Partners
Vorige

Laagdrempelige virtuele validatie van industriële controlesystemen

Hoe kan je een naadloze integratie opzetten en onderhouden tussen de reële productie installatie en een virtuele replica?

Virtuele validatie (of Virtual Commissioning) behelst een uitgebreide testfase van de originele stuurprogramma’s (vb. beslissingslogica PLC of MES/WMS planning), bedoeld voor de uiteindelijke productie installatie, op een virtuele replica. In eerste instantie verkort dit de implementatietijd voor nieuwe en aangepaste installaties door het vroegtijdig testen en debuggen van de controlelogica, vooraleer de fysieke installatie beschikbaar is. In een later stadium biedt de virtuele replica ook heel wat opportuniteiten om de impact van optimalisaties offline uit te testen. Na verloop van tijd kan het dagelijks gebruik van de installatie zodanig geëvolueerd zijn dat een aangepaste controlelogica zich opdringt.

Dit project wil de volgende stakeholders mobiliseren en groeperen in Vlaanderen:

  • Machinebouwers en systeemintegratoren, met een focus op kleine en middelgrote bedrijven (KMO) die de mogelijkheden willen bekijken van virtuele validatie van industriële controlesystemen.
  • Productiebedrijven die de beslissingslogica in hun productie installatie willen optimaliseren.
  • Technologie leveranciers en consultancy bedrijven.

Typische struikelblokken zijn:

  • Het opstellen van een virtuele replica van een productie installatie vereist heel wat specifieke expertise die veelal niet binnen de standaard competentie van een automatiserings- of projectingenieur valt. Elke simulatie omgeving heeft zijn eigen object bibliotheken, modelleertechnieken, scripting logica, 3D visualisatiemogelijkheden, enz. Daarnaast is het verzamelen en structureren van de vereiste informatie meestal niet evident zodat specialisten vooral teren op jarenlange ervaring om vlot en flexibel virtuele modellen op te bouwen.
  • Simulatie pakketten bieden typisch voldoende mogelijkheden om virtuele modellen op te bouwen en ermee te experimenteren, maar de integratie van bestaande controlesystemen en -strategieën is veelal complex. Een eerste optie is het omvormen van bestaande controlelogica (allerhande PLC, MES, WMS programma's) naar de specifieke scripting taal. Dit impliceert echter dat alle controlelogica tot in detail gekend moet zijn door de simulatie expert. Bovendien zijn de scripting mogelijkheden vaak zodanig basis dat het bijzonder complex wordt om de controlestrategieën te integreren. Een tweede optie is een koppeling voorzien naar bestaande controlesystemen vanuit de simulatie omgeving. Deze aanpak vereist minder codeerwerk, maar er is nog steeds nood aan een handmatige integratie (vertaalslag) voor elk type controlesysteem. Een standaard integratieaanpak, bij voorkeur gebaseerd op een industriële standaard, zou dit probleem grotendeels kunnen verhelpen.
  • Een virtueel model, opgebouwd bij projectstart ter validatie, wordt vaak niet voldoende onderhouden zodat het in een later stadium geen verdere diensten kan bewijzen. Nochtans kan het model, mits een beperkte inspanning om het up-to-date te houden, later nog ingezet worden om het effect van structurele of controle-technische aanpassingen uit te testen.
  • Heel wat beslissingslogica berust op de menselijke intelligentie en ervaring. Het documenteren en integreren van deze logica (vb. verloop teammeetings, analyses via spreadsheets) is een complex proces. Bij het bepalen van het niveau van detail moet een balans gevonden worden tussen complexiteit en realisme.