Industrie 4.0: Groei ontgrendelen door digitale transformatie

Industrie 4.0, de vierde industriële revolutie, is begonnen. Productie-industrieën gaan door een disruptive verandering door digitale transformatie en het gebruik van exponentiële technologieën. Het concept heeft in de laatste jaren veel hype ontvangen, blijft echter een abstract idee voor veel bedrijven en ondernemers.

Over de afgelopen tweeëneenhalf eeuw hebben een reeks industriële revoluties getransformeerd hoe fabrikanten goederen produceren. Zij zijn namelijk:

Net zoals deze revoluties voor altijd veranderden hoe de wereld widgets produceert, belooft Industrie 4.0 dezelfde transformationele impact te hebben.

Terwijl Industrie 3.0 zich richtte op de automatisering van individuele processen en machines, richt Industrie 4.0 zich op de end-to-end digitalisering van alle fysieke activa en hun realtime-integratie in digitale ecosystemen met waardketenpartners.

De naadloze generatie, extractie, en analyse van de resulterende data ondersteunen de efficiëntiewinst die beloofd wordt door Industrie 4.0. Specifiek, het stelt bedrijven in staat om de verschillende dimensies van hun productie en operaties beter te begrijpen en te controleren.

Dit inzicht stelt bedrijven in staat om directe data-inzichten te benutten om productiviteit te boosten, proces-efficiënties te verbeteren, en de bedrijfsresultaten te drijven.

In zijn kern benut Industrie 4.0 de interconnectiviteit tussen een breed scala aan technologieën om uiteindelijk waarde te creëren en biedt een meer omvattende, gekoppelde, en holistische benadering van productie.

Technologieën die Industrie 4.0 drijven

Industrie 4.0 is geen 'toekomstrend' meer — voor bedrijven die aan de voorhoede van verandering en innovatie staan; het is nu het hart van hun strategische en onderzoeksrichting. De volgende zeven technologie-trends, vaak aangeduid als exponentiële technologieën, vormen de bouwstenen van Industrie 4.0.

Big Data, Analytics & AI

Industrie 4.0 genereert een enorme hoeveelheid data. De extractie, verwerking en analyse van data uit meerdere bronnen (productieapparatuur, processen, enterprise-, en klantbeheersystemen) worden standaard in het genereren van inzichten, het ondersteunen van realtime besluitvorming, en het verbeteren van bestaande processen en bedrijfsparameters.

Augmented Reality (AR) en Wearable Technologie

Augmented-reality-gebaseerde technologieën kunnen een verstrekkende impact hebben op processen, inclusief training en walkthroughs, onderdeelselectie, en remote reparatie- en troubleshooting-mogelijkheden.

Hoewel deze technologieën nog in hun kinderschoenen staan, kijken bedrijven naar een breder gebruik van AR om werknemers realtime informatie te geven om besluitvorming te verbeteren en menselijke prestatiefouten te minimaliseren.

Daardoor worden veel overheadkosten verbonden met transport en personeelsbeheer verminderd.

Internet of Things (IoT) en Slimme Sensoren

Veldapparaten worden uitgerust met ingesloten computing, waardoor ze kunnen communiceren en interacteren zowel met elkaar als met gecentraliseerde controllers. Deze beweging zal ook analytics en besluitvorming gedecentraliseren, wat realtime reacties mogelijk maakt.

Door het monitoren, controleren, en orchestreren van grote hoeveelheden verschillende apparaten. IoT heeft veel use cases, met asset management en tracking als een van de belangrijkste toepassingen. Bijvoorbeeld, IoT kan gebruikt worden in voorraadbeheer - om voorraad te tracken en uiteindelijk over- of ondervoorrading te voorkomen.

Additieve Productie

Met Industrie 4.0 worden additieve productiemethoden, zoals 3D-printen, breed geadopteerd om kleine series producten te produceren die constructieve voordelen bieden, zoals ingewikkelde, lichtgewicht ontwerpen, en die rapid prototyping, en grotere individualisatie en customisatie mogelijk maken.

Bovendien hebben bepaalde vooruitgang in de technologie zelfs de toepassing in metaalonderdeelfabriëk uitgestrekt zonder de noodzaak voor tooling.

Cloud Computing

Cloud-gebaseerde applicaties bieden uitstekende mogelijkheden om de big data gegenereerd door Industrie 4.0 te hosten, delen, en analyseren. Tegelijkertijd zal de prestatie van cloud-technologieën alleen maar verbeteren met tijd en schaalbaarheid, wat reactietijden oplevert die veelvoudig beter zijn dan lokale of traditionele computing-technologieën. Cloud computing maakt interconnectiviteit en distributie mogelijk niet alleen tussen fabrieken, maar ook over de gehele wereldwijde waardketen.

