Resa till Automationsmässan SPS i Nürnberg: Framtidens Teknologier och Insikter

En vecka i november 2024 (tisdag 12- torsdag 14) gjorde vi i Sustainability Circle vad vi gjort regelbundet de senaste åren. Vi samlade ihop ett gäng nyfikna och framåtlutade medlemmar i vårt nätverk och arrangerade en resa till ett internationellt event av toppklass med innehåll som är relevant för vår kunskapsdomän. Denna gång gick resan till automationsmässan SPS i Nürnberg. www.sps.mesago.com/nuernberg

Deltog på resan gjorde medlemmar från Siemens-Energy, Scania IM och Vossloh.

De senaste åren har vi tyvärr blivit lite luttrade vad gäller att arrangera gruppresor. Vi har alltid proffshjälp av vår resebyrå, men efter pandemin så verkar det som man inte kan resa utan hög beredskap och stort tålamod med ändringar, inställda plan, brist på serviceminded personal etcetera. Även denna gång drabbades vi av ett litet bakslag. En av tre start och landningsbanor i Frankfurt var stängd på grund av ett akut underhåll (ja faktiskt) varför planet från Göteborg var så försenat att anslutningen till Nürnberg missades. Vi blev ombokade via München och med buss från München till Nürnberg.

Alla som har åtminstone rudimentär kunskap om tysk geografi inser att det är en omväg som riskerade att vi förlorade en hel dag på mässan. Men lösningsorienterade som vi oftast är som ingenjörer och tekniker, undersökte vi tåg, hyrbil och kom fram till att med en direkt taxi Frankfurt till Nürnberg skulle vi ändå hinna tillbringa eftermiddagen dag 1 på mässan och ansluta till våra kompisar som lyckats flyga i tid via Stockholm och Köpenhamn. Till slut visade det sig att vi bara anlände någon timme senare än ursprungligen var tänkt till mässan.

Mässan är som de flesta tyska mässor, snarare en stadsdel än en mässa. Med 15 hallar. Denna gång utgjorde navigeringen en utmaning då det inte på traditionellt vis kanske var raka led och numrering utan som framgår av kartan fanns också vägar på diagonalen. Som vanligt gällde dock att om bussen skulle gå från Entree ost vid 17.30 fick man inte komma på det för nära inpå om man var i andra änden av området då det tog en dryg kvart att bara gå från ena änden till den andra.

Skälet att vi valde åka till denna mässa var att den har fokus på automation och automation ju är en av de principer vi menar särskilt är viktiga för en hållbar produktion.

Men en insikt som kom till mig var att även om det handlar om automation så behövs en fantastisk mängd prylar. Skärmar och system och specialbyggda automationslösningar, var det jag tänkte och såg framför mig.

Men av de 15 hallarna så fanns det flera förstås med detaljer som sladdar och kontakter, lampor och säkerhet, styrskåp -tillverkning, skydd, miljö, kraft, en hel hall med olika sorters styrskåp.

En hel hall med PLC. En spaning är att PLC inte kommer att försvinna. Även om virtualisering och it lösningar kommer att ersätta många PLC system, så kommer säkerhetskraven göra att ett separat PLC system fortsatt finns. Det är ett bra sätt att garantera att säkerhetsfunktioner för att skydda personal och miljö fortsatt fungerar även om anläggningen drabbas av olika störningar eller yttre påverkan.

En annan insikt är att för 3-5 år sedan var det uppseendeväckande med automation och robotar i montrarna, nu har precis alla en cobot i sin monter.

Vid flera tillfällen försökte jag utmana utställarna om framtiden. Med en sensortillverkare, (www.baumer.com), vad för sensorer kommer vi att ha i framtiden? Vilka egenskaper som vi inte kunnat analysera på grund av att vi saknar sensorer kommer vi i framtiden att kunna ta hänsyn till? Inga nya insikter kom till mig men kanske för att de som bemannar montrarna är mest intresserade av att sälja befintligt sortiment. Eller bara just otur med fel person.

Eller hos en säkerhetstillverkare, (www.pizzato.com), om bryt och lås som är en av våra viktigaste funktioner för ett säkert arbete, kommer den digitala tekniken att ge nya produkter och mer säkerhet?

Det var slående att just kring säkerhet så var svaret nej, det var fortsatt samma lösning med en ögla där man med sitt eget hänglås spärrar grinden och startsensorerna som är sista fronten i säkerheten. Kanske är det ändå logiskt att särskilt det säkra alltid måste vara det enkla.

Vi har i många år pratat om att IT och OT konvergerar. Det vill säga att de system som historiskt använts för processkontroll blir mer liknande IT systemen. Och att den infrastruktur som krävs för OT blir mer liknande IT infrastrukturen. Men jag har en tanke om att vi nu behöver specialisera, kanske särskilt när vi talar om cybersäkerhet. Kraven på OT säkerhetslösningarna är så annorlunda jämfört med IT säkerhetslösningarna att vi skulle må bra av att säga att IT och OT går isär igen. Men inte heller denna tanke, kanske för att den är fel, fick något stöd i någon av de montrar med säkerhetslösningar som jag besökte. Och det fanns många sådana.

