken, waarna het vastnagelen automatisch gebeurt. Het proces eindigt met het laden van de elementen van één huis – minstens vier vloerelementen, twaalf muren en vier dakelementen - op één vrachtwagen, die ze dan naar de bouwplaats transporteert. Eens ter plaatse wordt alles met nagelpistolen stevig aan elkaar gemonteerd. Gezien deze mix van automatische en manuele handelingen betreft het dus een
semiautomatische installatie. InT de fabriek hebben we in totaal 64 van die montagetafels geplaatst. Gevolg is dat we het streefdoel van één huis per uur ruimschoots halen.” Intussen is er ook in Chili een variant van deze installatie in gebruik, dit voor de constructie van 8.000 woningen voor minder fortuinlijke gezinnen. En in een fabriek in het Limburgse Beringen staan eveneens dergelijke montagetafels. Daar worden ze vooral gebruikt voor de constructie van wanden, vloeren en plafonds van energiezuinige, houten prefab-woningen. Gezien de hoge loonkosten in België, besloot IMA wel om de menselijke handelingen in deze productiefaciliteit zoveel mogelijk uit te schakelen, waardoor er dus sprake van een volautomatisch concept is. Er worden enkel nog mensen ingezet voor de aan- en afvoer van materialen en het toezicht op het correct verlopen van het proces. Of hoe automatisering tot een beter milieu kan bijdragen en armen een dak boven hun hoofd biedt…
a
Paul Giamou / iStockphoto
automation |
Omvormers voor Kyoto
Pompen en ventilatoren maken in het gemiddelde bedrijf zo’n 55 % van het totale motorverbruik uit. Om praktische redenen zijn ze meestal constant in werking, dus ook als dit voor het proces niet nodig is. En dit resulteert natuurlijk in energieverspilling. Nochtans bestaat er een eenvoudige besparingsmaatregel: het plaatsen van frequentieregelaars. Tekst: Koen Vandepopuliere
E
én van de bedrijven die het nut van dergelijke frequentieregelaars aan de lijve ondervind, is Industeel. Deze dochter van de Arcelorgroep, die in Charleroi een productie-eenheid van 37 hectare heeft en ongeveer duizend mensen tewerkstelt, produceert platen uit de gangbare staalsoorten. Doorheen de jaren heeft ze zich gespecialiseerd in de aanmaak van platen uit hoogwaardig staal voor grote projecten in de petrochemie, energiesector, scheepsbouw, etc. Vooraleer de plaat onder hoge druk tot de gewenste dikte wordt gewalst, wordt haar oppervlak met water onder hoge druk bespoten. Bedoeling hiervan is de gevormde oxidatielaag te verwijderen, zodat ze niet mee in het staal wordt gewalst. Want dat zou in onzuiverheden in het eindproduct resulteren. Bij gewone staalsoorten volstaat voor dit proces het debiet van één pomp. Maar voor de hoogwaardige types moet er een tweede pomp worden ingeschakeld, dit om een hoge graad advertentie
van oppervlakte- zuiverdheid te bekomen en de onzuiverheden in het eindproduct te minimaliseren. En tenslotte is er nog een derde pomp in reserve, zodat de productie niet moet worden stilgelegd indien één van de andere pompen uitvalt of in onderhoud is. Tot voor enkele jaren werden ze alle drie zonder meer door een elektromotor aangedreven. Telkens deze werd opgestart, werd het geheel (elek-
opstelling niet toe om de pompen voor 80 % van de tijd op een laag pitje te laten draaien: het was ofwel in volle kracht aan, ofwel uit. Bart Van De Velde, Regional Sales Manager Power bij Control Rockwell Automation, vertelt: “Na een analyse van de situatie kwamen we tot de conclusie dat er wel een mouw aan het probleem te passen was. Door tussen het elektriciteitsnet en de elektromotoren een ‘drive’
energieverbruik per ton staal is van bijna 45 “ HetkWh/ton naar 24 kWh/ton gedaald… „ tromotor en pomp) zwaar belast door de erg grote mechanische krachten en hoge stroompieken. Om deze opstartproblemen tot een minimum te beperken, liet Industeel de pompen dan maar continu draaien, terwijl de activiteit van waterstralen maar 20 % van de tijd inneemt. Dit resulteerde niet alleen in een onnodig energieverbruik, maar ook een onnodige slijtage van de installatie. Helaas liet de toenmalige
– ook wel ‘frequentieregelaar’ of ‘frequentieomvormer’ genoemd - te monteren, zorgden we ervoor dat de elektromotor en dus ook de pompen op de snelheid kunnen draaien die het proces vereist, terwijl ze op momenten dat er geen waterstraling gebeurt, op een heel lage snelheid draaien. En omdat we in deze case met een hoogspanningsmotor hadden te maken, stelden we de zogenaamde ‘medium vol-
tage drives’ voor. Industeel koos uiteindelijk voor een frequentieregelaar van het PowerFlex 7000-type, dat werkt op het stroomsturingsprincipe – ‘CSI’ of ‘Current Source Invertor’ - waardoor er zowel aan de ingang als de uitgang geen transformatoren zijn vereist. Op die manier werd het systeem tevens een stuk minder complex, wat goed nieuws voor de onderhoudstechnici was. Bovendien liet deze oplossing toe om op bekabeling en ruimte te besparen. Zo’n CSI-drive kon bovendien zonder meer op de drie bestaande motoren worden ingezet, dus zonder vernieuwing van de bekabeling of aanpassing van de motoren, vooral omdat de sinusvorm van de spanning en –vooral - de stroom ervan, de standaardmotoren niet extra belast. Maar volgens Industeel is het belangrijkste voordeel dat de drive na opstart van de motor een synchronisatie met het net toelaat, waardoor de frequentieomvormer op dat moment kan worden gebypassed. Dat heeft tot gevolg dat, eenmaal de eerste pomp is opgestart, deze op het net kan worden geschakeld, terwijl de CSI-drive de volgende motor opstart.” Maar hoe verloopt nu het opstarten, vertragen, … van de motoren (en dus pompen) door de drives? Welnu, dat gebeurt aan de hand van een
eenvoudige schakelaar die toelaat om voor ‘stoppen’, ‘starten’, ‘hoog regime’ of ‘laag regime’ te kiezen. Deze is verbonden met een PLC (Programmable Logic Controller, bevat onder meer een CPU, zoals ook onze PC) die vlakbij de drive is gemonteerd. Zo’n PLC vormt trouwens een belangrijk begrip in de wereld van automatisering: de meeste industriële installaties worden met een dergelijk systeem aangestuurd. Maar of ze overal helpen om evenveel energie te besparen als in de Waalse staalfabriek, is een andere vraag. Het energieverbruik per ton staal is sedert de integratie van de frequentieregelaars in het automatiseringgeheel van bijna 45 kWh/ton naar 24 kWh/ton gedaald… Bovendien zullen de motoren en pompen een stuk langer meegaan. Want waar de hevige mechanische belasting bij het opstarten één van de redenen was om de pompen toch maar niet uit te schakelen, blijkt met de nieuwe oplossing alles gesmeerd te verlopen. Ook de temperatuur van de overbrengingskast is met 15 à 20 % afgenomen. En dan spreken we nog niet over enkele andere, erg technische indicatoren, die aanzienlijk zijn verbeterd. Een belangrijke besparing van energie en een langere levensduur van machines: als dat niet goed voor het milieu (en de portemonnee) is…
| automation
Een prille evidentie Hoe vaak gebeurt het niet dat de lampen in je kantoor meer licht geven dan nodig? Pure verspilling is dat. Een manueel instelbare dimmer is geen oplossing, want deze wordt meestal ‘vergeten’ of onvoldoende efficiënt gebruikt. Onderzoekers van de Universiteit Gent vonden evenwel een oplossing waarmee je 30 tot 40 % energie kunt besparen. Tekst: Koen Vandepopuliere
Faculteit Ingenieurswetenschappen Universiteit Gent
E
nkele jaren geleden gaf de Roemeense overheid studiebeurzen aan haar meest begaafde studenten zodat deze in het buitenland zouden kunnen verder studeren. Eén van die uitverkorenen was Dr. Ir. Clara Ionescu, die aan de slag ging bij Prof. Dr. Robain De Keyser van de Vakgroep Elektrische Energie, Systemen en Automatisering (Faculteit Ingenieurswetenschappen) van de Universiteit Gent. Zodoende kreeg ze zicht op het project waarover de vakgroep zich samen met Niko (onder meer bekend om haar lichtschakelaars) boog. “Het was de bedoe-
