Data Oogsten: De Hoeksteen van Slimme Productie Succes

Slimme productie wordt bereikt door data te oogsten, aldus Coen Huesmann, CGI VP, Consulting Services Manufacturing Center of Excellence.

Één geïsoleerde storing in een productieproces kan het verschil zijn tussen leven en dood als farmaceutische reuzen tegen de klok aanrennen om vaccins te produceren om COVID-19 te bestrijden.

CGI leidt de weg in het adviseren van wereldwijde fabricanten - van chemische installaties tot zuivelbedrijven tot discrete fabricanten - over hoe de volgende stap te zetten op de digitale reis naar Industrie 4.0 - een zet die ook productieproblemen zou verlichten. CGI's IT- en businessconsultants helpen ondernemingen data te oogsten om wendbare, veerkrachtige toeleveringsketens te creëren die responsief genoeg zijn om operationele issues snel te identificeren en te corrigeren.

Coen Huesmann, Vice President Manufacturing van CGI Nederland, is het eens dat de pandemie druk uitoefent op bedrijven en benadrukt de noodzaak voor fabricanten om te beginnen met het wegbewegen van een silo-benadering naar een geïntegreerd end-to-end proces.

"Veel klanten hebben productielocaties die sinds de jaren 70 of 80 opereren en het gaat erom deze in lijn te brengen met Industrie 4.0 - levensduur van data in een productiebedrijf kan niet genegeerd worden," zei Huesmann.

"Deze maand hoorden we dat vaccins in Nederland vertraagd zijn omdat een van de grote farmaceutische bedrijven een probleem had in hun fabriek. En nu wil iedereen weten, waarom deed dit probleem zich voor? Maar het is niet makkelijk om deze antwoorden te krijgen omdat een fabriek in een groot ecosysteem opereert. Naast het feit dat vaccins levende organismen bevatten. Je hebt veel verschillende machines, en elk van deze machines kan tot een fout leiden. En al die informatie zit in silos en het is informatie zonder context," zei hij.

Huesmann leidt een team bij CGI dat productiebedrijven helpt operaties te optimaliseren en wendbare toeleveringsketens te bouwen met een sterke methodologie genaamd Manufacturing Atlas, die innovatieve oplossingen biedt om nieuwe marktrealiteiten aan te pakken en klantbehoeftes te bevredigen.

De Kluis Tussen OT en IT Overbruggen

"Informatie oogsten uit alle systemen is de sleutel om alle antwoorden te leveren die nodig zijn om een fabriek te runnen en is vitaal om hen te helpen hun einddoelen en strategische visie te bereiken," wijst Huesmann.

"Veel oudere fabrieken hebben nog veel arbeidsintensieve processen. We helpen onze klanten hun volgende stappen te identificeren en ondersteunen hen in hun reis om processen te automatiseren van order tot productie tot kwaliteitscontrole tot levering. Processen meenemen over de end-to-end waardeketen inclusief logistiek, kwaliteitscontrole en productiestappen, terwijl ook de apparatuur in een fabriek onderhouden wordt. Samen met onze klanten richten we ons steeds meer op veiligheid en duurzaamheid.

"Voor deze alsmede voor hun efficiëntie- en productiviteitsdoelen, moeten ze beslissingen nemen op basis van feiten. Fabricanten willen hun data gebruiken om betere beslissingen te nemen. Fabrieken zijn de grootste generatoren van data, en het is moeilijk voor fabricanten om zin te geven aan het. Eerst moet je het verzamelen en dan context geven zodat je de waarde kunt ontgrendelen."

Huesmann legt meer uit over het Automatisering Operationeel proces en hoe CGI de kloof overbrugt tussen operationele technologie (OT) en informatietechnologie (IT).

"We hebben een sterke methodologie om onze productieklanten te helpen op hun reis om meer volwassen te worden in hun processen en automatisering in hun fabrieken," zei hij.

"Een voorbeeld is een van onze chemische klanten waar we een volledig geïntegreerde fabriek hebben gebouwd. Orders die binnenkomen uit hun SAP-systeem triggeren productie in de installaties. Elke productiestap wordt geautomatiseerd uitgevoerd tot de vrachtwagen die in zijn navigatiesysteem gestuurd wordt naar de juiste silo om het eindproduct op te halen en te leveren aan klanten."

