Download het artikel in 
Dat wordt een wereld waarin een e-reader zoals de Kindle een time to market van amper enkele maanden telt, waar Tata een auto neerpoot voor een pietluttig bedrag, en waar alle facetten van ontwerp tot levering aan de consument onderdeel zijn van een intelligent, tentakelachtig productiemodel in de cloud. Wij spraken er in Chicago over met Dr. ir. Sujeet Chand, een wereldwijde autoriteit op het vlak van smart manufacturing, die zich als Chief Technology Officer van Rockwell Automation in de bevoorrechte positie bevindt alle ontwikkelingen van (erg) nabij te kunnen volgen.
Hoe zou u ‘smart manufacturing’ definiëren?
Sujeet Chand: “Smart manufacturing staat voor sterk geconnecteerd en geoptimaliseerd produceren. Met ‘sterk geconnecteerd’ bedoelen we: alles wat kan worden gedigitaliseerd, moet worden gedigitaliseerd en met mekaar geconnecteerd via het internet. Met ‘geoptimaliseerd’ willen we zeggen dat het ertoe bijdraagt de processen te verbeteren met als gevolg verhoogde productiviteit, terugdringen van kosten, van voorraden en energieverbruik,… tevens impliceert smart manufacturing dat elk onderdeel vlot traceerbaar is - onder meer de herkomst ervan - zodat kwaliteits- en veiligheidsproblemen die eruit voortkomen, snel worden geïdentificeerd en geremedieerd. Het connecteren omvat dus heel wat aspecten: niet enkel het automatiseringssysteem maar ook leveringsketen, distributiesysteem, bestelmodules,…”
“Smart manufacturing impliceert dat modellen worden geverifieerd met als doel de productieprocessen beter te laten beheren door het naar een hoger niveau tillen van connectiviteit en communicatietechnologie: communicatie tussen de verschillende onderdelen van de onderneming zal toelaten de processen te optimaliseren. Het heeft een impact op onderzoek en ontwikkeling, vrachtvervoer, het faciliteert produceren op vraag van de klant, … Uiteindelijk komt het neer op: klanten geven wat ze wensen.”
“Ik geef enkele voorbeelden. Stel, de consument zoekt in een supermarkt naar een bepaald product, maar ziet dat het niet meer voorradig is. Maar als de leverancier van dat product zicht heeft op de voorraden van de supermarkt, kan deze ervoor zorgen dat het altijd aanwezig is. Het helpt ook bij het ontdekken van trends. Amazon, bijvoorbeeld, merkte een toegenomen vraag naar touchcomputing, genre iPad. Wel, toen Amazon competitief wou worden in die markt, moesten ze zeer snel zelf met zo’n tablet op de proppen komen. Ze moesten dus in staat zijn zo’n product snel te ontwikkelen, te ontwerpen, produceren, distribueren,… zodat ze hun klanten kunnen geven wat ze vandáág willen. Zo ontstond de Kindle.”
“Een mooi voorbeeld van een bedrijf dat ter zake ver staat, is ook Dell. Deze firma staat bijzonder sterk wat betreft het beheer van hun leveringsketen, produceren overeenkomstig de vraag van de klant,… En Tata Motors is er, mede dankzij smart manufacturing, in geslaagd de goedkoopste auto ter wereld te produceren.”
Wat ziet u als de cruciale onderdelen van smart manufacturing, en waarom?
Sujeet Chand: “Belangrijk is een gestandaardiseerd netwerk. De communicatie zal verlopen over het internet; interoperabiliteit van systemen via internet is cruciaal. Een tweede belangrijke component is ‘productie-intelligentie’. Dit beheert het productiegebeuren en vertaalt het in informatie, dus data, op basis waarvan acties worden ondernomen. Vraag is dan: hóe zorgt u daarvoor? Welnu, ook daarbij spelen standaarden een belangrijke rol. Derde component, tenslotte, is de bekomen informatie te gebruiken om alle aspecten van de onderneming te optimaliseren: sites, leveringsketens,… Om dat mogelijk te maken, zijn geavanceerde signalisatie en modellering belangrijk, computers met hoge verwerkingssnelheden, en nog veel meer.”
