Principes Industrie 4.0 verhogen onderhoudsefficiëntie
Om de efficiëntie van het distributienetwerk op te volgen en te verbeteren, is het noodzakelijk om ook op zeer afgelegen punten de verbruiken en debieten te kennen.
Omdat Endress+Hauser een integratie via openindustrieprotocollen mogelijk wil maken, werd voor de uitwisseling van data een specifieke OPC UA-server ontwikkeld.
Een belangrijke drinkwaterproducent die in België 1.200 pompstations exploiteert, is voor het beheer van zijn installaties overgestapt op de principes van ‘condition based maintenance’. Daarvoor liet het een nieuw datanetwerk implementeren op Ethernet/IP. Dit netwerk verzorgt de communicatie voor zowel de pompstations als voor meer dan 3.000 debietmetingen in het distributienet. Jeroen Wijnants, specialist in Industrie 4.0-oplossingen bij Endress+Hauser, geeft tekst en uitleg.
De installaties van de drinkwaterproducent zijn verspreid over een grote oppervlakte. Voor de opvolging van de productie en de facturatie, is het essentieel dat alle meetwaarden van de instrumenten gecentraliseerd worden. In het verleden maakte de onderneming daarvoor gebruik van analoge communicatie. Voor het uitlezen van de totaaltellers werd ook Modbus gebruikt.
Omdat het onderhoud van een dergelijke ‘installed base’ enorm tijdrovend is en heel wat coördinatie vraagt, werd bij de vernieuwing van de automatiseringsinfrastructuur gezocht naar mogelijkheden om het onderhoud efficiënter te beheren. Dankzij de overstap naar een volledig transparante netwerkinfrastructuur op Ethernet/IP konden de principes van ‘condition based maintenance’ worden geïmplementeerd. Dat maakt een aanzienlijke kostenbesparing mogelijk ten opzichte van de eerder toegepaste curatieve strategie.
“De toepassing van Namur-aanbeveling NE107 zorgt ervoor dat eventuele foutmeldingen ingedeeld worden in vijf gestandaardiseerde statusmeldingen.”
Alarmbeheer volgens NE107
“Het grote voordeel van de nieuwe netwerkinfrastructuur is dat de drinkwaterproducent volop gebruik kan maken van de intelligentie in de meetinstrumenten en de informatie die ze ter beschikking stellen. Een eerste stap was de upgrade van het alarmbeheer in het automatiseringssysteem volgens de Namur-aanbeveling NE107. Die voorziet in vijf gestandaardiseerde statusmeldingen, zodat de centrale dispatch bij het ontvangen van een alarm onmiddellijk kan zien waar zich een probleem voordoet en hoe dringend een interventie is. Aangezien ook de oorzaak en remediëring worden weergegeven, is het ook eenvoudig om de servicetechnicus de juiste informatie en materialen te bezorgen voor de interventie”, stipt, Jeroen Wijnants, aan.
Verificatie gezondheidstoestand
Een belangrijk aspect van Industrie 4.0 is het ontsluiten van informatie over diverse platformen en voor verschillende gebruikers. De keuze voor Ethernet/IP als communicatienetwerk draagt hiertoe bij, aangezien via de TCP/IP-communicatie over hetzelfde netwerk ook de interne webservers van de debietmeters geraadpleegd kunnen worden.
“Op die manier kan de servicetechnicus, via een webbrowser op een lokale HMI of een mobiel toestel, op een heel eenvoudige manier toegang krijgen tot de parameters en de functies van de desbetreffende debietmeters. Zo kan hij onder meer gebruikmaken van Heartbeat Technology, een functie in de instrumenten van Endress+Hauser die een verificatie van de ‘gezondheidstoestand’ mogelijk maakt en hierover een rapport genereert”, aldus Jeroen Wynants.
