State-of-the-art van het industriële digitale landschap

State-of-the-art van het industriële digitale landschap

De laatste industriële revolutie is misschien begonnen in de digitale dienstensector, maar in het afgelopen decennium hebben de zware industrieën de nieuwe digitale golf langzaam omarmd met het ontwerp en de ontwikkeling van specifieke hulpmiddelen die hun productieprocessen kunnen helpen de productiviteit en dus het concurrentievermogen te verhogen.

Overzicht van de industriële digitale rijpheid

De digitale maturiteit van de hele productiesector is momenteel versnipperd: sommige sectoren betreden nu pas wat algemeen Industrie 4.0 wordt genoemd, terwijl andere nog steeds achterblijven met een minimaal niveau van digitale mogelijkheden die op hun processen worden toegepast. Ook binnen dezelfde industrie of sector zijn er aanzienlijke verschillen met wereldspelers die zwaar in digitalisering hebben geïnvesteerd en kleine, nichespelers die achterop hinken maar enorme mogelijkheden hebben.

We kunnen 4 niveaus van digitalisering onderscheiden, beginnend bij industrie 1.0 tot de nieuwste trend van industrie 4.0. Een beschrijving op hoog niveau van de 4 niveaus is

• Industrie 1.0: Sensoren zijn aangesloten op sommige apparatuur en gegevens worden gebruikt om sommige processen en belangrijkste apparatuur te controleren.
• Industrie 2.0: dit is de status van veel van de huidige productiebedrijven. ERP-systemen worden geïnstalleerd en gebruikt om de hele onderneming te controleren, waarbij sommige processen ook worden uitgerust met automatiseringstechnologieën om de activiteiten te controleren. Gegevens worden verzameld op veldniveau voor monitoring- en controledoeleinden met eenvoudige gegevensanalysatoren om trends op hoog niveau bij te houden.
• Industrie 3.0: de meest geavanceerde productiespelers in verschillende industrieën bevinden zich momenteel in dit stadium van digitalisering. Geavanceerde procescontrole en -automatisering is aanwezig met robotica en apparatuur die met elkaar verbonden zijn om controle en productiviteit te verbeteren. Gegevens spelen ook een grote rol met manufacturing execution system (MES) dat wordt gebruikt om taken te automatiseren en te optimaliseren. Industrie 3.0 zag een grote sprong voorwaarts in de raffinage- en chemische industrie, waar veiligheids- en shutdownprotocollen noodzakelijk werden om de veerkracht en de veiligheid van de operaties te verzekeren.
• Industrie 4.0: de volgende stap in digitale volwassenheid zal het gebruik van geavanceerde optimalisatie- en analyse-instrumenten zijn (bv. Machine Learning, kunstmatige intelligentie, geavanceerde modellering) om operaties te optimaliseren en waarde toe te voegen aan zowel de activa als de kwaliteit van de eindproducten. Real-time of quasi real-time gegevens worden op grote schaal gebruikt door verschillende afdelingen in de organisaties en cloud-infrastructuur wordt benut om de analytische kracht en mogelijkheden van de onderneming te verbeteren.

State-of-the-art: 5 energie-intensieve sectoren

De stand van de techniek is onderzocht in het kader van het Retrofeed-project. Dit project, medegefinancierd door het Horizon Europe-programma, wil het gebruik van een steeds variabelere, biogebaseerde en circulaire grondstof in procesindustrieën mogelijk maken door de retrofit van kernapparatuur en de implementatie van een geavanceerd monitoring- en controlesysteem, en de ondersteuning van de fabrieksoperatoren door middel van een DSS dat de productieketen bestrijkt. En oplossingen staan op het punt te worden geïmplementeerd en getest in de keramische, cement-, aluminium-, staal-, en agrochemische industrie.

In het rapport vindt u

1. een overzicht van de industriële digitale maturiteit, digitale architectuur en gegevensbeheer;
2. een gedetailleerd overzicht per sector op basis van projectpartners en marktonderzoek:

De in dit rapport vertegenwoordigde instrumenten en hulpmiddelen omvatten

• monitoring- en controlesystemen
• planning en operationele instrumenten,
• besluitvormingssoftware,
• bedrijfssystemen en
• simulatie-instrumenten.

Deze instrumenten worden in detail beschreven in de context van de industriële IT-architectuur van elke industriële partner, die zich in de loop der jaren heeft aangepast aan de belangrijkste fasen van industriële automatisering en besturing.

Als u geïnteresseerd bent in de volgende ontwikkelingsstappen, van demonstraties in de respectieve energie-intensieve industrieën tot verdere analyse van business cases en implementatierichtsnoeren, neem dan contact op met juergen.ritzek(at)ee-ip.org