ling om een intelligente schakelaar te ontwerpen, die ervoor zou zorgen dat de hoeveelheid licht in een kantooromgeving een gekozen constante waarde zou aannemen, dit rekening houdend met het licht van indirecte bronnen, zoals vensters. Je kunt het vergelijken met een thermostaat van een centrale verwarming: wanneer die op 21°C is ingesteld, verwacht je dat de temperatuur in de kamer op dat niveau blijft, en niet schommelt in functie van de buitentemperatuur. Een constante hoeveelheid licht biedt twee grote voordelen: het vermoeit minder de ogen en het verbruikt 30 à 40 % minder energie ten opzichte van een sy-
de gebruikers houden. De vier TL-lampen boven je bureau vormen bijvoorbeeld één zone, en de vier andere in de kamer zijn een tweede. In de muurschakelaar bevindt zich een microprocessor. Daarin is voor elke dag van het jaar geprogrammeerd wanneer de zon opkomt, het zenit bereikt en terug ondergaat. Want dat is een gegeven dat uiteraard voorspelbaar is: een heldere 23 augustus geeft een heel ander lichtpatroon dan een heldere 23 december. Aan de muren zijn dan weer sensoren gemonteerd die constant de hoeveelheid licht registreren. Deze zullen een signaal aan de microprocessor geven wanneer bijvoorbeeld een
wilt, terwijl voor de andere zone ‘40’ volstaat. De processor zal er dan voor zorgen dat de lampen automatisch de hoeveelheid licht uitstralen die nodig is om deze twee verschillende lichtsterktes te bekomen, en dit in functie van de dag van het jaar en weerof andere omstandigheden die een invloed op de hoeveelheid licht hebben.” Een gegarandeerd commercieel succes, zo leek het. Maar de reeks algoritmen die moest worden opgesteld om het geheel te laten functioneren, bleek bijzonder complex te
Een constante hoeveelheid licht biedt twee grote “ voordelen: het vermoeit minder de ogen en het verbruikt 30 à 40 % minder energie „ steem met een aan/uitschakelaar. De oplossing die we ontwikkelden, werkt als volgt. Eerst worden de lampen in de kantoorruimte in zones onderverdeeld. In het onderzoekstadium deden wij dat, maar bij commercialisering zou dat door de elektriciens gebeuren, dit hierbij uiteraard rekening met de wensen – ‘waar wil ik het meest licht?’,… - van
wolk voor de zon glijdt, er nevel hangt of een vrachtwagen voor het raam de lichtinval van buiten beperkt. Volgens ons onderzoek volstaat één sensor per zone, wat in ons voorbeeld dus twee stuks betekent. Wanneer je ’s morgens binnenkomt, kan je via de toetsen van de intelligente schakelaar melden dat je boven je bureau een lichtsterkte ‘100’
zijn. En dit bracht heel wat extra productiekosten met zich mee, waardoor de commercialisering van de schakelaar voorlopig in de ijskast is terechtgekomen.T “De universiteit overweegt alvast om de technologie in de eigen gebouwen te gebruiken. Want studenten vormen bij uitstek een publiek dat lichtzinnig met lichtm omspringt,” besluit Clara Iones-a cu. “Hoe dan ook, ik ben er in elkv geval zeker van dat de lichtscha-k kelaar van de toekomst er min ofm meer zal uitzien als het type datk wij hebben ontworpen.” W w i b e g v g s k v d m W v p s
I
iStockphoto
1 d m o z
Automatisering in de lucht
UAV’s, ‘Unmanned Aerial Vehicles’, zijn in opmars. Ze vliegen volledig automatisch van vertrekpunt naar bestemming, ontwijken daarbij (dankzij sensoren) obstakels, zoals bomen en GSM-masten, en voeren intussen enkele taken uit.
D
Tekst: Koen Vandepopuliere
Allan Tooley / iStockphoto
e faculteit Ingenieurswetenschappen van de Gentse Universiteit participeert aan een onderzoek over onbemande vliegtuigjes. Haar taak bestaat vooral uit het optimaliseren van de algoritmes zodat de toestellen een bepaald traject in de kortst mogelijke tijdspanne kunnen afleggen. “UAV’s hebben heel wat mogelijkheden,” verzekert Dr. Ir. Clara Ionescu. “Ze hebben minder brandstof nodig dan hun bemande tegenhangers, zijn inzetbaar in gevarenzones, vergen geen (dure) werkuren van een piloot, etc. Zelfs op het vlak van milieuzorg bewijzen ze hun nut. Denk maar aan ‘intelligent crop design’, waarbij het toestel bijvoorbeeld over een maïs-
veld vliegt en via zijn ingebouwde camera foto’s neemt. Deze worden naar de computer op de grond verstuurd, die ze dan door middel van een programma verwerkt in een kaart die duidelijk aangeeft op welke plaatsen het veld door een ziekte of plaag is aangetast. Op die manier kan het besproeien met bestrijdingsmiddelen tot de geïnfecteerde zones worden beperkt.” Maar eigenlijk zijn de mogelijkheden van UAV’s quasi eindeloos: het in kaart brengen van bosbranden of olievlekken op zee, de voorbereiding van verkenningsvluchten, cartografie voor militaire doeleinden, vulkaanonderzoek,… Of expressdiensten al overwogen om de UAV’s toe te passen, is niet bekend…
automation |
Van ‘Big Brother’ naar ‘Automatic Brother’?
Beveiliging en bewaking zijn nauwelijks nog denkbaar zonder de toepassing van automatisering. Een deur die opengaat wanneer ze je gezicht herkent, een camera die de bewakingsagent een alarmmelding geeft wanneer ze een beweging ziet, … In deze sector is ‘the sky the limit’ als het over mogelijkheden gaat. Tekst: Koen Vandepopuliere
I
n fabrieken en kantoren wordt steeds meer gebruik van gebouwenbeheersystemen gemaakt. Deze staan op automatische wijze onder meer voor de beveiliging ervan in. Ze kunnen dan ook in belangrijke mate het werk van de bewakingsagenten vergemakkelijken. Want dankzij deze oplossingen weten ze of er een deur of raam is blijven openstaan, er een inbreker aan het werk is, ergens een vuurtje smeult, ... Vroeger gaven ze een melding in de trend van ‘deur 22 staat open’, met als gevolg dat de bewakingsagenten soms wel eventjes moesten zoeken vooraleer ze de juiste locatie vonden. Vandaag is de situatie dankzij een verregaander automatisering veel vergemakkelijkt. Want de huidige beheersystemen voor gebouwen bevatten een plattegrond waarop het pand op schematische wijze is weergegeven. Is er een alarm bij venster 13, dan ziet de bewakingsagent dit meteen op de plattegrond, samen met het beeld dat de camera op deze locatie filmt. Het systeem zal ook automatisch instructies advertentie
geven over de manier waarop het alarm moet worden afgehandeld: ‘stap 1, bekijk het alarm en bijhorende beelden; stap 2, verwittig de security manager;’ etc. Van zodra de bewakingsagent deze manager contacteert, treedt er automatisch een microfoon in werking die het gesprek opneemt. Op die manier moet het bewakingspersoneel niet meer, zoals vroeger, manueel een logboek van de gebeurtenissen bijhouden. Maar zo’n gebouwenbeheersysteem doet nog meer. Denk maar aan brandbeveiliging: zodra een branddetector een vuurtje of rook detecteert, verwittigt het beheerssysteem automatisch de brandweer (met opgave van adres, locatie op de site waar het probleem zich voordoet en aanrijdplan met de kortste weg) en de bewaker, die dan kan beslissen om het blussysteem in werking te stellen. Van gelaatsherkenning tot bewegingsdetectie Maar ook in de effectieve beveiliging- en bewakingsapparatuur is vandaag het neusje van de technologische zalm terug te vinden. Denk maar aan systemen voor
toegangscontrole, camerabewaking, inbraakdetectie, brandbeveiliging, … Ing. Paul van Lerberghe M.Sc., Senior Consultant bij beveiligingsadviesbureau Optimit, vertelt: “Sommige toepassingen zijn werkelijk indrukwekkend. Ik geef een voorbeeld uit de bankwereld ter illustratie. Bij het eerste bezoek van klanten aan hun bank, wordt een foto van hun gezicht genomen die vervolgens in het beveiligingsy-
“
Zo zal Schiphol binnenkort de iriscontrole invoeren en Londen Heathrow de gelaatsherkenning. Een eenvoudiger voorbeeld is de nummerplaatherkenning op bedrijfsparkings, waarbij het systeem na identificatie de slagbomen opent. Een ander domein dat de laatste jaren een enorme automatiseringsspurt doormaakte, is de bewegingsdetectie. Wanneer camera’s plotse kleurverandering van de pixels registreren, zullen
De verregaande automatisering in gebouwenbeheersystemen zorgt er onder meer voor dat het werk van bewakingsagenten veel gemakkelijker is geworden steem wordt opgeslagen. Wanneer die mensen later opnieuw de financiële instelling betreden, worden ze voor de deur door een camera gefilmd en gaat het systeem na of hun foto zich al in de database bevindt. Is dat het geval, dan gaan de deuren open en kunnen de klanten naar binnen. Dergelijke systemen vinden we ook op alsmaar meer luchthavens terug. Daar zorgen ze voor een snelle herkenning en doorstroming van de passagiers.
