Toekomstige fabrieken zullen invloed hebben op de wereld tot ver buiten de fabrieksvloer

Managers en werknemers omarmen digitale technologieën, terwijl de vierde industriële revolutie de wereldeconomie hervormt.

De trend heeft geleid tot het samengaan van internet en fabrieken, wat heeft geleid tot slimme fabrieken en efficiëntere en kosteneffectievere productie. Nieuwe datagestuurde productiesystemen presteren 20 tot 50 procent beter en veranderen de manier waarop we goederen vervoeren en supply chains runnen. En in plaats van werkplekken te creëren waarin robots mensen vervangen, kunnen nieuwe technologieën het werk minder repetitief, boeiender en gevarieerder maken.

Machines, software en producten in Industrie 4.0-fabrieken communiceren op elk punt van het productieproces met elkaar. Ze produceren en wisselen gegevens onderling en met werknemers uit via technologieën zoals sensoren, data-analyse, het internet der dingen (IoT), cloud computing, robotica en kunstmatige intelligentie (A.I.). Hierdoor kunnen slimme fabrieken zich in realtime aanpassen aan de eisen van de klant en zeer gepersonaliseerde producten aanbieden. Bovendien kunnen machines zichzelf automatisch updaten via internet en contact opnemen met een specialist om ze op te lossen. Slimme sensoren maken geavanceerde tracking van producten en snelle terugroepingen mogelijk in geval van storing. Een dergelijke schat aan gegevens stelt bedrijven in staat hun activiteiten verder te optimaliseren, wat de groei van de markt voor slimme fabrieken stimuleert, die tegen 2024 $ 244,8 miljard zal bedragen.

Met de transformatie van productieprocessen komt ook een einde aan het tijdperk van grote voorraden. Digitale technologieën stellen bedrijven in staat om onderling verbonden toeleveringsketens te creëren en onderdelen alleen te produceren en te verzenden als dat nodig is. Robots kunnen bestellingen efficiënter verzamelen, sorteren en afhandelen dan menselijke werknemers, terwijl ingenieurs voorspellende analyses kunnen gebruiken om risico's en klantgedrag te voorspellen. IoT-apparaten zoals sensoren kunnen A.I.-aangedreven software voorzien van de gegevens die het nodig heeft om de levertijden te minimaliseren. En op een dag zullen we misschien zelfs autonome vrachtwagens op snelwegen zien die producten over de hele wereld afleveren. Het is dus geen wonder dat 70 procent van de leidinggevenden verwacht dat digitale innovatie een aanzienlijke impact zal hebben op de toekomst van supply chains.

Procter &Gamble, een multinationale onderneming voor consumptiegoederen, heeft aangetoond hoe effectief slimme fabrieken kunnen zijn. De fabriek in Rakona, gevestigd in Tsjechië, produceert afwasmiddelen en wasverzachters. In de periode van 2010 tot 2016 onderging het belangrijke veranderingen, waarbij het management de productiecapaciteit voor vloeibare producten moest vergroten, kosten moest verlagen en nieuwe klanten moest aantrekken. Een aantal innovatieve technologieën werden geïntroduceerd, sommige indrukwekkender dan andere.

Zo is er een nieuwe digitale tool geïntroduceerd waarmee managers taken kunnen plannen en de uitvoering ervan kunnen volgen. Ook toont het systeem nu live prestatiestatistieken van werknemers, en dit heeft de betrouwbaarheid van processen en de effectiviteit van machines vergroot. Sensoren bewaken automatisch de pH-waarde, kleur, viscositeit en andere productdetails, waardoor handmatige bemonstering overbodig is en medewerkers kwaliteitsafwijkingen op tijd kunnen signaleren. Er is ook een nieuw verpakkingssysteem geïmplementeerd, aangedreven door sensoren, camera's, scanners en een wikkelsysteem, waardoor receptwijzigingen op de verpakking mogelijk zijn, zelfs als de lijn in bedrijf is.

De Rakona-fabriek profiteerde vooral van webgebaseerde, end-to-end synchronisatiesoftware voor de toeleveringsketen, waarmee managers kunnen testen hoe verschillende omstandigheden de toeleveringsketen beïnvloeden, knelpunten in productieactiviteiten kunnen opsporen en producten sneller op de markt kunnen brengen. Als gevolg van al deze maatregelen verminderde de fabriek de voorraad met 43 procent en de volledige fabriekskosten met 20 procent. Bovendien verhoogde het de productiviteit met 160 procent en de klanttevredenheid met 116 procent.

