Hypercog: nieuwe stap in slimme fabriekssystemen

Hypercog heeft de industriële sector een impuls gegeven door een innovatief cyber-fysiek systeem te ontwikkelen. Dit systeem elimineert traditionele hiërarchische informatiesystemen en bevordert een slimmere aanpak in productieprocessen. Het project begon vier jaar geleden met als doel te laten zien hoe cyber-fysieke systemen en geavanceerde data-analysetechnieken, gebaseerd op kunstmatige intelligentie, ingezet kunnen worden om de Europese procesindustrie efficiënter en competitiever te maken. Door data optimaal te benutten, heeft het project bewezen deze doelen te kunnen bereiken. Hypercog wordt gefinancierd door de EU.

Knooppunten netwerk Hypercog

Hypercog werkt met een netwerk van onderling verbonden digitale knooppunten, zonder dat hiërarchische lagen nodig zijn. Elk knooppunt kan direct communiceren met een ander, ongeacht zijn functie binnen het systeem. Dit vervangt het traditionele informatiesysteem door een flexibeler netwerk van cyber-fysieke knooppunten. Dit netwerkgedreven model onderscheidt zich van het Referentie Architectuurmodel voor Industrie 4.0 (RAMI 4.0) door het vermogen om realtime datastromen op te halen. Dankzij hun hoge rekenkracht kunnen deze knooppunten sensoren aansturen, kennis vergaren en cognitieve beslissingen nemen. Dit stelt het Hypercog systeem in staat om snel te reageren op veranderende situaties in de productieomgeving.

De verschillende knooppunten voeren uiteenlopende taken uit, zoals het luisteren naar gegevens, het opslaan van informatie of het uitvoeren van berekeningen. Het combineren van deze knooppunten creëert complexe verbindingen die voldoen aan de communicatiebehoeften van industriële bedrijven. Dit biedt aanzienlijke verbeteringen in efficiëntie, kostenreductie en vermindering van de CO2-uitstoot.

Drie industriële toepassingen getest

De afgelopen vier jaar heeft Hypercog zich gericht op het testen en valideren van zijn technologie in drie belangrijke industriële sectoren: staal, cement en chemische productie. Onderzoekers verzamelden data voor elk van deze toepassingen en ontwikkelden modellen en optimalisatie-algoritmen om de intelligente productieplanning te verbeteren. Er werd ook een monitoringsysteem ontworpen dat de communicatie tussen knooppunten analyseerde om mogelijke problemen te identificeren en ervoor te zorgen dat het systeem correct werkte.

Het project verminderde aanzienlijk afval, energieverbruik en het gebruik van oplosmiddelen binnen deze sectoren. Bovendien zijn twee marktklare oplossingen gecreëerd: een softwarepakket voor het implementeren van industriële cyber-fysieke systemen en een blockchain-tool voor supply chain management en traceerbaarheid.

Blockchain voor traceerbaarheid van activa

Naast het cyber-fysieke systeem ontwikkelde Hypercog ook een blockchain-tool voor het beheer en de traceerbaarheid van de toeleveringsketen. Slak uit het staalproductieproces hergebruiken in cementproductie vermindert bijvoorbeeld afval en bevordert de circulaire economie. Cementbedrijven negeren dit bijproduct echter vaak vanwege de onzekerheid over de kwaliteit, waardoor ze sneller kiezen voor andere grondstoffen.

De nieuwe blockchain-tool maakt het mogelijk voor alle betrokken partijen om elke stap van het proces in realtime te volgen. Dit geeft leveranciers en klanten meer vertrouwen, doordat er een gedeeld inzicht is in de kwaliteit van producten zoals slak. Deze innovatie zorgt voor meer transparantie en optimalisatie in de toeleveringsketen, wat leidt tot meer efficiëntie en kostenbesparingen.

Hypercog met levenscyclusanalyse in realtime

Een ander belangrijk aspect van het project was de integratie van levenscyclusanalyse (LCA) in het systeem. Een innovatieve toevoeging was het integreren van geavanceerde LCA-modellen in een knooppunt binnen het cyber-fysieke systeem. Dit helpt bij het nemen van beter onderbouwde beslissingen op fabrieksniveau door milieu-, sociale en economische aspecten in realtime mee te nemen. De gevolgen van beslissingen worden direct zichtbaar voor operators. Dit is een grote verbetering ten opzichte van huidige praktijken, waarbij vaak algemene data worden gebruikt om de footprint te berekenen.

Training voor industriële werknemers

Een belangrijk onderdeel van het project was de aandacht voor de menselijke factor. Er werd gekeken naar de competentieverschillen van werknemers, en voor twintig werknemers op drie locaties werd gespecialiseerde training ontwikkeld. Daarnaast is er trainingsmateriaal gemaakt over cyber-fysieke systemen dat beschikbaar is voor studenten. Zo draagt Hypercog niet alleen bij aan milieuwinst, maar ook aan de opleiding en het levenslang leren van werknemers in de digitaliseringsindustrie.