,
Voor een zandontginningsbedrijf staat zuiver zand voorop. Maar het zand van onzuiverheden scheiden gaat niet zonder slag of stoot. De filters kunnen immers verstopt raken of zelfs breken, wat de productie uren kan lamleggen. In deze use case heeft Industrial Internet of Things (IIoT) als hoofddoel om de technici op het juiste moment het onderhoud te laten uitvoeren. Het resultaat: optimale onderhoudsintervallen met een minimale impact op de productielijnen.
In deze use case belichten we de opportuniteiten die IIoT in de zandgroeve biedt. Hier werken massieve ontginningsmachines en transporteren gigantisch lange transportbanden het zand naar de zuiveringsinstallatie. Diverse machines – waaronder filters – scheiden vervolgens het kaf van het koren. Tot slot wordt het zand – of de erts – als eindproduct verpakt.
Tijdens het filterproces zorgen stenen en andere objecten gaandeweg voor steeds meer obstructie. Doordat het filteroppervlak op die manier afneemt, daalt het rendement van de machine. Tegelijk neemt de belasting op de filter drastisch toe. Die belasting kan zelfs zo groot worden, dat de filter breekt. Dat doemscenario zal meteen leiden tot uren machinestilstand, wat een zware impact op de productie heeft.
Als filters niet tijdig worden vervangen, dan bestaat bovendien het risico dat er ook niet-kwalitatief zand passeert. Dat kan downstream zorgen voor extra problemen en kosten.
Met IIoT gaan we voor het maximale machinerendement en een optimale planning van het onderhoud. Daarbij zullen we uiteraard kost wat kost machinefalen trachten te vermijden.
Nadeel van manuele controles
Bij manuele controles voeren de technici op gezette tijdstippen controles uit op de productielijnen. Uiteraard is het belangrijk dat het afgesproken interval steeds wordt nageleefd en dat de technicus over de nodige kennis en kunde beschikt om de juiste beslissingen te nemen. Traditioneel stellen we in zulke omgevingen een hoger aantal problemen vast na bijvoorbeeld ploegwissels, verlofdagen of als minder ervaren personeel de controles uitvoert.
Bovendien sluit een manuele controle niet uit dat de filter enkele minuten nadien toch kan verstoppen en mogelijk breekt. Manuele controles zijn immers momentopnames, die geen zicht bieden op afnemende prestaties na de controle.
Camera’s in combinatie met IIoT
Het spreekt voor zich dat hier een enorm verbeterpotentieel schuilt. Want wat als we het beperkt aantal manuele controles per dag kunnen vervangen door een continue 24/7-kwaliteitsbewaking? En wat als we de expertise van de beste onderhoudstechnicus in een technologische oplossing zouden kunnen stoppen? Of wanneer we vroegtijdig afnemende filterprestaties op het moment zelf konden spotten en onderhoud steeds tijdig konden inplannen?
Op die vragen kan Cegeka een antwoord bieden. Met het gezegde ‘meten is weten’ in het achterhoofd, garandeert een camera boven strategisch gekozen filters een continue bewaking van de filter. Zo is het mogelijk om in real time vast te stellen wanneer obstructies de prestaties doen afnemen. Verder wordt het risico op een breuk constant afgewogen tegenover vooraf bepaalde drempelwaarden.
Grote hoeveelheden data en MPN
De camera in deze toepassing is een industriële variant, die met 30 frames per seconde de filter constant in het oog houdt. Lokale deep learning modellen verwerken de data en maken die inzichtelijk. Samen met de experten van het zandontginningsbedrijf traint Cegeka die modellen,om zo te komen tot betrouwbare modellen, die de juiste conclusies uit de camerabeelden trekken.
Het spreekt voor zich dat die technologie heel veel data vergt om patronen te leren herkennen. Om een idee te geven: een hogeresolutiecamera (HD) die 30 frames per seconde kan registreren, genereert maar liefst 180 Mb/s. Dat jaagt de datavolumes heel snel de hoogte in. Voor een adequate beeldverwerking is beeldcompressie trouwens uit den boze.