„
ze dit als beweging interpreteren en automatisch een alarm naar de centrale meldkamer sturen. En bij autotracking beweegt de camera zelfs mee met de persoon die ze heeft opgemerkt, zodat de bewakers nauwlettend de situatie kunnen volgen. In de derde productgroep, namelijk inbraakdetectie, is automatisering zeldzaam. Al zijn er toch enkele voorbeelden te vinden, zoals het automatisch uitschakelen van de centrale verwarming wanneer het bevei-
ligingssysteem merkt dat er een raam openstaat. Tenslotte zijn er talrijke automatiseringsoplossingen binnen het segment van de brandbeveiliging, zoals het automatisch ontgrendelen van deuren, afsluiten van compartimenten zodat het vuur zich niet kan verspreiden en het stopzetten van ventilatiesystemen zodat het vuur niet wordt aangewakkerd door een stroom zuurstof.” Maar Paul van Lerberghe ziet ook een valkuil. Want dergelijke automatiseringen functioneren dermate goed dat de mensen lakser worden. Ze gaan ervan uit dat ze niet meer hoeven op te letten, gezien het systeem ze wel zal waarschuwen indien er een probleem is. Daarnaast worden biometriesystemen (zoals iris-, vingerafdruk-, ader, … herkenning) in het segment van de toegangscontrole (deuren openen zich enkel na een positieve identificatie), vaak niet door de mensen geaccepteerd, bijvoorbeeld omdat ze schrik hebben dat er met een schadelijke laser wordt gewerkt of dat hun biologische gegevens misbruikt zouden kunnen worden. Of hoe sommigen tegen beveiligingssystemen willen worden beschermd…
| automation
Automatisering in de to Hoe zal ze ons leven veran De productie zal wereldwijd een antwoord op enkele megatrends moeten bieden. Het is dan ook maar normaal dat de leveranciers van automatiseringssystemen hun portfolio daarop zullen afstemmen. Wanneer we de megatrends onder de loep nemen, zien we eerst en vooral het probleem van de verstedelijking. In 2007 leefden er voor het eerst meer mensen in steden dan op het platteland. Vandaag wonen er zelfs 280 miljoen mensen in megasteden die meer dan 10 miljoen inwoners tellen! In het kader van die ontwikke-
ling zal er vooral aandacht aan de infrastructuur in dergelijke omgevingen moeten worden geschonken. Een tweede megatrend situeert zich in de demografische veranderingen. Dit zal alleen maar resulteren in een nog grotere nood aan infrastructuurwerken en een toenemende druk op de gezondheidssector. Ten derde is er de klimaatsverandering. Vandaag noteren we het grootste percentage CO2 in 350.000 jaar! Om dit probleem in te dijken, zullen onder meer de motoren die automatiseringsoplossingen aandrijven, energie-
zuiniger moeten werken, hoewel ze nu al erg efficiënt zijn. Helaas blijken veel bedrijven nog steeds voor de goedkoopste - en minst energiezuinige – types te kiezen. Niettemin ben ik ervan overtuigd dat de stijgende energiekosten op termijn iedereen ertoe zullen dwingen naar zuinige uitvoeringen over te schakelen... Wanneer we deze megatrends bekijken, is het duidelijk dat de uitdaging binnen de automatisering van de toekomst in een volledige dataintegratie van alle automatiseringssystemen ligt. Dit houdt de integratie van de data gedurende
de volledige levenscyclus van het eindproduct - van ontwerp,i over productie, tot onderhouds – in, maar tevens de volledigee data-integratie van de verschil-f lende automatiseringsapplica-k ties onderling. Eigenlijk zie ikg de rol van automatisering in dew toekomst alleen maar toenemen,w want enkel op die manier zal hetv bedrijfsleven op de nieuwe uit-D dagingen kunnen inspelen. Des evolutie naar een nieuw typer fabriek: de ‘digital factory’, zald niet onopgemerkt voorbij gaan,o ook niet voor de mensen op dej werkvloer natuurlijk… a
kunnen er enorme ‘energy savings’ bekomen worden. En dit door in plaats van een mechanische regeling en een motor die steeds op volle snelheid draait om een debiet of druk te regelen, een electrische aandrijving te plaatsen die de snelheid van de motor regelt. Als voorbeeld: een motor die op 80% van de snelheid draait zal 50% minder
energie verbruiken, waardoor ROI’s van minder dan een jaar perfect mogelijk worden. Dit is geen theoretische berekening, dit werd reeds vele malen in de praktijk bewezen. Door de globalisering is de markt zeer dynamisch en competitief geworden. Een doorgedreven optimalisering van het energieverbruik, waardoor de
productiekosten sterk dalen, moet tot de kerntaken van hett automatiseringsbeleid van elkE bedrijf behoren. a Momenteel is in sommige be-E drijven de energiekost reeds ho-t ger dan de loonkost, dus werkend aan een efficient energiebeleidh is geen luxe meer, maar een ma-D nier om op langere termijn alsa bedrijf te overleven. v
In tijden van economische moeilijkheden is er een enorme druk op de industrie om kosten te verlagen. Focussen op een
vermindering van het energieverbruik is een ideale oplossing, want zelfs met de huidige daling van de olieprijzen zullen de energieprijzen onvermijdelijk stijgen in de toekomst, en zal energie management een deel worden van de strategie van elk succesvol bedrijf. De automatiseringsleveranciers zoals Rockwell Automation kunnen de industrie helpen door producten en oplossingen aan te bieden waar een meetbare en zeer korte return on investment (ROI) kan bewezen worden. Dit is de enige manier om een investering te verantwoorden voor een reeds werkende installatie in de huidige economische toestand. Vandaag komt meer dan 60% van de totale electriciteitsconsumptie van electrische motoren. Meer dan de helft van deze motoren drijft een pomp, ventilator of compressor aan. En net bij deze toepassingen
Jan Vercammen, CEO Egemin
Ik stel vast dat we op het vlak van productiemethodes een vierde fase aan het binnentreden zijn. De eerste fase betrof de ambachtelijke manier van werken, maar daaraan is met de industriële revolutie een einde gekomen. De daarop volgende industriële fase eindigde even voor de Eerste Wereldoorlog. Dan begon immers het tijdperk van de massaproductie: denk maar aan de befaamde lopende band van de Ford-fabrieken die toen haar intrede deed. En nu, aan het begin van de 21ste eeuw, zijn we op een nieuw
scharniermoment beland: dat waar de ‘mass customization’ begint. Daarbij gaan massaproductie en maatwerk alsmaar meer hand in hand. De consumenten spelen een dermate belangrijke rol dat ze als het ware mee in het productieproces staan. Ze kiezen, bijvoorbeeld via het Internet, welke maat of kleur ze willen, de leveringsmodaliteiten en -tijd, de manier van betalen, etc. Een ander kenmerk van deze vierde fase is dat het productaanbod zich zal uitbreiden met goederen die uit alle hoeken van de wereld ko-
Philip Maertens, Director Industry Automation & Drives Technologies
Jan Van den Bossche, Director Power Control – EMEA, Rockwell Automation
a v
o v w v s m w l V a
