Industry 4.0

Inhoudsopgave:

1. Industry 4.0 is de vierde industriële revolutie
2. Geschiedenis van de verschillende industriële revoluties
3. Dataverzameling is essentieel voor industrie 4.0
4. Industry 4.0 in het bedrijfsleven
5. Toepassingen van industry 4.0 buiten de productie
   1. Industry 4.0 voor logistieke planning en tracering
   2. Slimme apparaten helpen de landbouwer een handje

Industry 4.0 leidt de modernisering van productiebedrijven

Industry 4.0, ook wel smart industry genoemd, is de vierde industriële revolutie. Deze revolutie wordt gekenmerkt door vergaande automatisering met behulp van softwarepakketten, en machines die (semi-)autonoom handelingen uitvoeren en beslissingen nemen. Nieuwe technologieën zoals Artificial Intelligence (AI), roboticaRobotic Process Automation, of robotgestuurde procesautomatisering in het Nederlands, is een techniek die gebruikt wordt om bepaalde, repetitieve taken in een bedrijf te automatiseren. Het gaat hierbij niet om fysieke handelingen, zoals de assemblage van een wagen, maar wel om administratieve taken. Door middel van RPA worden software-robots (een soort digitale werknemers) gecreëerd, die een deel van de werklast overnemen van menselijke werknemers. Software-robots kunnen onder andere: tekst kopiëren en plakken in het juiste systeem, data uit (pdf-)documenten extraheren, bestanden verplaatsen, documenten downloaden, en e-mails ontvangen en versturen. en het Internet of Things (IoT)Het Internet of Things (IoT), of Internet der Dingen, verwijst naar de situatie waarin de meerderheid van de internetgebruikers (semi-)intelligente apparaten zijn. Deze apparaten worden niet bestuurd door mensen, maar gebruiken zelf een internetverbinding om data op te halen, of om eigen vergaarde data te delen. Het is erg moeilijk na te gaan hoeveel procent van de internetgebruikers op dit moment (semi-)intelligente apparaten zijn, maar het is wel duidelijk dit soort apparaten steeds meer menselijke taken overnemen. komen samen in industry 4.0. Deze nieuwe technologieën zorgen ervoor dat de capaciteit van productiebedrijven steeds verder omhoog gaat, terwijl er minder menselijke handelingen en denkoefeningen nodig zijn. De automatisering neemt steeds meer manuele taken over.

Welke revoluties gingen vooraf aan industry 4.0?

Om tot de vierde industriële revolutie te komen, moeten er natuurlijk drie voorgaande revoluties geweest zijn. Net zoals bij industry 4.0 zijn het vooral productiebedrijven die uit deze omwentelingen voordeel hebben gehaald. We zetten de voorgaande revoluties nog even op een rijtje:

• Eerste industriële revolutie: deze vond plaats in de 18e eeuw, met de uitvinding van de stoommachine. De kracht van stoommachines zorgde ervoor dat veel manuele taken overgenomen konden worden door machines. Waar eerst bijvoorbeeld textiel nog met de hand geweven werd, konden de weefgetouwen nu automatisch aangedreven worden. Kleine ambachtswerkplaatsen werden daardoor vervangen door grote fabrieken.
• Tweede industriële revolutie: deze voltrok zich aan het einde van de 19e eeuw. Hierin speelden drie nieuwe ontwikkelingen een rol: de ontdekking van elektriciteit en aardolie als nieuwe energiebronnen, de ingebruikname van nieuwe materialen zoals staal, en de intrede van de lopende productieband.
• Derde industriële revolutie: deze wordt gesitueerd tussen 1960 en 2000, en werd gekenmerkt door informatisering. De computer veroverde de hele maatschappij, en dus ook de maakindustrie. Medewerkers konden productiemachines nu van achter hun bureau bedienen, in plaats van fysiek op een knop aan de machine te moeten drukken.

