Van stoom tot slimme fabrieken: De evolutie van industriële productie 1.0 tot 4.0

Teruggaand tot de 1800s vond de eerste industriële revolutie plaats toen stoom- en wateraangedreven machines werden ontwikkeld. Naarmate de productie steeg, groeiden kleine bedrijven uit tot grotere organisaties.

De industriële revoluties zijn meer dan een reeks gebeurtenissen van machines naar productie, zegt Maddie Walker, Industry X Lead bij Accenture (UK&I). De impact van de eerste revolutie in de 18e eeuw is moeilijk te overstaten – landbouw werd vervangen door de productie van sleutelmaterialen, aangedreven door water en stoom als de land's hoofdbron van economische output, wat een bevolkingsgolf en economische groei aanwakkerde. Het was een doorbraak voor menselijke productiviteit en productie – met name in textiel en stoom-aangedreven transport – waar wat met de hand gesponnen werd, nu door machines gedaan kon worden, en veel makkelijker gedistribueerd.

De tweede industriële revolutie werd ontketend door het gebruik van elektriciteit in de late 19e eeuw – wat efficiënter was dan stoom- en watermachines – en de toepassing van massaproductie en montagelijnen door Henry Ford in de autosector, wat efficiëntie verhogde en kosten verlaagde.

Tijdens de tweede revolutie, die plaatsvond in de late 19e / vroege 20e eeuw, duikten nieuwe energiebronnen op – gas, olie en elektriciteit. Hun aanwezigheid in fabrieken maakte massaproductie en meer gesofisticeerde machines mogelijk, samen met nieuwe processen in de montagelijn, voegt Walker toe.

In de jaren '70 traden we in de derde industriële revolutie met het gebruik van gedeeltelijke automatisering via geheugen-programmeerbare besturingen en computers.

De derde revolutie, getriggerd in de jaren '70, introduceerde de computerera. De opkomst van elektronica en informatietechnologie maakte geautomatiseerde productie mogelijk – in front, middle en back office. Halfgeleiders werden uitgevonden, wat de weg baande voor personal computers, mainframes, mobiele telefoons en, uiteindelijk, het internet, zegt Walker.

Brengend ons in het heden, is de vierde industriële revolutie (Industry 4.0) gedreven door de ontwikkeling van geavanceerde technologieën zoals het internet of things (IoT) en kunstmatige intelligentie (AI) om automatisering, productiviteit en zelf-monitoringscapaciteiten te verbeteren.

Hoewel elke revolutie distinct was, beïnvloedde elke zware de opvolgende. Hun kernprincipes van communicatie, connectiviteit en automatisering kulmineerden in de fase waar de meeste bedrijven nu doorheen gaan – gemeenlijk aangeduid als Industry 4.0, zegt ze.

Wat is het huidige landschap voor industriële productie?

Gaandeweg nu, de vierde industriële revolutie (Industry 4.0, de digitale revolutie), wordt gekenmerkt door een samenvloeiing van trends en technologieën die de grenzen tussen de fysieke en digitale sfeer vervagen, zegt Ruchir Budhwar, SVP en Regional Head – Europa, Productie, Infosys.

Uniek op veel manieren, Industry 4.0 – in tegenstelling tot eerdere industriële revoluties – gaat niet om het vervangen van bestaande assets/technologieën door nieuwe, maar om het meesteren van de uitdagingen en kansen die disrupterende technologieën zoals AI, machine learning en big data verwerkingsmethoden met zich meebrengen, vervolgt Budhwar. Voor het eerst wordt een industriële revolutie voorspeld vooruit, en niet achteraf geobserveerd. Dit biedt diverse kansen voor innovatieve bedrijven om de toekomst actief te vormgeven. De twee sleuteldrijfveren achter deze verandering zijn de evolutie van consumentengedrag en de snelheid van technologische vooruitgang.

Deze beweging ziet echt de intersectie van connectiviteit, data en intelligentie, met slimme technologieën zoals AI, digitale tweelingen, robotica en IoT die groei ondersteunen en winstgevendheid verhogen met digital-first businessmodellen en meer agile productiesystemen. Over het algemeen heeft dit een diepgaand effect gehad op het productieproces, waardoor elk enkel aspect van de keten – van sourcing, naar de productielijn, naar logistiek – kan samenwerken en intelligentie delen. Als resultaat wordt productiviteit nog verder verhoogd, bedrijven zijn flexibeler en veerkrachtiger, en de producten die ze maken zijn beter afgestemd op klantbehoeften, voegt Walker toe.

COVID-19 en zijn effect op Industry 4.0-adoptie

"COVID-19 heeft een licht geworpen op de behoefte aan grotere investeringen in digitale technologieën en het belang van data-gedreven operaties naar voren gebracht – kijk maar hoe data de ontdekking, goedkeuring, inkoop en uitrol van het vaccin heeft aangedreven.

Terwijl de voordelen van een data-gedreven organisatie al lang bekend zijn, heeft de pandemie veel digitale transformaties gekatalyseerd uit noodzaak, wat betekent dat bedrijven in alle sectoren ernaar kijken om de technologieën en principes van Industry 4.0 toe te passen op hun operaties om niet alleen business continuity te behouden, maar ook om hun prestaties in de post-pandemie wereld te verbeteren.

