Kan de 'slimme' fabriek de productiviteit van de Amerikaanse productie doen herleven?

In een recente studie wordt de 'slimme' fabriek aangeprezen als een wondermiddel dat een groot aantal problemen van fabrikanten kan oplossen, van lage productiviteitsgroei tot niet-concurrerende activiteiten.

In het voorjaar van dit jaar hebben Deloitte en de Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) meer dan 600 leidinggevenden van in de VS gevestigde productiebedrijven ondervraagd over de impact van slimme fabrieken op hun organisaties. Hun conclusie:slimme fabrieken beloven een 'game changer' te zijn voor de Amerikaanse industrie, wat resulteert in een verdrievoudiging van de productiviteitsverbeteringen in het komende decennium.

De inspanning roept natuurlijk een belangrijke vraag op:wat is een 'slimme' fabriek precies? Het is meer dan een kwestie van het gebruik van geavanceerde technologie met apparatuur voor het detecteren en detecteren van kwaliteit, zegt Paul Wellener, vice-voorzitter van Deloitte's U.S. Industrial Products Construction Practice.

Om de sprong naar een slimme fabriek te maken, moeten fabrikanten meerdere elementen van geavanceerde technologie integreren, zoals analyse, het internet der dingen (IoT), slimme transportsystemen, cloud computing, kunstmatige intelligentie en augmented of virtual reality - allemaal elementen van wat de vierde industriële revolutie wordt genoemd.

De door Deloitte en MAPI ondervraagde bedrijven bevinden zich in verschillende stadia van dat traject. Het rapport identificeert drie categorieën aspiranten, gebaseerd op hun huidige voortgangsniveau:trailblazers , bestaande uit snelle uitvoerders van de nieuwste technologie (goed voor ongeveer 18% van de totale steekproef); verkenners , open voor experimenten maar nog niet bereid om zich volledig in te zetten voor het initiatief (55%); en volgers , die "wachten tot dingen worden bewezen" (27%).

De kopgroep zag een toename van 20% in de bezettingsgraad van de fabriek bij het implementeren van slimme technologieën, terwijl ontdekkingsreizigers en volgers samen een verbetering van 11% ervoeren. (Zelfs volgers hebben aspecten van slimme systemen overgenomen, merkt Wellener op.)

Aanvullende verbeteringen op de werkvloer waren te zien in de vorm van een hogere arbeidsproductiviteit (19% voor pioniers en 12% voor de andere twee groepen) en productie-output (18% voor pioniers en 10% voor de rest).

Trailblazers onderscheidden zich verder door meer middelen te besteden aan slimme technologieën - ongeveer twee derde van hun productiebudget, tegenover ongeveer 30% voor ontdekkingsreizigers en volgers.

Specifieke toepassingen van slimme technologie waren onder meer robotica, automatiseringshardware en -software, actieve sensoren, IoT, vision-systemen, edge computing, wearables, blockchain en virtual en augmented reality.

De auteurs van het onderzoek beschouwen slimme fabrieken als de sleutel tot het opstarten van wat zij beschouwen als trage prestaties van Amerikaanse fabrikanten in de afgelopen twee decennia. De productiviteitsgroei in die sector, constateren ze, "lijkt vast te lopen". Tussen 2007 en 2018 registreerde het een gemiddelde van slechts 0,7%. En in de afgelopen vijf jaar heeft het een netto gemiddelde groei van nul laten zien.

Slimme fabrieken, zegt het onderzoek, zijn nodig om die trend te keren. "De slimme fabriek kan mogelijk de vastgelopen arbeidsproductiviteit doen ontbranden en de sleutel tot productiviteit voor fabrikanten ontgrendelen", zegt het. In totaal identificeert het 12 veelvoorkomende categorieën van gebruiksscenario's, waarbij een combinatie van moderne technologieën wordt gebruikt om de resultaten te verbeteren. (De meeste fabrikanten met actieve investeringen in slimme fabrieken hebben gemiddeld negen use-cases, blijkt uit het onderzoek.)

Een van de hypothetische gevallen die in het onderzoek worden genoemd, is "Kentucky Pumps &Valve Co." Geconfronteerd met een onaanvaardbaar hoog afwijzingspercentage voor zijn gegradueerde stroomkleppen, installeerde het bedrijf een vision-systeem met camera's, edge computing en AI. Het maakte gebruik van de reeds bestaande datamodellen van een partner, die het nieuwe systeem in minder dan een week konden trainen. De edge-servers maakten realtime beeldverwerking mogelijk, met onmiddellijke detectie van defecten op de lijn. Als gevolg hiervan werd de productie van defecte stukken gehalveerd, daalde het totale afkeuringspercentage tot binnen 3% van de drempel en steeg de productiviteit met 50%.

Gezien de indrukwekkende resultaten van de daadwerkelijke overstap van fabrikanten naar slimme fabrieken, zou je je kunnen afvragen waarom niet meer de moeite nemen. Wellener schrijft het gedeeltelijk toe aan een gebrek aan visie en langetermijnstrategieën. "Zien ze deze mogelijkheden als een rage, of de weg van de toekomst?" vraagt ​​hij.

De vooruitgang kan ook worden vertraagd door niet over het juiste talent te beschikken om de technologische uitdagingen aan te gaan die gepaard gaan met het implementeren van smart-factory-initiatieven. Wellener benadrukt het belang van ondersteuning vanuit alle niveaus van de organisatie:IT, fabrieksactiviteiten, financiën, stuurgroepen en de CEO. Een succesvolle poging, voegt hij eraan toe, vraagt ​​om "zware communicatie en het meten van resultaten om zakelijke voordelen aan te tonen."

Nieuwkomers in de technologie zullen misschien afzien van de toegangsprijs, maar Wellener verwerpt die zorg. Leiders die 65% van hun budget in slimme capaciteiten investeerden, ondervonden geen algemene stijging van de uitgaven, zegt hij. "Ze veranderden van geld uitgeven aan oude technologie naar nieuwe technologie." Bovendien kan het achteraf uitrusten van bestaande apparatuur met slimme sensoren relatief goedkoop zijn.

Wellener is van mening dat slimme fabrieken de oplossing zijn voor de groeiende vaardigheidskloof in de Amerikaanse productie, die naar verwachting de komende tien jaar 2,4 miljoen banen onvervuld zal zien gaan als gevolg van pensioneringen en de onaantrekkelijkheid van de sector voor jongere werknemers.

"We hebben een oorlog om talent in ons land", zegt Wellener. “Het gaat niet om kostenbesparing. Het gaat erom hoe ik mijn productiecapaciteiten op de juiste plaats krijg.”