Minder productiestilstand, hogere prestaties
In fabrieken waarin al vele decennia dezelfde productsoorten worden geproduceerd staan vaak unieke speciaalmachines die cruciale bewerkingen voor hun rekening nemen. Valt zo’n machine uit, dan ligt de complete productie stil. Als defecte onderdelen bovendien niet meer leverbaar zijn en/of niet snel gerepareerd kunnen worden, kan het zo maar weken tot maanden duren voordat de productie weer op gang komt. Productiestilstand kost veel geld, terwijl men hierdoor ook klanten kan verliezen. Experts van EKB, een landelijke dienstverlener op het gebied van industriële automatisering, schreven daar een whitepaper over en leggen uit hoe productiestilstand is te voorkomen door onder meer professioneel uitgevoerd asset management en strategisch geplande mechanische, elektrische en digitale retrofits.
In feite is het voor alle productiemiddelen noodzakelijk om een goed beeld te hebben van de actuele status. Wat staat er precies aan machines en systemen? Zijn dat standaard- of speciaalmachines? Uit welke componenten zijn die opgebouwd, hoe staat het met de besturingen en de software? Is daar documentatie van? Zijn essentiële componenten zoals sensoren, (servo)motoren, drives, cilinders en geleidingen nog in dezelfde uitvoering beschikbaar en zo ja, hoe snel kun je die dan in huis hebben? Duurt dat te lang, dan is het zinvol om die componenten op voorraad te houden zodat deze bij een storing onmiddellijk vervangen kunnen worden zonder dat er aanpassingen nodig zijn. Van besturingssoftware moet bekend zijn of er recente back-ups zijn en of de hard- en software nog door de leverancier worden ondersteund. Is dit niet het geval en blijken elektrische en mechanische onderdelen niet meer in dezelfde uitvoering leverbaar, dan staat bij uitval direct de productie stil — en dat vaak langdurig. Door het nauwkeurig inventariseren van de installed base wordt het risico op kostbare fabrieksstilstand in beeld gebracht. Dat risico is vaak aanzienlijk groter dan men denkt.
Nieuw of retrofitten?
In de praktijk komen we speciaalmachines tegen van dertig, veertig en soms zelfs vijftig jaar oud. Ze vormen niet zelden de spil in het totale productieproces, terwijl up-to-date documentatie en reserveonderdelen meestal niet meer voorhanden zijn. Zodra iets defect raakt, ontstaat direct een serieus probleem. Nieuw bouwen is vaak geen optie omdat dit ten eerste heel erg duur is en bovendien vele maanden in beslag neemt. Retrofitten is dan de ideale oplossing. Speciaalmachines stammen vaak uit een tijdperk waarin oerdegelijk werd gebouwd: solide gietijzeren of gelaste stalen frameconstructies met overbemeten aandrijvingen en geleidingen. Dergelijke machines kunnen door middel van een goed geplande en in fasen uitgevoerde retrofit weer ‘beter dan nieuw’ worden gemaakt. Dit tegen een aanzienlijk lagere investering in vergelijking met nieuwbouw, terwijl een retrofit ook in een veel korter tijdsbestek kan worden gerealiseerd.
Basic of upgrade?
Een defecte machine kan met een basic-retrofit worden teruggebracht in de oorspronkelijke functionele staat. In de aanloop naar een retrofit-beslissing wordt echter vaak gevraagd: ‘Als we dan toch bezig zijn, kunnen we de machine dan ook functioneel upgraden?’ Dat kan. Daarbij wordt ontworpen en ge-engineerd op basis van de specifieke wensen van de organisatie. Denk aan verbeteringen op het gebied van nauwkeurigheid, snelheid, (omstel)flexibiliteit, veiligheid en digitalisering/automatisering. Ook kan de integratie van industriële robots in bestaande productielijnen de productiesnelheid verhogen, arbeidskosten verlagen en de nauwkeurigheid verbeteren. Flexibele, collaboratieve robots (Cobots) en industriële robots kunnen vaak worden toegevoegd aan bestaande machines om taken als assemblage, inspectie (meten) en handling te automatiseren. Dit speelt ook in op de beschikbaarheid van personeel in een vergrijzend personeelsbestand. Door handmatige verstellingen en handelingen te mechaniseren/automatiseren wordt de productie minder man-afhankelijk, wat vaak ook kwaliteits- en snelheidsvoordelen oplevert.