Of het nu fabricanten waren die hun supply chains herarchitectuurden om tekorten te verlichten, of supermarkten die hun leveringsnetwerken opschaalden, de laatste 12 maanden hebben echt gedemonstreerd hoe Industry 4.0 bedrijven kan helpen om op recordsnelheid te pivoteren." - Maddie Walker, Industry X Lead bij Accenture (UK&I)

De waarde van Industry 4.0 realiseren

Als een van de meest prominente boardroom-agenda's voor productie-executieven vandaag, kan het adopteren van Industry 4.0 fabricanten helpen veel voordelen te behalen, waaronder het stroomlijnen van operaties, ze meer veerkrachtig en duurzaam maken, kosten-efficiëntie boosten of meer intelligente producten creëren.

Maar voordat beslissingen genomen worden over de technologiecapaciteiten om deze voordelen te behalen, moeten bedrijven altijd eerst identificeren wat hun doelen zijn en wat de zakelijke uitdagingen en kansen zijn die ze willen adresseren. Er is altijd een technologie die een probleem kan oplossen, maar het gaat om het gebruik van de juiste om maximale voordelen te leveren, legt Walker uit.

Aan de kern heeft Industry 4.0 connectiviteit gebracht aan productie. COVID-19 zette connectiviteit op de extreme proef en fabricanten hebben de waarde van digitale technologieën geleerd om de lichten brandend te houden in tijden van crisis. Machine-intelligentie en transparant gebruik van data helpen bedrijven om inzichten in hun operaties te ontgrendelen – inzichten die misschien nooit eerder beschikbaar waren. Deze digitale draden zullen nieuwe beslissingen en operationele processen inspireren. Industry 4.0-strategieën moeten nu kijken om deze lessen te verankeren en vooruit te gaan in tijden van herstel, voegt Walker toe.

Echter, voor succesvolle adoptie van dergelijke strategieën, voegt Walker toe dat het vereist dat het hele bedrijf – van engineering, supply chain, finance en technologie – betrokken is en werkt naar het behalen van de waarde. Iedereen in het bedrijf moet betrokken zijn bij nieuwe technologieën en processen om duurzame voordelen te leveren. Wat we vaak zien is dat veel bedrijven een 'minimum viable 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, de waarde te bewijzen en dan te schalen – zijn mensen en technologie meeneemend.

Als toevoeging aan Walker's opmerkingen, voegt Budhwar toe dat uiteindelijk het adopteren van Industry 4.0 niet een alles-of-niets uitgave hoeft te zijn, maar eerder een proces dat kleine, gemeten stappen omvat om productie-efficiëntie te verbeteren – met name op manieren die goed zijn voor uw organisatie en specifieke behoeften. Daarom beschouwen we bij Infosys 4.0 als een evolutie, eerder dan een revolutie, en hebben we een Industry 4.0 Maturity Index ontwikkeld in partnerschap met acatech, de Nationale Academie voor Wetenschap en Techniek in Duitsland, om bedrijven een praktisch raamwerk voor vooruitgang te geven.

Industriële productie na Industry 4.0...

Gelovend dat de vijfde industriële revolutie (Industry 5.0) al gaande is, legt Walker uit dat terwijl de vierde industriële revolutie geavanceerde technologie en daarmee kansen in bedrijven heeft gebracht, het niet genoeg gedaan heeft om die kans daadwerkelijk te grijpen. De COVID-19-crisis maakte dat heel duidelijk, evenals de groeiende bewegingen en regelgeving die onduurzame gedragingen, klimaatverandering en een groeiend aantal maatschappelijke problemen adresseren.

Bedrijven zullen gaan streven naar gebalanceerde waarde – wat verder gaat dan efficiëntie en groei om ook maatschappelijke en milieuv erantwoordelijkheid te maximaliseren, en beter voorbereid te zijn in een wereld vatbaar voor crises.

Bedrijven zullen de bestaande digitale technologieën van de vierde industriële revolutie benutten om een continue 'digital thread' te weven door product engineering, productie en de gehele supply chain. Deze draad zal hen ongekende data-gedreven realtime inzichten geven, wat hen in staat stelt om altijd relevant te blijven voor klanten en werknemers, operationeel veerkrachtig, en verantwoordelijk tegenover het milieu en de samenleving.

Om de Industry 5.0-potentieel te realiseren, concludeert Rafi Billurcu, Partner en Head of UK Manufacturing bij Infosys Consulting, dat acteren op Industry 5.0 vereist dat fabricanten al cruciale stappen hebben gezet om hun digitale transformatiereis te starten. Dit omvat het vestigen van een digitale visie voor het bedrijf, en het afstemmen hierop om de corporate strategie te drijven. Het opzetten van een digitale fundering is ook cruciaal – digitale processen moeten de kern zijn, samen met een volledig geïntegreerd en afgestemd operationeel model. Fabricanten moeten ook agile, en later SAFe agile uitvoeringsprincipes aanpassen, om innovatie op snelheid te drijven.