Nieuw perspectief voor visualisatie met AI en IoT

Visualisatie staat aan de vooravond van een ingrijpende verandering. MMI’s en SCADA-systemen kunnen efficiënt enorme hoeveelheden data analyseren, op intelligente wijze presenteren en besluitvorming ondersteunen. Nieuwe technologieën zoals AI, IoT en virtual reality zorgen voor totaal nieuwe mogelijkheden voor het bewaken en optimaliseren van industriële processen.

Door: Daniel Lomosits, productmanager HMI/SCADA, Bachmann Visutec

Industrie 4.0 brengt een ongekende gegevensstroom in de productiewereld. MMI/HMI en SCADA profiteren van de netwerkmogelijkheden van het IIoT, dat de weg vrijmaakt voor nieuwe mogelijkheden voor gegevensintegratie en -bewaking. In plaats van verouderde systemen te vervangen, integreren moderne benaderingen nieuwe technologieën om de prestaties te verbeteren en complexe processen toegankelijker te maken. Open IoT-technologieën zoals Raspberry Pi of Node-RED maken bijvoorbeeld kostenefficiënte en aanpasbare visualisatieoplossingen mogelijk die naadloos integreren in bestaande architecturen.

Industrie 5.0 – mensgerichte visualisatie

Met de visie van Industrie 5.0 verschuift de focus nog meer naar de mens. De toenemende complexiteit van industriële besturingssystemen en de groeiende gegevensstroom vereisen nieuwe benaderingen voor zowel de presentatie van deze informatie als het gebruik. Een innovatief raamwerk voor geautomatiseerde HMI-ontwerpen is de sleutel tot gebruikersgedefinieerde visualisaties in real-time. Dit zijn visualisaties die kunnen worden aangepast aan de specifieke eisen van de gebruiker. Dit niveau van visualisatieaanpassing verhoogt het situationeel bewustzijn en verbetert het besluitvormingsproces aanzienlijk. Van bijzonder belang in dit verband is de presentatie van gegevens in veelzijdige formaten, van interactieve 3D-visualisaties en dynamische dashboards tot 3D-visualisaties die complexe processen tastbaarder maken.

GenAI – baanbreker voor visualisatie

Tegenwoordig biedt generatieve AI (GenAI) totaal nieuwe perspectieven voor visualisatie. Omdat GenAI bijvoorbeeld gegevenspatronen kan herkennen en automatisch visuele presentaties kan genereren, kunnen gegevensanalyses, interactieve kaarten en gebruiksvriendelijke dashboards veel efficiënter worden ontworpen. De integratie van GenAI in bestaande systemen kan HMI en SCADA naar een hoger niveau tillen. Met GenAI kunnen geprefabriceerde visualisatieformaten worden gebruikt, maar er kunnen ook dynamische en gebruikersgerichte aanpassingen worden geïmplementeerd. Dit vereist een interactief gebruik waarbij gebruikers autonoom gegevens kunnen analyseren en gepersonaliseerde presentaties kunnen genereren.

Inzicht en interoperabiliteit

Cyber Physical Production Systems (CPPS) zijn een samenstelling van IT-componenten en softwarecomponenten met mechanische onderdelen en elektronische onderdelen, die communiceren door middel van een gegevensinfrastructuur zoals het internet. Deze productiesystemen breiden de mogelijkheden van traditionele automatiseringsoplossingen uit, omdat ze gestandaardiseerde protocollen zoals OPC UA gebruiken om een naadloze communicatie tussen machines en visualisatiesystemen te garanderen.

In dit opzicht is het een bijzondere uitdaging om de systemen zo te ontwerpen dat zelfs gebruikers zonder diepgaande technische vaardigheden kunnen profiteren van de nieuwe technologie. Dankzij flexibele gegevensstructuren kan informatie uit verschillende bronnen worden gebundeld en op een zinvolle manier worden verwerkt.

Toekomst

De toekomst ligt in flexibele en schaalbare visualisatieoplossingen die zich dynamisch aanpassen aan de behoeften van gebruikers. Interactieve analysetools en configureerbare visualisatiecomponenten bieden operators van fabrieken de mogelijkheid om informatie uit verschillende subsystemen te combineren en zo in real-time gefundeerde beslissingen te nemen. In dit opzicht worden gegevensgerichte benaderingen steeds relevanter: moderne systemen maken het mogelijk om enorme hoeveelheden gegevens uit allerlei bronnen te integreren en deze gegevens om te zetten in bruikbare informatie. In de toekomst zullen visuele tools nog nauwer versmelten met analysemodules, zodat ze niet alleen gegevens presenteren, maar ook de contextuele betekenis ervan optimaliseren.

