Industrie 4.0:productievaardigheden die nodig zijn in slimme fabrieken

Wat gebeurt er als de werelden van IT en OT meer dan ooit tevoren op elkaar moeten worden afgestemd? We praten met fabrikanten aan beide kanten van de vergelijking over de vaardigheden die nodig zijn voor 'slimme fabriek'-arbeiders en de culturele barrières die tot nu toe op grote schaal zijn toegepast.

Marketeers in de industrie noemen de slimme fabriek of slimme productie de 'convergentie' tussen informatietechnologie en operationele technologie. Analisten en consultants voorspellen de toekomst van de maakindustrie, en die is ronduit digitaal.

"Veertig procent van het personeel gaat met pensioen of bereikt de pensioenstatus in de komende drie tot vijf jaar, wat enorm is", zegt dr. Irene Petrick, senior directeur industriële innovatie in de internet of things-groep bij Intel, in een interview met Betere MRO. "Automatisering zal een noodzaak zijn."

De meeste bedrijven zijn tegenwoordig, ondanks investeringen in nieuwe technologieën, nog niet in de buurt van de belofte van Industrie 4.0, waar sprake is van een volledige integratie van een geoptimaliseerde toeleveringsketen die is gekoppeld aan de fabrieksvloer en tijdige levering, zegt Mike Yost, outreach-adviseur voor The Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute (CESMII), in een interview met Better MRO.

"De realiteit is dat veel bedrijven tegenwoordig veel 'slim' doen en dat ook zijn geweest", zegt Yost. "Het maakt me gek hoe gefragmenteerd we zijn in de industrie in de taal die we gebruiken ... Er schuilt een gevaar in het definiëren van deze termen en denken dat ze een eindbestemming zijn ... We evolueren nu in elke dimensie, maar niemand doet het allemaal .”

Waarom? Het is echt ingewikkeld.

“Kortom:de voorzichtigheid van fabrikanten om digitaal te gaan, heeft niets te maken met een gebrek aan interne strategische afstemming en kortetermijnfocus. De wereld van de productie is complex”, zegt Stephen Gold, president en CEO van Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) in het artikel uit 2018 “Fabrikanten staan ​​achter in Industry 4.0—en om een ​​goede reden.”

Gebeurt er nauwkeuriger en nauwkeuriger voorspellend onderhoud? Ja. Geautomatiseerde systemen, zoals autonoom geleide voertuigen en kunstmatige intelligentie, vinden hun weg naar de machinecel en de magazijnvloer.

Software wordt steeds slimmer op machines. Mazak heeft nu bijvoorbeeld een optie voor een spilgezondheidscontrolesysteem voor zijn horizontale bewerkingscentra. Makino heeft spraakgestuurde technologie getoond voor machinebewerkingen, ontwikkeld door de startup iT SpeeX.

"Er zijn talloze stukjes van deze puzzel en het technologische stukje is waarschijnlijk niet het moeilijkste om op te lossen", zegt Gold. "Hoewel productiebedrijven enorm kunnen verschillen...  hebben ze allemaal bepaalde kenmerken gemeen, zoals steeds complexere toeleveringsketens, het decennialang gebruiken van productiemiddelen voordat ze worden vervangen, en de zeer reële noodzaak om productiestilstand ten koste van alles te vermijden."

Bedrijfsleiders in de maakindustrie horen echter al 25 jaar of langer over "de juiste gegevens op het juiste moment hebben", zegt Yost.

Wat is het verschil vandaag? Er zijn veel meer digitale software en intelligentietools, sondes en slimme sensoren in de toolkit die kunnen worden gebruikt om fabrikanten te helpen hun concurrentie- en efficiëntiedoelen te bereiken dan ooit tevoren. Er zijn nieuwe materialen gearriveerd - en nieuwe manieren van produceren door middel van 3D-printen of "additieve" technieken.

Daarbij zijn er nieuwe, hybride vaardigheden nodig die operationele en verspaningstechnologie-expertise combineren met digitale en datavaardigheden.

Welke vaardigheden zijn nodig voor slimme productie?

"Ze zullen gegevens moeten begrijpen, ze moeten kunnen analyseren en statistisch kunnen denken", zegt Petrick. "Gegevens moeten actie stimuleren om nuttig te zijn."

Petrick leidt onderzoek bij Intel gericht op de OT- en IT-kloof - en kan Intel bestuderen als een fabrikant en een technologiebedrijf. Vorig jaar publiceerde het bedrijf het onderzoek "Industrie 4.0 vereist de co-evolutie van werknemers en productieactiviteiten", waarbij 145 deelnemers werden ondervraagd.

"Maar ze zullen ook moeten vertrouwen op het ware beeld van de gegevens die ze op een dashboard zien... Wantrouwen is een belangrijke afleiding van ons onderzoek", zegt ze.

Petrick gelooft dat er veel vraag zal zijn naar de vaardigheden van een datawetenschapper, maar dat ze moeilijk te vinden zullen zijn. Dat zijn ze vandaag al. Aanvullende vaardigheden zijn onder meer:​​technische robotica- en automatiseringsexpertise, virtualisatie, geavanceerde programmering, geavanceerde visie (camera's), collaboratieve robotica-simulatie en augmented reality-toepassingen.