Horizontale en Verticale Integratie

Met Industrie 4.0 zullen bedrijven, afdelingen, en hun functies en mogelijkheden veel meer cohesief worden, aangezien cross-company, universele data-integratienetwerken evolueren en werkelijk geautomatiseerde waardketens mogelijk maken.

Horizontale integratie strekt zich ver uit boven alleen de interne operaties van leveranciers tot klanten en alle sleutel-waardketenpartners. Het omvat nu technologieën van track-and-trace apparaten tot realtime geïntegreerde taakplanning en -uitvoering. Een systeembenadering, end-to-end realtime planning en horizontale integratie en samenwerking zijn nu mogelijk met cloud-gebaseerde platforms.

Verticale integratie omvat dat binnen een netwerk van productielocaties, inclusief digitale engineering en realtime data-geïntegreerde productieplanning. Horizontale en verticale integratie is de lijm die de technologie-grenzen samenbindt.

Cyberbeveiliging

Met de verhoogde connectiviteit en meer aanraakpunten waar data verzameld wordt, neemt de noodzaak om kritische productie- en veiligheidssystemen te beschermen tegen cyberbeveiligingsdreigingen dramatisch toe, en wordt de rol van cyberbeveiliging voor de bedrijfscontinuïteit van een organisatie imperatief.

Volgens een PwC-studie, vlaggen bedrijfseigenaren zorgen zoals operationele onderbreking en aansprakelijkheidsrisico's bovenaan hun lijst voor databeveiligingszorgen.

Industrie 4.0: Succesverhalen

Een BCG-studie over Industrie 4.0 in Singapore claimt, dat snelle adoptie van Industrie 4.0 de arbeidsproductiviteit van het land met ongeveer 30% kan boosten, 22.000 nieuwe banen creëren met gemiddelde salarissen tot 50% hoger vergeleken met huidig, en S$36Mrd aan totale productieopbrengst en omzet voor bedrijven inclusief MNC's en lokale firma's toevoegen, allemaal voor 2024. Deze studie lijkt echter de ideale traject te beschrijven en enigszins over-optimistisch; deze succesverhalen tonen aan dat de doelen bereikbaar zijn.

Rio Tinto, een van 's werelds grootste mijnbouwbedrijven, kon tot $2M aan verliezen door onverwachte asset-falen herstellen door 200 sensoren te installeren die elk facet van hun voertuigvloot 24/7 monitoren. Door slimme sensoren te combineren met data-analytics, konden ze proactief problematische vrachtwagens op afstand identificeren en onderhoud en productiviteit rond hun productieschema plannen.

Japans engineering en automobile OEM bedrijf, HIROTEC Corporation, had tot $1,3M aan kosten geleden door ongeplande downtime. Ze wisten een on-premise IoT cloud platform met edge analytics te deployen, wat ze claimen leidde tot een "100% reductie in tijd om productiesystemen handmatig te inspecteren, wat technici in staat stelt die tijd te herinvesteren in taken die meer waarde toevoegen aan productieworkflows".

GE Aviation pilot Skylight op Glass gecombineerd met een WiFi-ingeschakelde draaimomentsleutel om bouten optimaal vast te draaien tijdens routinematige assemblage en onderhoud...

General Electric (GE) geeft ons een kijkje in hoe Augmented Reality productiekwaliteitscontrole en minimalisatie van menselijke prestatiefouten kan empoweren. Door zijn pilotprogramma bij zijn straalmotorfabriek in Cincinnati, OH, VS, implementeerde GE AR-brillen voor hun werknemers. Dit programma stelde werknemers in staat gedigitaliseerde werkinstructies te bekijken zonder onderbreking van werkactiviteiten, alsook toegang tot trainingsvideo's of remote stemcommando's van subject matter experts. GE rapporteerde tot 11% verbetering in werknemersproductiviteit alsook kwaliteit.

Conclusie

Industrie 4.0 heeft een digitale economie ingeluid waarin technologie alomtegenwoordig is, drijvende transformationele verandering in hoe we leven en radicaal elke bedrijfstak ontwrichtend.

Deze nieuwe technologieën zijn misschien opwindend, maar de echte blijvende uitdaging van Industrie 4.0 is dat de meerderheid van bedrijven nog steeds niet klaar is om ze te gebruiken.

Zelfs als technologische transformaties doorzetten en early adopters de voordelen oogsten van de technologieën die hun bedrijfscontext passen, zijn leidinggevenden bij de meeste bedrijven nog steeds verbijsterd door de enorme reeks aan technologieën en mogelijkheden die al beschikbaar zijn. Het is moeilijk voor deze executives om een duidelijke instap te zien aangezien heersende mythes en misconcepties iemands oordeel kunnen bederven.