Juvelen i kronan på denna mässa var förstås Siemens monter, som inte var en monter utan en hel hall. För egen del var det lite svårt att få koll och överblick och det var otroligt mycket folk, också utställare, som gjorde att det var svårt att komma till. Emellanåt fick jag känslan att en mässa i Tyskland också är ett tillfälle att samla företaget och internutbilda. Vilket förstås är viktigt och enkelt att förstå, att det för ett företag som tex Siemens kan vara en utmaning. Men som besökare utan stor inköpsportfölj kände jag mig inte alltid sedd.

Förutom att vandra runt och skapa sig en generell blick av vad som visas, och prata om framtiden med representanter för olika företag så är att lyssna på scenprogrammet en spännande del av att ett mässbesök.

På en sådan här stor mässa fanns det förstås flera scener och också flera utställare som hade egna scener i sina montrar. Här kommer en redovisning av de scenpunkter jag följde:

Applying deep learning for condition-based maintenance in factory automation

Applying deep learning for condition-based maintenance in factory automation,

Tom Hammerbacher, Manager Digital Factory, Phoenix Contact Electronics.

Deep learning is used in factory automation to detect anomalies and monitor machine status in order to increase productivity.

Deep learning methods achieve amazing results in many disciplines such as computer vision or natural language processing. In factory automation, deep learning is used to detect anomalies and monitor machine health to increase productivity. In practice, we have to overcome several challenges: low-quality datasets, lack of domain knowledge and lack of standards for performance metrics. In this session, we will explain the use of open-source frameworks and configurable deep learning tools to create a condition-based maintenance system.

Målet är produktivitet, hållbarhet och säkerhet. Metoden behöver vara skalbar och flexibel och applikationsoberoende.

Ansatsen är att göra tekniken skalbar med en konfigurator för ML – Machine Learning, i en mjukvara som de kallar ML Next, (www.phoenixcontact.com/.../mlnext) i samband med en IOT lösning som de kallar PLC Next. Många gör en proof-of concept och när vi vet att det funkar måste vi hitta sätt att skala snabbt och enkelt. De har förståelse för att det finns olika system och olika datatyper och att det är krävande att få ihop det. De kommer från styrskåp, plc och den fysiska infrastrukturen och vill integrera in i IoT. En fördel är att de är oberoende av olika system, Siemens, ABB, SAP etc och inser att som pryltillverkare måste de vara öppna och relevanta för alla olika system och datayper.

Om man verkligen lyckas med Konfigurera istället för att programmera, så blir ML ett verktyg för domänexperter och inte IT experter.

Digital Transformation: the metamorphosis from industry 4.0 to Manufacturing- X

Digital Transformation: the metamorphosis from industry 4.0 to Manufacturing- X

Jörg Kubas, Senior Alliance Manager, www.industrial.softing.com

The key aspects of this metamorphosis are highlighted and the central importance of comprehensive system expertise is emphasized.

The digital transformation is driving the evolution of Industry 4.0 into an even more advanced concept: Manufacturing- X. This presentation will highlight the key aspects of this metamorphosis, focusing on the central importance of comprehensive system know-how. A particular focus will be on raising awareness of the importance of in-depth system expertise. It will explain why a holistic understanding of networked systems and technologies is essential to realise the full potential of Manufacturing-X.

Denna föreläsning hölls på tyska med simultantolkning till engelska. Fungerade faktiskt riktigt bra, jag blev imponerad av tolkarna.

Bilden visar en översikt av utvecklingen inom digitaliseringen. Och argumenterar för att vi nu måste införa Manufacturing X – ett ekosystem av databaser, för att leverera produktivitet, värde och hållbar utveckling. Autonomitet och Interoperabilitet är viktiga parametrar.

Fortsättningen på Industri 4.0 kallas alltså Manufacturing X – det är det som krävs för att alla skall kunna använda all data sömlöst för att fatta bra beslut. Det pågår en hel rad olika projekt för att skapa hela systemet.

Nyckelprojekt Manufacturing-X, för ett gemensamt, öppet dataekosystem där alla inblandade kan dela data

 1. Aerospace-X: Digitala ekosystem för flygindustrin

2. DAVID: Tvärsnittsprojekt som säkerställer digital interoperabilitet baserat på Asset Administration Shell (AAS).

3. Decide4ECO: Övervägande och utvärdering av hållbarhet

4. Robot-X: Digitalisera produktens livscykel för robotsystem

5. HealthTrack-X: Bygga ett öppet och decentraliserat hälsodataekosystem

5. Semiconductor-X: digitala tvillingar för halvledarindustrin baserad på Gaia-X/Catena-X-arkitekturen

6. Factory-X: Skapa ett öppet dataekosystem för fabriksleverantörer och operatörer baserat på Catena-X

I Sustainability Circle hade vi för några år sedan webbinarium om Catena X

Men digital transformation och utveckling är svårt. Siffror från 2021visar att vi lyckas med 30% av projekten, misslyckas med 36% av projekten och resten är mittemellan, varken eller.