men. En daarvoor is een goed geautomatiseerde supply chain nodig. Denk maar aan het bestellen van een pakje: op het Internet kan je op elk moment zien waar het zich bevindt: in het magazijn in de Verenigde Staten, in de container op de boot, in het magazijn te Brussel, … Ook voor arbeiders betekent automatisering een verandering, en dit niet steeds in negatieve zin. Zo leidt ze tot een vooruitgang inzake werkzaamheden in gevaarlijke of ongezonde omgevingen. Vandaag kennen we op dit vlak al
de onbemande heftrucks die in vriescellen van -20°C rijden.i Automatisering zal zich boven-d dien meer en meer in het dagelijkse leven van de mens mani-d festeren. Zaken zoals domotica,e onbemande grasmachines, …,D zullen in de toekomst wordena aangevuld met echte service-o robots die een deel van de saaie,g huishoudelijke taken overne-v men. Of je wagen zal je na eenv avondje uit automatisch weero naar huis brengen. Het lijkt al-r lemaal sciencefiction, maar datz was een computer honderd jaarn geleden ook. o
automation |
oekomst nderen ? De fabriek van de toekomst is onbemand en valt van op afstand te monitoren, te besturen en te controleren. Zo zou een fabriek in Kallo vanuit Brussel kunnen worden bestuurd. Eigenlijk bestaat die manier van werken nu al op booreilanden, want deze worden reeds vaak van op het vasteland bestuurd. De grote uitdaging zal erin bestaan om de specifieke ervaringskennis van de fabrieksmedewerkers in de automatisering om te zetten. Want hoe vervang je bijvoorbeeld een operator die aan geluiden in de fabriek hoort
dat er iets niet klopt? Daarnaast zullen er ook toepassingen komen op het gebied van draadloze technologie. En op milieuvlak zal automatisering
eveneens een bijdrage leveren. Zo kan er energie worden bespaard door alle machines met vaste toerentallen door exemplaren met variabele toeren-
Automatisering zal er in de toekomst voor zorgen dat WestEuropa haar competitiviteit met andere landen kan behouden. En daardoor zal een deel van de tewerkstelling die anders naar de lage loonlanden zou verhuizen, in eigen regio blijven. De arbeidsmarkt zal echter wel andere profielen vereisen. Zo volstond vroeger louter mecha-
tallen te vervangen. Ook het koppelen van gegevens van het proces, de productieplanning en het energieaanbod doet op dit vlak een serieuze duit in het
zakje. Want op die manier kunnen vraag en aanbod immers optimaal op mekaar worden afgestemd, wat zonder meer in een grotere energie-efficiëntie
resulteert. Wat we eveneens mogen verwachten, is dat systemen alsmaar meer verticaal zullen worden geïntegreerd: van procesautomatisering, manufacturing- en ERP-systemen, tot wellicht zelfs bij de consument, zodat deze van op zijn laptop zijn bestelling nog tijdens het productieproces zal kunnen wijzigen. Dat lijkt allemaal misschien verregaand, maar nu al kunnen klanten tot vrij kort voor de productie via het Internet over zaken, zoals de kleur en het type velgen van een wagen beslissen.
Henny Bouwmeester, Local Division Manager ABB Benelux
nische kennis om een draaibank te bedienen, terwijl daar vandaag eveneens enige voeling met computerinterfaces voor nodig is. Maar ook ervaring zal in de toekomst, zelfs meer dan vandaag, een sleutelrol spelen. Tot voor enkele jaren kon een schoolverlater meteen, en zonder of met weinig bijkomende opleiding, in de fabriek aan de
slag. Maar de technologie verandert zo razendsnel dat scholen niet meer zullen kunnen volgen, tenzij ze hun opleidingen op een andere manier organiseren, bijvoorbeeld door meer stages in het bedrijfsleven in hun lessenpakket t voorzien. In steeds meer sectoren zal praktische kennis een noodzakelijkheid worden: automobiel, farmacie, chemische
en petrochemische nijverheid,... Bovendien zal de noodzaak om ‘levenslang te leren’, alsmaar toenemen. Maar dit alles heeft tot gevolg dat de producten op de markt een hogere betrouwbaarheid en kwaliteit zullen hebben. Want het werk van machines is constanter, perfecter en eenvormiger dan dat van mensen…
Marc Van Pelt, Commercieel Directeur West-Europa en Afrika Pepperl+Fuchs
Eén ding is alvast zeker: automaten zullen de mens nooit vervangen. Menselijke interactie zal altijd nodig zijn. Ik ga er ook mee akkoord dat het profiel van de personeelsleden die ermee werken, zal veranderen: zo zal de vraag groeien naar mensen die in staat zijn machines te programmeren, alsook ze te onderhouden, want ook dat is een taak die moeilijk kan worden geautomatiseerd. Volgens mij heeft onze regio geen andere optie dan voluit voor au-
tomatisatie te gaan. Want de prijs van een product wordt door drie elementen bepaald: grondstoffen, energie en loonkost. De prijs van de eerste twee is quasi overal gelijk. Om het verschil met de lageloonlanden te kunnen maken, moet er dus op loonkosten worden bespaard. En dat is volgens mij enkel mogelijk door te automatiseren… Graag wil ik echter nog op een andere evolutie wijzen: het toenemende aantal normeringen. In 1995 begon het met
de machine- en arbeidsrichtlijn, maar intussen zijn er al meer dan zevenhonderd normen. En er zullen er nog een pak bijkomen. Om aan deze bepalingen te voldoen, zullen fabrikanten alsmaar meer veiligheidsmaatregelen moeten nemen. Deze oplossingen zullen ervoor zorgen dat het werk op een meer ergonomische, gezondere, milieuvriendelijkere, … manier kan worden uitgevoerd. Maar tegelijkertijd zullen in meer enthousiasme op de werkvloer
leiden. Want personeel dat zich veilig voelt, zet zich meer in. Tenslotte ga ik ervan uit dat automatisering op langere termijn ook tot een flexibeler tijdsgebruik zal leiden. Geautomatiseerde processen laten immers glijdende werkuren voor het personeel toe. En dit zal dan weer resulteren in een betere balans tussen werk en privéleven en… gelukkigere, meer gemotiveerdere werknemers. U ziet: meer automatisering zal de mens alleen maar ten goede komen!
Renaat Vandelanotte, General Director PiLZ Belgium
De digitalisering van de informatie heeft de voorbije decennia een enorme vlucht gekend. In de nabije toekomst zal dit alleen nog maar toenemen, en zelfs op exponentiële wijze. Data en informatie over zowat alles zal alomtegenwoordig en op diverse wijzen met mekaar gelieerd zijn. Nieuwe manieren van communicatie, handel drijven, produceren, leren, ... zullen ontstaan. Inzake automatisering zal de situatie niet anders zijn, want in essentie komt dat neer op het omzetten van meer of minder ingewikkelde algo-
ritmen, die in de achtergrond data in informatie omzetten. Voorts wil ik erop wijzen dat automatisering steeds meer
lende kleuren), om zodoende op de toenemende vraag naar personalisering in te spelen. Automatisering zal in de toe-
ducten op een kostenefficiëntere manier worden gefabriceerd, maar eveneens door processen veiliger te maken (zoals in de chemische sector) en een grotere kwaliteit te garanderen (denk maar aan de voeding- en drinkwatersector). In dit kader zal ook de toepassing van traceringapplicaties worden uitgebreid, zodat het product tijdens haar hele levenscyclus identificeerbaar is: op elk moment zal kunnen worden nagegaan waar, wanneer en door wie het werd geproduceerd of aangepast.
