AMB: De virtuele tweeling komt

Door Industrie 4.0 begeeft de digitalisering zich ook steeds verder in de werktuigmachine. Er wordt al gediscussieerd over besturingen die zich in de Cloud bevinden. Big Data-Analyses zijn hongerig naar steeds meer data uit het verspaningsproces. Ontwikkelt de werktuigmachine zich tot een pc met spindel? Beslist de software over succes of mislukking van een machine? Professor Jivka Ovtcharova van het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ziet in de toekomst geen werktuigmachines meer zonder hun virtuele tweeling.

Gaan we op de AMB werktuigmachines zien of computers met spindels?
“In de verspanende productie zal het er in de nabije toekomst net zo uit zien als in veel andere Industrie 4.0 branches. Het zal mogelijk zijn om met virtuele beelden operationele concepten van waardecreatie van een werktuigmachine realtime te valideren. Een voorbeeld is de manuele en automatische bediening alsmede de configuratie van de machine via intuïtieve mens-machine interfaces zoals web-interfaces of haptische interactie devices. Uitgebreide simulatie van de echte beweging van de werktuigmachine zal het mogelijk maken het virtuele 3D-werktuigmachine model te creëren via de software van de besturing. Verder zal het mogelijk zijn een afsluitende validatie uit te voeren voor de bewerking, wat de tijd die nodig is voor proefruns op de echte machine enorm verkort.”

Welke gevolgen heeft dat voor de productiviteit en rentabiliteit?
“Waardecreatie wordt slechts dan gerealiseerd wanneer volledig rekening wordt gehouden met de processen en al hun data. Hiervoor zijn data zoals energiegegevens, storingsmeldingen en gereedschapsdata uit de machine nodig. Daarbij komen data uit de logistiek en technische informatie zoals snijgegevens. Door het versmelten van echte machines en virtuele beelden gaan we richting de visie van de geautomatiseerde, vernetwerkte virtuele operatie van een compleet bedrijf.”

In hal 4 presenteren zich tijdens de AMB de aanbieders van software & engineering.
Welke opgaves komen specifiek op de softwareontwikkeling voor Industrie 4.0-geschikte werktuigmachines af? “In de verspanende productie vormt het IT-systeemnetwerk het hart van een Industrie 4.0-oplossing. Dit netwerk wordt georkestreerd door het Tool Lifeycle Management als een tussenspeler op het snijvlak van de planning en de echte productiewereld. Daardoor kunnen zowel de in de planning als ook de in de productie gegeneerde data  opgepakt worden en voor een analyse toegankelijk worden gemaakt. De processen worden continu, quasi ‘in the loop’, verbeterd. Open application programm interfaces (API’s), waarmee ontwikkelaars van derde partijen de mogelijkheden van webservices kunnen gebruiken, zijn een drijvende kracht in de Industrie 4.0-omgeving. Het relatief geringe enthousiasme in de maakindustrie voor open interfaces wijt ik aan bedenkingen met betrekking tot wetgeving over de bescherming van data en copyrights, die weliswaar begrijpelijk, maar niet langer relevant zijn. Open interfaces zijn een investering op lange termijn waarbij op korte termijn eigen kennis kosteloos wordt afgegeven, die op lange termijn echter resulteert in een enorme verhoging van reikwijdte, bekendheid en marktpotentieel.”

DMG Mori presenteert met Celos een op Apps gebaseerde gebruikers interface. Welke eisen stellen zulke nieuwe Human Machine Interface (HMI)-benaderingen aan de software?
“Celos staat voor op Apps gebaseerde gebruikersinterfaces, die zo eenvoudig en intuïtief te bedienen zijn als bij een smartphone. Sowieso is er meer vraag dan ooit naar mobiele toepassingen als HMI-technologie binnen Industrie 4.0. Want ze borduren voort op bestaande ervaringen in het normale leven en er worden geen opleidingseisen aan gesteld. Ook bieden smart devices dankzij hun beschikbaarheid en hun prestatievermogen nieuwe mogelijkheden voor HMI-oplossingen. Voor de realisatie van Apps die geschikt zijn voor industriële toepassing zijn verschillende benaderingen beschikbaar, die al naar gelang hun toepassingsscenario specifiek kunnen worden ingezet. De nieuwste ontwikkeling laat echter zien dat de content in toenemende mate van zijn ontstaan en oorsprong wordt losgekoppeld; ze ‘atomiseren’ zich evenals de diensten. Wat betekent dit voor de ontwikkeling van dure Apps? Zullen ze op den duur verdwijnen? Hoeveel meer Celos-Apps zullen nog worden aangeboden? Op lange termijn zal de trend tot ‘atomisering’ groeien. Diensten zullen zich clusteren rondom toepassingsscenario’s, om de mensen context-gevoelige en gepersonaliseerde informatie te bieden. Met als resultaat dat de graad van intuïtieve bediening snel zal groeien, ook in de industriële context. De complexiteit van de machines wordt voor de mensen onzichtbaar.”

Als het complete ontstaansproces van producten virtueel wordt voorgesteld, hoe moet software voor de productie er dan uitzien?
“De trend naar het virtueel voorstellen in de context van Industrie 4.0 vereist een functionele, interoperatieve proces- en IT-systeeminfrastructuur. Het referentie architectuur model Industrie 4.0 (RAMI 4.0) van VDI, VDE en ZVEI zorgt momenteel voor de locatie van normen, standaards, use case content en betrekkingen. Het vormt de basis voor de afleiding van regels voor Industrie-4.0 implementaties. De Industrie-4.0-componenten in RAMI 4.0 maken de communicatie mogelijk van echte objecten in de productie met behulp van vernetwerkte objecten en processen.”

Het beveiligen van data en kennis zijn is dit jaar een belangrijk thema op de AMB. Wat zijn de belangrijkste maatregelen om jezelf te beschermen?
“De beste beveiligingssoftware kan door een zwakke implementatie bij de klanten waardeloos worden. Versleuteltechnieken brengen niks als gebruikers ze niet gebruiken. Medewerkers zijn vaak het zwakke punt in de veiligheidsstrategie van een onderneming. Daarom is het aan te bevelen, niet alleen te investeren in de bescherming van de fysieke toegang tot servers en netwerk-hardware, maar ook in de beveiliging van de software en vooral in de opleiding van medewerkers.”