Om vi lyckas och får ihop all data så öppnar sig många attraktiva use cases:

1. Integrerade verktyg och interoperabel teknik

Standardiserad integration av ingenjörsverktyg och lösningar för ingenjörsautomation, dvs att design, utveckling och konstruktion också kan automatiseras.

2. Uppdatering och ändringar

Lösningar för automatiserade och pålitliga uppdateringstjänster och förenklad versionshantering och uppgradering.

3. Samverkande informationslogistik

Lösningar för interoperabla informationsleveranstjänster

4. Tjänsteleverans kopplade till tillstånd:

Process- och tjänsteförbättringar med bibehållen datasuveränitet och kostnadskontroll

5. Modulär produktion

Lösningar för självkörande maskiner (tex 3d printning) och decentraliserad produktion

6 Tillverkning som en tjänst

Digitalisering och automatisering av outsourcad produktion

7. Autonom verksamhet som en tjänst

Lösningar för intelligent fjärrövervakning och drift

8. Spårbarhet

Spårbarhet av historik och förbrukning

9. Energiförbrukning och lasthantering

Lösningar för detaljerad energiövervakning och optimering

10 Reducera koldioxidavtrycket

Lösningar för CO2-transparens längs hela leveranskedjan

11 Cirkulär ekonomi: Lösningar för att utvärdera återtillverkning, renovering och återvinning

För att lyckas med utvecklingen, metamorfosen från Industry 4.0 till Manufacturing-X

behöver man passera 4 utvecklingsstadier:

• Dataförståelse

• Verkliga värdefulla applikationer

• Konkretisering

• Holistiskt sätt att tänka, helhetssyn.

5 förutsättningar för ett framgångsrikt transformationsprojekt:

1. Tydlig måldefinition

2. Konkret, påtagligt och mätbart mervärde

3. Projektet, ansatsen syftar till ett uppnåeligt, skalbart, positivt resultat med potential

4. Anpassning av strukturer och processer till nya förändrade krav, även med stöd av externa partners/konsulter.

5. Mindset utvecklas, det finns förståelse för människor och vad som kan genomföras, organisationen jobbar med förändringsförmågan.

Kostnadspåverkan på kvaliteten av AI projekt:

Datainsamling

1 Datainspelning

2 Datalagring

Dataengineering

3 Datarensning

4 Datakvalitetsbedömning

5 Val av relevanta data

Al Engineering

6 Val av projekt / Use case

7 Genomförande av projekt

8 Värde realisering, förändring

Digital transformation kräver ett nytt sätt att tänka - Ett sätt att tänka som är kompatibelt med digital transformation och som inkluderar förändringen från produktorientering till process- och systemorientering.

• Holistiskt system: Detta kräver en djup förståelse av det ömsesidiga beroendet mellan olika teknologier och koncept.

• Datacentrerat tänkande: Det handlar om att etablera datadrivna beslutsprocesser och att utnyttja potentialen i de insikter som erhållits.

• Databaserat informationsutbyte: OPC UA använder specifika informationsmodeller för att säkerställa interoperabilitet

DDP4.0 the Digital Product Passport for Industry 4.0

DDP4.0 the Digital Product Passport for Industry 4.0

Prof. Dr. Dieter Wegener, VP Siemens Technology

EU inför nya regler för att underlätta att vi rör oss mot en cirkulär ekonomi.

ESPR är regler från EU som kommer att tvinga producenter att bli cirkulära och dela information som underlättar för hela livscykeln. Införs gradvis på olika produktkategorier och batterier är de första som kräver ett DPP från februari 2025.

ESPR står för Ecodesign for Sustainable Products Regulation,

och det är ett regelverk som föreslagits av Europeiska unionen (EU) för att förbättra hållbarheten och miljöprestandan hos produkter som säljs inom EU. ESPR är en central del av EU:s strategi för att främja en cirkulär ekonomi och minska miljöpåverkan från produktion och konsumtion.

### Viktiga mål med ESPR:

1. Design för hållbarhet:

   - Krav på att produkter designas för att vara mer hållbara, reparerbara, återanvändbara och återvinningsbara.

2. Minskning av avfall:

   - Fokus på att öka livslängden på produkter och minimera resursförbrukning samt avfall genom förbättrad produktdesign.

3. Cirkulär ekonomi:

   - Främja återanvändning och återvinning av material för att minska beroendet av nya råvaror och minska miljöpåverkan.

4. Produktpass:

   - Införa ett digitalt produktpass som gör det möjligt att spåra en produkts miljö- och hållbarhetsegenskaper, materialinnehåll och reparationshistorik.

5. Utvidgat ekodesigndirektiv:

   - ESPR bygger vidare på det tidigare Ecodesigndirektivet, som huvudsakligen fokuserade på energieffektivitet, och utvidgar detta till att inkludera alla produktkategorier.

### Vilka produkter omfattas?

ESPR gäller alla fysiska produkter som säljs inom EU, med undantag för livsmedel, djurfoder och medicinska produkter. Reglerna omfattar allt från elektronik och textilier till möbler och byggmaterial.