Dirk Neirinck, CEO Endress+Hauser
van de toekomst is onbemand en valt van op “ De fabriekafstand te monitoren, te besturen en te controleren „
van de informatie heeft de voorbije “ De digitalisering decennia een enorme vlucht gekend. In de nabije toekomst zal dit alleen nog maar toenemen, en zelfs op exponentiële wijze „ ‘mass customisation’ mogelijk zal maken: producten die in erg kleine reeksen worden gefabriceerd (bijvoorbeeld in verschil-
komst nog meer dan vandaag tot de welvaart van de maatschappij bijdragen: niet alleen door ervoor te zorgen dat pro-
10 | automation
Automatisering: vloek of zegen?
Herinnert u zich nog de film ‘Modern Times’ die het afstompende, ongezonde werk hekelt dat met geautomatiseerde processen gepaard gaat? Vast en zeker. Maar strookt dat beeld eigenlijk wel met de werkelijkheid? Dirk Neirinck, CEO van Endress+Hauser vindt alvast van niet… Tekst: Koen Vandepopuliere
Dirk Neirinck, CEO Endress+Hauser
‘Invisible Contribution, Visible Success’. Het is een slogan van een chemiereus die daarmee duidelijk wil maken dat het op heel wat verschillende manieren tot de welvaart van de maatschappij bijdraagt: papier, zonnecrème, sport- en bouwmaterialen, … De slagzin klinkt Dirk Neirinck, CEO van Endress+ Hauser (dat zich op de markt van meetinstrumenten
en automatisering voor de procesindustrie toelegt) als muziek in de oren, omdat hij de mening is toegedaan dat voor industriële automatisering hetzelfde geldt: het levert een belangrijke, maar
zal er automatisch een actie zijn die het probleem oplost. Denk maar aan een signaal waardoor de operator weet dat hij moet ingrijpen, of een alarm dat de machine instructies geeft om au-
Dankzij automatisering kunnen we van talrijke “ kwaliteitsvolle en betaalbare producten genieten, wordt het milieu gevrijwaard en kunnen we in een veilige omgeving werken „ vaak onzichtbare bijdrage aan het welzijn van de mensen, en dit in de meest diverse sectoren: voeding, (petro)chemie, drinkwatervoorziening, afvalwaterzuivering, ... “Bij zo’n processen wordt niets aan het toeval overgelaten,” legt hij uit. “Neem het voorbeeld van de voedingssector. Daar worden heel wat parameters, zoals temperatuur, verblijftijd, …, geregistreerd. En wanneer deze van de norm afwijken - zoals een te hoge of lage temperatuur –,
gen worden automatisch klaargemaakt, vrachtwagens krijgen een seintje wanneer een lading voedingsproducten klaar is om te worden opgehaald, ... Met andere woorden: tegen een potje confituur of yoghurt op je keukentafel staat, is er al heel wat technisch vernuft aan voorafgegaan. In de andere industriële sectoren is de situatie vergelijkbaar. Zo worden in de chemiesector mens en milieu tegen overvloeiende tanks,
tomatisch haar instellingen aan te passen. Bovendien worden de gemeten gegevens centraal opgeslagen. Wanneer later dan een klant klachten over een bepaald product heeft, kan meteen worden nagegaan uit welke batch het afkomstig is, of zich tijdens de productie ervan problemen hebben gemanifesteerd, … Onder meer via SAP-systemen wordt ook de logistieke keten bij de automatisering van industriële processen betrokken: bestellin-
Dmitry Kutlayev / iStockphoto
schadelijke uitwasemingen,… beschermd door - soms duizendenT - niveau-, debiet-, druk-, temperatuur- en chemische analysemetingen. Zij bewaken de geautomatiseerde processen of/en reageren automatisch op afwij-d kingen. Het is dus in belangrijkej mate door uitgekiende automati-D sering dat we van talrijke kwa-z liteitsvolle en betaalbare pro-t ducten kunnen genieten, dat het milieu wordt gevrijwaard en datH we in een veilige omgeving kun-k nen werken. Bovendien schuilenb achter die techniek ook heel wato mooie beroepen, zoals chemici,n fysici, elektronici, ingenieurs, la-n boranten, onderzoekers, … Dezel mensen bouwen in het kader vanm hun rol inzake het opvolgen enh verder optimaliseren van indu-“ striële automatisering een boei-n ende en uiterst zinvolle loopbaand uit.” Of hoe Charlie Chaplin het misschien toch bij het verkeerde eind had…
T
De wondere wereld van robots
Ze spreken tot de verbeelding: geautomatiseerde muzikanten, schoonmakers en huisdieren (zoals de dinosaurus Pleo, robothond Albo of de vreemde furby’s). Enkele maanden geleden kwamen daar nog twee soorten bij: de anti-workaholic robot en de gezelschapsdame. Tekst: Koen Vandepopuliere
D
it jaar mochten we met Ribogo Q kennismaken: de eerste robot die met gezichtherkenningstechnologie is uitgerust. Dit geesteskind van het Japanse Alsok rijdt na de werkuren door de kantoorruimtes (zelfs als die zich op verschillende verdiepingen bevinden, want het systeem is in staat om de lift te nemen). Zodra Ribogo
Konstantin Inozemtsev / iStockphoto
Q iemand opmerkt, vraagt hij die persoon zich te identificeren met zijn badge, waardoor duidelijk wordt wie, waar, op welk tijdstip aanwezig is. Het mag duidelijk zijn dat dit systeem verschillende interessante toepassingsdomeinen heeft. Zo zet het Japanse Duskin, een bedrijf dat diensten aan huis verleent en uiteenlopende materialen verhuurt,
deze niet-corrumpeerbare toezichthouder in om greep op het aantal overuren (en de daarmee verbonden kosten) van al te ijverige werknemers te krijgen. Ook dit jaar mochten we Aiko verwelkomen. Het gaat om een creatie van de Canadese ingenieur Le Trung die de eerste van een hele reeks vermarktbare gezelschapsdames moet worden. Aiko herkent familieleden en vrienden, doet de deur voor ze open en leest zelfs voor. De robot, die Japans en Engels spreekt, is volgens Le Trung de ideale vrouw, want “ze heeft nooit vakantie, eten of rust nodig en werkt 24 uur per dag.” Toch moet er voorzichtig met haar worden omgesprongen. Want als je te hard in haar hand of arm knijpt, laat ze je duidelijk weten dat dit pijn doet. En wie haar borsten aanraakt, krijgt een klap in het gezicht. Maar dankzij sensoren in haar intieme delen, kan je wel met haar vrijen. Aiko kan zelfs een orgasme nabootsen. Haar ontwerper verzekert evenwel dat de robot nog maagd is. Het zou er nog aan ontbreken…
advertentie
automation | 11
Informatie, de rode draad
Consumenten eisen dat bedrijven erg snel op nieuwe trends reageren, real-time informatie over de staat van de bestelling (zoals in welk magazijn, stad ze zich bevindt) bieden, op hun specifieke voorkeuren inspelen, … En dit kunnen de fabrikanten enkel door op een ‘digitale’ productie over te schakelen. sel de aanpassing van de grootte van de loopband, het testdraaien van de nieuwe instellingen, … , waardoor al snel een halve dag verloren ging. Maar binnenkort zullen de operatoren nog nauwelijks moeten ingrijpen: een druk op de knop zal immers volstaan
Tekst: Koen Vandepopuliere
T
ijdens het event ‘Decades of Innovation’, waarop 700 bezoekers present tekenden, vierde Siemens het vijftigjarig bestaan van haar Simatic’s. Daarbij werd ook een stand van zaken over de actuele automatiseringssystemen opgemaakt. De Amerikaan David W. Humphrey was één van de sprekers. Hij is Director of Research bij ARC Advisory Group, een organisatie die onderzoek doet naar en advies geeft over de nieuwste trends inzake technologie, en heeft een uitgesproken mening over de evoluties binnen het domein van automatisering. “De klant vraagt alsmaar vaker naar geïndividualiseerde producten, waardoor fabrikanten advertentie
Omgaan met “ informatie is dé uitdaging voor de producenten van de toekomst „ Anton Seleznev / iStockphoto
in staat moeten zijn om op een kwalitatieve en kostenefficiënte manier kleinere reeksen te fabriceren,” vertelt hij. “Hiertoe zullen ze ‘machines van de derde generatie’ moeten inschakelen: installaties die toelaten om erg snel van
instellingen te veranderen, zodat de productielijn in een mum van tijd andere batches kan maken. Het ene moment wordt een emmer geproduceerd, het andere een tuinkabouter, ... Vroeger vereiste een dergelijke productiewis-
om productiewissels door te voeren. Vandaar dat ook het profiel van het personeel verandert: bedrijven hebben steeds meer kenniswerkers nodig. Let wel: er zullen nog steeds mensen zijn die handenarbeid verrichten, maar
ze zullen door robots worden geassisteerd. Kortom, IT en automatisering zullen samensmelten, zowel in de fabrieken als in het dagelijkse leven. De ‘digital factory’ is de productieplaats van de toekomst. Deze digitalisering zal zich evenwel niet tot het proces beperken, maar de hele levenscyclus van het product omvatten. Van fabricatie tot recyclage zullen goederen door een ‘wolk aan informatie’ zijn omgeven. Denk maar aan klanten die hun bestelling via het Internet opvolgen, de traceringverplichting in de voedingssector, etc. Om dit alles mogelijk te maken, zal er in toenemende mate een beroep op automatisering worden gedaan. Omgaan met informatie is dus dé uitdaging voor de producenten van de toekomst!”
