De Industriële Revolutie 4.0

Is het verkennen van het landschap van Industriële Revolutie 4.0 een sprint of een duurloop?

In deze blog reflecteren we op de aanpak van digitale transformatie in de productieprocessen van NEDCON en op hoe we tegen Industrie 4.0 aankijken.

Het nulpunt
Toen de eerste inzichten in de Industriële Revolutie 4.0 (2011) verschenen, bevonden we ons op een punt waar we net productconcepten aan het herontwerpen waren voor de toenmalige automatisering en robotica. Op dat moment zaten we zelf dus nog in de fase van Industriële Revolutie 3.0, maar we zagen de veranderende situatie als een kans. Door deze kans versnelde onze bereidheid om cyber-fysieke systemen te implementeren sterk. Het implementeren voelde als een echte sprint, maar het werd gecoördineerd uitgevoerd. Dit markeert de start van onze digitale transformatie.

Van brownfield-applicaties naar volledig geïntegreerde oplossingen
Voordat we Industrie 4.0 overwogen, draaide de operationele technologie (OT), waaronder geautomatiseerde en robotische productie, grotendeels op IT. Ook bij NEDCON. In deze fase draaide het om de verticale digitale verbinding tussen OT en IT. Hierbij werden met name systemen zoals FIELD en SAP/ERP met elkaar gekoppeld. Deze koppeling omvatte verschillende applicaties op de zogenoemde MES (Manufacturing Execution System)-laag, die de digitale informatiestroom in beide richtingen koppelen. De belangrijkste applicaties omvatten orderverwerking, conditie/energie monitoring, beheer van meetdocumenten en de huidige implementatie van Real-Time OEE (Overall Equipment Efficiency). Het nieuwe Real-Time OEE-systeem zal de digitale applicatie vervangen die niet in real-time werkt. Uiteraard is het onlogisch om functionerende technologieën te laten verdwijnen, dus het was een uitdaging om de oudere brownfield-apparatuur aan de systemen te koppelen. Vandaag de dag is er nog steeds behoefte aan een globalere integratie van de ontwikkelde oplossingen, het voltooien van de hiërarchische weergave van informatie (plant view) en stappen maken naar meer mobiliteit.

De traditionele kijk op MES is waarschijnlijk niet meer voldoende
De implementatie van de MES-laag leek op het eerste gezicht een duidelijk en tastbaar doel. Maar de voortdurende digitalisering blijft het doel verschuiven. De automatiseringspiramide ondergaat aanzienlijke veranderingen in verticale richting. Zowel op de Field- als de MES-laag bereiden we de IIoT-verbinding voor, evenals de ondersteuningsfunctie voor de mens-machine interface. We willen bij voorkeur gebruikmaken van de applicaties van IIoT-platforms die zijn verbonden met productie- en dataverwerking, in plaats van de bekende applicaties op mobiele apparaten. In het begin richtten we ons meer op een monolithisch systeem, perfect afgestemd op onze behoeften. Maar er zijn veel voordelen aan deelname aan het digitale ecosysteem van Industrie 4.0. De top van de digitale ecosysteem-piramide is veranderd doordat de punt niet langer alleen uit een ERP bestaat, maar een Business Intelligence (BI)-laag bevat die geavanceerde rapportage- en analysemogelijkheden biedt op productiedata. Dit is een van de huidige focuspunten van NEDCON’s digitalisering van productie.

Digitale transformatie is niet alleen verticaal
Op koers blijven betekent niet alleen werken aan lopende projecten, maar ook voortdurend nieuwe ideeën en stappen ondernemen. Op dit punt beginnen de wegen te vertakken. De toekomst is niet langer alleen verticaal, maar ook horizontaal gericht op data. We kunnen niet langer alleen vertrouwen op productiegegevens om te zorgen voor optimale productieomstandigheden, maar moeten ook verbinding maken met andere robuuste dataplatforms, zoals Geïntegreerde Planning, TQM, enzovoort. Veel van deze platforms geven data in ongestructureerde bestanden, zoals bijvoorbeeld gesproken rapporten. Deze data vereist vaak semantische analyse om het om te zetten in een meer gestructureerd bestand dat geschikt is voor verdere analyse. Het coördineren van verschillende (on)gestructureerde systemen is een van de grootste uitdagingen in deze fase. NEDCON versterkt zijn data-engineeringcapaciteiten om optimaal gebruik te maken van het potentieel van de BI-laag, inclusief analyses met AI van horizontale datasystemen. Deze aanpak is essentieel om belangrijke correlaties en oorzaken te ontdekken. Zo kunnen we optimalisatie mogelijk maken. Niet alleen binnen productie, maar uiteindelijk door de gehele supply chain. We concentreren ons op dit belangrijke onderdeel in onze analyses van mogelijke volgende stappen in de digitale transformatie van productie.

Nog een dimensie als bonus
Het vinden van correlaties en hun onderliggende oorzaken biedt waardevolle inzichten, maar lost niet automatisch beslissingen over optimalisatie op, laat staan dat het complexe systemen en processen in staat stelt zichzelf te optimaliseren of aan te passen. Hiervoor zijn digitale modellen nodig, zowel van objecten/systemen als processen. Bij NEDCON staat de wiskundige modellering van processen nog in de kinderschoenen. We willen ons flink ontwikkelen in het gebruik van 3D grafische en functionele modellen van zowel fabrieksprocessen als apparatuur gebruik. Tot nu toe hebben we alleen gesproken over de affiniteit tussen operationele en informatietechnologie (OT-IT). Maar nu is er een nieuwe dimensie die we moeten bespreken: engineeringtechnologieën (ET) en in het bijzonder de convergentie van IT, OT en ET. Als we het volledige potentieel van robuuste tools zoals deep learning en kunstmatige intelligentie willen benutten, moet deze nieuwe dimensie een prioriteit zijn in onze digitaliseringsstrategie.

Wat zijn de grootste risico’s en uitdagingen om te slagen?

Hier zijn de belangrijkste:

• Het creëren van een langetermijnvisie en het toepassen van een gestructureerd kader om problemen te consolideren.
• Het onderschatten van de rol van data-experts, met name het ontbreken van data-engineering en zogenaamde Citizen Data Scientists met bedrijfskennis en basiscompetenties in analytics.
• Het veranderen van de organisatiecultuur om de organisatie aan te passen aan een situatie waarin sommige aspecten moeilijk te verklaren zijn, of de oplossing niet vooraf bekend is.
• Ruggengraatprocessen en -platforms moeten robuust digitaal zijn en, waar mogelijk, horizontaal.De rol van managers en de relatie met het team moet verschuiven richting agile methoden.

Dus, wat is het antwoord op de vraag in de titel?
Met een sportanalogie is een meerdaagse wielerrenwedstrijd waarschijnlijk de beste vergelijking. Onze digitale transformatieroutekaart is opgedeeld in etappes met duidelijke bestemmingen. Je moet je op elke etappe voor te bereiden, maar daarbij heb je een heldere visie en strategie voor de gehele race. De digitaliseringsrace kan gewonnen worden, zelfs als je geen enkele etappe wint. Je hoeft alleen maar altijd optimaal gepositioneerd te zijn. Elke etappe is anders en de wendbaarheid en tactiek van het team bepalen het succes. En bovendien, tijdens de sprints voor de finish zijn er geen uitzonderingen!