Smart Industry Introductie
Bron: Procesverbeteren.nl
|
Smart Industry: Slimme organisatie |
Meer Smart Industry-artikelen via het uitklapmenu direct linksboven (On)mogelijkheden anno 2023, aan de hand van acht vragen! Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdred. Procesverbeteren.nl, volledig herzien op 24-04-2023* Een reis boeken zonder menselijke tussenkomst vinden we heel normaal. Op basis van soortgelijke technologie, aangevuld met gerobotiseerde productie, kun je smart fabrieken bouwen. Die kunnen autonoom trajecten van bestellen tot afleveren afhandelen, en daarbij nog maatwerk bieden ook. Zelfsturende en zelfbewuste fabrieken, die als het nodig is samenwerken in supply chains! Fabrieken ook, die met je meedenken, die operators infomatie op maat verschaffen, die actief bijdragen aan procesverbetering, en waarin mensen, robots en artificiële intelligentie sámenwerken. Bij Bekaert Deslee hangt het risico op fouten af van het type productie-order. Een Machine Learning oplossing waarschuwt bij fout-gevoelige orders
Daarnaast maakt Smart Industry productie flexibeler, meer Agile. Maatwerkproductie in enkelstuks wordt mogelijk, tegen massagoedprijzen. Ook kan een smart fabriek makkelijker op- en afschalen qua capaciteit. Productielocaties gaan lijken op Lego: je sluit plug-and-play modules aan zodra je die nodig hebt. Capi Europe maakt hun kunststof bloempotten bijvoorbeeld met al met gerobotiseerde mini-fabrieken. Smart Industry ligt ook aan de basis van diverse nieuwe business-modellen. Die onderscheiden zich door maatwerkproductie, door producten die eigendom blijven van de fabrikant, of door producten die op afstand worden onderhouden. Smart Industry definitie Procesverbeteren.nl Smart fabrieken worden op de eerste plaats gekenmerkt door flexibiliteit. Denk daarbij aan productie naar klantwens in enkelstuks, waarbij elk product uniek is. Een tweede smart kenmerk is modulariteit. Je kunt productiecapaciteit plug-and-play op- en afschalen, of wijzigen als er nieuwe producten gemaakt moeten worden. Een derde kenmerk is zelfbewustzijn: machines en productielijnen merken zelf afwijkingen op en geven aan wanneer er onderhoud nodig is. Artificial intelligence speurt naar verbeteropties en de beste procesinstellingen.
Het is daarom niet meer voldoende als je werkvloer Lean is, je moet ook flexibel (Agile) zijn. Plaatbewerkingsbedrijf De Cromvoirtse is één van de koplopers qua Smart Industry. Bestellen t/m productie verloopt er vrijwel zonder mensen.
Een slimme fabriek denkt ook met je mee. Iedereen, op elke plek, krijgt informatie en soms zelfs advies op maat. Bovendien geeft de fabriek zelf aan wanneer er onderhoud nodig is, registreert afwijkingen, en komt met verbetervoorstellen op grond van historische data.
Jaarevents Smart Industry Benelux
In Nederland en België worden regelmatig Smart Jaarevents georganiseerd. > Overzicht Jaarevents (en de meest belangrijke andere smart artikelen)
Een operator werkt hier in een testopstelling samen met robots, én wordt geleid door geprojecteerde werkinstructies, een vorm van augmented reality (Foto TNO)
Een Amerikaanse term voor smart industry, (industrial) internet-of-things, benadrukt vooral dát aspect. Internettechnologie heeft ook gevolgen voor de producten zelf. Na aflevering kunnen deze aan de leverancier laten weten hoe ze worden gebruikt, handig als je het pay per use businessmodel wilt toepassen. Ook kunnen ze melden of er onderhoud nodig is, en kunnen ze software-updates ontvangen. In zekere zin komen producten zo ‘tot leven’. Ook kunnen producten, met name machines, op afstand worden onderhouden. Smart productie bij Audi (concept): Autocarrosserieën kiezen zelf hun route langs 'productie-eilanden', afhankelijk van de behoefte aan onderdelen.
Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij Smart Industry in de praktijk helpt brengen! LeanDirectAls mensen op alle niveaus excelleren, realiseren zij duurzaam klantwaarde. Met deze overtuiging biedt LeanDirect BV online en hybride Lean Six Sigma opleidingen, coaching en consultancy. Wij hanteren een data-gedreven benadering waarbij de klantbeleving, de business case, de medewerker als talent en de operationele processen centraal staan. Onze hoofddocent, Prof. dr. Ronald Does, is de grondlegger van Lean Six Sigma opleidingen in Nederland. Hij heeft diverse internationale onderscheidingen van de American Society for Quality (ASQ). Daarom behoren onze Lean Six Sigma certificeringen tot de internationale top. Bedrijven zoals Tesla, Samsung, Heineken, ING, ASML, Aegon, Friesland Campina, UMCG, AMC, Rode Kruis en Douwe Egberts plukken hier de vruchten van. > Naar website
‘Welke kant moet ik op?’ vraagt ze. ‘Waar wil je naar toe?’ informeert de Kat. ‘Dat weet ik niet,’ antwoordt Alice. ‘In dat geval’, zegt de Kat, ‘maakt het niet uit.’ Je ziet tegenwoordig allerlei Smart Roadmaps, maar als je niet oppast wordt het een road to nowhere! Bedenk dus bij elke smart stap die je zet, waarom je dat doet! Smart Industry is namelijk niet meer dan een soort meccano, een gereedgeschapskist met slimme bouwstenen. Het is in elk geval belangrijk om waardecreatie voor de klant als leidraad te nemen. Vergroot Smart Industry de waardestroom naar mijn klanten? Nu, of morgen? En is het de simpelste oplossing? Kan hetzelfde worden gerealiseerd door werk anders te organiseren, dan heeft dat bijna altijd de voorkeur boven nieuwe technologie.
Smart Industry maakt soms compleet nieuwe businessmodellen mogelijk. Een slimme vraag om je zo nu en dan te stellen is daarom: wat zou ik doen als ik een startup was? Bij Luxexcel vormt Smart Industry bijvoorbeeld zelfs hun bestaansgrond. Het bedrijf maakt Vision Platforms, 3D-printers met bijbehorende software en kunsthars. Daarmee kun je op recept brillen’glazen’ maken, al dan niet met projectievlakken voor augmented reality. Dankzij 3D-printen is enkelstuksproductie mogelijk. Ook het verdienmodel is smart: een lenzenfabrikant betaalt enkel voor het gebruik van de Vision Platforms (servitization). Luxexcel levert deze Vision Platforms op basis van servitisatie. Het hart bestaat uit een 3D-printer.
Je kunt er (smart) lenzen op sterkte mee maken.
Smart worden is helemaal niet zo moeilijk als menigeen denkt. Bedenk welke klantwaarde u nu en in de toekomst wilt leveren, houd in de gaten welke technieken daaraan kunnen bijdragen, en experimenteer daar gericht mee. En bedenk: het is niet het slimste bedrijf dat (over)wint, maar het meest klantgerichtste. In het extreemste geval kan een smart fabriek ‘weten’ wat de klanten willen hebben, zelf orders inplannen en producten maken, aan de bel trekken als er onderhoud nodig is, en op basis van big data verbetervoorstellen doen! De mens componeert dan de fabrieksmuziek, en bepaalt welke instrumentgroepen (productiemodules) wanneer meedoen. Het orkest (de fabriek) speelt automatisch. Het is echter de vraag of dit haalbaar en wenselijk is. Alle ambachtelijkheid - de kunst van de mens om dingen te maken - verdwijnt dan. Dat hoeft niet: Smart Industry kan er ook voor zorgen dat mensen hun ambacht zo perfect mogelijk kunnen uitvoeren. In de orkestmetafoor kun je daarbij denken aan het presenteren van partituren (werkinstructies) en aan intelligente muziekinstrumenten (gereedschappen). Denk ook aan ‘cobots’, robots die operators bij hun werk assisteren.
Ontvang samenvattingen van al onze nieuwe praktijkverhalen!