### Fördelar:

- Miljö: Reducerar koldioxidutsläpp, avfall och resursutnyttjande.

- Ekonomi: Stödjer företag som är tidiga med att anpassa sig till gröna lösningar.

- Konsumenter: Gör produkter mer reparerbara, vilket sparar pengar och främjar hållbar konsumtion.

### ESPR:s status:

Förordningen är en del av EU:s gröna giv (Green Deal) och föreslogs av Europeiska kommissionen i mars 2022. Diskussioner pågår bland EU:s medlemsstater och Europaparlamentet för att implementera reglerna.

### Vad betyder det för företag och organisationer?

Företag behöver:

- Anpassa sina design- och tillverkningsprocesser för att möta ESPR:s krav.

- Förbereda sig för rapporteringskrav kopplade till det digitala produktpasset.

- Samarbeta med leverantörer och partners för att skapa mer hållbara leveranskedjor.

ESPR är alltså en viktig del av EU:s framtida hållbarhetsramverk och sätter en ny standard för hur produkter bör tillverkas och hanteras.

Den som producerar något måste skapa ett system och ett protokoll som är tillgängligt för andra.

När produkten kommer till marknaden måste protokollet/informationen också bli tillgänglig.

Systemet innehåller dels ett DPP protokoll, men också ett DPP registry (på samma sätt som bilregistret). Det kommer att bli en jättedatabas.

Det kommer att komma motsvarande krav på andra produkter så alla behöver engagera sig redan nu.

Systemet kommer innehålla öppen data, men också data som är öppen bara för vissa aktörer, tex tullen.  

När nu alla skall göra för sina produkter behöver systemet också vara designat så man kan konsolidera DPP för sammansatta produkter.

För att få det att fungera behöver man följa två olika standarder, Digital Nameplate som beskriver hur märkningen på produkten skall se ut och läsas och AAS (AssetAdministrationShell) som beskriver hur datan skall lagras så att den skall kunna delas och ingå som underdata i sammansatta produkter.

Det finns också potential för nya tjänster, också vid scanningen, och inte bara protokollet.

Både statisk och dynamisk data kan hanteras. På mässan visas till exempel ett styrskåp där man med denna datastruktur byggt en energimätare som beräknar hela skåpets energikonsumtion baserat på att det kopplar ihop alla delarnas energiförbrukning. Det är dynamisk data. Men också summan av hela systemets CO2 belastning vid produktion, det är statisk data.

När detta är implementerat brett så finns stora förutsättningar för att kostnadseffektivt öka cirkularitet och bygga digitala tvillingar tex.

Ecosystem drive 4.0: Technical challenge of scalability and sustainability

Ecosystem drive 4.0: Technical challenge of scalability and sustainability

Michael Wolff, Jan Hoffman

De två talarna kommer att prata om de tekniska utmaningarna med skalbarhet och implementeringen av Drive 4.0-demonstratorn. Den tekniska implementeringen och dess funktionella struktur samt databasarkitekturen för tjänsteplattformen för datarbasen "Drive 4.0" presenteras.

Ett forskningsprojekt för att förstå hur vi skall kunna koppla ihop våra assets - ett ecosystem för industry 4.0

Mål: Interoperabel och tillverkar oberoende

Steg för steg implementering

Dela data mellan aktörer längs värdekedjan

Nyckelteknologier: Datalake, OPC UA

Utmaningar: Interoperabilitet och Datakvalitet, när olika tillverkares olika interface och data skall mötas. Alla mäter tex olika saker med olika frekvens och olika antal mätpunkter. Så hur skall man synkronisera data över flera tillverkares olika produkter. Så många olika proprietary systems som måste standardiseras, vilket kräver massa jobb och det är svårt inte minst för SMEs.

Siemens monter var som sagt en egen hall där jag tillbringade en eftermiddag.

För att bli ett hållbart digital företag måste man enligt Siemens fokusera på:

·      att kombinera den verkliga och den digitala världen både för produkter och produktion.

·      att skapa en komplett digital tvilling

·      att IT och OT konvergerar

·      att jobba med och skapa digitala trådar

·      Artificiell intelligens

·      Ekosystem/Värdenätverk

·      Industriell cybersäkerhet

Design, realize, optimize är Siemens motto. Som global ledande leverantör vill de alltid ha en End-to-end approach med Maximum transparency

När man får till den digitala tråden så kan man skapa värde genom:

• Accelerated Product Development

• Advanced Machine Engineering

• Smart Manufacturing

Med en digital tvilling kan man spara upp till hälften av materialet och resurserna tack vare ökad kunskap om optimal design och drift.

En hållbarhetsstrategi bör innehålla:

• Decarbonaziation – 30% av globala co2 utsläpp kommer från industrin. Och 90% av företagets utsläpp kommer från supply chain enligt McKinsey.

• Energy Efficiency – 38% av den globala energiförbrukningen kommer från industrin

• Resource efficiency – bara 13% av globalt avfall cirkuleras. Avfall är en brist från designfasen, rätt designat skapas inget avfall. 80% av en produkts miljöpåverkan bestäms under designfasen.