Er wordt wel eens beargumenteerd dat industry 4.0 eigenlijk niet echt een nieuwe revolutie is, maar eerder een voortzetting van de derde industriële revolutie. Hier valt iets voor te zeggen. In industry 4.0 wordt de informatisering van de maakindustrie inderdaad verder uitgewerkt. Maar, zo zeggen voorstanders van de term vierde industriële revolutie, de vergaande automatisering en vooral autonomie van apparaten zijn toch een hele revolutie tegenover softwareOnder software verstaan we alle programma’s en applicaties die ervoor zorgen dat een informatiesysteem naar behoren werkt. Dit zijn niet-materiële componenten, in tegenstelling tot hardware. Software kan je dus niet aanraken, maar is wel nodig om een informatiesysteem taken te laten uitvoeren. Deze programma’s zorgen er onder andere voor dat een computer gebruikt kan worden voor tekstverwerking, om te surfen op het internet of om video’s te bewerken. die door mensen aangestuurd moet worden. Hedendaagse software kan er bijvoorbeeld autonoom voor zorgen dat een productiemachine niet oververhit raakt. De software meet continu de temperatuur, en schakelt koelingssystemen in indien nodig. Medewerkers merken van deze potentieel gevaarlijke situatie zelfs niets (of lezen er achteraf pas over in een prestatierapport). Vóór industry 4.0 ging dit anders. Toen kreeg de medewerker een waarschuwing als de grenswaarden werden overschreden, en moest hij of zij zelf het koelingssysteem inschakelen.

Data is het sleutelwoord voor industry 4.0

Industry 4.0 is gebaseerd op dataverzameling en -uitwisseling. Het idee is dat een apparaat (zoals een productiemachine of -robot) zoveel mogelijk data (big dataBig Data is de verzamelnaam voor de exponentiële groei en de grote hoeveelheid van geregistreerde informatie. Big Data kenmerkt zich door drie elementen: het grote volume van data, de brede diversiteit van verschillende type data en databronnen, en de snelheid waarmee data moet worden verwerkt. ) verzamelt. Zo kan het apparaat, net als een mens, conclusies trekken en zelfstandig leren (Artificial Intelligence, AI). Om deze data te verzamelen, moet de machine verbonden zijn met databronnen. Daarvoor wordt er veel gebruik gemaakt van het Internet of Things (IoT)Het Internet of Things (IoT), of Internet der Dingen, verwijst naar de situatie waarin de meerderheid van de internetgebruikers (semi-)intelligente apparaten zijn. Deze apparaten worden niet bestuurd door mensen, maar gebruiken zelf een internetverbinding om data op te halen, of om eigen vergaarde data te delen. Het is erg moeilijk na te gaan hoeveel procent van de internetgebruikers op dit moment (semi-)intelligente apparaten zijn, maar het is wel duidelijk dit soort apparaten steeds meer menselijke taken overnemen.. Machines kunnen gegevens uitwisselen met andere apparaten binnen een bedrijfsnetwerk (intranetEen intranet is een privénetwerk binnen een organisatie waartoe uitsluitend medewerkers toegang hebben. Dit netwerk kan bestaan uit gekoppelde Local Area Networks (LAN) of eventueel zelfs Wide Area Networks (WAN’s). Via een gateway hebben gebruikers van het intranet ook toegang tot het reguliere internet, zij het soms met bepaalde beperkingen. of extranet), en/of met het internet.

Een apparaat voor voice-pickingBij voice picking, of picking to voice, gebeurt de orderpicking spraakgestuurd. Artikels worden niet uit het magazijn gehaald aan de hand van een picklijst of pakbon. De orderpickers krijgen hun opdrachten in audiovorm doorgespeeld. Wanneer een bepaald artikel gepickt is, geven de pickers een mondelinge bevestiging aan het systeem. doet bijvoorbeeld aan data-uitwisseling. De medewerker spreekt de order in, waarna het apparaat voor voice-picking in het bedrijfsnetwerk de nodige data ophaalt om aan te geven waar in het magazijn de producten gevonden kunnen worden. Na het picken laat het apparaat aan het bedrijfsnetwerk weten dat de goederen gepickt zijn. Zo wordt de actuele voorraad meteen geactualiseerd, en kan het systeem voor voorraadbeheerEen van de grootste problemen die handelsbedrijven vaak ervaren is dat niemand een accuraat beeld heeft van de status van de voorraad. Er is niet precies bekend wat er op voorraad is, welke artikelen gereserveerd zijn, en hoe lang ze al ‘op de plank’ liggen. Een voorraadmodule kan soelaas bieden. indien nodig producten bijbestellen.

