Thu Oct 17 2019

10 17

Weidmüller introduceert Machine Leaning Tool voor data-analyse

30/04/2019

Door Liam van Koert

Dat Weidmüller al enige jaren aan de IoT-weg timmert en hierbij de wet van de remmende voorsprong goed benut, hadden we al eens geconstateerd. En ook deze Hannover Messe slaat de automatiseerder uit Detmold enkele IoT-spijkers met koppen. Zo ontwikkelden ze een narrowband-oplossing via 4G voor veldtoepassingen en een tool die van elke machinebouwer een data-analist maakt.


     

 

// Factory Facts //

  • Slechts 6 procent van de verzamelde data worden in de industrie gebruikt
  • Om meer waarde uit data te halen ontwikkelde Weidmüller een Machine Learning Tool voor data-analyse
  • Ook introduceerden ze een narrowband IIoT oplossing op basis het standaard 4G-netwerk
  • Een 500 MB SIM-kaart voor 10 jaar kost 10 euro. Het bereik is door 20dB extra 10 km tot de zendmast 

Slechts 6 procent van alle verzamelde data in de industrie wordt nuttig gebruikt. De rest is vooralsnog rommel, zo hoorden we datacenterspecialist Hewlett Packard Enterprise onlangs beweren. Martin Flöer, IIoT-expert bij Weidmüller kan zich bij dat getal wel wat voorstellen. Om de hiermee gepaarde kosten te voorkomen is het volgens hem dan ook zaak eerst de doelstellingen helder te hebben voordat je aan IIoT begint.

Flöer: “Een dure databerg is zo verzameld. Ook bij IIoT hoort de daarom de eerste vraag te zijn: wat wil ik bereiken? Efficiëntere machines met meer of een kwalitatief hogere output? Minder stilstand? Een nieuw verdienmodel waarbij ik de output van mijn machine als een dienst aanbied? Pas als je dit helder voor ogen hebt, wordt het zinvol om invulling te geven aan instrumenten als predictive maintenance of OEE. Als laatste stap volgt dan het samenstellen van de bijbehorende eisenpakketten. Dit zowel voor data-acquisitie, data-aggregatie, communicatie als analyse.”

Lucht as a service

Nou ja, laatste stap…Uiteindelijk moeten analyses natuurlijk ook leiden tot waarde toevoegende acties. Wat komt daar in de praktijk van terecht? Heeft Weidmüller bijvoorbeeld klanten die daadwerkelijk geld verdienen met het als een dienst aanbieden van hun machines? Dat blijkt zo te zijn. “Boge is een mooi voorbeeld”, weet Flöer. “Zij leveren sinds een jaar geen compressoren meer. In plaats daarvan installeren zij hun compressoren bij klanten en sturen ze periodiek een rekening voor de hoeveelheid geleverde energiezuinige perslucht. Dat betekent dat beschikbaarheid voor hen een enorm belangrijk punt is, wat ook geldt voor het minimaliseren van lekkages – een veelvoorkomend fenomeen bij perslucht.  Ze gebruiken daarom verschillende van onze IIoT-producten om de prestaties van al hun compressoren in het veld realtime te monitoren en hier hun service-apparaat op af te stemmen. Zo kunnen ze middels predictive maintenance bijvoorbeeld de materialen, werkzaamheden en routes van hun monteurs optimaliseren. Ze zijn daarmee inmiddels zo succesvol dat ze hun geld alleen nog maar verdienen met een ‘lucht as a service’ – model.”

 