Siemens monter är 3500 m2 och visar bland annat exempel på lösningar där man:

·      ökat anläggningsutnyttjandet med 10% via optimeringar i en digital tvilling

·      15% lägre stopptid tack vare tillståndsövervakning med AI

·      25% färre olyckor tack vare bättre utbildning i den digitala tvillingen

·      kortat utvecklingstiden med 25% för ingenjörsprojekt.

Siemens och AWS visade exempel på en infrastruktur/arkitektur

På det sättet får man en effektiv global struktur

Att få ordning på sin data är en resa, med snabb och stora vinster i början, koppla upp visualisera, jobba med datakvalitet och metadata för att skala

 AWS och Siemens är två stora drakar att luta sig emot

 I ett panelsamtal delades erfarenheter från Siemens egna produktion men också från BMWs produktion:

Siemens Electronic Works Amberg, material flow är en utmaning, the last mile is difficult, trångt för AGV,

Interoperabilitet och innovation är utmaningar

BMW fabriken är en väldigt strukturerad miljö och mycket effektiv. Det finns mer potential i logistik och material flöde och vid hopsättning.

Det finns utmaningar med många olika mjukvaror.

Det är brist på kompetent arbetskraft.

Det börjar bli många olika automationslösningar som alla kräver sin egen expertis.

Visionen är att göra fabriken mer autonom.

Flexible, resilient and sustainable

Designed by and for people

The autonomous factory

Att IT och OT konvergerar är en accelerator mot visionen.

Skall man lyckas med digitalisering måste man se det som ett mjukvaruprojekt, annars blir det fel i genomförandet.

Acceptansen av användarna är också viktig, måste inkluderas redan tidigt i projektet.

Även I Siemens monter fokuserades OT säkerhet

Efterhand som digitaliseringen utvecklas och implementeras så ökar risken eftersom riskytan växer.

IT skyddar data, medan OT skyddar processen, människorna och miljö

För processen och anläggningen är tillgänglighet och uppkoppling fortsatt viktiga värden jämte säkerhet, man måste lösa både och.

Men att övervaka läget i en process är svårt eftersom saker ändras hela tiden.

Productivity, availability, quality är mål för fabriksmänniskor. Inte säkerhet, här måste vi lära oss att fokusera på säkerhet också, utan att tappa de andra.

Real-world Industrial 5G Applications: Key Insights and Lessons Learned

Real-world Industrial 5G Applications: Key Insights and Lessons Learned

Dimitri Block, Technologieentwicklung Elektronik

We present key insghts from real-world industrial 5G applications, highlighting challenges and lessons learned, solutions and opportunities for future-proof connectivity.

Industriell 5G är... REALTID och MOBILT

Störningsfri kommunikation tack vare exklusiva frekvenslicenser möjliggör realtidskommunikation på millisekundnivå i många applikationer.

Exempel på applikationer:  Säkerhetsstopp för trucks rörelse om en människa kommer nära med en 5G-sensor via Modbus

5G-baserad LIDAR-sensor för att utesluta kollisioner med AGV

Industriell 5G är... TÄCKNING MED HÖG ÖVERFÖRINGSKAPACITET

Exklusivt licensierade frekvensband möjliggör högeffektsöverföringar i stora lokaler.

Exempel på applikationer:   Kunden ersatte LoRaWAN baserad GPS-spårning för gaffeltruckar med 5G för live-fleetmanagement och optimering

Sammanfattning:

Industriell 5G är INTE bara efterföljaren till 4G

→ värdefullt och framtidssäkert

→ trådlöst men pålitligt

→ realtid och mobilt

→ täckning med hög överföringskapacitet

Evolution of industrial ethernet topologies

Evolution of industrial ethernet topologies

Volker E Goller, systems applications engineer, Analog devices

Ethernet has evolved from 1970s multi- drop solutions to today's high-speed networks, with Industrial Ethernet introducing unique Line and Ring

topologies crucial for automation. Join us to explore the future of Industrial Ethernet as new technologies like APL, SPE, SPOE, and TSN drive further evolution.

I motsats till stjärntopologierna som finns i IT Ethernet-nätverk, är Industrial Ethernet känt för att förlita sig på linjetopologier.

Dessa topologier gör kabeldragning i skåp, produktionslinjer och produktionsceller enkel.

De är den logiska utvecklingen från de tidigare fältbussarna.

Det kommer dock nu nya tekniker och krav som kommer att förändra industriellt Ethernet och dess topologier.

Varför tvåports Ethernet-enheter?

Konventionell visdom: Med Ethernet behöver vi en switch!

Varför inte slå ihop PLC och switch?

·      Kostnadspress

·      Hur många portar räcker? (skalar inte)

Lösning: Tvåportsswitchar i varje enhet!