Laten we 'gegevens begrijpen' in meer context plaatsen:als u de mogelijkheid heeft om een ​​groot aantal slimme signalen te bewaken, hoe scheidt u dan de anomalieën?

De slimme fabrieken van Industrie 4.0 zullen ongetwijfeld sterk leunen op data. Werknemers hebben de vaardigheden nodig om de anomalieën te vinden, te bepalen wat de 'juiste' gegevens zijn om te bewaken en de juiste failovers te creëren die alternatieve productiepaden en onvoorziene gebeurtenissen veroorzaken.

"Werknemers hebben cruciale probleemoplossende vaardigheden nodig en moeten de problemen kunnen identificeren voordat ze worden opgelost", zegt Yost.

Waar gaat het op machineniveau naartoe? Lees " Vraag het aan een expert:Georgia Tech Professor over de toekomst van machinale bewerking . ”

Dit is geen gemakkelijke taak gezien de vaardigheidskloof. Dit wil niet zeggen dat ervaren medewerkers op de werkvloer deze vaardigheden tegenwoordig niet hebben. Het betekent ook niet dat nieuw talent eerdere technologieën en technieken niet begrijpt.

Maar wat gebeurt er als degenen met de meeste OT-ervaring niet meer werken?

“De toekomstige werknemers die de productieomgeving betreden, zijn digital natives die vertrouwd zijn met – en verwachten – data, om transparantie te stimuleren. Deze digital natives hebben echter geen productie-ervaring”, schrijft Petrick in een artikel voor IndustryWeek. “Het huidige personeelsbestand heeft productie-ervaring, maar mist datakennis. We hebben trainingsprogramma's nodig die deze twee bevolkingsgroepen en hun geloofssystemen met elkaar verbinden om de toekomstige intelligente fabriek te implementeren.”

Andere slimme productievaardigheden die nodig zijn:samenwerking

Op basis van Intels onderzoek ontdekte Petrick dat de culturele uitdagingen tussen IT en OT de grootste hindernissen zijn voor fabrikanten.

"Er zijn diepgewortelde filosofieën aan beide kanten, en ze zijn moeilijk te combineren", zegt ze. "Bedrijven moeten alle belanghebbenden bij deze transformatie betrekken en van alle kanten experts aan tafel hebben."

Het betekent samenwerken, samenwerken en mentorschap geven in groepen van gelijken, en voortdurend communiceren en coördineren. Procesingenieurs moeten zij aan zij werken met IT-teams.

 Wilt u een technische vraag beantwoorden? Vraag de MSC Metalworking Tech Team op het forum.

"Als je alleen aan procesefficiëntie denkt, ben je waarschijnlijk niet gefocust op de beveiliging van de systemen", zegt Petrick. Geef IT daarom plaats aan tafel.

Het vereist ook wat meer kennis van systeemplanning en integratie. Het kan nodig zijn om externe expertise in te huren, zoals systeemintegrators die volgens Petrick hoog in de branche worden gewaardeerd omdat ze technologie- en leverancieronafhankelijk zijn.

“Technologie wordt tegenwoordig vaak toegepast zonder dat er een plan is om het up-to-date te houden. Verschillende fabrieken zijn beland met nieuwe machines en oude computerinterfaces, nieuwe datastromen en oude servers…” zegt Intel in haar co-evolutieonderzoek.

Andere zachte vaardigheden zijn communicatie en toegewijd zijn aan levenslang leren en onderwijs. Het lijkt er echter op dat veel fabrikanten achterlopen op het gebied van training.

"Bij het programmeren, opzetten, bedienen en onderhouden van slimme productietools en -processen moet je zien op welke aanvullende aspecten zij [werkers] training nodig hebben", zegt Jeannine Kunz, vice-president van Tooling U-SME, in een artikel over de vaardigheden gat. "Helaas is de productie onder het gemiddelde wat betreft investeringen in training per werknemer."

Wat werkt er vandaag in Smart Manufacturing?

Voorspellende onderhoudstaken worden voornamelijk ondersteund door slimme technologieën, wat de flexibiliteit van een fabriek ten goede komt. Als u de status van al uw machines kent en weet wanneer er een storing zal optreden, "kunt u de uitvaltijd drastisch verminderen", zegt Petrick.

Simpel gezegd, er is meer doorvoer te realiseren uit de diepte van de beschikbare informatie.

“Als je meer inzicht hebt in wat je kunt aanpassen, nemen de mogelijkheden voor kostenbesparing en efficiëntie toe”, zegt Petrick.

Maar het gebeurt niet noodzakelijk in elke sector. De automobielsector en de voedings- en drankensector zien opmerkelijke stijgingen en worden volgens Petrick elk jaar 'slimmer'.

Automotive heeft te maken met massaaanpassing van voertuigen door consumenten en met druk van wereldwijde dynamiek en autonome voertuigen.

De voedingsindustrie heeft veel nieuwe producten die falen, dus voedselproducenten willen snel falen en zich aanpassen. Ze hebben ook de extra druk van de consument voor verse ingrediënten, dus zoeken ze naar strengere productiecontroles en willen ze meer flexibiliteit bij het nemen van time-out van processen. Slim omgaan met processen en technologieën helpt.

Maken digitale technologieën al impact in uw winkel? Praat erover op het forum. [registratie vereist]