Wat als kranen, ’s nachts op eigen houtje, voorbereidend werk zouden kunnen doen?

Wat als kranen in een magazijn – ‘s nachts, op eigen houtje – voorbereidend werk zouden kunnen doen om overdag tijd te winnen? Het zou enorm efficiënt zijn! Om dit te realiseren, moeten echter twee werelden gekoppeld worden die nu nog volledig gescheiden zijn: logistiek en automatisering. Een uitdaging waar Quinaptis, Siemens & Thomas More Hogeschool in Geel samen hun schouders onder zetten. Het resultaat? Een staaltje Industrie 4.0!

In een magazijn worden automatische kranen vaak aangestuurd door programmeerbare controllers (PLC’s).  In datzelfde magazijn kunnen de voorraden beheerd en goederenstromen gepland worden met SAP EWM software. Beide trajecten leveren een stroom aan data op, die -als ze op de juiste manier ingezet worden – de werking van een magazijn kunnen optimaliseren. Het koppelen van de data uit de logistieke wereld aan de data uit de automatiseringswereld maken een enorme efficiëntieslag mogelijk.

Als SAP-specialist werkt Quinaptis al een tijdje aan het verbeteren van de werking van geautomatiseerde magazijnen door onder meer bepaalde taken te plannen en de kranen vooraf bepaalde bewegingen te laten uitvoeren. “Wij werken al langer aan een oplossing om voorraadbeheer en procesautomatisering te koppelen en beide softwares met elkaar te laten ‘praten’, hoofdzakelijk via SAP’s Material Flow System (MFS). Maar als SAP-specialist hebben we slechts beperkte kennis in huis op gebied van automatisatie” vertelt Dieter Baert, Logistics Consultant SAP bij Quinaptis.

Samen met Siemens, marktleider inzake PLC’s, werden verschillende pistes onderzocht om de koppeling tussen SAP EWM en de PLC te realiseren. Er werd een ‘digital twin’ gecreërd van de installatie waardoor een geautomatiseerd magazijn virtueel kon proefdraaien. Eventuele fouten konden op die manier, nog voor de inbedrijfstelling, ontdekt worden en opgelost.

Quinaptis en Siemens zouden dus een reële én een virtuele versie van een magazijn uitwerken, waarbinnen SAP EWM en PLC zouden communiceren en samenwerken. Niet eenvoudig en dus werd het team versterkt met 2 studenten van de Thomas More Hogeschool in Geel, waar werken met PLC’s al jaren een belangrijk onderdeel van de opleiding professionele bachelor elektromechanica is.

Er werd beslist om het probleem zowel hardwarematig als softwarematig aan te pakken. Omdat het uittesten in een echt magazijn, de hardware, niet zo eenvoudig te verwezenlijken is, werkten de studenten met een automatisch miniatuurmagazijn van Fischer Technik, aangestuurd door een PLC. “Dat moest voor de tastbare ‘proof of concept’ dienen. Parallel daarmee gingen we aan de slag met NX-MCD-software om er ook een digitale versie -de ‘digital twin’- van te creëren”, legt Stef Dierickx, een van de bachelorstudenten, uit.

Eerst hebben we dankzij het miniatuurmagazijn de communicatie tussen de SAP-software en de PLC computer verder uitgewerkt en verfijnd. Daarnaast hebben we het magazijn virtueel gereproduceerd. Dat maakte het mogelijk om fouten veel sneller te ontdekken en op te lossen. We konden ook fouten simuleren en zo proactief debuggen ”, voegt collega student Gillian Stevens toe.

Het resultaat van deze aanpak was bijzonder succesvol. Ze leverde een werkbare proof-of concept op. “Met de NX-MCD-simulatietool hebben we niet alleen kunnen verifiëren dat de communicatie SAP EWM/PLC werkt, maar ook dat het concept schaalbaar is en toepasbaar in een echt magazijn, met echte kranen”, zegt Stef Dierickx.

“Meer nog: hetzelfde concept kan worden gebruikt voor de communicatie tussen SAP EWM en PLC’s om andere magazijntoestellen aan te sturen, zoals Automated Guided Vehicles (AGV’s) en robots”, voegt Dieter Baert toe.

An Lietaert, specialist automatisatie bij Siemens België, besluit: “Het project bewees ook dat kennisuitwisseling tussen partijen uit verschillende werelden een vruchtbare kruisbestuiving oplevert: het geheel was hier duidelijk meer dan de som van de delen.