"Voor deze klant hebben we de programmeerbare logische controllers (PLC's) op de shopfloor gepogrammeerd die pompen, kleppen en vaten aandrijven, doorheen hun beslissingscontrolesystemen in de control room en in de Manufacturing Execution Systems (MES). We kunnen track & trace, wegen en doseren, leren hoe efficiëntie te verbeteren en meer. Op dit moment werken we eraan om dit te verbinden met de buitenwereld door de fabriek te integreren met logistiek."

"Dat is hoe veel productieoperaties kunnen verbeteren, maar alleen proces-voor-proces of machine-voor-machine. We proberen echt te begrijpen waar de waarde van dit proces zit vanuit een eindklantperspectief. We kunnen enorme bedragen besparen voor onze klanten, en tegelijkertijd de kwaliteit van het proces verbeteren. Als je processen automatiseert, verbeter je automatisch de veiligheid."

Manufacturing Execution Systems

Maar hoe ga je te werk om oude data over meerdere sites te oogsten binnen goed gevestigde productieoperaties die 50 jaar terugdateren?

"Fabrieken worden vernieuwd op een volledig andere snelheid vergeleken met IT-systemen. Dus we bouwen platforms die alle databronnen in een fabriek met een platform kunnen verbinden ongeacht leeftijd en technologie. Deze stellen onze klanten in staat om goed geïnformeerde beslissingen te nemen," legde Huesmann uit.

"Manufacturing Execution Systems (MES) en deze dataplatforms gecombineerd stellen onze klanten in staat om niet alleen traditionele informatie te oogsten die al verbonden was, maar ook toegang te krijgen tot en informatie te oogsten van pompen, vaten en alle dingen in de fabriek die nooit verbonden waren."

"Dan voegen we sensoren toe aan apparatuur, bijvoorbeeld voor warmtewisseling en om trillingen of stroom te meten. Dus fabrieken zijn nooit alleen oude technologie. Ze zijn altijd een mix van oud en nieuwe technologie en ze communiceren op verschillende manieren. We maken de verbindingen om data te krijgen, maar dan brengen we ook context aan de data."

CGI checkt regelmatig in met klanten over hun digitale ervaring en MES-ervaring via hun MES-enquête. "Deze herfst zullen we een nieuwe MES-enquête lanceren die ons in staat zal stellen de nieuwste trends te verkennen en te presenteren," zei Huesmann.

Belangrijke Partnerschappen op de Reis naar Industrie 4.0

CGI's partnerschap met SAS is een belangrijk voor beide partijen.

Huesmann zei: "De MES-systemen leveren kerninformatie over fabrieken om onze klanten te helpen productieprocessen te verbeteren. SAS is een platform voor analytics dat uniek gepositioneerd is. Ze hebben een proces van continu data oogsten, data analyseren en processen verbeteren via ons platform."

"AI is een integraal onderdeel van hun platform. Wanneer geïmplementeerd op de juiste manier is dit waar de echte data uit de productie wordt geoogst. De tijd om te spelen en proof-of-concepts met AI is voorbij. We zien organisaties AI schalen en daarvoor heb je een sterke platformpartner als SAS nodig. Wat wij als CGI toevoegen is onze technische kennis en zakelijke kennis om de juiste context te bieden en waarde te creëren."

CGI partners ook met Hexagon, Aveva en Trendminer. "Hexagon is een van onze partners in de automatisering van handmatige processen. Bijvoorbeeld voor een van onze productieklanten ondersteunen we gezamenlijk de automatisering van de formulering van hun producten. Met deze oplossing is onze klant in staat om nieuwe recepten in een gestandaardiseerde en geautomatiseerde manier in productie te brengen, wat productie en productwisseling veiliger en veel efficiënter maakt."

"Met Aveva hebben we gestandaardiseerde MES-platforms ontworpen en gebouwd die standaardisatie van processen over fabrieken ondersteunen. AI is onderdeel van dit platform voor meer volwassen installaties om kwaliteit, efficiëntie en veiligheid te optimaliseren."

"Trendminer is inderdaad een van onze sleutelpartners. Self-service analytics platforms zoals Trendminer zijn ontworpen om databronnen op een gestandaardiseerde manier te combineren, eenmaal data gecontextualiseerd is, leveren ze de inzichten om doorbraakverbeteringen mogelijk te maken. Waar SAS meer geavanceerde opties voor AI en diepere analyse bevat, zijn self-service tools zoals Trendminer voor meer pragmatisch gebruik dicht bij de productie."

