Loading

De bouwstenen van Print 4.0

Industrie 4.0 staat op het punt de manier te veranderen waarop drukkerijen de bestellingen van hun klanten produceren en drukken. Het is gebouwd op negen technologische pijlers om een intelligente omgeving te bieden voor de slimme fabrieken en drukkerijen van de toekomst. (Smart factories)

Figuur 1 – De bouwstenen van Print 4.0

Cyber ​​Physical System, de reactorkern van de Smart Print Shop 4.0 van de toekomst

Dit zal mogelijk zijn door het gebruik van cyber fysieke systemen (CPS), systemen en processen die communiceren met machines en/ of mensen (binnen en buiten de bedrijfsgrenzen) om een ​​intelligent productiesysteem te bieden in de hele waardeketen (value chain). Volgens de definitie van Industry Platform 4.0 omvatten "cyber fysische systemen (CPS) ingebedde systemen, productieprocessen, technische logistiek, coördinatie- en beheerprocessen, evenals internetdiensten die sensoren gebruiken om gegevens op te halen en te reageren op fysieke processen via actuatoren (. Ze zijn met elkaar verbonden via digitale netwerken, gebruiken alle data en diensten die wereldwijd beschikbaar zijn en profiteren van mens-machine-interfaces. Met behulp van deze systemen zullen bedrijven en dus drukkerijen in de toekomst wereldwijde netwerken kunnen opzetten voor integratie van hun machines, in magazijnen en productiefaciliteiten.

Verrassend genoeg is het concept van CPS in de grafische industrie overgenomen door Duitse offsetpersfabrikanten. De fabrikanten Koenig & Bauer en Heidelberg zijn zeer actief op dit gebied. Allerlei sensoren, geïntegreerd in hun machines, effenen de weg met name voor adaptieve apparatuur die slijtage, afwijkingen of storingen in het fabricageproces kunnen detecteren en instellingen kunnen wijzigen om ervoor te zorgen dat het gewenste productieniveau wordt bereikt. Speedmaster XL-persen bevatten bijvoorbeeld zo'n 3.000 sensoren. Eén enkele machine kan tot 500 miljoen gegevens per jaar verzamelen, die worden onderworpen aan algoritmen voor prospectieve analyse.

Het CPS-concept is niet alleen voorbehouden aan drukpersen, maar ook aan alle andere productie-randapparatuur. Het afwerkingsproces is ook geautomatiseerd om handmatige tussenkomsten tot een strikt minimum te beperken, zowel tijdens als tussen de productieruns.

Deze nieuwe machines zijn niet langer alleen maar verbonden met een eigen afstandsbedieningsstation, maar zijn verbonden met het hele bedrijf, te beginnen met de andere productiemiddelen, of zelfs met de producten zelf, die informatie kunnen bevatten over de voortgang van hun fabricage en de machineparameters die daarmee overeenkomen. Een afwerkingsmachine past zichzelf automatisch aan, zonder te stoppen of menselijke tussenkomst, alleen door de informatie van het afdrukvel te scannen.

In de context van een “productie” betekent dit dat de werkvloerinformatie in hoge mate gesynchroniseerd is. Dit maakt een geheel nieuw niveau van controle, monitoring, transparantie en efficiëntie mogelijk in de print-, afwerkings- en productieprocessen bij andere of aangesloten productiebedrijven.

Dankzij CPS zal de drukkerij van morgen bestaan ​​uit intelligente productie-eenheden die hun status en fabricagebeperkingen in realtime zullen kennen. Elke productiemodule zal de informatie kunnen verkrijgen die nodig is om autonoom beslissingen te nemen.

Cloud computing

Een groot aantal diensten en applicaties die momenteel door de professionals in de grafische industrie worden gebruikt, worden nu via de Cloud, dus via internet geleverd. Software voor paginalay-out of beeldbewerking, zoals Adobe ‘s Creative Cloud of kleurbeheerservices en prestatiebenchmarking-toepassingen om nieuwe drukpersen aan te drijven, blijven evolueren naar cloudoplossingen.

De Cloud stelt deze professionals in staat om de bronnen te gebruiken volgens hun behoeften, inclusief hardware, software, infrastructuurbronnen, enz., met daarbij gebruik te maken van automatische updates en talrijke services die ze hierdoor makkelijk kunnen aanbieden.

Cloud computing wordt aanbevolen voor realtime gegevensuitwisseling en dus voor het creëren van een geïntegreerde en op samenwerking gebaseerde digitale omgeving die betere connectiviteit tussen belanghebbenden en realtime zichtbaarheid van gegevens mogelijk maakt. Hierdoor wordt proactief beheer van de toeleveringsketen mogelijk.

Het industriële internet der dingen en diensten geïntegreerd in productieprocessen

Het “Industrial Internet of Things” (IIOT) wordt geassocieerd met het concept van een virtuele wereld. IIOT is een subset van IoT, dat zich richt op de industriële automatisering, apparaat communicatie, gegevensstroom, apparaat beheer, apparaat integratie en voorspellende analyses.

IoT helpt de complexiteit van machine-to-machine-communicatie te verminderen en maakt gegevensverzameling en -analyse mogelijk met behulp van strategisch geplaatste sensoren, zoals die worden aangetroffen op nieuwe drukpersen of afwerkingsapparatuur die tegenwoordig meer en meer op de markt komt.

Met het internet der dingen en diensten is het ook mogelijk om voorheen geïsoleerde elementen van de productielijn te koppelen via RFID-chips (radiofrequentie-identificatie) of zogenaamde minitransponders. Dit betekent dat elke afdruk nu ingebedde digitale informatie kan bevatten, die kan worden gedeeld door radiosignalen terwijl deze langs de grafische keten reist. Het opnemen van radiofrequentie-identificatoren (RFID) is al aan de gang in sommige fysieke boeken voor voorraadbeheer of in verpakkingen om bepaalde producten te kunnen volgen (track & trace).

Data, de essentiële grondstof voor de drukker/printer van de toekomst

In de Smart Print Shop 4.0 van de toekomst zal de essentiële grondstof niet langer papier of inkt zijn, maar DATA. Gegevens die machine aan machine koppelen, machines aan fabrieksomgevingen, fabrieksomgevingen aan beheersystemen en beheersystemen aan klanten.

Elke stap in de nieuwe processen zal gegevens genereren en alles zal worden vastgelegd door sensoren op de machines (afdrukken, afwerking, postverwerking, enz.) Deze worden dan geanalyseerd om de productievolgorde zo efficiënt, kosteneffectief en zo winstgevend mogelijk te maken, of om real-time inzicht te krijgen in prescriptief onderhoud.

Eén van de uitdagingen voor de slimme drukkerij 4.0 van de toekomst zal zijn om deze enorme hoeveelheid gegevens (Big Data) te kunnen analyseren en te verwerken. Het sorteren van de massa aan verzamelde gegevens, relevante informatie en trends kunnen leiden tot intelligente, geautomatiseerde beslissingen. Dit is waar big data, analyse ervan en datamining hun volledige dimensie zullen krijgen waardoor deze productiebedrijven hun besluitvorming kunnen optimaliseren.

By Jacques Michiels & Yves d’Aviau de Ternay