Wat is slimme productie? Technologie gebruiken om innovatie te stimuleren

Bijgewerkt op 13 april 2022

Wanneer is wachten riskant? Als iedereen vooruit gaat. Vroeg of laat gebruik maken van slimme productietechnologie is de slimme keuze. Industry Week meldde dat de meeste productiebedrijven sinds eind vorig jaar aan minstens één smart manufacturing-project hebben gewerkt en dat "de overstap naar slimme productie u kan helpen klanten beter en winstgevender te bereiken en te bedienen". Ze zeiden ook dat veel bedrijven experimenteren door sensoren toe te voegen aan hun bestaande apparatuur. Waarom probeer je het niet eens?

Wat wordt bedoeld met slimme productie?

Slimme productie is het concept van het gebruik van realtime gegevens om bruikbare inzichten te leveren die procesverbetering, procesoptimalisatie, verhoogd apparatuurgebruik en zeer flexibele reacties binnen slimme productiesystemen stimuleren.

Dit gebruik van gegevens leidt tot slimme fabrieken waar productieapparatuur is geïntegreerd met gegevensverzameling, analyseplatforms en andere nieuwe technologieën. Smart manufacturing maakt gebruik van verschillende technologieën om dit mogelijk te maken. Deze technologieën en hulpmiddelen omvatten computerbesturing, gegevensmodellering, robotica en edge computing.

Het concept van slimme productie bestaat al vele jaren, maar technologie maakt het nu werkelijkheid. Het is geworteld in de groeiende acceptatie van digitalisering in het productieproces. Naarmate massaproductiesystemen groeien om te voldoen aan de behoeften van de leveringsconsumenten in een groeiende wereldeconomie, worden gegevens die zijn gecreëerd door het samenvoegen van cyber-fysieke systemen in toenemende mate gebruikt om de algehele operaties te verbeteren.

Productieapparatuur is verbonden door sensoren of apparaten om gegevens tijdens het productieproces te bewaken en te verzamelen. Deze gegevens kunnen rechtstreeks naar de cloud worden gestreamd, of er kan edge- of fog-computing worden gebruikt om ze te verwerken voordat ze naar de cloud worden verzonden. De gegevens die door de cloud worden ontvangen, maken gebruik van een groot aantal opkomende technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI), geavanceerde gegevensanalyse, robuuste algoritmen voor machine learning en platforms voor machinebewaking. Vervolgens worden de gegevens omgezet in bruikbare inzichten die kunnen worden gebruikt voor scherpere besluitvorming.

De voordelen van slimme productie strekken zich uit tot de hele onderneming. Inzichten worden gebruikt om problemen binnen de supply chain aan te pakken en programma's voor voorspellend onderhoud te ontwikkelen. Slimme productie kan zelfs waardevolle gegevensanalyses bieden om de waarde van ERP-software (Enterprise Resource Planning) te vergroten.

De komst van slimme technologie in de maakindustrie verandert de manier waarop bedrijven zaken doen. Met intelligente productie kan een volledig productiebedrijf transformeren in een slanker datagestuurd bedrijf dat aanzienlijke voordelen plukt en een revolutie teweegbrengt in bedrijfsprocessen.

Hoe slimme productie zich verhoudt tot Industrie 4.0

Laten we eens kijken naar de ontwikkeling van industriële apparatuur en elke opeenvolgende revolutie bekijken die enorme productiviteitswinsten heeft opgeleverd.

Tijdens de eerste industriële revolutie verhuisde de productie van het handgemaakte thuismodel naar de fabriek. Innovaties zoals water- en stoomkracht maakten massaproductie gemeengoed.

De tweede industriële revolutie zag verdere innovaties zoals verbeterde staalproductie en de elektrificatie van fabrieken. Een mens kan nu een machine bedienen om een ​​veel groter volume aan goederen te produceren in vergelijking met het tijdperk van handgemaakte producten.

De derde industriële revolutie zorgde ervoor dat de computer automatisering introduceerde en productieprocessen naar nog hogere productiviteitsniveaus bracht. Dit zorgde voor uitgebreide procesverbeteringen en efficiëntiewinsten.

Een verzameling opkomende technologieën is nu de drijvende kracht achter de vierde industriële revolutie die bekend staat als Industrie 4.0. Het bestaat uit een reeks technologieën zoals het industriële internet, kunstmatige intelligentie, machine learning, additieve fabricage, edge computing, robotica, augmented reality en andere slimme technologieën.

Wat is Industrie 4.0? Industrie 4.0, ook bekend als de Vierde Industriële Revolutie, of 4IR, is een allesomvattende term om te verwijzen naar de manier waarop computers, data en automatisering evolueren en samenkomen om de manier waarop werk plaatsvindt te veranderen, en in het bijzonder productie. Lees de complete gids.

Met deze technologieën kunnen fabrieken gebruikmaken van de enorme hoeveelheid gegevens die bij elk apparaat worden gegenereerd om de efficiëntie te verbeteren, slimme services mogelijk te maken voor extra inkomsten en cyber-fysieke systemen in te zetten die de operationele efficiëntie verhogen en de groeistrategie beïnvloeden.

