Softwarebesturing voor een volledig nieuwe fabriek

Jules Stohr werkt al jaren als technical consultant voor ICT Industry. “We zijn gevraagd om de PCS7-software te ontwikkelen van een nieuwe fabriek waarmee alle machines worden aangestuurd. Daarbij werden we verantwoordelijk voor het gehele traject, van functional design tot en met het testen en opleveren van de software, inclusief het aanleggen van de Profinet-netwerken. Het was een ontzettend omvangrijk project met een schaal die maar weinig softwareleveranciers kunnen behappen.”

Zeer krappe deadline

Wat zo’n groot project extra complex maakt, is dat er altijd niet gedocumenteerde eisen zijn. De klant bouwt immers zo’n fabriek ook voor de eerste keer en kan vooraf onmogelijk alle details al kennen. Dat betekent dat ICT gaandeweg het project moet meebewegen met de klant. Dit was best uitdagend, zegt Jules. “Want het project had initieel een zeer krappe deadline. Alles wat afwijkt van het originele plan levert vertraging op, al is het alleen maar omdat de klant tijd nodig heeft om ons verbetervoorstel te beoordelen en er een besluit over te nemen.”

Functional design

Het project werd opgedeeld in een aantal deelprojecten. Het eerste was het opstellen van de Functional Design Specification (FDS). Om de samenhang goed te bewaken en het gewenste niveau van detail te krijgen heeft het team de fabriek opgedeeld in zes verschillende onderdelen. Jules: “In deze fase werkten we met zes mensen aan het project, die allemaal verantwoordelijk werden voor een onderdeel. De klant heeft een eigen softwarebibliotheek met typicals die beschrijven hoe je pompen, kleppen, schakelaars etcetera bestuurt. Het voordeel daarvan is dat je structuur krijgt hoe je FDS eruit moet zien en dus ook hoe straks de software precies geschreven moet worden. Het voordeel voor de klant is dat ze uniformiteit krijgen. Iedere klep en iedere pomp, waar ook andere details in het productieproces, wordt op precies dezelfde wijze bestuurd, door software die op precies dezelfde manier is geschreven. Dat maakt de software straks veel beter onderhoudbaar.” 

In de FDS-fase zijn ook de control loop diagrammen gemaakt en de interface specificaties die ervoor zorgen dat de control loops ook goed werken op de machine. Ook daar is sprake van uniformiteit. Metingen van bijvoorbeeld temperatuur of druk worden in de hele fabriek op precies dezelfde manier gedaan.

Site Acceptance Test

Begin 2023 werd de software fysiek op de machines geïnstalleerd en konden de I/O-check en SAT worden uitgevoerd. Gezien de enorme omvang van het project kwamen hier uiteraard de nodige bevindingen uit voort, zegt Jules. “Er waren bijvoorbeeld op een laat moment bepaalde wijzigingen doorgevoerd in een machine. Die wijzigingen waren nog niet verwerkt in de software. Op zo’n moment ontstaat er behoorlijk wat druk en moet je snel identificeren of je de software volledig moet ‘re-writen’ of dat je toch onderdelen van de initiële software kunt hergebruiken. Om dat te beslissen heb je de domeinkennis nodig van de processpecialisten bij de klant en van de machinefabrikant. Die samenwerking verliep gelukkig ontzettend goed.”

Er komt overigens veel kijken bij het testen van de software, zegt Jules. “Je moet visueel beoordelen of echt ieder component goed wordt aangestuurd. Soms moet je zelfs een steiger bouwen omdat een component zich op 5 meter hoogte bevindt.” In dit traject werkten de software engineers van ICT nauw samen met elektriciens en de specialisten met mechanische kennis. Het is één van de leukste onderdelen van het totale project, vindt Jules. “Want op dat moment zie je of datgene wat je hebt bedacht en geschreven, ook doet wat het moet doen. Je ziet in de praktijk hoe de keten van machines functioneert. De grondstof gaat er aan het begin in en vele processtappen later komen de eindproducten eruit.”

Volledig productieproces van A tot Z

Terugkijkend is Jules vooral trots op het team. “Dergelijke grote projecten, waarbij een volledig productieproces van A tot Z uit de grond wordt gestampt, komen niet veel voor. Het is echt een eer om hiervoor gevraagd te worden.” 

Hij geeft ook een pluim aan de klant. “Zij stonden open voor onze feedback en voor ons ongevraagde advies. Natuurlijk kan niet alles, dat begrijpen wij ook wel. Maar het was echt tof dat ze ons advies altijd zeer serieus ter harte namen en er vaak ook naar luisterden.”

Van hoog abstractieniveau naar diep in de details

Nu alles is opgeleverd is het voor het team, en zeker voor Jules, wel even wennen dat er nu voor andere klanten soms ook gewoon updates of upgrades van bestaande software ontwikkeld moeten worden. Maar gelukkig kan hij goed relativeren. “Ach, af en toe een klus waarbij je niet op de pieken van je kunnen hoeft te presteren is soms ook wel eens prettig. Maar ik kan niet ontkennen dat ik deze zeer complexe projecten ontzettend leuk vind om te doen. Het ene moment moet je op hoog abstractieniveau een complex probleem ontleden, het volgende moment zit je weer heel diep in de details. Die afwisseling is gewoon heel leuk. Dus ja, ik hoop dat we snel weer een nieuwe opdracht van deze omvang en complexiteit binnenslepen. Want hier gaat mijn hart wel sneller van kloppen.”