Fabrieken van de toekomst:industriële productie 1.0 tot 4.0

Van de eerste industriële revolutie tot Industrie 4.0 en daarna, Manufacturing Global kijkt naar verleden, heden en toekomst voor industriële productie

Daterend uit de jaren 1800, de eerste industriële revolutie ontstond toen stoom- en wateraangedreven machines werden ontwikkeld. Naarmate de productie toenam, werden kleine bedrijven grotere organisaties.

"De industriële revoluties zijn meer dan een opeenvolging van gebeurtenissen van machines tot productie", zegt Maddie Walker, Industry X Lead bij Accenture (VK&I). "De impact van de eerste revolutie in de 18e eeuw is moeilijk te overschatten - landbouw werd vervangen door de productie van essentiële materialen, aangedreven door water en stoom als de belangrijkste bron van economische output van het land, wat leidde tot een bevolkingsgroei en economische groei. Het was een doorbraak voor de menselijke productiviteit en productie – met name in textiel en door stoom aangedreven transport – waar wat met de hand werd gesponnen, nu door machines kon worden gedaan en veel gemakkelijker kon worden gedistribueerd.”

De tweede industriële revolutie werd aangewakkerd door het gebruik van elektriciteit aan het einde van de 19e eeuw - die efficiënter werd dan de stoom- en wateraangedreven machines - en de toepassing van massaproductie- en assemblagelijnen door Henry Ford in de automobielsector, waardoor de efficiëntie werd verhoogd en de kosten werden verlaagd.

“Tijdens de tweede revolutie, die eind 19e / begin 20e eeuw plaatsvond, kwamen nieuwe energiebronnen op:gas, olie en elektriciteit. Hun aanwezigheid in fabrieken maakte massaproductie en meer geavanceerde machines mogelijk, samen met nieuwe processen in de assemblagelijn”, voegt Walker toe.

Stap in de jaren 70, de derde industriële revolutie begon met het gebruik van gedeeltelijke automatisering met behulp van geheugenprogrammeerbare bedieningselementen en computers.

“De derde revolutie die in de jaren zeventig teweeg werd gebracht, introduceerde het computertijdperk. De opkomst van elektronica en informatietechnologie maakte geautomatiseerde productie mogelijk - in de front-, middle- en backoffice. Halfgeleiders werden uitgevonden en maakten plaats voor personal computers, mainframecomputers, mobiele telefoons en uiteindelijk internet”, zegt Walker.

Dit brengt ons in het heden, de vierde industriële revolutie (Industrie 4.0) is gedreven door de ontwikkeling van geavanceerde technologieën zoals het internet der dingen (IoT) en kunstmatige intelligentie (AI) om de automatisering, productiviteit en zelfcontrolemogelijkheden te verbeteren.

“Hoewel elke revolutie anders was, had elke revolutie een grote invloed op de volgende. Hun kernprincipes van communicatie, connectiviteit en automatisering culmineerden in de fase die de meeste bedrijven vandaag doormaken – gewoonlijk Industrie 4.0 genoemd”, zegt ze.

Dus wat is het huidige landschap voor industriële productie?

De vierde industriële revolutie (Industrie 4.0, de digitale revolutie), die op dit moment plaatsvindt, "wordt gekenmerkt door een samenvloeiing van trends en technologieën die de grenzen tussen de fysieke en digitale sfeer doen vervagen", zegt Ruchir Budhwar, SVP en Regional Head – Europe , Productie, Infosys.

Uniek in veel opzichten:"Industrie 4.0 - in tegenstelling tot eerdere industriële revoluties - gaat niet over het vervangen van de bestaande activa/technologieën door nieuwe, maar over het beheersen van de uitdagingen en kansen die worden geboden door ontwrichtende technologieën zoals AI, machine learning en big data-verwerkingsmethoden, ” vervolgt Budhwar. “Voor het eerst wordt een industriële revolutie van tevoren voorspeld en niet achteraf waargenomen. Dit biedt diverse kansen voor innovatieve bedrijven om actief vorm te geven aan de toekomst. De twee belangrijkste drijfveren achter deze verandering zijn de evolutie van het consumentengedrag en de snelheid van technologische vooruitgang.”

“Deze beweging ziet echt de kruising van connectiviteit, data en intelligentie, met slimme technologieën zoals AI, digitale tweelingen, robotica en IoT die groei ondersteunen en de winstgevendheid vergroten met digital-first bedrijfsmodellen en flexibelere productiesystemen. Over het algemeen heeft dit een diepgaand effect gehad op het productieproces, waardoor elk aspect van de keten - van sourcing tot de productielijn tot logistiek - kan samenwerken en informatie kan delen. Als gevolg hiervan wordt de productiviteit nog verder verhoogd, zijn bedrijven flexibeler en veerkrachtiger en zijn de producten die ze maken beter afgestemd op de behoeften van de klant”, voegt Walker toe.

COVID-19 en het effect ervan op de adoptie van Industrie 4.0

"COVID-19 wierp een licht op de noodzaak van meer investeringen in digitale technologieën en heeft het belang van datagestuurde operaties naar voren gebracht - kijk maar eens hoe data de ontdekking, goedkeuring, inkoop en uitrol hebben gestimuleerd van het vaccin. 