De vijf voordelen van gratis registratie:
Veel assemblage-stappen verlopen bij Tenneco geautomatiseerd. Elke stap kan na verloop van tijd langzamer gaan verlopen. Artificial Intelligence laat zien waar dat gebeurt
In fabrieken is het heel belangrijk om operators van taak-gerichte en actuele werkinformatie te voorzien: wat moeten ze bijvoorbeeld doen, wat heeft prioriteit en welke afwijkingen en verbeteropties zijn er. Smart Industry kan op het gebied van data acquisitie, dataverwerking & -presentatie veel toevoegen. Meestal volgen bedrijven de volgende strategie. Eerst wordt er een visie geformuleerd voor een digitale fabriek, die mensen op elke plek ontlast, informeert en adviseert. Je kunt dit ook anders formuleren: het verzamelen van data uit meerdere bronnen gaat automatisch, de fabriek laat aan iedereen zien wat er goed gaat en wat niet, en geeft advies over wat er beter kan! De uitvoering gebeurt in drie stappen:
Met een low code platform (hier bij Variass) kunnen snel taakgerichte apps worden gemaakt of aangepast
Met apps wordt iedereen op zijn of haar eigen plek geïnformeerd over wat er wel en niet goed gaat. Op grond van die informatie kan direct worden bijgestuurd, of een verbeteractie gestart. Mens en software slaan zo de handen inéén. Soms adviseert de fabriek zelfs wat je het beste zou kunnen doen! Bijvoorbeeld qua procesverbetering. Ook informatievoorziening gericht op verduurzaming en het verlagen van het energieverbruik komt steeds hoger op de agenda. Bij Quick Response Manufacturing (QRM), de logistieke verbetermethode voor situaties waarin je veel verschillende producten in wisselende hoeveelheden maakt, worden taakgerichte apps en software ingezet bij de productieplanning. Wij danken onze partners/adverteerders, door hen kunnen wij onafhankelijke artikelen maken!Ontdek bijvoorbeeld hoe onderstaande partij Smart Industry in de praktijk helpt brengen! 24Flow24Flow is een gebruiksvriendelijk operations platform voor de (discrete) maakindustrie. Het ondersteunt operators, planners, kwaliteitsverantwoordelijken en managers. Geïnspireerd door Lean en QRM, stuurt 24Flow de stroom werkorders door het productieproces. Dit resulteert in kortere doorlooptijden, verhoogde visibiliteit, betere traceerbaarheid en minder onderhanden werk en voorraad. 24Flow integreert met ERP, biedt planners een dynamisch planningsbord, en ondersteunt operators via een team-bord. 24Flow is gebouwd op het low-code platform van Salesforce. Dit versnelt implementaties, dankzij configuratie zonder codering. > Naar website Binnen TPM, de verbetermethode die de productiviteit van een machinepark vergroot, speelt het meten en verbeteren van de Overal Equipment Effectiveness (OEE) een grote rol. De OEE van een machine is het precentage van de tijd dat die storingsvrij perfecte producten maakt. Digitale fabrieken ontlasten de mens, door (OEE-)data automatisch te verzamelen en te presenteren. Een OEE dashboard bij Cabka
Een ander voorbeeld. Op een afdeling van Beaulieu International Group (BIG), waar garens op rollen worden gedraaid, traden af en toe trillingen op. Vroeger zou je dan een Ishikawa of visgraatdiagram hebben gemaakt om uit alle mogelijke oorzaken de root cause te vinden. Met zoiets ben je echter wel twee weken zoet. Nu liet software zien dat het probleem bij alle machines optrad, én altijd bij dezelfde snelheid. Na twee dagen was al de conclusie dat het een resonantieprobleem is: één bepaald toerental moet je zien te vermijden. Bij Beaulieu International Group werd de oorzaak van trillingen bij het wikkelen van garens dankzij automatische data acquisitie snel gevonden
Process Mining maakt het mogelijk om automatisch een basale VSM te maken. Hiertoe wordt eerst een event log uit het ERP-systeem in de software ingelezen. Daarna heb je dan met één druk op de knop al een (historische) VSM! Olifantenpaadjes, routes die processen daadwerkelijk afleggen, komen zo aan het licht. Ook kun je als een film tonen hoe de orders zich door de fabriek bewogen, en zo bottlenecks aan het licht brengen. Als de oorsprong van een bepaalde botlleneck niet duidelijk is, is het een goede kandidaat voor een diepgaand Six Sigma verbeterproject. Process mining toont een historische value stream map: hoe bewogen orders zich.