12 | automation
En de boer, hij automatiseerde verder
Tegenover de grote investeringen die boeren in machines, infrastructuur, dieren, …, moeten doen, staan vrij geringe winstmarges. De enige manier om het landbouwbestaan rendabel te maken, is schaalvergroting in combinatie met een verregaande automatisering. En precies op dat laatste vlak beweegt er het één en ander… Tekst: Koen Vandepopuliere
Prof. Dr. Ir. Bart Sonck Instituut voor Landbouw en VisserijOnderzoek
I
n de jaren zeventig werd automatisering ook in de landbouw een vaste waarde. Het begon allemaal met de ontwikkeling van systemen voor de elektronische identificatie van dieren. Eén van de meest verspreide oplossingen vandaag bestaat dan ook uit een zendantenne die elektromagnetische energie naar een transponder in het oogmerk of de halsbank van het dier stuurt. Wanneer deze laatste de energie ontvangt, stuurt ze het identificatienummer van het dier terug. Van deze
uitvinding was het maar een kleine stap naar echte automatiseringsoplossingen voor de landbouwsector. Prof. Dr. Ir. Bart Sonck, Afdelingshoofd ILVO-Dier (Instituut voor Landbouw en VisserijOnderzoek), vertelt: “Zo zagen we enkele decennia geleden de opkomst van krachtvoederdoseerautomaten: van zodra de voederbak de transponder of een ander elektronisch identificatiesysteem registreert, doseert ze automatisch de gewenste hoeveelheid krachtvoer. De veehouder hoeft enkel in zijn computer in te geven hoeveel voeder elke koe of een groep van dieren die dag dient te krijgen. Hierbij kan hij zelfs de dosis per tijdseenheid instellen: bijvoorbeeld 500 gram om 8.00 u, 300 gram om 12.00 en 200 gram om 17.00 u. Dankzij dit systeem van krachtvoer op maat krijgt het dier telkens de meest geschikte hoeveelheid
van ruwvoer, zoals snijmaïs en kuilgras, neemt veel meer tijd in beslag. Gelukkig kunnen de veehouders hiertoe ook al een beroep doen op – weliswaar semi automatische oplossingen, zoals de voedermengwagen die met een tractor in de stal wordt gereden en voeder aan het voerhek verdeelt. Maar in de komende jaren mogen we eveneens volautomatische systemen verwachten. Bij deze zal de veehouder enkel nog de voorraadbunkers moeten vullen. Want kleinere voederrobots, die meestal aan rails aan het plafond hangen, zullen voor de verdeling van het voeder zorgen.”
T
Melk, de witte motor Sommige activiteiten in de landbouw zijn nog tijdrovender dan het voederen. Koploper op dat vlak is zonder twijfel het melken van de koeien, want dit kan tot 50% van de werkuren innemen.
Automatisering in de veehouderij kwam in een “ stroomversnelling met de ontwikkeling van systemen voor de elektronische identificatie van dieren „ voeder, waardoor stofwisselingsstoornissen en mineralenverliezen tot een minimum worden herleid. Maar het verstrekken
Duncan Walker / iStockphoto
Het is dan ook niet verwonderlijk dat deze klus intussen eveneens kan worden geautomatiseerd. Prof. Bart Sonck vervolgt: “Een melkrobot bestaat uit een melkbox die langs één kant telkens voor één koe toegankelijk is. Zodra het dier erin plaatsneemt, wordt ze, bijvoorbeeld via de transponder in haar halsband, geïdentificeerd. Op basis van onder meer instructies van de boer beslist het systeem dan of de koe moet worden gemolken. Een robotarm met een visiesysteem en laser zoekt en reinigt vervolgens de spenen met roterende borstels of een aparte spoelbeker. Daarna worden de melkbekers automatisch aangesloten en kan het melken beginnen. Het proces eindigt met het besproeien van de spenen met een desinfecteermiddel. De nieuwste types melkrobots zijn zelfs met allerlei sensoren uitgerust die de veehouder een pak informatie geven: over de melkkwaliteit - melkkleur, geleidbaarheid, melktijden, melkvolume en melksnelheid -, een weeginrichting om het koegewicht op te volgen, de behoefte aan massage in de melkbeker van een bepaalde speen, …
iStockphoto
Maar er staan nog meer innovaties op stapel. Zo is ILVO-Agrotechnniek, in samenwerking met de Katholieke Universiteit Leuven, bezig met de ontwikkeling van een automatisch detectiesysteem voor kreupelheid bij runderen. Daartoe wordt een loopmat gebruikt die uit veel kleine druksensoren bestaat. Op die manier wordt een analyse van het gangpatroon van elke koe gemaakt, bijvoorbeeld op het moment dat ze de melkstal verlaat om naar de weide te gaan. Want deze dieren hebben net als mensen een eigen kenmerkend gangpatroon. De bedoeling is dat de boer een melding van beginnende kreupelheid van een koe op zijn scherm krijgt van zodra de computer een afwijkend
gangpatroon registreert. En dit zelfs al voor het probleem visueel waarneembaar is! Die snelle analyse bespaart pijn bij de dieren en dierenartskosten voor de veehouder.” Misschien krijgt de slogan ‘melk, de witte motor’, deze achtergrond indachtig, ooit een andere betekenis?
