5G en digital twin: de productielijn van morgen

Wanneer een technisch probleem zich voordoet bij een productielijn in een fabriek, moet een operator doorgaans ter plaatse komen voor controle of onderhoud. Dat is niet altijd vanzelfsprekend. In de farmaceutische sector  bijvoorbeeld moet de ruimte daarna weer steriel gemaakt worden, waardoor de productielijn vaak meerdere uren stilligt.

Digitale tweeling

Zou het niet veel makkelijker zijn als de controle, de besturing en het onderhoud van de productielijn op afstand konden gebeuren? Dat is precies wat een digitale tweeling, of digital twin, mogelijk maakt. De gedigitaliseerde kopie van het toestel gedraagt zich virtueel op precies dezelfde manier als het origineel in de echte wereld. Zonder dat er iemand fysiek in dezelfde ruimte aanwezig hoeft te zijn, kunnen machines opgevolgd en aangestuurd worden.

Het Luikse competentiecentrum Technifutur heeft een Industrie 4.0-demonstrator voor zijn opleidingen, waarin een digitale tweeling geïntegreerd is. Quentin Ledent, de verantwoordelijke ingenieur voor Industrie 4.0 bij Technifutur, legt uit: "Die demonstrator is eigenlijk een minifabriek die alle technologieën en methodologieën van Industrie 4.0 samenbrengt. Om hierin een digitale tweeling te integreren, hadden we 5G SA-dekking nodig."

Flexibel en efficiënt met 5G

Orange heeft de benodigde 5G-infrastructuur op de locatie van Technifutur geïnstalleerd. Geert Vanderveken, Customer Solution Architect bij Orange Belgium, legt de opstelling uit: "Op het dak van Technifutur staat een MIMO pickup antenne, die twee verschillende 5G-streams ontvangt van de macrosite. Dit signaal wordt versterkt door een 5G-repeater binnenin het gebouw en verspreid over twee verschillende MIMO-antennes in twee verschillende ruimtes binnen Technifutur. " Het bedrijf B2C Engineering integreerde de 5G-modems van Siemens in de productielijn op het lokale netwerk van Technifutur.

Productielijnen moeten flexibel en efficiënt zijn want de toekomst komt met veel nieuwe uitdagingen en snel veranderende noden. En net op die vlakken biedt 5G een sterke oplossing, aldus Ledent: "5G biedt ons hoge snelheden, een lage latency (de tijd die nodig is om gegevens van het ene eindpunt naar het andere te verzenden) en een sterke beveiliging." Orange Belgium heeft op deze manier al talloze succesvolle 5G-projecten gerealiseerd.

Een belangrijk instrument om deze voordelen te bereiken, is 5G slicing. "Met slicing creëren we een end-to-end beveiligde verbinding tussen twee gebruikersapparaten," legt Geert Vanderveken uit. De apparaten in de productielijn hebben zo een eigen privésnelweg op het 5G-netwerk, afgescheiden van de rest van het netwerk en met gegarandeerde bandbreedte en latency.

Simulaties en flexibele aanpassingen

Een tweede doel van dit project is om aanpassingen aan de productielijn van Technifutur volledig te kunnen simuleren met de digitale tweeling. Productielijnen moeten immers steeds flexibeler worden. De hardware die daarvoor nodig is, is vaak erg prijzig. Via de digitale tweeling kan Technifutur analyseren of de aanpassingen de juiste impact hebben nog voor ze de investering maken.

De technologie is draadloos. De OT-infrastructuur verbindt onmiddellijk met 5G zonder dat er bekabeling gelegd moet worden. Ook dat is een groot voordeel wanneer er aanpassingen moeten gebeuren. Nieuwe bekabeling is niet nodig, zolang er op die locatie al 5G-dekking is. Op deze manier ondersteunt Orange Belgium de inspanningen van Technifutur om de fabriek van morgen te creëren.