Software-defined automation als gamechanger in procesindustrie

Kan de procesindustrie nog overleven in West-Europa? Het wordt haar in elk geval niet makkelijk gemaakt met energieprijzen die stijgen en de beschikbaarheid van technisch personeel die steeds inkrimpt. Voor Siemens ligt het antwoord in software-defined automation (SDA). Een benadering waarbij automatiseringssystemen eerder door software worden aangestuurd dan gebonden zijn aan specifieke hardware. De traditionele automatiseringspiramide met zijn hiërarchische niveaus wordt dan ingeruild voor een architectuur die vertrekt vanuit de gebruikers. Volgens Rebecca Vangenechten, hoofd Automation & Engineering bij Siemens Process Automation levert dat de flexibiliteit op die de procesindustrie nodig heeft om deze uitdagingen te overwinnen.

Vangenechten heeft er inmiddels een parcours van vijftien jaar binnen Siemens opzitten. “In verschillende rollen, maar altijd met de focus op de procesindustrie. Omdat het, ondanks een gebrek aan sexappeal voor de buitenwereld, een bijzonder boeiende sector is, waarin mooie dingen gebeuren en waarin we met onze technologie ook echt het verschil kunnen maken”, vat ze haar carrièrepad samen. De volgende stappen in automatisering in de procesindustrie staan voor haar synoniem met digitalisering. “Door de digitale en de fysieke wereld te combineren kunnen we uiteindelijk betere beslissingen maken.”

Industriële metaverse

Vangenechten gelooft dat de industriële metaverse voor een revolutie kan zorgen. En dat gaat breder dan de digital twins die vandaag al veelvuldig toepassing vinden binnen de industrie. “Die digital twins – virtuele voorstellingen van fysieke assets of processen – vormen wel de basis, de bouwstenen voor die nieuwe immersieve wereld. Maar je moet ze connecteren en dat vraagt om een robuuste IoT-infrastructuur die data uit sensoren en apparaten kan capteren om de metaverse te voeden voor analyses en visualisaties. Voeg daar nog een vleugje artificiële intelligentie aan toe en dan kun je de grondslag leggen voor autonome beslissingsprocessen.” 

Software-defined automation

Vangenechten heeft er nog eentje achtergehouden. En niet de minste. “De laatste bouwsteen is volgens ons software-defined automation. De hardware blijft nodig om te interageren met de fysieke wereld, maar het is de software die zal zorgen voor de flexibiliteit die we nodig hebben. Uiteindelijk zien we software evolueren naar een ‘as a service’-model waarbij de klant à la carte zijn functionaliteiten kan kiezen en waar ze in te zetten: de cloud, de edge of zijn eigen productievloer. In de IT-wereld zijn dit soort formules al gemeengoed, voor OT is het een nieuwe trend. We zien dat bedrijven die hun processen al ver gedigitaliseerd hebben, hier het meest voor open staan. Maar ook voor kleinere bedrijven zijn er voordelen wanneer technologie onder operationele kosten valt in plaats van kapitaaluitgaven.”

Voordelen

Verre toekomstmuziek? Allerminst. Siemens bouwt vandaag al met verschillende klanten aan die industrial metaverse die gebruikers in staat stelt om met AR- en VR-technologie te interageren met processen. De voordelen zijn onmiskenbaar. Vangenechten. “Eliminatie van datasilo’s, zodat de data kan vloeien tussen geïntegreerde systemen voor een holistisch overzicht. Toegang tot realtime data om gepast te reageren op operationele problemen. Een hogere efficiëntie en minder kosten door gestroomlijnde processen. De flexibiliteit om zich snel aan te passen aan veranderingen in de markt zonder de hardware te wijzigen. En de mogelijkheid om beter samen te werken als team over verschillende afdelingen heen”, somt ze er enkele op. 