Big data wordt dus ingezet in de dagelijkse operatie van de meeste productiebedrijven, maar het vormt ook de basis voor rapportering. Met behulp van Business Intelligence (BI)Bedrijven die gebruik maken van business intelligence, analyseren grote hoeveelheden ‘ruwe’ data, met als doel daarmee waardevolle informatie te verkrijgen voor het maken van strategische en operationele bedrijfsbeslissingen (business insights). Deze zogenaamde ruwe data is meestal afkomstig uit verschillende softwaresystemen binnen het bedrijf, zoals een ERP, HRM, DMS of gespecialiseerde financiële software.  kunnen bedrijven big data omzetten in waardevolle bedrijfsanalyses. Deze analyses vormen op hun beurt weer de grondslag voor bedrijfskritische beslissingen, zoals de aanschaf van nieuwe apparatuur of software, de werving van nieuwe werknemers, of de opzet van commerciële acties. Wanneer er uit de maandelijkse analyse bijvoorbeeld voortkomt dat een product steeds populairder wordt, kan er beslist worden om meer productiemachines aan te schaffen voor de fabricage van dit product. En als bepaalde machines steeds vaker defecten vertonen, kan er nagedacht worden over hun vervanging.

Let op: de term industry 4.0 wordt maar al te vaak gebruikt om de aandacht te trekken. Sommige leveranciers koppelen de term aan hun product om het aantrekkelijker te maken, maar bieden inhoudelijk eigenlijk niet veel vernieuwing aan. Wees dus kritisch en kijk naar hoe de software het bedrijf kan helpen om ook in industry 4.0 competitief te blijven.

Welke praktische toepassingen bestaan er van industry 4.0?

Industry 4.0 wordt vooral zichtbaar in de maakindustrie. Een combinatie van software, data-uitwisseling en hardwareDe hardware van een informatiesysteem is de materiële component, alles wat je fysiek kan aanraken. Voorbeelden hiervan zijn de computermuis, het scherm, het toetsenbord, de processor, de harde schijf etc. Om een informatiesysteem te doen werken, moet deze hardware aangedreven worden door verschillende programma’s, die niet materieel zijn. Zo is er een besturingssysteem nodig (zoals Windows of MacOS), en wordt er vaak extra software geïnstalleerd voor de uitvoering van specifieke taken. Dit kunnen eenvoudige taken zijn zoals tekstverwerking, maar ook video-editing of zelfs de gehele Enterprise Resource Planning. zorgt er in deze sector voor dat het merendeel van de taken geautomatiseerd kan worden. In de kern van het netwerk van gekoppelde software en hardware ligt meestal het ERP-systeemEen ERP-systeem brengt belangrijke informatie van verschillende bedrijfsafdelingen samen. Actuele gegevens over de productie, in- en verkoop, logistiek en administratie worden gekoppeld. Automatische werkprocessen verhogen de productiviteit, en verlagen de kosten.. Van hieruit worden de bedrijfsprocessen aangestuurd. Het ERP-systeem beschikt zelf over de functionaliteiten voor boekhoudingDe financiële administratie, ook wel boekhouding genoemd, is voor de meeste mensen niet meteen het meest spannende deel van bedrijfsbeheer. Facturatie en jaarrekeningen lijken soms maar bijzaak voor werknemers. Toch is een financieel systeem het hart van efficiënte bedrijfsvoering. Voor de debiteuren- en crediteurenadministratie is het bijvoorbeeld belangrijk uitgaande facturen correct op te stellen, en binnenkomende facturen binnen de afgesproken termijn te betalen., productieprocesOnder productieplanning wordt verstaan het inplannen van productiewerk op basis van orders of de verwachte verkoop. Deze planning wordt opgemaakt rekening houdend met: aanwezige materialen of hun levertijden, beschikbare werkkrachten, en de productiecapaciteit van mensen en machines. De planning helpt bedrijven om op een geordende en logische manier aan de productie van nieuwe goederen te beginnen. Ook kunnen op basis van deze planning bestellingen voor ruwe materialen gedaan worden, en kan het transport van afgewerkte goederen ingepland worden., verkoop, voorraadbeheerEen van de grootste problemen die handelsbedrijven vaak ervaren is dat niemand een accuraat beeld heeft van de status van de voorraad. Er is niet precies bekend wat er op voorraad is, welke artikelen gereserveerd zijn, en hoe lang ze al ‘op de plank’ liggen. Een voorraadmodule kan soelaas bieden., strategische managementools etc. Bovendien is het ERP gekoppeld aan elke machine en software voor fysieke handelingen in het bedrijf. Vaak is er een koppeling met systemen van partners (extranet), en met het internet.