automation | 13
Het ziekenhuislabo van de toekomst
Maandag 8 december besliste het directiecomité van het Universitair Ziekenhuis Antwerpen om haar klinische labo volledig te automatiseren. Daarmee probeert ze te weerstaan aan de toenemende verleiding van uitbesteding, een trend die uit de USA komt overgewaaid. Met deze investering is UZA trouwens een pionier in Europa. Tekst: Koen Vandepopuliere
Prof. Dr. Herman Goossens, Diensthoofd van het klinische labo, Universitair Ziekenhuis Antwerpen
S
teeds meer organisaties, en niet in het minst ziekenhuizen, krijgen de mogelijkheid om hun laboratoriumactiviteiten uit te besteden. Een aantal bedrijven beschikt immers over automatenstraten die op quasi-industriële schaal analyses uitvoeren. Hierdoor neemt de kostprijs per verrichte analyse aanzienlijk af en dat is erg aantrekkelijk voor ziekenhuizen die meestal met krappe budgetten kampen. Het UZA opteerde evenwel voor een eigen automatenstraat. Prof. Dr. Herman Goossens, Diensthoofd van het klinische labo, vertelt: “Al in 2002 hebben we de vleugel ‘chemische analyse’ van ons laboratorium met zo’n oplossing uitgerust. Onlangs besliste het directiecomité om deze automatenstraat te vervangen door een type dat behalve de chemische, ook de hematologische en immunologische testen op bloedstalen kan uitvoeren. Hiermee behoren we tot de pioniers in Europa. De werking van de installatie verloopt alvast uiterst vlot. Het begint met de dokters die aan hun verpleegster vragen om een bloedstaal van een patiënt te nemen en in het labo een document afleveren waarop de benodigde test staan vermeld. Binnenkort zal deze actie trouwens digitaal gebeuren, via het ziekenhuisnetwerk. Want deze gegevens dienen natuurlijk in het geheugen van de automatenstraat te worden ingebracht. Zodra het monster in het labo is afgeleverd, wordt dit op de lopende band van het systeem geplaatst. Eerst leest een opti-
sche sensor het nummer op de proefbuis, zodat het bloedstaal wordt geïdentificeerd. Op basis van deze gegevens weet de labostraat dan welke testen er moeten worden uitgevoerd en stuurt ze de diverse analysetoestellen aan. Bij de testen die moeten gebeuren, wordt het bloed opgetild en geanalyseerd, terwijl de andere installaties inactief blijven wanneer het bloedstaal ervoor passeert.” Liever eigen labo Het UZA koos dus bewust om zelf in automatisering te investeren, hoewel het goedkoper is om dergelijke analyses uit te besteden. “We zijn er echter van overtuigd dat een eigen labo specifieke voordelen biedt,” vertelt Prof. Dr. Herman Goossens. “Zo hebben de klinische laboranten een nauw contact met de dokters, waardoor ze kunnen overleggen en snel bijkomende testen uitvoeren indien dat uit de resultaten van de eerste analyses nuttig zou blijken. Bij uitbesteding van de laboratoriumana-
Amanda Rohde / iStockphoto
mige soms erg zeldzame ziektes wat eigen is aan een academisch ziekenhuis -, vereisen automatenstraat immers medewerkers met een brede en polyvalente kennis. De grote uitdaging voor
Steedslaboratoriumactiviteiten meer ziekenhuizen zullen voor de keuze “staan: automatiseren of uitbesteden „ lyses zou de brugfunctie van de klinisch bioloog tussen kliniek en het eigen laboratorium daarentegen verloren gaan. Infectiediagnostiek en de bijhorende behandeling zijn bijvoorbeeld werk dat op maat van elke individuele patiënt dient te gebeuren en frequent overleg tussen de klinisch specialisten en microbiologen vergt. Toch besparen we in vergelijking met een eigen labo dat niet is geautomatiseerd, onder meer omdat er minder personeel nodig is. We zullen tevens minder plaats en materieel nodig hebben: vroeger werd één staal immers over drie labo’s verdeeld, terwijl het werk nu door één enkele automatenstraat gebeurt. En dit resulteert er dan weer in dat we minder proefbuizen, pipetten, … nodig hebben. Tenslotte maakt een automaat minder fouten dan mensen en werken ze uiterst minutieus. Hun enige nadeel is dat we nu nood aan een ander type van laboranten nodig hebben: in plaats van mensen met een heel specifieke kennis over som-
een klinisch laboratorium in een ziekenhuis ligt dan ook in het vinden van het juiste evenwicht tussen doorgedreven automatisering met polyvalente laboranten enerzijds, en specifieke kennis met gespecialiseerde laboranten anderzijds.” Wat brengt de toekomst? Zo’n twintig jaar geleden begonnen Amerikaanse ziekenhuizen massaal op uitbesteding of eigen automatenstraten over te schakelen. Reden daartoe was dat laborant er (net zoals vand a a g i n België) een knelpuntberoep was gewor-
den. Sinds een drietal jaar zien we deze tendens ook in Europa. Volgens Herman Goossens zullen alsmaar meer ziekenhuizen het voorbeeld van UZA inzake automatisering volgen; anderen zullen hun labo’s sluiten om deze activiteit uit te besteden. “Op termijn zullen trouwens niet alleen de klinische labo’s worden geautomatiseerd, maar ook bijvoorbeeld deze die zich met moleculaire diagnostiek bezighouden. Waar vandaag voor de detectie van een bacterie drie laboranten nodig zijn - één die het DNA uit het micro-organisme haalt, één die deze stof vermenigvuldigt en één die het detec-
teert -, zal dit in de toekomst door één toestel ge-
beuren. Het enige alternatief voor dit type van automatisering binnen de eigen klinische en andere labo’s, zal uitbesteding zijn. En wanneer dat laatste gebeurt, zullen ziekenhuislaboranten langzaam maar zeker van het toneel verdwijnen, vreest Professor Goossens. Uiteraard is dat een evolutie die niet enkel voor ziekenhuizen geldt, maar ook voor andere sectoren, zoals de voedingsnijverheid en milieutoxicologie. Misschien zal de beslissing van het UZA binnen enkele jaren inderdaad visionair blijken…
14 | automation
Dag, dokter, euh… robot
Het angstzweet zal je allicht sneller uitbreken wanneer een robot medische handelingen op je lichaam uitvoert dan wanneer dit door de handen van een chirurg gebeurt. Toch bieden deze systemen enkele markante voordelen… Tekst: Koen Vandepopuliere
L
aten we meteen een illusie aan diggelen slaan: een robot die autonoom heelkundige ingrepen op een mens uitvoert (dus zonder tussenkomst van een dokter), zal je vrijwel nergens vinden. Door hun gebrek aan zelfstandigheid horen chirurgische robots vooralsnog thuis op het grensvlak tussen de wel en niet geautomatiseerde systemen. Dat is zeker het geval wanneer we het over elektronische verpleegsters hebben: robots die de geneesheer bij een operatie assisteren door bijvoorbeeld belichting en/of camera vast te houden. De bewegingen die zo’n systeem uitvoert, worden via een voetpedaal, spraakherkenning, ..., gestuurd. Op die manier beschikt de dokter als het ware over een paar ‘extra handen’. Daarnaast bieden dergelijke robots het voordeel dat ze via een camera een stabieler beeld geven, want een
menselijke hand vertoont altijd een zekere trilling. Maar intussen zijn er ook toepassingen die meer tot de verbeelding spreken. Zoals robots die een ingreep uitvoeren terwijl de dokter zich enkele meters verder bevindt. Hij stuurt het systeem dan wel aan met een joystick en ziet via een scherm de beelden die de robot met zijn ingebouwde camera opneemt. Maar welke voordelen biedt deze manier van werken nu eigenlijk? Prof. Dr. Dominiek Reynaerts van de KULeuven, die in dit vakgebied is gespecialiseerd, licht een tipje van de sluier. “Dergelijke robots kunnen goede diensten bewijzen wanneer er op een erg nauwkeurige manier moet worden gewerkt. Denk bijvoorbeeld maar aan orthopedie waar in één bepaalde richting moet worden geboord. Een maximale precisie zorgt immers voor een minimale schade, waardoor de patiënt sneller zal herstellen. Een andere toepassing ligt in het domein van
de laserchirurgie, waar met een geconcentreerde lichtstraal weefsel wordt weggebrand. Hoe langer de laser op een bepaalde plek straalt, hoe meer weefsel er wordt weggebrand: de minste aarzeling van de chirurg veroorzaakt een
pulseert het? Ons onderzoek probeert de chirurg alvast enig gevoel te geven via krachtsensoren en zelfs een soort ‘tactiele’ sensor die textuur kan weergeven. Om diezelfde reden zijn heelkundigen meestal bekwamer om een
De eerste volledig automatische operatie door “ een chirurgische robot is intussen al achter de rug: een hartoperatie in mei 2006, te Milaan, Italië „ te diepe branding. Maar een robot aarzelt nooit en zal ook egaler werken. In sommige gevallen is zo’n systeem ook sneller. En er is nog heel wat groeipotentieel, zeker bij gerobotiseerde sleutelgatchirurgie. De robot ‘opereert’ daarbij via een soort staafjes, die door kleine incisies in het lichaam worden gebracht. Een belangrijke beperking is evenwel dat de chirurg via zijn scherm wel met de robot kan meekijken, maar niet kan meevoelen: zit daar zacht weefsel? of hard?