Zonnepaneel

Temperatuurmeting aan zonnepaneel via narrowband IIoT. © Liam van Koert

Narrowband zonnepanelen

Voor een ander aansprekend IIoT-voorbeeld brengt Flöer ons naar iets wat Weidmüller de IIoT-box noemt. Het blijkt een aansluitkast waar onder andere een narrowband gateway met 4G-simkaart in is gemonteerd. Verder is de box uitgerust met alle benodigdheden voor de monitoring van zonnepanelen. Flöer: “In Duitsland hebben we heel wat zonnepanelen die gemonitord moeten worden. De investeringen en beschikbaarheidsdruk zijn dusdanig groot, dat het te duur is dit niet te doen. Vooralsnog gebeurt deze monitoring grotendeels met Modbus RTU via een RJ45-stekker. Dit is relatief duur. Een narrowband-oplossing waarbij je periodiek kleine hoeveelheden data via het 4G-netwerk verstuurt is vele malen voordeliger. Niet alleen qua hardware. Een eenmalige 500 MB bundel voor 10 jaar – vaak meer dan genoeg voor bijvoorbeeld temperatuur- of stroommeting - kost je 10 euro. En de dingen die je met die data kunt doen leveren veel op.” Als voorbeelden noemt Flöer het inzichtelijk maken van onvoorziene schaduweffecten door bladgroei aan bomen, maar ook PID-effecten (Potential Induced Degeneration) die de opbrengst van zonnecellen nadelig beïnvloeden. Een ander voordeel van narrowband IIoT? Het geringe stroomverbruik. In het geval van de zonnepanelen zijn er natuurlijk voedzame elektronen in overvloed. Maar op veel plekken in het veld is dat niet het geval. “Door de geringe bandbreedte heb je met standaard 4G-hardware een 20db hogere linkmarge. Daardoor zijn afstanden van 10km tot de dichtstbijzijnde zendmast geen probleem. Dat maakt narrowband IIoT ook interessant voor de agrarische sector. Je hebt voor het 10 jaar online zijn dan wel een goede batterij nodig. “

 

Markus Köster, Weidmuller

Dr. Markus Köster, Hoofd Research & Development Industrial Analytics, Weidmüller, © Liam van Koert


Machine Learning Tool

Een laatste bezoek brengt ons bij het scherm van Markus Köster, Hoofd R&D Industrial Analytics bij Weidmüller. Hierop laat hij zien hoe ook een machinebouwer met betrouwbare data-analyse aan de slag kan, zonder kennis te hebben van de vaak ingewikkelde onderliggende algoritmes. Flöer: “Met onze nieuwe Machine Learning Tool kan de machinebouwer vijf standaard analysestrategiën loslaten op een ingeladen dataset. Vervolgens kan hij via een intuïtieve interface zijn data verrijken door bijvoorbeeld anomolieën in te voeren. Vaak weten machinebouwers zelf het beste wanneer en hoeveel een temperatuur of druk afwijkt van de norm. Of welk trillingsverloop duidt op welk type slijtage. Hoe meer datapunten worden verrijkt, des te hoger worden de waarschijnlijkheidspercentage van de verschillende algoritmes. Pareto – dus 80/20 – is hierbij het sleutelwoord. Dat betekent dat ‘out of the box’ voor veel toepassingen al voldoende nauwkeurige voorspellingen gedaan kunnen worden. Wil een machinebouwer echt finetunen, dan moet er ook gesleuteld worden aan de onderliggende algoritmes. Hiervoor kunnen zij uiteraard een beroep doen op onze data-analisten. Gecombineerd met de kennis van de machinebouwers kunnen dan ook de laatste optimalisatiepercentages uit een applicatie geperst worden. Voor de beginnende IIoT-er gaat dat waarschijnlijk wat ver. Maar voor klanten als Boge, die hun hele verdienmodel hebben opgehangen aan het sturen op deze data-analyse, is dat de investering meer dan waard.”

 

 

 

IoT oplossingen2

 

Meerdere IIoT-wegen naar Rome

Voor wie weet wat hij met IIoT wil bereiken, heeft Weidmüller inmiddels een behoorlijk uitgebreid portfolio opgebouwd dat machinebouwers in de hele ‘data-keten’ ondersteunt. Enkele voorbeelden die we op de weg van sensor tot applicatie tegenkomen zijn:

  • Draadloze sensoren voor trillingsmeting
  • u-remote IO-modules,
  • Slimme voedingsmodule met uitwisselbare interfaceblokjes voor gangbare communicatiestandaarden,
  • Slimme energiemeter
  • OPC UA ondersteunende u-control PLC
  • u-create web (een IEC 61131-3 programmeertool)
  • u create IIoT (een note red applicatie voor het koppelen van sensordata)
  • u-create visu (HMI software).
  • Gateways en edge pc’s
  • WLAN access panel
  • Managed en unmanaged switches
  • Security router
  • u-create ResMa (dashboard voor energiemonitoring en procesoptimalisatie)