Cyberveiligheid prioriteit

Niet alleen binnen de eigen fabrieksmuren. De kracht van de industrial metaverse zit hem ook in de ruimte die ze biedt om met partners in een ecosysteem samen te werken. “En in de aantrekkingskracht die engineering uitoefent op toekomstige generaties. De techies van morgen ademen software. We moeten hen tonen dat IT en OT samen passen.” Dat wil niet zeggen dat er geen obstakels meer zijn om te overwinnen. De voorwaarde om voldoende te standaardiseren is er zo één. Vangenechten vlagt ook cyberbeveiliging aan als prioriteit. “De bestaande infrastructuur in fabrieken zal vanzelfsprekend een upgrade moeten meekrijgen. Dan denk ik aan edge computing om data efficiënt lokaal te verwerken, maar ook aan betrouwbare connectiviteit. Nieuwe technologie die we dan ook nog moeten integreren met verouderde systemen, want je kunt een proces niet in één keer volledig omgooien. Maar hoe meer verbindingen we leggen, hoe meer IT en OT onder eenzelfde architectuur vallen, hoe meer aandacht we moeten hebben om dat op een cyberveilige manier te doen.”

Onafwendbare evolutie

Staat de procesindustrie hier dan wel om te springen? Een wereld die vaak als conservatief gecategoriseerd wordt. “Hoe minder business-strategieën gewijzigd moeten worden, hoe beter. Dat is al jaren het mantra. Maar de evolutie naar meer software is onafwendbaar met de uitdagingen waar we voor staan. Het is onze job als technologiepartner om die transformatie dan zo soepel mogelijk te laten verlopen voor onze klanten. Niet alleen door de juiste hardware, software en diensten te ontwikkelen, maar ook door met een klant mee te denken over zijn proces, zijn focus. Wat wil hij zelf doen? Wat wil hij als dienst binnen nemen? Het is geen zwart-witverhaal.” 

Data laten stromen

Toch zijn er al mooie succesverhalen die bewijzen wat er zoal kan. “Een vaccinfabriek die zonder operatoren werkt in Afrika, maar vanuit Duitsland aangestuurd wordt”, geeft Vangenechten een voorbeeld waarin Siemens betrokken is. “Een grote uitdaging blijft het delen van data. Met technologiepartners om de juiste businesscase te ontwikkelen of ‘as a service’-modellen mogelijk te maken. Maar ook met iedereen binnen het bedrijf. Je moet data eigenlijk naadloos laten stromen over alle profielen en afdelingen heen vanuit een single source of truth. Iedereen moet die data aangereikt krijgen die nodig zijn om efficiënter te werken. De technologie is er om IP cyberveilig af te schermen, dat blijft altijd eigendom van de klant, maar toch worstelen veel bedrijven hier nog mee. Het is aan ons om ze duidelijk te maken wat het oplevert aan efficiëntiewinst en kostenbesparingen als ze data laten stromen.”

Artificiële intelligentie als hefboom

Maar ook dat zal nog niet het eindstation zijn. De software-defined automation van vandaag zal nog verder versterkt worden met oplossingen op basis van artificiële intelligentie. Op de Hannover Messe kreeg de Siemens Industrial Copilot zijn vuurdoop. Tijdens de afgelopen SPS werd een AI-based Assistant voor operatoren voorgesteld. “We zien artificiële intelligentie als een hefboom om processen te automatiseren en te optimaliseren. De Assistant helpt operatoren om te interageren met machines, bijvoorbeeld om fouten op te lossen, onderhoudstaken uit te voeren of de prestaties te verbeteren. Met de tool GenAI SFC Generation zitten we meer aan de engineeringkant. Deze module creëert sequential functional charts uit prompts. Je krijgt dus een visuele voorstelling van de logica achter een proces waardoor het makkelijker wordt om complexe workflows te beheersen.”

Snel opschalen

Vangenechten ziet al een eerste ‘werf’ waar dit voor toegevoegde waarde kan zorgen. “Door de engineeringfase te automatiseren, kun je heel veel tijd en kosten in projecten gaan besparen bij engineering. Bij de productie van bijvoorbeeld waterstof of andere processen waar een snelle opschaling van de productiecapaciteit nodig is, biedt dit enorme voordelen.”