Cyberbeveiliging in Productie Beschermt Het Goud

Het is vitaal dat fabricanten niet alleen plannen voor Industrie 4.0 maar ook data veilig houden, terwijl ze de digitale overgang maken. Data is goud, dus hoe blijft data veilig tijdens deze data-oogst?

"Dit is wellicht een van de grootste thema's waar we actief in zijn. Met onze MES- en analytics-proposities helpen we klanten de data uit productieoperaties te ontgrendelen. Deze platforms zijn over het algemeen goed beveiligd volgens de nieuwste standaarden."

"De kwetsbaarheid zit meer in de OT-omgeving. In moderne fabrieken is bijna elk nieuw stuk apparatuur tegenwoordig verbonden maar oudere apparaten zijn niet altijd beveiligd in lijn met de nieuwste IT-beveiligingsstandaarden."

"Daarom proberen we dit type apparatuur te ring-fence. Maar beschermen van assets mag nooit ten koste gaan van gebruik. We hebben OT-beveilingsspecialisten die onze klanten helpen met hardening van apparatuur. We beveiligen apparaten op verschillende manieren zodat we het goud kunnen graven zonder het aan de externe wereld bloot te stellen," zei Huesmann.

Wat is de Vierde Industriële Revolutie?

Industrie 4.0 verwijst naar de transformatie in de manier waarop goederen geproduceerd en geleverd worden - voortbouwend op industriële automatisering en de flexibele fabriek naar volledig verbonden fabrieken, gebaseerd op de toepassing van nieuwe technologieën.

Om een competitieve rand te hebben, hebben fabricanten erken dat ze digitale technologieën post-COVID-19 moeten benutten. Nieuwe technologieën worden met toenemende snelheid ontwikkeld; manieren van werken mogelijk makend die eerder niet mogelijk waren. Technologieën enableen ook elkaar: self-service analytics, IoT, AI, cloud, mobiel, quantum computing, 5G, gecombineerd met een sterke visie en proces zullen fabricanten in staat stellen om wendbaarder en responsiever te worden.

Als voorbeeld: een veilige draadloze connectiviteit in combinatie met betaalbare sensoren stelt het in staat om data op te halen uit productiesegmenten die nooit eerder gemeten werden. Terugvoeden van de informatie naar PLC's, empowert fabrieksautomatisering, wat industriële automatisering mogelijk maakt op een veel grotere schaal wat op zijn beurt productiviteit en prestaties zal verhogen.

Met de rekenkracht van de cloud kunnen AI-algoritmen enorme hoeveelheden data analyseren en leren creëren uit deze data op een geautomatiseerde manier. Dit leren kan gebruikt worden om processen in fabrieken te optimaliseren op een manier die niet mogelijk was tot enkele jaren geleden.

Enorme winsten wachten industrieën die digitaal gaan - in productie stelt het flexibele productie in staat door slimme fabrieken snel productielijnen te wisselen om levertijden te verkorten en snel storingen te identificeren.

Om slimme productie te versnellen, zullen digitale tweelingen van machines en operaties een noodzaak zijn voor veilige simulatie en intelligente optimalisatie, alsook fabrieksautomatisering en real-time controle van apparatuur en taken.

Inzichten Waarop Je Kan Handelen

In het jaar dat CGI zijn 45e jarigheid viert, met nieuwe tagline, Insights you can act on, geeft Huesmann zijn voorspellingen voor 2021.

Wat is uw top inzicht voor 2021?

"Interactie tussen mensen en ontmoetingen op de shopfloor zullen terugkomen maar niet 24/7. Productie is nog steeds sleutel met nieuwe productieoperaties gebouwd in elke regio."

Welke nieuwe technologie denkt u zal de meeste impact hebben op productie?

"Ik zie de perfecte storm voor een reeks nieuwe technieken om op dit moment af te stappen. Dit werd bevestigd vorig jaar net voor de pandemie tijdens een web summit bijgewoond door opinion makers, wetenschappers, studenten, start-ups en politici als Tony Blair en top CEO's en ondernemers. AI is al jaren aanwezig maar wordt nu naar een heel ander niveau getild, geïnbled door andere rijpende technologieën zoals cloud en IoT. Quantum computing is nog niet zo groot, maar de hoeveelheid investering is enorm en dit zal een nog groter effect hebben op AI. We staan op het punt om heel spannende dingen te zien geïnbled door al deze technologieën."