Real-time schaalbaarheid

Real-time schaalbaarheid is een ander aandachtsgebied. Systemen moeten in staat zijn om gelijke tred te houden met groeiende hoeveelheden gegevens en tegelijkertijd intuïtieve bedieningsmogelijkheden bieden aan de gebruikers. In dit opzicht kunnen nieuwe technologieën zoals interactieve 3D-visualisaties en virtual reality (VR) helpen om complexe processen nog duidelijker te presenteren en nieuwe interactiemogelijkheden te bieden.

Specialisten en kennisdragers spelen hier een speciale rol. Met hun expertise kan selectief informatie met toegevoegde waarde worden gehaald uit de enorme hoeveelheden gegevens. Zulke specialisten werken met zowel klassieke als nieuwe visualisatietechnologieën, en ze doen dat niet alleen om problemen op te lossen, maar ook om proactieve beslissingen te bevorderen. Hun inbreng is cruciaal. Het zorgt ervoor dat de gepresenteerde gegevens accuraat en relevant zijn en tegelijkertijd nieuwe inzichten bieden in de operationele processen.

Engineering

De rol van engineering is ook een belangrijk aspect in deze context. Merk op dat specialisten met expertise in het betreffende industriële proces nog steeds nodig zullen zijn voor een diepgaande analyse en interpretatie van gegevens. De laatste jaren is het maken van visualisaties echter aanzienlijk vergemakkelijkt. Moderne low-code en no-code platforms maken het mogelijk om krachtige, gebruiksvriendelijke visualisaties te genereren zonder uitgebreide programmeervaardigheden. Dit betekent dat ingenieurs en specialisten direct toegang hebben tot visuele presentaties en deze flexibel zelf kunnen aanpassen, zonder tussenkomst van speciaal opgeleide softwareontwikkelaars. Dit versnelt niet alleen de implementatie, maar vergroot ook het aanpassingsvermogen van visualisatiesystemen aan specifieke vereisten.

Vereisten

Om te voldoen aan de eisen die worden gesteld door Industrie 4.0 en 5.0, moeten moderne visualisatieoplossingen verschillende kernaspecten bieden:

• Visualisaties moeten intuïtief te bedienen zijn en ze moeten kunnen worden afgestemd op de specifieke behoeften van de gebruikers. Door de gebruiker gedefinieerde aanpassingen en de mogelijkheid om ad hoc gegevensanalyses uit te voeren zijn belangrijke aspecten.
• Systemen moeten gegevens uit de meest uiteenlopende bronnen en formaten kunnen integreren en deze gegevens toegankelijk maken in een uniform platform. Gezien de exponentiële toename van gegevensvolumes moeten visualisatietools flexibel schaalbaar zijn om te voldoen aan de behoeften van zowel kleine als grote toepassingen.
• Moderne oplossingen moeten niet alleen gegevens presenteren, maar ook analytische functies bieden die patronen aangeven, anomalieën detecteren en voorspellende inzichten bieden. Van klassieke diagrammen tot meeslepende 3D-visualisaties en VR-oplossingen, diverse presentatievormen moeten worden ondersteund om complexe gegevens tastbaarder te maken.
• Industriële processen vereisen vaak real-time beslissingen. Daarom moeten visualisaties in staat zijn om gegevens onmiddellijk te verwerken en bij te werken. De implementatie van nieuwe visualisatiesystemen moet eenvoudig zijn en naadloze uitbreiding van bestaande architecturen mogelijk maken, zonder de lopende processen te verstoren.

Conclusies

HMI en SCADA zijn sleuteltechnologieën van nu en ze zijn ook baanbrekend voor de industrie van morgen. Door traditionele sterke punten te combineren met innovatieve benaderingen zoals GenAI, open technologieën en mensgerichte ontwerpen, leggen HMI en SCADA de basis voor een genetwerkte, efficiënte en gebruiksvriendelijke industriële toekomst. De visualisatie van de toekomst wordt gekenmerkt door een nauwe samenhang tussen gegevens, presentatievormen en gebruiksgemak.

www.atvise.com