"Hoewel de voordelen van een datagestuurde organisatie al lang bekend zijn, heeft de pandemie noodgedwongen veel digitale transformaties gekatalyseerd, wat betekent dat bedrijven in alle sectoren de technologieën en principes van Industrie 4.0 willen toepassen op hun activiteiten om niet alleen de bedrijfscontinuïteit te behouden, maar ook om hun prestaties in de wereld na de pandemie te verbeteren.  Of het nu fabrikanten waren die hun toeleveringsketens opnieuw vormden om tekorten te verhelpen, of supermarkten die hun bezorgnetwerken opschaalden, de afgelopen 12 maanden hebben echt aangetoond hoe Industrie 4.0 bedrijven kan helpen met een recordsnelheid te draaien'  - Maddie Walker, Industry X Lead bij Accenture (VK&I)

De waarde van Industrie 4.0 realiseren

Als een van de meest prominente bestuursagenda's voor productiemanagers van vandaag, kan het adopteren van Industrie 4.0 fabrikanten helpen vele voordelen te behalen, waaronder het stroomlijnen van hun activiteiten, ze veerkrachtiger en duurzamer maken, de kostenefficiëntie verhogen of intelligentere producten maken.

“Maar voordat ze beslissingen nemen over de technologische mogelijkheden om deze voordelen te behalen, moeten bedrijven altijd eerst vaststellen wat hun doelstellingen zijn en welke zakelijke uitdagingen en kansen ze willen aanpakken. Er is altijd een technologie die een probleem kan oplossen, maar het gaat erom de juiste te gebruiken om maximale voordelen te behalen”, legt Walker uit.

“In de kern is connectiviteit wat Industry 4.0 voor de productie heeft gebracht. COVID-19 heeft de connectiviteit tot het uiterste getest en fabrikanten hebben de waarde van digitale technologieën geleerd om het licht aan te houden in tijden van crisis. Machine-intelligentie en transparant gebruik van gegevens helpen bedrijven om inzichten in hun activiteiten te ontsluiten - inzichten die misschien nooit eerder beschikbaar waren. Deze digitale draden zullen inspireren tot nieuwe beslissingen en bedrijfsprocessen. Industrie 4.0-strategieën zouden nu moeten proberen deze lessen te verankeren en vooruitgang te boeken in tijden van herstel”, voegt Walker toe.

Voor een succesvolle toepassing van dergelijke strategieën voegt Walker er echter aan toe dat "het hele bedrijf - van engineering, supply chain, financiën en technologie - betrokken moet zijn en eraan moet werken om zijn waarde te bereiken. Iedereen in het bedrijf moet zich bezighouden met nieuwe technologie en processen om blijvende voordelen te bieden. Wat we vaak zien, is dat veel bedrijven een 'minimaal levensvatbaar product'-benadering hanteren om verandering teweeg te brengen en de voordelen van een nieuw product of proces te demonstreren. Dit stelt een bedrijf in staat om snel te starten, zijn waarde te bewijzen en vervolgens op te schalen – en zijn mensen en technologie mee te nemen.”

Als aanvulling op Walkers opmerkingen voegt Budhwar eraan toe dat "uiteindelijk de invoering van Industrie 4.0 geen alles-of-niets-kost hoeft te zijn, maar eerder een proces met kleine, afgemeten stappen om de productie-efficiëntie te verbeteren - vooral op manieren die geschikt zijn voor uw organisatie en haar specifieke behoeften. Daarom beschouwen we 4.0 bij Infosys eerder als een evolutie dan als een revolutie, en hebben we een Industry 4.0 Maturity Index ontwikkeld in samenwerking met acatech, de National Academy of Science and Engineering in Duitsland, om bedrijven een praktisch kader voor vooruitgang te bieden.”

Industriële productie voorbij Industrie 4.0...

In de overtuiging dat de vijfde industriële revolutie (Industrie 5.0) al aan de gang is, legt Walker uit dat "terwijl de vierde industriële revolutie geavanceerde technologie en daarmee kansen in bedrijven heeft gebracht, het niet genoeg heeft gedaan om die kans echt te grijpen. De COVID-19-crisis heeft dat heel duidelijk gemaakt, net als de groeiende bewegingen en regelgeving met betrekking tot niet-duurzaam gedrag, klimaatverandering en een groeiend aantal maatschappelijke problemen.

“Bedrijven zullen evenwichtige waarde gaan nastreven – wat verder gaat dan efficiëntie en groei, maar ook het maximaliseren van sociale en ecologische verantwoordelijkheid en beter voorbereid zijn in een wereld die vatbaar is voor crises.

"Bedrijven zullen de bestaande digitale technologieën van de vierde industriële revolutie benutten om een ​​continue 'digitale draad' te weven door productengineering, productie en de hele toeleveringsketen. Deze draad zal hen ongekende datagestuurde realtime inzichten geven, waardoor ze altijd een evenwicht kunnen vinden tussen relevant zijn voor klanten en werknemers, operationeel veerkrachtig en verantwoordelijk voor het milieu en de samenleving.

Om ervoor te zorgen dat organisaties het Industry 5.0-potentieel kunnen realiseren, concludeert Rafi Billurcu, Partner en Head of UK Manufacturing bij Infosys Consulting dat “om te handelen volgens Industry 5.0, fabrikanten al belangrijke stappen moeten hebben gezet om hun digitale transformatietraject te starten. Dit omvat het opstellen van een digitale visie voor de onderneming en deze afstemmen om de bedrijfsstrategie aan te sturen. Het opzetten van een digitale basis is ook essentieel – digitale processen moeten centraal staan, samen met een volledig geïntegreerd en op elkaar afgestemd bedrijfsmodel. Fabrikanten moeten ook agile, en later SAFe agile uitvoeringsprincipes aanpassen om innovatie snel te stimuleren.”