Fördelar:

·      Skalbar

·      Kostnaden för switch fördelas på enheterna

·      Passar bra med industriella topologikrav

·      Infrastruktur switch krävs inte för OT-nätverket

·      Lägre kabelkostnad

- Industriellt Ethernet kopplar ihop det fysiska och det digitala med Remote IOs - ett flexibelt, mestadels modulärt gränssnitt för diskreta signaler som digitala in- och utgångar, analoga in- och utgångar - inklusive 4.20mA strömkretsar.

- Även om de är flexibla, kan Remote IO:er vara krångliga att konfigurera och är - i viss mån fortfarande en rest från den pre-fieldbus, diskreta trådbundna eran. För industriell produktion av maskiner och utrustning saknar diskret ledningsdragning skalbarhet.

- Under de senaste 10+ åren erbjuder uppkomsten av I0-Link® ett kostnadseffektivt, standardiserat, digitalt sensor- och ställdongränssnitt som modernt alternativ.

Processindustrin såg ett behov av att möjliggöra industri 4.0-applikationer och användning. Men det dominerande 4..20mA-gränssnittet är inte alls ett flexibelt, digitalt gränssnitt.

HART® introducerades som ett botemedel, men det har fortfarande sina begränsningar.

För att åtgärda problemet tog processindustrin en banbrytande ny väg och skapade:

En fysisk standard för 10MBit/s Ethernet, 10BASE-T1L, som kan täcka upp till 1000m med

en polaritets-agnostisk och strömförsörjande med ett enkelt par Ethernet (SPE) som stöder säker drift - även känd som APL.

Varför är SPE LESS? -Lighter, Easier, Smaller, Stronger

Single Pair Ethernet SPE kommer med flera fördelar

Lättare: Bara ett par, mindre skärmning, mindre plastmantel. Alla enheter som rör sig kommer att gynnas (robotar, men även i tåg och flygplan)

Enklare: Kräver att två trådar sätts ihop. Kan inte missförstå dem eftersom de är polaritetsokänsliga. En snabbare och mer pålitlig installationsprocess

Mindre: Kan använda mindre kontakter och magneter som möjliggör mindre fältenheter

Starkare: böjning är mindre benägen att bryta en SPE-kontakt vilket är bra för robot- och maskinbyggare

 APL-tekniken är mycket attraktiv, eftersom sensorerna nu är en del av Industrial Ethernet

nätverk:

Ett enda nätverksteknikverktyg och direktåtkomst från PLC eller DCA,

Förstärks med kraften i IP, lägga till webbsidor, få tillgång till alla assets i en

enskild säkerhetsdomän.

Det bästa av allt - inga gateways krävs!

10MBit/s är snabbt jämfört med seriella gränssnitt.

Ändå är den enda funktionen från APL som inte behövs inneboende säkerhet! Detta kan göra enheter ännu mer kostnadseffektiva.

Fortfarande bara ett par för båda, data och kraft.

Vissa sensorer och ställdon kan kräva mer bandbredd eller högre realtidsprestanda.

Processautomatisering stannade inte vid 10MBit/s. En nästa generations 100MBit/s standard-100BASE-TIL-är i vardande på IEEE just nu.

Med 100MBit/s och räckvidder på mer än 100m

kan Industrial Ethernet överföra mer data till och från enheter längre bort än någonsin.

Hur är det med "In-Cabinet"-applikationer?

- Det finns system som stöder 10MBit/s SPE-busstopologi på marknaden idag, som använder 10BASE-T1S för att täcka kostnadskänsliga tillämpningar med lägre prestanda.

– Medan bussar har vissa nackdelar, har Ethernet-baserade bussar (delat medium) en plats i framtiden för Industrial Ethernet.

-De viktigaste fördelarna inkluderar enkel kabeldragning och implementeringen med lågt fotavtryck. Detta är en teknik för kostnadskänsliga applikationer med låga realtidskrav.

Industrial 5G – State of the union

Dr Andreas Mueller, Bosch, General chair of 5G-Acia

Visionen är att den 4e industriella revolutionen och 5G nu kommer tillsammans i en 5G fabrik som har:

Högre flexibilitet

Högre effektivitet

Högre produktivitet

Enklare användning

5G-ACIA är en organisation, https://5g-acia.org/, med målet att få ihop OT industrin med IKT branschen.

Huvudmålen för 5G-ACIA

1 Etablera ett gemensamt språk mellan IKT & OT

2 Reflektera OT-behov i standardisering och reglering

3 Analysera hur 5G kan förstärka digitaliseringen, IoT

4 Identifiera relevanta certifierings- och testbehov

5 Utveckla ett hållbart industriellt 5G-ekosystem

6 Marknadsföra industriell 5G över hela världen

5G-ACIA är den globalt ledande organisationen för att driva och forma industriell 5G

Vad har åstadkommits hittills:

·      IKT/OT-samarbete - Att tala samma språk

·      Use cases och krav - Vad behövs/egenskaper?

·      Standardisering - Många funktioner specificerade

·      Privata nätverk - Klara industriella behov

·      Integration av verkstadsgolvet - Studier för att kombinera 5G med TSN, OPC UA, etc.