Tijdige levering en rapid prototyping zijn ook belangrijke elementen van slimme fabrieken. De Amerikaanse startup Fast Radius bijvoorbeeld, omarmde deze principes toen het zijn 3D-printfaciliteit plaatste in UPS WorldPort, 's werelds grootste verpakkingsfaciliteit, die 300 vluchten per dag verwerkt. Het bedrijf biedt klanten niet alleen oplossingen voor additieve fabricage, maar ook meer traditionele CNC-bewerkingen en snelle spuitgietmogelijkheden. En dankzij het partnerschap en de financiële steun van UPS, een logistiek en pakketbezorgbedrijf, kan Fast Radius bogen op de snelste levertijden in de branche en kan het echt just-in-time-productie nastreven. In 2018 werd het ook opgenomen op de lijst van fabrieken van de toekomst van het World Economic Forum, onder meer vanwege het innovatieve bedrijfsmodel.

Innovaties in de productie dwingen bedrijven om ook de manier waarop ze het transport van producten beheren te heroverwegen. Daartoe zijn plannen van onder meer Uber en Tesla om zelfrijdende semi-vrachtwagens te ontwikkelen een teken van wat komen gaat, en die voertuigen zouden op een dag autonoom goederen kunnen leveren en klanten kunnen opladen. Technologie pakt ook de inefficiënties van wereldwijde toeleveringsketens aan, aangezien slimme fabrieken snel goederentransport vereisen. Daartoe hebben IBM en scheepvaartgigant Maersk TradeLens ontwikkeld, een op blockchain gebaseerd platform dat verladers, havens, banken en douanekantoren in één netwerk samenbrengt. Het doel is om deze actoren in staat te stellen informatie vast te leggen in fraudebestendige digitale dossiers en goederen sneller te traceren, te belasten en te verplaatsen dan op papierwerk gebaseerde toeleveringsketens.

De voordelen van slimme fabrieken zijn duidelijk, maar het implementeren van geavanceerde oplossingen op de fabrieksvloer is een uitdagende taak. Meer dan 70 procent van de bedrijven die investeren in technologieën zoals big data, A.I. of 3D-printen, slaagt er niet in om het project voorbij de proeffase te brengen. Een van de redenen voor zo'n slechte staat van dienst is dat niet alleen de huidige werknemers moeten worden bijgeschoold, maar dat het bedrijf ook een aantal software- en engineeringexperts moet inhuren die vaak moeilijk te vinden zijn.

Er is ook een limiet aan het aantal technische oplossingen dat een bedrijf moet implementeren. Frank Piller, een Industry 4.0-expert, waarschuwt bedrijven om "[hun] personeel niet in cyborgs te veranderen of de technologie de werknemer te laten leiden, maar [hun] personeel te voorzien van een gereedschapskist om hun eigen werk ook efficiënter en leuker te maken." En naarmate we verder komen, zal het steeds belangrijker worden dat ondernemers hun ervaringen delen over het bouwen van effectieve, technologiegedreven fabrieken en het vermijden van veelvoorkomende valkuilen.

Toekomstige fabrieken zijn meer dan alleen een heroverweging van het productieproces. Ze zijn een radicale verandering in de manier waarop veel productie- en toeleveringsketenbedrijven hun bedrijfsmodellen bouwen. Slimme fabrieken minimaliseren verspilling, maximaliseren de winst en maken klanten blij. Hun activiteiten zijn gebaseerd op digitale technologieën die het werk interessanter en leuker maken en tot nieuwe kansen leiden.

Aanpassen aan verandering is echter niet eenvoudig. Voor fabrikanten betekent het het implementeren van nieuwe bedrijfsmodellen en het loslaten van oude praktijken. Maar de beloning voor de pioniers van de Vierde Industriële Revolutie is indrukwekkend, aangezien ze hun bedrijven toekomstbestendig zullen maken en voor de komende jaren zullen zorgen voor groei.

Richard van Hooijdonk is een internationale keynote spreker, trendwatcher en futurist.