Digitale upgrades
Speciaalmachines kunnen niet alleen functioneel worden geüpgraded, maar ook qua veiligheid en digitalisering ‘future-proof’ worden gemaakt. Hierbij gaat het bijvoorbeeld om hard- en software gerelateerde aspecten zoals IoT, Augmented- en Virtual Reality, cybersecurity, AI, Edge Computing en Cloud-integratie. Wanneer machines worden voorzien van nieuwe generaties elektrische en digitale componenten (servo’s, sensoren, drives, PLC’s, etc.) wordt het mogelijk om ze remote uit te lezen en te bewaken. Via datacollectie kunnen gerichte gegevens worden verzameld die de basis vormen voor track & trace doeleinden, prestatieanalyse, en predictive maintenance. Door meer gebruik te maken van sensortechnologie en IoT kunnen bedrijven een slimme, ‘connected productieomgeving’ creëren met een hogere output en lagere operationele kosten.
Veiligheid en gezondheid
Veel oudere machines schieten qua veiligheid en ergonomie tekort. Hoewel ze vaak nog voldoen aan de destijds geldende normen, is het meestal wenselijk om de veiligheid op een hoger niveau te brengen. Met retrofitting kunnen oudere machines worden voorzien van geavanceerde veiligheidsfuncties die ze veiliger maken voor mens en milieu en laten voldoen aan de nieuwste veiligheidsnormen. Ook wordt zo tijdig ingespeeld op veranderingen in (Europese) regelgeving. Verder kan retrofitting bijdragen aan een verbeterde aanpasbaarheid van machines, bijvoorbeeld door upgrades van besturingssystemen, interfaces, software of communicatieprotocollen waardoor machines makkelijker kunnen worden geïntegreerd in nieuwe productieomgevingen.
Een andere belangrijke overweging betreft de strengere milieueisen en -normen. Een hierop afgestemde retrofit kan emissies verlagen, afvalproductie verminderen en de energie-efficiëntie verbeteren. Oude elektromotoren worden bijvoorbeeld vervangen door nieuwe, zeer efficiënte IE4-motoren met een rendement tot 97%, terwijl oude motoren vaak niet verder kwamen dan 75%. Vooral bij 24/7-productie kan dit een enorm verschil maken in het elektriciteitsverbruik. Ook elektrische lineaire actuatoren kunnen een aantrekkelijk alternatief zijn voor pneumatische cilinders, die veel dure perslucht verbruiken. De introductie van frequentieregelaars, waarmee aandrijvingen toerengeregeld worden, kan eveneens het energiegebruik aanzienlijk verlagen. Naast de financiële voordelen dragen deze maatregelen ook bij aan het behalen van wettelijk verplichte energiebesparingsdoelen.
Cybersecurity
Cybersecurity is een steeds belangrijker thema. Steeds meer systemen zijn verbonden met internet, bijvoorbeeld voor remote access en gegevensuitwisseling naar en vanuit de Cloud of voor communicatie binnen het bedrijf in het kader van predictive maintenance, tracking & tracing of productieoptimalisatie. Netwerken die onvoldoende beveiligd zijn, lopen risico op cyberaanvallen, met mogelijk grote operationele, financiële en imagoschade tot gevolg. Productiemiddelen die zijn gekoppeld aan netwerken dienen bovendien te voldoen aan de nieuwe NIS2-wetgeving. Cybersecurity-maatregelen zoals firewalls, antivirussoftware, encryptie, segmentatie van netwerken, regelmatige updates en het periodiek wijzigen van wachtwoorden zijn daarom essentieel.
Investeringsplaatje
Bedrijven willen vooraf een gedetailleerd overzicht van de kosten van een retrofit om een verantwoorde keuze te kunnen maken tussen een basic-retrofit, een uitgebreide retrofit of de aanschaf van een nieuwe machine. In veel gevallen is retrofit echter financieel én qua projectduur de meest aantrekkelijke optie. Een goede aanpak is om het financiële plaatje modulair op te bouwen: startend met een basisretrofit voor de minimale vereisten, en aanvullend met uitbreidingen voor verbeterde functionaliteit en prestaties. Toevoegen van nieuwe functies kan de terugverdientijd verkorten door verhoging van efficiency en productiviteit en verlaging van de energiekosten. Door een goede voorbereiding en strakke coördinatie van alle werkzaamheden kan de retrofit soepel verlopen, met minimale productiestilstand en binnen het afgesproken budget.
Lees hier het volledige whitepaper over retrofit.
Dit artikel is verschenen in Process Control – editie 2 2025.