wonde dicht te naaien: zij voelen immers of de knopen goed zijn gelegd. Ander probleempje is dat weinig chirurgen met robots zijn vertrouwd. En precies een degelijke opleiding en ervaring zijn noodzakelijk om het potentieel van robots optimaal te kunnen benutten!” Maar zijn robots dan onfeilbaar? Wat gebeurt er als de robot met een kortsluiting of ander defect te maken krijgt? Ook daar blijken al oplossingen voor te bestaan. Want in deze gevallen zal het systeem automatisch ‘be-
vriezen’ zodat het geen verkeerde bewegingen kan uitvoeren. Verder zijn chirurgische robots steeds op zo’n manier ontworpen dat ze gemakkelijk van de patiënt kunnen worden weggeduwd in-T dien ze bijvoorbeeld een verkeerde beweging zouden maken of wanneer tijdens de operatie plots een menselijke interventie nodig is. En hoewel volledig autonomeV robots nog niet voor morgenF zijn, is er ontegensprekelijk eenm evolutie in die richting aan deh gang. Er wordt vooral veel vanv medische beeldvorming ver-o wacht. Scans geven immers eenu goed beeld van het lichaam ens dat kan een oplossing zijn voor de grootste struikelblok op wegp naar autonomie: het feit dat hetw lijf van elke mens verschillend is.e Al is de eerste volledig automa-e tische operatie door zo’n chirur-m gische robot intussen al achterD de rug: een (weliswaar eenvou-t dige) hartoperatie in mei 2006, tee Milaan, Italië. t d o d e d o
M
De speerpunttechnologie achter het snoepje
We vinden het allemaal zo evident: die foto op ons bureau, het zuiver drinkwater, de onberispelijke en langdurig houdbare marmelade. Maar daarachter schuilt technologie waarover topingenieurs zich het hoofd hebben gebroken… Tekst: Koen Vandepopuliere
S
edert kort staan bij Leonidas, de Belgische chocolade- en pralinefabrikant, twee robots die de bonbonnetjes voor u verpakken. Ze werden op maat gemaakt. Dat was nodig om te kunnen omgaan met de karakteristieken van de snoepjes in kwestie: relatief zacht en niet altijd precies even groot. HD Square engineering nam de
Liz Leyden / iStockphoto
handschoen op, dit in nauwe samenwerking met B&R Industriële Automatisering. Ze ontwikkelden de robot ‘Squarepicker’, die enkele bijzondere karakteristieken heeft. Zo hebben de ingenieurs gekozen voor een zogenaamd U-design. Daardoor worden de onderdelen goed toegankelijk. Daardoor kan het Leonidas-personeel de machine grondig rei-
nigen, wat onder meer om redenen van hygiëne belangrijk is, en kunnen storingen snelelr worden verholpen. Maar ook de opbouw van de machine is bijzonder. Normaal worden immers de bewegingen van de robot uitgevoerd door verschillende motoren die zich óp het frame bevinden. Nadeel is dat de automaat daardoor behoorlijk zwaar wordt, waardoor het moeilijker is deze een beetje te verschuiven, bijvoorbeeld met het oog op een grondige poetsbeurt. Ook betekent dergelijke plaatsing van de motoren een hindernis voor het optimaal uitwerken van het U-design. HD Square engineering heeft daarom beslist de motoren in een kast náást de robot op te stellen. Door middel van kabels drijven ze de assen van de SquarePicker aan. Maar de inpakmachine vertoont nog meer nieuwigheden. Zo is de zuignap niet gemaakt van aluminium, maar van carbon. Dat
is lichter (waardoor de robot sneller kan werken) én stijver, waardoor de beweging nauwkeuriger wordt. Voorts vindt de aansturing plaats vanuit een zogenaamd power panel (van B&R Industriële Automatisering; bevat schakelaars, contacten, …) waarin de PLC (een kleine processor) en het aanraakscherm zijn geïntegreerd,
waardoor storingsgevoelige en signaalvertragende bekabeling wordt vermeden. En dan zijn er nog innovaties, zoals… maar ach, laten we gewoon zo’n pralinetje eten. Dat spreekt boekdelen… http://www.br-automation.com Ninovesteenweg 198 9320 Aalst
automation | 15
Veldbussen: strijd tussen standaarden
Iedereen kent het kantoornetwerk dat ervoor zorgt dat je de centrale database kunt consulteren, de printer, fax of scanner via een druk op de knop van je PC kunt aansturen, … Maar in fabrieken bestaat er eveneens een soortgelijk netwerk: de veldbus. En net zoals in kantooromgevingen is er ook bij deze systemen een strijd tussen de standaarden aan de gang… Tekst: Koen Vandepopuliere
M
arc Van Pelt is Commercieel Directeur bij Pepperl+Fuchs en Vice-President van de Fieldbus Foundation, waar hij voor de marketingactiviteiten in Europa, het Midden-Oosten en Afrika verantwoordelijk is. Hij is dan ook goed geplaatst om tekst en uitleg te geven over de strijd tussen de standaarden in industriële automatisering. Om het complexe kluwen van deze materie wat te ontwarren, geeft hij een eenvoudig voorbeeld. “Neem een vat met roerwerk, dat automatisch met water wordt gevuld. Dit toestel omvat verschillende transmitters: meettoestellen die een gemeten fysische grootheid temperatuur, debiet, druk,…- naar digitale, ‘elektrische’ grootheden omzetten. Via kabels worden deze gegevens vervolgens naar een procescomputer gestuurd, die ze verwerkt en de benodigde opdrachten aan de verschillende advertentie
Konstantin Inozemtsev / iStockphoto
componenten geeft, waardoor deze dan tot actie – zoals roeren – zullen overgaan. Met andere woorden: het elektronisch besturingssysteem zal zorgen dat het roerwerk in werking treedt indien de transmitters melden dat het water te warm is, of de watertoevoer afsluiten indien er wordt gedetecteerd dat het vat vol is. De bekabeling speelt dus een centrale
rol als transporteur van signalen. Maar zelfs in eenvoudige toepassingen kan het al om een reusachtige hoeveelheid kabels gaan. Gelukkig bestaat er een oplossing die het aantal verbindingen tussen de diverse schakelingen aanzienlijk reduceert: de veldbus die een verzamelpunt voor soortgelijke elektronische signalen is. Om als signaalgever te kunnen
functioneren, moet deze bus echter aan een ‘standaard’ voldoen. En hiermee komen we op de kern van het probleem: vandaag bestaan er verschillende soorten. Vergelijk het met computers: de ene draait op Linux, de ander op MacIntosh en nog een andere op DOS. En net zoals in de informaticawereld woedt ook in die van de industriële automatisering een
strijd tussen de standaarden voor het verwerven van het grootste marktaandeel. In discrete toepassingen, zoals de algemeen verwerkende industrie - automobiel, staal, machinebouw, … - is het de Profibus-standaard die de bovenhand heeft. Maar in de procesindustrie - chemie, petrochemie, farmacie, voeding, … - is dat de Foundation Fieldbus – standaard. Daarnaast zijn er nog andere types, zoals de Industrial Ethernet en CAN-bus. Helaas kunnen deze standaarden niet met elkaar communiceren. Maar ook daaraan werd een mouw gepast: gaandeweg vormden zich consortia die afspraken maken om een bepaalde standaard aan te houden, wat tot gevolg heeft dat de wildgroei aan standaarden langzaam maar zeker verdwijnt, en de communicatieproblemen worden voorkomen. Eén van die consortia is de Fieldbus Foundation, die de gelijknamige standaard onder de vleugels heeft.” Moge de beste winnen…
Alexey Dudoladov / iStockphoto
iStockphoto
Patryk Galka / iStockphoto
Joachim Angeltun / iStockphoto