Hier zijn enkele belangrijke gebieden waar slimme productie verband houdt met Industrie 4.0:

• Verhoogt de operationele efficiëntie aanzienlijk:door gebruik te maken van gegevens kunnen bedrijven een end-to-end visualisatie van het productieproces creëren. Dankzij realtime data en geavanceerde data-analyse kunnen voorheen onopgemerkte trends nu worden gedetecteerd. Deze gegevens kunnen vervolgens worden gecontextualiseerd en aan gebruikers worden geleverd - van interactieve HMI's op het punt van gebruik tot managers of technici voor snellere, nauwkeurigere besluitvorming. Deze verbonden systemen worden vervolgens gekoppeld aan ERP-systemen, kwaliteitssoftware, financiële software en andere functionele gebieden. Dit creëert een efficiënte en productieve slimme omgeving.
• Vermindert de uitvaltijd van machines:uitvaltijd is een van de grootste verspilling van middelen. Met Industrie 4.0-technologieën kunnen bedrijven problemen detecteren voordat ze zich voordoen. Gegevensanalyse biedt de machinestatus tot op spilniveau, waardoor operators snel wijzigingen kunnen aanbrengen. Voor ongeplande stops worden waarschuwingen en alarmen verzonden naar technici die vervolgens apparatuur en onderdelen kunnen klaarzetten voor reparatie tijdens de volgende omschakeling. Deze big data-verwerking betekent dat bedrijven prescriptieve en voorspellende onderhoudsprogramma's kunnen ontwikkelen op basis van werkelijke omstandigheden, terwijl ze een langetermijnstrategie bewaken en implementeren om de uitvaltijd van alle apparatuur te verminderen.
• Bevordert de veiligheid van werknemers:Industrie 4.0-technologieën kunnen helpen bij het creëren van de veiligste omgeving die ooit in de productie is gekend. Robotica gekoppeld aan een IIoT-monitoringplatform in de fabriek kan gevaarlijke taken uitvoeren die voorheen door mensen werden gedaan. Alarmen en waarschuwingen stellen operators ook in staat om storingscondities te detecteren en apparatuur veilig te stoppen - waardoor zowel operators als apparatuur worden beschermd tegen schade. In feite meldt 41% van de fabrikanten die Industrie 4.0-technologieën gebruiken een aanzienlijke toename van de veiligheid van werknemers. Volledige fabrieksbewakingssystemen voor hitte, vochtigheid, gas-/rookdetectie en andere omgevingsomstandigheden kunnen zelfs worden geprogrammeerd om samen met machines te werken om een ​​slim fabrieksecosysteem met uitzonderlijke veiligheidsnormen te creëren.
• Neemt voorraadbeheer en -optimalisatie voor zijn rekening:Of het nu gaat om grondstoffen, WIP of afgewerkte goederen, voorraad is altijd in het achterhoofd van de productiemanager. Een slimme fabriek kan Industrie 4.0-technologieën gebruiken voor nauwkeurig scannen bij ontvangst, locatie en picken. Sensoren en apparaten zoals RF maken het ook mogelijk om WIP te volgen, zodat stappen met toegevoegde waarde in realtime nauwkeurig zijn. De IIoT-platforms van Industry 4.0 maken diepgaande gegevensanalyse mogelijk voor robuuste ABC-analyse die helpt bij het prioriteren van goederen met hoge winst tijdens pieken in de vraag of verstoringen in de toeleveringsketen. Door realtime gegevens te integreren met ERP en andere financiële software, kunnen voorraadkosten worden geautomatiseerd.
• Aanzienlijke verbetering van supply chain management:supply chain management is van vitaal belang voor productie. Dankzij het gebruik van sensoren, edge computing en het industriële internet door slimme productie kunnen veel Industrie 4.0-technologieën de prestaties van de toeleveringsketen verbeteren. Geavanceerde data-analyse betekent dat bedrijven betrouwbare MOQ's kunnen instellen. Het stelt hen ook in staat om de behoefte aan buffervoorraden te bepalen en dienovereenkomstig te optimaliseren. Vraagplanning kan worden gemodelleerd om nauwkeurige voorspellingen te geven, en systemen hebben de analytische kracht om een ​​robuuste "wat-als"-noodplanning mogelijk te maken om verstoringen voor te blijven.

Het potentieel van slimme productie

Het potentieel van slimme productie is enorm. Intelligente fabrieken met aangesloten apparaten kunnen gegevens in realtime leveren en koppelen aan analyse-engines met behulp van cloudgebaseerde computing. Deze verbinding maakt een slimme fabriek responsiever en flexibeler.

Gegevens sturen de activiteiten van de operatie en vertellen de fabrikant wat hij moet doen. Dit heeft gevolgen voor de hele onderneming, niet alleen voor de productieafdeling. Kwaliteitssystemen kunnen kunstmatige intelligentie (AI) gebruiken voor in-line visuele inspectie en nauwkeurige gewichten en metingen per eenheid. Net als gegevens van productiesystemen zijn kwaliteitsgegevens onmiddellijk beschikbaar voor betere besluitvorming.