Dat ligt anders bij data mining. Daarbij laat je artficial intelligence (AI) zoeken naar mogelijke verbanden tussen gebeurtenissen, bijvoorbeeld in een brei van big data. Op die manier kun je probleemanalyse ondersteunen. Mens en computer bouwen daartoe bijvoorbeeld sámen procesmodellen bij Tata Steel. Een procesmodel is daarbij aanvankelijk gebaseerd op dingen die je echt weet, zoals reactiesnelheden, massabalansen, of transportsnelheden. De computer breidt het model daarna ‘zelflerend’ uit, totdat het de complete dataset beschrijft. Vervolgens kun je dan gaan zoeken naar mogelijke verbanden tussen gebeurtenissen. Een probleem daarbij is wel, dat AI nog slecht is in het leggen van causale verbanden. Lees: het oplopen van zonnebrand kan worden gecorreleerd aan een hogere verkoop van ijsjes. Smart Industry maakt fabrieken in toenemende mate transparant: je kunt vanaf een computerscherm zien wat er nú gebeurt. De noodzaak van traditioneel visueel management - materiaalbewegingen zichtbaar maken zonder computers - verdwijnt daardoor niet. Als dát kan heeft dit nog steeds de voorkeur. Smart Industry vervangt visueel management dus niet, maar vergroot de mogelijkheden. Omdat data in realtime worden verzameld kijk je met software bovendien niet meer in een achteruitkijkspiegel. Het is dus de werkelijkheid die je ziet, én je ziet veel meer! Een digital twin is een digitaal spiegelbeeld van een fysiek object, een productielijn of zelfs een hele fabriek. Deze tweeling geeft je inzicht in het huidige gedrag van een object (inclusief eventuele problemen), én je kunt onderzoeken wat er waarschijnlijk gebeurt bij fictieve omstandigheden. Daartoe kan de tweeling tijdelijk worden losgekoppeld van zijn fysieke evenknie. Zo kun je bijvoorbeeld productieplanningen en routings optimaliseren, op basis van historische én actuele data. Het is ook mogelijk om een digitale represatie te maken van een nog niet bestaande productielijn of fabriek. Dit heet virtual commissioning. Je kunt dan vérgaand testen, voor je start met de feitelijke bouw. Virtual commissioning bij Stow Robotics, leverancier van verplaatsingsystemen. Daarvan wordt eerst een digitaal prototype gebouwd en getest.
Een voorbeeld: Vrachtwagenproducent Scania had tijdens de corona-crisis veel aan hun digitale verkeerstorens. Deze control towers maakten aan het begin van de crisis het dreigende tekort aan sommige materialen tijdig zichtbaar, zodat Scania haar supply netwerk gecontroleerd tot stilstand kon brengen. Toen de corona-maatregelen in heel Europa werden versoepeld kon het supply netwerk snel weer opstarten, rekening houdend met tijdelijk “geparkeerde" materialen. Control Towers maken centraal plannen voor de hele supply chain mogelijk
Combinatie van Lean productie en Smart Industry bij SEW Eurodrive: mobiele montage-assistenten ondersteunen hier medewerkers in U-vormige werkcellen.
Binnen Lean is automatisering nooit een doel op zich. Sterker nog: het is beter om eerst te experimenteren met fysieke hulpmiddelen zoals handkarren, dan meteen automatisch geleide voertuigen te introduceren. Dankzij experimenten weet je namelijk veel beter wat er écht nodig is. Op die manier benut je de mogelijkheden van smart, maar blijft een fabriek tegelijkertijd zo eenvoudig mogelijk. Ook in een slimme fabriek is de keten van productieprocessen zo slank (Lean) mogelijk. Smart technieken dragen wél bij aan flexibilisering (Agility), je kunt dan sneller en gemakkelijker wisselen van type product en/of het productievolume aanpassen. En er zijn nog veel meer potentiële voordelen aan Smart Industry, zie punt drie. Het is daarom belangrijk om op de hoogte te blijven van alle mogelijkheden, om tenminste gelijk op te gaan met de concurrentie. Artificiële intelligentie is niet altijd superieur aan de mens. Een ervaren operator kon bij Cosun de effectiviteit van bietensijden beter voorspellen dan een robotkok
Toyota, het grote Lean voorbeeld, beschouwt software gewoon als een nieuwe ‘machine’. Investeringen in een robot of artificiële intelligentie hebben dan pas zin als:
De rationale hier achter: het is goed mogelijk om een heel slechte smart factory te bouwen, met investeringen die je nooit terugverdient, en met onlogische werkstromen en daardoor navenant veel computerstoringen! Daarom is het vaak het beste om éérst Lean te worden. Anders loop je een groot risico dat je inefficiënte processen digitaliseert of robotiseert. Als je tegelijkertijd goed op de hoogte bent van nieuwe smart mogelijkheden, dan zie je vanzelf waar Smart Industry een goede aanvulling is. Maak bewust tijd vrij om na te denken, artikelen te lezen zoals dit, en om ideeën op te doen. Ook is het verstandig om bijvoorbeeld bijeenkomsten van een branche vereniging te bezoeken. Qua digitalisering binnen en tussen bedrijven is er vaak nog veel laaghangend fruit. Denk aan iemand die met papieren tekeningen naar de productie rent, waar die tekeningen op dat moment al weer verouderd zijn. Dankzij Smart Industry behoren omsteltijden, nodig om wisselende producttypen te maken, soms geheel tot het verleden. Het is ook mogelijk om een fabriek op te splitsen in QRM-achtige mini-fabriekjes, waarlangs producten-in-wording zich dan via wisselende routings op zelfrijdende karretjes (AGV’s) kunnen bewegen. Ook kun je die mini-fabriekjes snel bij- of afschakelen. Zo wordt het gemakkelijk om klantspecifiek te produceren, én in te spelen op sterke wisselingen in de vraag. SEW Eurodrive is een voorbeeld van een bedrijf dat deze strategie toepast. Het is echter goed om je vooraf af te vragen of flexibilisering met productie-eilanden echt nodig is. Zijn er werkelijk zo veel verschillende productvarianten, dat je die niet via een Lean productiestraat kunt maken? Als het mogelijk is om voor groepen producten Lean-productiestraten te vormen, dan moet je dát vooral doen. Karretjes tussen productie-eilanden, zelfs als dit Automatisch Geleide Voertuigen (AGV’s) zijn, hebben namelijk altijd een zekere rijtijd. Die heb je niet als werkstations elkaar rechtstreeks toeleveren. Ook moeten halffabrikaten in een productienetwerk soms op elkaar wachten. Wiskundig gezien leidt een Lean productiestraat met een One Piece Flow, steeds één bewerking uitvoeren en het halffabricaat dan doorschuiven naar de volgende productieschakel, daarom tot de kortste doorlooptijd. Bovendien is de capaciteitsbenutting dan groter dan bij wisselende routings. Het kan ook een stuk minder radicaal, dan je hele fabriek ombouwen. Ook gewone Lean productie-straten kun je prima ondersteunen met Smart Industry. Een voorbeeld van een bedrijf dat Lean en Smart daartoe combineert is Timmerfabriek Neede. Hun werkvloer is Lean en papiervrij, en hun productieplanning wordt gedaan met artificial intelligence. En ander voorbeeld is Scania. Daar trekt een zelfbewuste assemblagelijn tegenwoordig zélf aan het Andon koord om de productie te stoppen, als er afwijkingen worden gesignaleerd.
Ten eerste zijn er veiligheidsproblemen rond het (industrial) internet-of-things. Denk met name aan hackers. Eén zwakke schakel kan een heel fabrieksnetwerk kwetsbaar maken. Het koppelen van bijvoorbeeld een nieuwe pomp aan het internet, bijvoorbeeld ten behoeve van onderhoud-op-afstand, kan onverwachte risico’s met zich meebrengen. Altijd de IT-afdeling betrekken is daarom het devies. Bij nieuwe apparatuur moeten de veiligheidseisen daarvoor worden opgenomen in de request-for-proposal. De problemen rond het intrinsiek onvielige internet zijn mijns inziens zo groot, dat het de vraag is of je ze kunt oplossen zonder een geheel nieuwe IT-architectuur te ontwikkelen. Vaak blijkt het de beste oplossing om een productie-omgeving geheel gescheiden te houden van het internet. Ten vierde vergt smart industry vaak hoge investeringen. Ten vijfde maakt het fabrieken complexer en dus ook kwetsbaarder voor storingen. Daarom is het extra belangrijk om smart technieken pas te introduceren als er geen alternatieve mogelijkheden meer zijn om de flow te verbeteren, zie ook punt 7 over de relatie met Lean, óf als het nieuwe waardeproposities biedt aan klanten. *) de allereerste (toen nog veel kortere) versie van dit artikel verscheen op 30 augustus 2017 Hulp nodig bij de implementatie van hard- en software voor Smart Industry? Verwijzen naar dit artikel op internet? Gebruik als link: https://www.procesverbeteren.nl/smart_industry/Smart_Industry_Introductie.php |
||