Hoe slimme fabrieken fabrikanten helpen COVID-19 uitdagingen te overwinnen

Stephen Edginton, VP Engineering & Product Development, Epicor Software over het overwinnen van COVID-19 uitdagingen met de hulp van slimme fabrieken.

Zeer weinig fabrikanten hebben 2020 doorstaan zonder significante economische storing. Veel productieorganisaties hebben significante operationele uitdagingen geconfronteerd door de impact van Covid-19, met sommige die productie volledig schorst in reactie op overheidsbeperkingen of dalende vraag.

Meer dan 40% van de UK-fabrikanten zagen hun orders dalen gedurende het afgelopen jaar.

Toch hebben fabrikanten met volledig geautomatiseerde productielijnen het beter gehad dan de meeste. De Shanghai-gebaseerde staalfabrikant Baoshan Iron and Steel, bijvoorbeeld, voerde operaties rond de klok door via de toepassing van intelligente technologieën zoals remote onderhoudsoperaties, big data en kunstmatige intelligentie (AI).

Door de beginselen van Industry 4.0 te omarmen, kunnen fabrikanten aanpasbaarheid en veerkracht in hun bedrijfsframework weven – en het is nooit te laat om te beginnen.

Wat maakt een slimme fabriek?

Historisch hebben veel fabrikanten luidruchtig geweest in hun adoptie van slimme technologieën, maar deze voorzichtige houding heeft een weerstand tegen verandering gecreëerd die productiviteitswinst op de lange termijn schaadt.

De kosten van slimme technologieën kunnen prohibitief leken, maar nu is het een cruciale investering om potentiële toekomstige opheffingen of crises als Covid-19 te navigeren. Terwijl menselijke werknemers noodzakelijk zijn voor troubleshooting en supervisie, staan slimme fabrieken essentieel autonoom productie toe, wat hen in staat stelt wijdverspreide storingen te weerstaan.

definieert een slimme fabriek als een "volledig verbonden en flexibel systeem – een dat een constante stroom data van verbonden operaties en productiesystemen kan gebruiken om te leren en aan te passen aan nieuwe eisen." Wat dit betekent is een verschuiving van veel gecompartimenteerde geautomatiseerde processen, naar een volledig geïntegreerd proces.

De aggregatie en analyse van data levert de brandstof voor de volgende industriële revolutie, waarin slimme fabrieken de sleutel zijn. Wanneer alles kwantificeerbaar is, kunnen fabrikanten real-time inzichten krijgen in shop-floor processen, wat op zijn beurt kan leiden tot verbeteringen groot en klein, inclusief:

• Kwaliteitscontrole: het gebruik van automatisering om sommige menselijke elementen van productie te verwijderen kan kwaliteit, efficiëntie en veiligheid verbeteren, en kan ook beschermen tegen het soort werknemerstoring veroorzaakt door een wereldwijze crisis als Covid-19.
• Een efficiëntere supply chain: machine-gedreven dataverzameling betekent een nauwkeurigere vraagvoorspelling, wat zowel kosten als risico's over de supply chain reduceert.
• Lean voorraad, verhoogde winst: het avontuur van make-to-order efficiëntieverhogingen creëert ruimte voor custom orders die anders niet winstgevend zouden zijn. Het verschuiven van batch-and-queue verwerking naar on-demand onderdeelproductie knipt afval, kosten en houdt de voorraad lean.
• Snellere besluitvorming: de combinatie van cloud computing met big data betekent dat elk aspect van de supply chain gemakkelijker gevisualiseerd en begrepen kan worden. Dit stelt fabrikanten in staat om gebeurtenissen in real-time te begrijpen, potentiële issues te corrigeren naarmate ze ontstaan.
• Minder fouten: een werkelijk slimme fabriek is een die zich zelf optimaliseert, problemen vroegtijdig localiseert en corrigeert, aan de bron. Dit minimaliseert menselijke tijd die vaak verspild wordt aan het adresseren en fixen van fouten.

Vier sleutelpijlers van de slimme fabriek

De meest ubiqitaire technologieën in slimme fabrieken kunnen alleen opereren als individuele componenten, of meer algemeen als cohesieve fabriekwijde systemen.

Ten eerste is de cloud. Terwijl cloud-technologie een van de vaagste termen in de industrie blijft, ondersteunt het veel van de processen die productiesystemen van legacy naar slim transformeren.

Door over te schakelen op een cloud-gebaseerd model, kunnen fabrikanten gemakkelijk data van alle machines en systemen over verschillende fabrieken heen samenbrengen, wat hen in staat stelt hun processen beter te analyseren en productiviteit te verhogen.

Tussen de cloud zit het Industrial Internet of Things (IIoT): de slimme connectiviteit die we alle kennen en liefhebben, maar groter. Het overkoepelende voordeel van IIoT is dataverzameling – een stroom van real-time data die fabrikanten in staat stelt snellere en beter geïnformeerde beslissingen te nemen.

Ver voorbij het bekende, is de snijrand van remote werken Augmented Reality (AR). AR kan ondersteunen bij mechanische storing, waardoor remote experts werknemers kunnen assisteren door onderdeelmodellen in real-time te overleggen en begeleide instructies te geven.

Ten slotte is robotica waar de rubber de weg raakt voor slimme fabrieken. De slimste robots van vandaag zijn die die collaboratief naast mensen kunnen werken om productietaken veiliger en efficiënter te voltooien.

De Nokia productiefaciliteit in Oulu, Finland, integreert al vier deze pijlers om een van de meest volledig gerealiseerde slimme fabrieken te creëren, opererend op 99% automatisering. Met het gebruik van een gesimuleerde 'digitale tweeling' van de fabriek, kan management productiewijzigingen testen voor fysieke implementatie, waardoor resultaten bestudeerd en risico's geëvalueerd kunnen worden.

De fabriek maakt ook gebruik van cloud-technologie en IIoT om processen te monitoren met mobile robots, allemaal in real-time. Dit wordt gecoördineerd op een privé draadloos netwerk dat productielijnen on-the-fly kan herconfigureren, wat een extreem agiel en veerkrachtig systeem constitutieert.

Al dit in aanmerking nemend, is het makkelijk te zien waarom Nokia's faciliteit erkend werd als een "Advanced Fourth Industrial Revolution Lighthouse" door het World Economic Forum (WEF), waarvan er 54 zijn.

Uitkijken naar de toekomst

De normaliteit van 2019 lijkt een ver herinnering. Voor Covid-19 werd geschat dat Industry 4.0 zou creëren. Die schatting zal herzien moeten worden, natuurlijk. Nu is nog steeds de tijd om te investeren in een veerkrachtigere toekomst, door slimme productie na te streven, de technologie die het mogelijk maakt te implementeren, en het voorbeeld te volgen dat gezet is door de Industry 4.0 Lighthouses.

Wijdverspreide, slimme automatisering zal niet alleen succes in onzekere tijden waarborgen, maar bedrijven ook in staat stellen werknemers gezond en betrokken te houden, naarmate de wereld ontwaakt in een ongekende 2021.

Efficiëntere processen creëren een veel diepere diepte van productiemogelijkheden en agiliteit dan gedacht mogelijk was zelfs 10 jaar geleden. Nu is de tijd om ambitieus te zijn en de verandering te beginnen.

Voor meer informatie over productieonderwerpen – bekijk de nieuwste editie van Manufacturing Global

Volg ons op LinkedIn en Twitter.