Deze zelfde verzameling sensoren geeft realtime visualisatie van de machinestatus. Operators kunnen sneller reageren in de productie, uitvaltijd verminderen, storingen verhelpen en problemen melden aan technici. In combinatie met AI- en ML-algoritmen kunnen deze sensoren en apparaten voorspellende onderhoudsprogramma's mogelijk maken die machineonderhoud uit de passieve, reactieve toestand halen en in een proactieve functie met toegevoegde waarde brengen. Dit helpt fabrikanten de kosten te beheersen, uitvaltijd te verminderen en de levensduur van de apparatuur te verlengen.

Slimme productie kan ook nieuwe producten en diensten met toegevoegde waarde genereren. De mogelijkheid om een ​​product aan het einde van zijn levensduur te bewaken, is een gamechanger die bedrijven opent naar een ongekend niveau van buitendienst en hen helpt om later betere producten te ontwerpen.

Dit potentieel bewijst zich nu al door resultaten. Voor bedrijven die Industrie 4.0-technologie gebruiken om slimme productie te ontwikkelen, meldt 88% een hogere productiviteit, 74% een hogere winstgevendheid, 43% een toename van de klanttevredenheid en 42% een toename van de uptime van de machine. Deze voordelen kunnen niet genoeg worden benadrukt.

MachineMetrics ontgrendelt realtime, nauwkeurige productiegegevens voor direct inzicht in de operaties, waardoor slimme productie van de werkvloer tot de bovenste verdieping.

Uitdagingen voor slimme productie

Zoals alle revoluties zal de voortgang naar volledige digitalisering tijd vergen. Onderweg moeten verschillende obstakels worden overwonnen. Deze kunnen zijn:

• Beveiliging:alleen al op internet worden elke dag tienduizenden beveiligingsinbreuken gezien, en het industriële internet is niet anders. Productiemanagers hebben al lang angst voor systeembeveiliging, maar de cloud computing-systemen van vandaag zijn veiliger dan ooit. Hoewel de perceptie van lakse beveiliging aanwezig is, is de realiteit dat inbreuken veel vaker afkomstig zijn van gebruikersstations binnen een bedrijf dan via een cloudhack. Meer informatie over beveiliging voor IIoT.
• Gebrek aan uniformiteit:hoewel slimme productietechnologie gestaag toeneemt, is de industrie nog steeds erg gefragmenteerd. DIY-systemen zijn er in overvloed en bedrijven zijn vaak verplicht om apparaten van de ene leverancier te matchen met software van een andere. Er zijn ook verschillende verbindingsmethoden, van bedraad tot draadloos tot mobiel. Bedrijven hebben vaak niet de interne vaardigheden die nodig zijn om een ​​systeem van andere leveranciers aan te sluiten, te synchroniseren en te implementeren. MachineMetrics elimineert dit probleem met een kant-en-klare reeks apparaten die via verschillende methoden verbinding kunnen maken om ervoor te zorgen dat gegevens niet alleen worden verzameld, maar ook worden getransformeerd en gestandaardiseerd om waarde te genereren.
• Interoperabiliteit:veel softwaresystemen van leveranciers zijn niet volledig interoperabel met legacy bedrijfssoftware, wat leidt tot terughoudendheid om te implementeren. Als alternatief kunnen leveranciers de IP-sterkte van de IoT-software gebruiken om fabrikanten te dwingen extra software te kopen die ze niet willen of nodig hebben. Daarentegen integreert het MachineMetrics-platform via API met bestaande bedrijfssoftware om de mogelijkheden te verbeteren, niet om het te verouderen.
• Baanverlies in productie en IT:met een hoog niveau van autonome of semi-autonome machines, kunnen veel werknemers bang zijn hun productiebaan te verliezen. Deze angst geldt ook voor IT-professionals die bang zijn om overweldigd te worden door het implementeren van een radicaal nieuw systeem om vervolgens te worden losgelaten en vervangen door een robot.

De toepassing van IIoT met MachineMetrics

Het Industrial Internet of Things (IIoT) biedt een enorme kans om slimme productie te realiseren op basis van Industry 4.0-technologieën. MachineMetrics biedt kant-en-klare functionaliteit om dit te realiseren. Ons platform maakt ook geavanceerde analyses, machine learning en de verbinding van apparaten in een fabriek mogelijk (inclusief nieuwe OEM en oudere analoge productieapparatuur).

MachineMetrics begrijpt dat slimme productie niet duur of ad hoc hoeft te zijn. Door gebruik te maken van het best-in-class platform, kunnen bedrijven de voordelen van slimme productie realiseren en ongekende kostenbesparingen, hogere productiviteit, betere kwaliteit, verbeterde processen en een concurrentievoordeel behalen in hun slimme productieomgeving.

Nauwkeurige gegevensschijven Slimme productie