Steel 4.0 levert Tata data op elke plek in het proces

Tata Steel werkt binnen zijn Steel 4.0-programma op diverse manieren aan Industry 4.0-technologie, zoals digitalisering en robotisering, advanced analytics, ICT-infrastructuur, draadloze metingen en projecten in het kader van Smart Industry NL. Een belangrijke is Digitalised Asset Management (DAM). Met DAM kan alle real-time verzamelde data binnen de staalproductieketen zo ingezet worden dat er snellere en betere beslissingen zijn te nemen.

Volgens Gédo Kuiper, projectleider van het Steel 4.0-programma bij de R&D-afdeling van Tata Steel, is predictive maintenance een van de meest vooraanstaande ontwikkelingen binnen Industry 4.0 omdat onderhoud op het meest optimale moment kan worden uitgevoerd. Bovendien haakt DAM in op het koppelen van de conditie van de installatie met die van de productieplanning, de productiviteit en de productkwaliteit, zo vertelt Kuiper: “We moeten die informatie ook integreren met de volumes die we willen draaien of specifieke campagnes die we gaan produceren.”

Deze eerste stap, de integratie van DAM op de lokale installaties bij Tata Steel, noemt Kuiper de verticale integratie. Daarmee verminderen onder andere de onderhoudskosten en, dankzij een betere diagnose, kan de oorzaak van bijvoorbeeld productiefouten sneller achterhaald worden. Tevens is het doel om betere beslissingen te nemen over al dan niet benodigde acties en de timing daarvan. Dat loont al snel, omdat bedrijven als Tata Steel sterk ordergestuurd werken.

In de tweede fase, de horizontale integratie van processen in de productieketen, zullen alle processen aan elkaar worden geregen. De data van elk tussenproduct is zo continu en in real-time beschikbaar. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het bereiken van het gewenste eindproduct, omdat er voor Tata Steel meer opties ontstaan en eventuele afwijkingen in het tussenproduct later in het proces te corrigeren.

Als laatste stap is er de mogelijkheid om de productieprocessen ook nog te koppelen met de businessprocessen. Dit kan in potentie korte levertijden opleveren of het imago laten ontstaan van een leverancier die stipt levert. Kuiper noemt dit de transversale integratie.

Basisvoorwaarden

Bij het implementeren van Industry 4.0-elementen in een grote onderneming als Tata Steel komt veel kijken. Belangrijk noemt Kuiper het ‘digitale fundament’: “Je hebt een goed digitaal fundament nodig. In de staalindustrie zijn de werkwijzes gefragmenteerd en er zijn heel veel workflows waarbinnen mensen informatie doorgeven of creëren. Er zijn nu ook stappen ondernomen om dat ook goed op orde te krijgen.”

Interessant is het toepassen van machinaal leren (deep learning) bij het classificeren van producten. Met deze deep learning-technologie hoopt Tata Steel tal van productiefouten op bijvoorbeeld een batch staal te kwalificeren. “Denk aan het classificeren van fouten op basis van lengte breedte, vorm, kleur. Dat is een gigantische taak”, vertelt Kuiper.

Industry 4.0 helpt Tata Steel ook om zijn duurzaamheidsdoelstellingen te behalen. “De voor de hand liggende is dat je alles in een keer goed doet. Zo voorkom je afval op meerdere gebieden, energetisch en qua materiaal”, legt Kuiper uit. “Ook kun je je energieverbruik en je grondstofgebruik vergaand optimaliseren doordat je apparaten krapper kunt inregelen.”

De rapple ontwikkelingen in technologie gebruikt Tata Steel ook om de productcontrole naar de klant toe te verbeteren. Zo levert het bedrijf metadata mee bij elke nieuwe rol staal. Daarin zijn de specifieke producteigenschappen vastgelegd, zoals de stevigheid en de ruwheid van het oppervlak. En dankzij robotica rijden in de productieomgevingen al diverse autonome voertuigen rond, terwijl ook kraanbewegingen vergaand geautomatiseerd zijn of gaan worden.

Data overload voorkomen

Uitdagingen zijn er ook, zoals een enorme hoeveelheid data die verzameld wordt. Zo moet na het inwinnen eerst de kwaliteit van de data worden vastgesteld. “Daarnaast proberen we bij iedereen het niveau van data-analyse omhoog te krikken, zodat ze weten hoe ze met data om moeten gaan”, zegt Kuiper.

Specifieker bij procesbeheersing en het werk van operators, die door vergaande automatisering steeds verder van het directe proces komen af te staan, wordt er gekeken naar het aanbieden van andere interfaces. Tenslotte is Tata Steel, in samenwerking met internationale partijen en universiteiten, bezig om een blauwdruk op te stellen zodat operators binnen Europa opleidingen kunnen krijgen die meer rekening houden met toekomstige ontwikkelingen.

Gédo Kuiper zal op 15 maart de afsluitende plenaire lezing verzorgen tijdens Industrial Ethernet.