·      IT-integration - Sömlös integration i företags-IT

·      Testbäddar och PoCs – Praktiska lärdomar från verkliga scenarier

Utvecklingen har inte gått så fort som man trodde på grund av en hönan eller ägget effekt:

 Det finns inga applikationer för det finns inga nätverk och det finns inga nätverk för det finns inga applikationer.

Därför håller man på att skapa en sida där man samlar alla existerande produkter, en demo wall. Den finns inte än men kommer att innehålla Indsutriella 5G routers, Säkerhetslösningar via 5g, och radio lösningar och efterhand mer.

De lanserar begreppet Ambient IoT, som på svenska skulle kunna bli "Omgivande IoT": En teknik där IoT-enheter sömlöst integreras i den industriella miljön för att möjliggöra realtidsdata och smarta lösningar genom 5G-uppkoppling. IoT-lösningar som fungerar osynligt och autonomt i den fysiska miljön, optimerade för att dra nytta av 5G:s höga kapacitet och låga latens.

Omgivande IoT:

Det ger fler möjligheter, stort antal mätpunkter, över stora ytor, till och med globalt

Det ger bättre prestanda, kommunikation över större avstånd >200 m, säkrare kommunikation

Inkluderar fler funktioner, flera olika sensorer, på flera olika punkter till en lägre kostnad.

Leder till snabbare återbetalning, lägre komplexitet och mer homogen lösning.

Exempel applikationer kan vara, övervakning av leveranskedjor från ax till limpa, överaka utrustning över stora ytor, positionering och identifiering, förrådsoptimering med mera, med mera.

Organisationen 5G ACIA fokuserar precis som Sustainability Circle på samarbete tvärs olika sektorer. De traditionella industriella stuprören är inte optimerade för implementeringen av ny teknik. Tex har hamnar och gruvor en del gemensamt hur man kan använda 5G.

5G är på väg från teori till praktik

Privat 5G- ökar nu

Det kommer fler och fler applikationer

Ekosystemutveckling, fler relevanta aktörer

Lösningar och produkter bortom PoCs

Betydande investeringar

Industriell 5G kommer senare än ursprungligen beräknat, men det kommer!

AI-driven Energy Optimization of Machines and Manufacturing Processes

AI-driven Energy Optimization of Machines and Manufacturing Processes

Vesa Klumpp, Managing director Knowtion Gmbh & CTO Shira Tech-Knowtion

Artificial intelligence (AI) is reshaping the manufacturing landscape, driving efficiency, reliability, and sustainability. This presentation delves into Al's transformative role in optimizing energy consumption of machines and manufacturing processes. This allows cost reduction by the use of advanced algorithms and data-driven strategies. We will explore how Al-driven solutions can be used for peak shaving to intelligently manage energy demand and minimize costs. Through real-world examples, you will discover how tailor-made Al solutions are the key to achieving sustainable energy practices and helping businesses thrive in an increasingly eco-conscious world.

Med rätt modell kan man få ut värdefull information ur rå data

Det öppnar många möjligheter och applikationer inom IoT

Dagens industriella utmaningar

·      Europeiska miljöregler för CO2-fotavtryck

o   Målet för minskning av utsläppen ökade till 55 % fram till 2030 (Fit for 55)

·      Ineffektiva tillverkningsprocesser leder till energislöseri, t.ex.:

o   Driftstopp för utrustning

o   Suboptimal lastbalansering

o   Maskiner går på tomgång

·      Mycket data är tillgänglig men utnyttjas inte

o   Data Analytics kan upptäcka mönster och optimera inställningarna därefter

Modern teknik AI kan minska energiförbrukningen och därmed öka tillverkningens hållbarhet i fyra steg:

1. Analysera initiala data

2. Övervaka kontinuerligt

3. Förutsäg framtida resultat

4. Agera och optimera användningen

Det leder till

Minskad energiförbrukning

Minskat CO2-fotavtryck

Ökad OEE

Genom att utveckla, utbilda & implementera skräddarsydda Al-modeller för förutsägelse av framtida energiförbrukning så kan man:

Anpassning till kundspecifika produktionsprocesser eller produkter

Nå högsta möjliga noggrannhet i förutsägelser

Använda befintliga datakällor (särskilt maskindata, sensorer etc.)

Lägga grunden för andra applikationer, som prediktivt underhåll för komplexa system eller produkter

Integrera i befintliga ledningssystem

I presentationen beskrevs 3 kundcase:

·      som tog bort lasttoppar genom att förutsäga dem och ge möjligheter till anpassning av verksamheten för att undvika dem

·      som förutsåg lasten i ett fjärrvärmesystem

·      som optimerade noggranheten i en sensor i ett vindkraftverk för att ge bättre information om driften.

Digitalization with AI: A human centric approach

Digitalization with AI: A human centric approach

Dr Bahram Torabi, senior vice president research and development think tank, Sick Ag.

In the modern era of technological advancement, the intersection of digitalization and artificial intelligence (Al) is revolutionizing the way we live and work. Industrial applications and processes are being rethought and reshaped on a large scale, despite the technology being in its early stages and evolving rapidly. Navigating through the myriad of emerging opportunities, risks, and complexities, this talk emphasizes the significance of adopting a human- centric approach in integrating Al into industrial processes. Following its principles will help industry leaders gain clarity, prioritize human needs and perspectives and ensure the advantages of Al techniques are harnessed responsibly.