Een sector waarin industry 4.0 al erg ingeburgerd is, is de auto-industrie. Bij de productie van wagens wordt veel robotica ingezet. De assemblage van bijvoorbeeld de carrosserie wordt hierbij gedaan door (semi-)intelligente robots. Deze robots halen alle nodige informatie over het model en de planning voor assemblage uit het ERP-systeem, en geven aan wanneer de carrosserie klaar is. Ook zullen ze het opmerken als een onderdeel bijvoorbeeld gedeukt is. Dan zullen ze het ERP-systeem ‘vragen’ om een ander onderdeel of reparatie. De mate van intelligentie en automatisering hangt af van de robot, maar in veel gevallen wordt de taak van medewerkers gereduceerd tot een revisie van het werk van de robots.

Een andere toepassing die wordt toegeschreven aan industry 4.0 is 3D-printen of additieve productie. Hierbij worden producten gemaakt door ze laag per laag op te bouwen uit minuscule partikels. Deze techniek is preciezer dan wanneer een product op een traditionele manier wordt samengesteld (bijvoorbeeld het smelten en gieten van ijzer of plastic). In de vliegtuigbouw wordt 3D-printen bijvoorbeeld gebruikt om verschillende onderdelen te fabriceren, van de gespen van veiligheidsgordels tot het landingsstel.

Wist je dat? 3D-geprinte gespen het gewicht van de veiligheidsgordels in vliegtuigen kunnen verlagen van 155 naar 70 gram? Hierdoor besparen vliegtuigmaatschappijen meer dan 3 miljoen liter kerosine, gelijk aan 2 miljoen euro, over de totale levensduur van een Airbus A380.

3D-printen is vooral voordelig voor producten die in grote oplage gemaakt worden, en niet zozeer voor maatwerk. De eerste keer dat een nieuw product geprint wordt, moeten er namelijk veel zaken beslist en getest worden. Zo is het belangrijk goed na te denken over het ideale materiaal, de samenstelling, de materiaaldichtheid etc. De eerste geprinte onderdelen zullen ook uitvoerig gekeurd moeten worden. Veel 3D-printers zijn zelflerend. Hoe meer producten de apparaten printen, hoe sneller ze ‘begrijpen’ hoe een nieuw product geprint moet worden.

Ook andere sectoren halen voordeel uit de smart industry

Niet alleen fabrieken halen voordeel uit industry 4.0. De revolutie zet zich ook door naar andere sectoren. Twee voorbeelden:

De logistieke sector

Bedrijven in de logistieke sectorBedrijven in de logistieke sector ontvangen dagelijks honderden documenten. Het merendeel in papieren formaat. De implementatie van een document management systeem (DMS) wordt dan al snel aantrekkelijk. Maar welk systeem is het meest geschikt voor welk type organisatie? Kan elk DMS worden geïmplementeerd, of is een sector specifieke oplossing een beter idee? gebruiken een netwerk van systemen om de bedrijfsprocessen zo ver mogelijk te automatiseren. De meest voorkomende systemen zijn een traceerbaarheidsmoduleTraceerbaarheid, ook wel traceability genoemd, is de mogelijkheid om een element te volgen vanaf zijn ontstaan tot bij de aankomst op de eindbestemming. Zowel op het niveau van praktische bedrijfsactiviteiten, als voor producten en documentbeheer is het een belangrijke functionaliteit. Vandaar dat traceerbaarheidssystemen vaak voorkomen in pakketten voor Enterprise Resource Management (ERP) en in Document Management Systemen (DMS)., voorraadbeheerEen van de grootste problemen die handelsbedrijven vaak ervaren is dat niemand een accuraat beeld heeft van de status van de voorraad. Er is niet precies bekend wat er op voorraad is, welke artikelen gereserveerd zijn, en hoe lang ze al ‘op de plank’ liggen. Een voorraadmodule kan soelaas bieden. en magazijnbeheerWarehouse Management is de Engelse term voor magazijnbeheer. WM kan worden samengevat als het beheer van alle activiteiten en bedrijfsprocessen die te maken hebben met binnenkomende of opgeslagen artikelen in het magazijn. Dit kan gaan over de artikelen binnen één magazijn, of op meerdere locaties. WM is een breed begrip. De invulling ervan kan erg verschillen. Een aantal basistaken die in elk geval onder magazijnbeheer vallen:. Door deze drie applicaties te combineren weet het bedrijf steeds wanneer een product binnen zal komen, waar het klaar ligt voor verzending, hoe lang het al onderweg is, welke partner het levert, etc. Al deze informatie maakt de planning een stuk handiger. Als er bovendien een koppeling is met de planningsmoduleOnder productieplanning wordt verstaan het inplannen van productiewerk op basis van orders of de verwachte verkoop. Deze planning wordt opgemaakt rekening houdend met: aanwezige materialen of hun levertijden, beschikbare werkkrachten, en de productiecapaciteit van mensen en machines. De planning helpt bedrijven om op een geordende en logische manier aan de productie van nieuwe goederen te beginnen. Ook kunnen op basis van deze planning bestellingen voor ruwe materialen gedaan worden, en kan het transport van afgewerkte goederen ingepland worden. van klanten en toeleveranciers, kan de werkplanningHet beheer van toerbeurten is in nogal wat bedrijven een lastige klus. Hoe kan een shiftplanning door middel van software geoptimaliseerd worden? Wat kost deze automatisering van de roosterplanning en ploegen een bedrijf? van het logistieke bedrijf (zo goed als) volledig automatisch verlopen.

Vandaag de dag is industry 4.0 eigenlijk niet meer weg te denken uit de logistieke sector. Zonder het goed en wel te beseffen, maakt iedere consument er gebruik van. De producten die gekocht worden in supermarkten of andere winkels worden allemaal geleverd door logistieke bedrijven. Consumenten die hun aankopen op internet doen (e-commerceE-commerce, ook wel e-business genoemd, omvat alle vormen van online handelen. De meeste mensen denken direct aan een webshop voor consumenten, maar de term wordt ook gebruikt voor bijvoorbeeld de financiële transacties die tussen banken plaatsvinden. In die laatste betekenis gaat de benaming terug tot in de jaren 70.), kunnen het resultaat van de automatisering in veel gevallen zelfs zien. Een consument die koopt bij een webshop ziet meestal meteen of het product op voorraad is en wanneer het geleverd kan worden. Zodra het product besteld is, kan hij of zij het daarnaast ook in real-time traceren.

De landbouwsector

Ook de landbouwsector maakt meer en meer gebruik van revolutionaire technologie. Zo worden er vaak ‘intelligente’ drones ingezet, die door middel van slimme camera’s en geolocatie erg precies zijn in het aanbrengen van meststoffen of onkruidwerende middelen. Een andere toepassing is de inzet van sproeisystemen die automatisch in werking treden wanneer de grond te droog wordt. Zo wordt ervoor gezorgd dat deze acties precies op het juiste moment plaatsvinden, en er geen tijd verspild wordt aan het manueel controleren van de bodem.