Expert Classes 2019

Products such as machines and vehicles are becoming ever smarter and more adaptive due to the impact of digitalization. Exploiting data availability, smart products can now adapt to changes in the product or its environment. This way, a higher degree of autonomous functionality is reached. The trend towards Industry 4.0 will not only highly impact products but also production systems. Because of the request for highly customized products at the cost of series production, factories have to evolve in time. If new types of products are to be manufactured the adaptability of the factory needs to be such that it organizes itself based on the planning systems and the (digital) instructions for manufacturing the products. New technologies (augmented reality, collaborative robots, etc.) are available to assist the operators during the changes and to improve performance on assembly and repair tasks. This presentation will show some success stories of how Industry 4.0 technology is used both to improve products and their production process.

Artificiële intelligentie - sciencefiction die realiteit is geworden - geraakt meer en meer ingeburgerd in ons dagelijks leven. Ook bedrijven beginnen het enorme potentieel van AI in te zien en beseffen dat ze artificiële intelligentie zullen moeten omarmen om concurrentieel te blijven. Deze presentatie zal dieper ingaan op de huidige stand van zaken en de toekomstige evoluties van AI.

Robots en cobots zijn niet meer weg te denken uit het industriële landschap. Ze worden vooral door grote productiebedrijven veelvuldig ingezet om zware en repetitieve arbeidstaken in te vullen. Maar sinds enkele jaren worden ze ook steeds vaker ingezet in kleine en middelgrote productiebedrijven, voor logistieke ondersteuning en productietaken. De ontwikkeling van de hedendaagse robots evolueert snel. Nieuwe materialen, mogelijkheden en inzichten en een aanvaardbare kostprijs maken robots toegankelijk. In TRINITY wordt een Europees expertisenetwerk uitgebouwd om KMO's te ondersteunen bij het vinden en toepassen van geschikte robots. Samen met partners Flanders Make en 3IF.be wordt dat mogelijk gemaakt in Vlaanderen. 

Moderne gebouwen en machines maken steeds meer gebruik van innovatieve technologieën. Materialen worden uiterst creatief en technisch optimaal ingezet. Dit vereist verbindingstechnieken die in staat zijn om aan alle structurele vereisten te voldoen. In dit verband is het gebruik van lijmverbindingen het laatste decennium exponentieel toegenomen. In een context van Industrie 4.0 - interconnectiviteit van machines en processen -  is er gigantisch potentieel om lijmverbindingen 'slimmer' te maken, dit op een aantal niveaus. Ten eerste kunnen op industriële schaal verlijmingsprocessen intelligenter gemaakt worden. Een uiterst sterke automatisatiegraad wordt real time gecombineerd met predictieve numerieke modellen. Automatisch wordt hierbij het verband gelegd tussen productieparameters en de kwaliteit van de gemaakte lijmverbindingen. Bij verlijmde constructies is het verzekeren van de structuurintegriteit en het voorspellen van de levensduur op vandaag een groot knelpunt. Voor windturbines, voertuigen en bouwconstructies houdt het eventueel falen een groot veiligheidsrisico in. Wetenschappelijk onderzoek richt zich daarom op het ontwikkelen van een Digital Twin: een systeem dat in real time de 'gezondheid' van de lijmverbindingen in de constructie opvolgt door gebruik te maken van een uitgekiend sensornetwerk en dat zich baseert op onderliggende zelflerende fysische numerieke modellen.

Tijdens het industrie 4.0 tijdperk, waar digitale technologieën zoals virtual en augmented reality (VR/AR) alomtegenwoordig zijn, wordt meer en meer ingezet op het opbouwen en onderhouden van virtuele tweelingen van fysieke productieresources. Tijdens een “second life” ervaring kan een persoon via een avatar een parallel virtueel leven uitbouwen los van omgevings- of menselijke beperkingen. In analogie hiermee kan een productiesysteem via een virtuele tweeling out-of-the-box denken en experimenteren met scenario’s die in werkelijkheid niet mogelijkheid zijn door allerhande fysieke, functionele of veiligheidsbeperkingen. En daarna, op basis van deze nieuw verworven inzichten, de eigen werking bijsturen. Maar hoe kan je kostenefficiënt een digitale tweeling opzetten en onderhouden van een productieomgeving? En waarvoor en hoe kan je die tweeling dan effectief toepassen?    

Een veiligheidsstudie tijdens de engineeringsfase is essentieel om te komen tot een synergie waarbij beschikbaarheid en functionele veiligheid van productieprocessen elkaar versterken. Om tot dit doel te komen is veiligheidszonering een belangrijk instrument.

Smart manufacturing wordt onder meer gekenmerkt door flexibiliteit en korte omsteltijden. Bij het uitrollen van een safety toepassing is het belangrijk om te kiezen voor een adaptieve veiligheidstechnologie, waarbij snel en efficiënt een nieuw safety concept kan geïmplementeerd worden. Een en ander werd concreet toegepast op een didactische productielijn, waarbij deze leeromgeving voor extra uitdagingen zorgt op vlak van machineveiligheid.

Het beveiligen van traditionele productie-omgevingen gebeurt vaak op een traditionele manier, op basis van isolering en segmentering volgens ISA99/IEC62443. Het toevoegen van IoT sensoren en actuatoren die vaak rechtstreeks met digitale platformen in contact proberen te komen levert nieuwe uitdagingen. Enkele voorbeelden en good practices van een security-aanpak.