Datacollectie op afgelegen locaties
Om de efficiëntie van het distributienetwerk op te volgen en te verbeteren, is het noodzakelijk om ook op zeer afgelegen punten de verbruiken en debieten te kennen. “De drinkwaterproducent maakt voor deze toepassing gebruik van de flowmeter Promag 800, die met een batterij gevoed wordt en uitgerust is met een ingebouwde datalogger en GPRS-module. De datalogger maakt één keer per dag een bestand (.csv-formaat) met alle meetwaarden en stuurt dit door via GPRS.”
Principes van Industrie 4.0
Omdat Endress+Hauser een integratie via openindustrieprotocollen mogelijk wil maken, werd voor de uitwisseling van data een specifieke OPC UA-server ontwikkeld. Dit maakt het mogelijk om de gegevens op een eenvoudige wijze door eender welke OPC UA-client op te nemen. Dat verzekert een betrouwbare en transparante oplossing. De drinkwaterproducent is er in deze toepassing dan ook in geslaagd om de principes van Industrie 4.0 in de praktijk te brengen, gebruikmakend van bestaande en beproefde technologieën die een hoge beschikbaarheid garanderen.
Namur NE107
De Namur-aanbeveling NE107 garandeert een efficiënte en doeltreffende afhandeling van alarmen. Endress+Hauser volgt deze aanbeveling, die belangrijk is om operatoren en onderhoudsverantwoordelijken te informeren over procescondities en de toestand van de sensoren en instrumenten.
“De toepassing van Namur-aanbeveling NE107 zorgt ervoor dat eventuele foutmeldingen van een instrument ingedeeld worden in vijf gestandaardiseerde statusmeldingen”, aldus Jeroen Wijnants. “Zo weet de operator onmiddellijk welke prioriteit hij moet geven aan een alarm. De gestandaardiseerde mapping volgens de Namur-aanbeveling zet de geavanceerde testalgoritmes van onze apparatuur dus om in eenvoudige, direct bruikbare meldingen. Ook de oorzaak en de eventuele remediëring worden gecommuniceerd.”
Kostenbesparing
In een CMMS-omgeving (Computerised Maintenance Management System) zoals SAP PM, wordt het dus ook mogelijk om de instrumentinformatie, zoals die door het instrument via het Endress+Hauser W@M-portaal wordt aangeboden, te linken aan een werkopdracht. “Dit creëert een onderhoudsprocedure waarbij het instrument aangeeft dat er een onderhoudshandeling noodzakelijk is, waarna automatisch een werkopdracht wordt aangemaakt. Zo ontvangt de technicus zonder verdere tussenkomst een opdracht met de tag, de locatie en het type van instrument; het type fout en de mogelijke oorzaak en remediëring; een servicehandleiding en een lijst met wisselstukken van het instrument; een overzicht van de vorige interventies. Die aanpak laat toe om heel wat kosten in het onderhoud te besparen”, legt Jeroen Wijnants uit.
Promag 400 & 800 elektromagnetische flowmeters
De nieuwe Promag 400 & 800 zijn speciaal ontworpen voor de waterindustrie. Er is een uitgebreide keuze uit diameters tot DN2400, en uit flenzen, waaronder ook de bijzonder handige en lichtgewicht ‘lap-joint’-flenzen.
Ook qua meetfunctionaliteit is de Promag 400 modulair opgebouwd. Hij is in minimale optieconfiguratie goed geprijsd voor rechttoe-rechtaantoepassingen. Voor toepassingen waarbij naast de primaire meetwaarde ook secundaire en condition monitoring-meetwaarden van belang zijn, levert de optionele ‘on-board’ Heartbeat Technology-functionaliteit een grote meerwaarde. De diagnostische, verificatie- en monitoring-toolbox van Heartbeat Technolog laten toe om continu de ‘gezondheidstoestand’ van het instrument op te volgen, online en zonder uitbouw. Dat past als gegoten in een predictieve onderhoudsstrategie.
Promag 800 wordt gevoed door een batterij en is dus de uitgelezen keuze voor toepassingen op afstand, waar geen voedingsspanning aanwezig is. Meetresultaten kunnen draadloos doorgestuurd worden, via e-mail of sms.
Door Bart Vancauwenberghe
Foto’s: Endress+Hauser