Tekniken har utvecklats och samhället har haft olika fokus genom åren från powerpoint -> till individualism och valmöjligheter –> Smart digitalisering, iphone mm -> Industri 4.0 -> Cloud -> Data -> AI. Och den som har varit framgångsrik och lönsam är den som bäst hanterat respektive tid.

Utvecklingen kompliceras nu av att det är korsande värdeflöden, historiskt vertikala flöden delas nu av horisontella plattformar och det blir mer komplicerat.

Data äldre än 6 månader är ofta värdelös om man lever i en innovativ och föränderlig värld.

AI = Data + Compute + Intelligent interface, utan interface och människan borde det inte få vara AI. Då är det bara ML, maskiner.

En av vår tids största utmaningar är ont om kompetens och arbetskraft – människor. Så vi borde göra jobbet roligare för att få dem komma.

Som människor har vi minst 4 roller, fatta beslut, agera, använda, och samla

Digitaliseringen kan ta olika vägar

Autonomi är ML inte AI

En människocentrerad strategi handlar om att använda all tillgänglig och ny teknik för att förbättra bekvämlighet och kapacitet hos de personer som är involverade och påverkas i olika industriella sammanhang. Människorna står i centrum och är de främsta mottagarna av alla insatser.

Lättar att investera i förbättring av AI svårt att investera i förbättring av människor,

Principer för en människocentrerad strategi:

·      Kunskap och visdom innehas av och tillhör människor.

·      Kompetens är en specifik uppsättning kunskaper som gör det möjligt för en människa att lösa problem på ett ansvarsfullt sätt.

·      Värden skapas av människor. De definieras och mäts ytterst av den nytta och tillfredsställelse de ger alla människor som påverkas och är involverade, idag och i framtiden.

·      Källor till data, information och kunskap bör alltid vara tydliga och transparenta.

·      Maskiner ersätter inte men stödjer interaktioner mellan människa och människa. De stödjer för att göra dessa interaktioner mer produktiva och njutbara.

·      Tekniken hjälper människor att förstå data och få kontakt med andra människor. Ökning/spridning av alla människors kunskap, effektivitet och bekvämlighet är målet med tekniken.

·      Alla människor bör inkluderas och bemyndigas att delta i dagens och framtidens värld.

Smart Edge Agents: Integrating Digital Twins and Gen-AI for Advanced Data Integration and insights in industry 4.0

Smart Edge Agents: Integrating Digital Twins and Gen-AI for Advanced Data Integration and insights in industry 4.0

Dr Kristian Schatz, Principal project manager and product owner M&M Software Gmbh

In the evolving landscape of Industry 4.0, product data integration remains a significant challenge due to fragmented systems, scalability, and real-time demands. This presentation explores the synergistic power of Digital Twins and Generative Al in addressing these issues. Digital Twins create virtual replicas of physical assets, enabling real-time monitoring, optimization, and predictive insights. Coupled with Generative Al's advanced capabilities in data analysis and decision-making, this integration enhances interoperability and optimizes processes across complex industrial systems. Through a concept of a smart edge agent, we will demonstrate how this approach improves efficiency, supports predictive maintenance, and fosters innovation, paving the way for next- generation product lifecycle management and intelligent automation.

För att förstå en digital tvilling måste man förstå både den verkliga världen och den fidgitala världen. I den verkliga världen genererar sensorer data. I den digitala världen används mjukvara för analys och optimering.

Det behövs en loop av feedback mellan den verkliga och den digitala världen.

Utmaningar i den verkliga världen är: Data överflöd, hantera stora mängder data. Tidskoordinering, att stämpla olika händelser på samma sätt.

Utmaningar i den digitala världen är: Att skala datahanteringen, det blir mycket data med många tvillingar, Kontinuerlig optimering, parallella och ständiga simuleringar tar stor kapacitet. Interoperabilitet, att få de digitala tvillingarna att prata med varandra.

För att uppnå interoperabilitet krävs att man följer de gemensamma standarderna för datautbyte och kommunikation som Asset Administration Shell (AAS) utvecklats speciellt för att hantera, vilket möjliggör sömlös interaktion över olika digitala ekosystem.

Avslutningsvis så är förstås ett stort värde av en sådan här resa att få umgås och utbyta erfarenheter med smarta människor i en form och på en plats som skiljer sig från vardagen.

Vi brukar försöka bo mysigt, till priset av daglig busstransfer. Den här gången hamnade vi i en kulturell huvudstad, Bayreuth. Känt för den operaintresserade som plats för en årlig Wagner festival. Det sägs att om hotellrummet under mässveckan kostar 90 Euro kostar det 900 Euro under Wagnerfestivalen. Tänk att inte alla tycker att en automationsmässa är livet! Och tänk att vi är många som uppskattar både och!

Auf wiedersehen!

/Henric