Om een grote site zoals een zandgroeve van connectiviteit te voorzien zijn wifi (betrouwbaarheid) of bekabelde (te duur en inflexibel) netwerken niet meteen de meest geschikte oplossingen. Daarom is de creatie van een lokaal privaat 4G-netwerk aangewezen. Het spreekt voor zich dat 5G de capaciteit en snelheid in de toekomst nog zal opdrijven.
Oog voor verdere optimalisering
Eens de basis voor IIoT is gelegd, opent dat de deur voor nog meer opportuniteiten. Zo kunnen we met behulp van de camera’s de hoeveelheid onzuiverheden, de frequentie van de verstoppingen of de kwaliteit van het zand op de voet volgen. Misschien is het zelfs interessant om na te gaan of een robot bepaalde problemen kan oplossen met camera’s en sensoren.
“Hoe meer toepassingen voor IIoT we kunnen detecteren binnen de zandgroeve, hoe interessanter de business case wordt.”
Herbert Vanhove, Division Director Industrie 4.0, IIoT & 5G bij Cegeka
Tegelijk biedt een sterk privaat netwerk inspiratie voor tal van andere IIoT-toepassingen in de zandgroeve. Zo kunnen we via de juiste sensoren detecteren of er schadelijke stofvorming is. Camera’s laten bovendien toe om te registreren welke vrachtwagens stofvorming in de hand werken wanneer ze te snel rijden.
Verder maken sensoren het mogelijk om dure machines op de site te tracken en tracen, wat een optimaal gebruik van de middelen toelaat. Ook niet onbelangrijk: IIoT bevordert de veiligheid in deze risicovolle omgeving. Zo kan de technologie bijvoorbeeld controleren of medewerkers steeds de juiste veiligheidsuitrusting dragen, dat ze de nodige afstand houden en dat ze wegblijven uit verboden zones op de werf.
Met name de cumulatieve voordelen op het vlak van operationele efficiëntie mogen we niet onderschatten.
IIoT-hub vereist kennis van zaken
Een solide IIoT-hub opzetten is evenwel geen sinecure. Zo moet je weten hoe je een betrouwbaar netwerk installeert, hoe je de camera’s en andere sensoren op de juiste manier connecteert en hoe je de grote hoeveelheid data het best centraal kan verwerken. Die technologische complexiteit valt niet te onderschatten.
“De technologische complexiteit bij het opzetten van een solide IIoT-hub valt niet te onderschatten.”
Herbert Vanhove, Division Director Industrie 4.0, IIoT & 5G bij Cegeka
Cegeka helpt om state of the art IIoT-oplossingen te implementeren. Als strategische end-to-end-partner installeert Cegeka devices zoals camera’s en sensoren, om die vervolgens te linken met de centrale IoT-hub, dat dienst doet als data-integratieplatform. Die hub zal alle data in de cloud beheren en analyseren. Dat gebeurt uiteraard met de nodige aandacht voor veiligheid.
Daarnaast zorgt Cegeka voor een helder dashboard op de toestellen van de operatoren. Zo beschikken zij in real time over alle informatie om hun taken beter te kunnen uitvoeren. De organisatie staat eveneens in voor een vlekkeloze integratie met de achterliggende systemen, zoals het ERP.
Binnen haar eigen organisatie beschikt Cegeka over tal van specialisten op het vlak van machine learning en IIoT. Aangezien telecomoperator Citymesh sinds enige tijd deel uitmaakt van de Cegeka groep, is ook de expertise aanwezig om eigen private 4G- en 5G-netwerken op te zetten.
Wilt u meer weten over de mogelijkheden van IIoT?
Bekijk dan zeker de webinar van Herbert Vanhove, onze specialist op het vlak van IIoT.
Herbert Vanhove
Division Director Industrie 4.0, IIoT & 5G