Welke evoluties ziet u ter zake in het volgende decennium?
Sujeet Chand:“Ik geloof dat het internet, en internetgerelateerde standaarden, een steeds belangrijker rol zullen spelen inzake industriële automatisering. Wat we ook zullen zien, is dat de voortschrijdende globalisering de tendens naar smart manufacturing zal versnellen. Neem een firma die computerchips maakt in Noord-Amerika, Zuid-Amerika, Europa en Azië. Hoe beheert deze haar leveringsketens, haar fabrieken, hoe zorgt ze ervoor dat de kwaliteit wereldwijd consistent is, hoe kan ze reageren als er problemen optreden in de leveringsketen, waar ook ter wereld?
Daarvoor is een sterk geconnecteerde onderneming nodig. Voorts zien we, vandaag reeds, een convergentie tussen IT- en controleafdeling. Dat zorgt ervoor dat steeds meer mensen nodig zijn die zich in beide domeinen thuis voelen; kenniswerkers die, zich baserend op informatie afkomstig uit de leveringsketen, in real time beslissingen kunnen nemen, gebaseerd op zakelijke overwegingen. Maar dat neemt niet weg dat er ook heel wat gespecialiseerde machine-operatoren, technici,… nodig zullen blijven.”
En wat betreft smart manufacturing zelf?
Sujeet Chand: “Smart manufacturing zal drie fases doorlopen. In een eerste fase zal ze diverse stappen in het productieproces met mekaar connecteren en meer harmonisch laten verlopen, om zo de efficiëntie op de site te bevorderen. Daar zijn, typisch, informatietechnologie aanwezig, sensoren, motoren/actuatoren, controllers, productiemanagementsoftware,… om elke specifieke stap of bewerking te beheren. Maar: elk daarvan is een efficiëntie-eiland! Smart manufacturing zal deze eilanden met mekaar connecteren en het delen van data mogelijk maken over de hele site. De convergentie tussen data die zijn vergaard door machines en deze uitgaande van menselijke intelligentie zal optimalisaties over de hele site faciliteren, net als het halen van management-objectieven in de hele onderneming: economische performantie, veiligheid van werknemers, milieugerelateerde doelen,…”
“De tweede fase impliceert het connecteren van modelleer- en datatechnologieën met hoogperformante computerplatformen, wat het mogelijk zal maken te komen tot beduidend hogere niveaus productie-intelligentie. Complete productielijnen, en sites, zullen dermate flexibel zijn geworden dat ze in real-time reageren, wat leidt tot energiebesparing en geoptimaliseerde output. Bedrijven zullen de mogelijkheid hebben huidige en toekomstige processen te optimaliseren door het ontwikkelen van opvallend geavanceerde modellen en simulaties van productieprocessen.
Onder meer zullen ze modellen ontwikkelen voor de massaproductie van producten en componenten die voortvloeien uit vorderingen inzake nanotechnologie: de ontwikkeling van ultra-geminiaturiseerde, zeer complexe componenten, systemen en materialen. Nog in deze tweede fase zal fabrieksspecifieke informatie worden geconnecteerd met data afkomstig uit de hele leveringsketen: gaande van beschikbaarheid van ruwe grondstoffen en het reageren op de wensen van klanten, tot het leveren van afgewerkte producten. En zodra slimme netten er zijn, zal de fabriek die voldoende aandacht besteedde aan smart manufacturing, klaar zijn ermee te connecteren om zo de energie te verbruiken wanneer deze meest voorradig of laagst in prijs is.”
“Jaar na jaar blijft productie-intelligentie toenemen; uiteindelijk mondt ze uit in de derde fase. Smart manufacturing zal dan inspireren tot proces- en productinnovaties die een waar schokeffect op de markt teweegbrengen. Bijvoorbeeld een auto voor 3.000, of een PC voor 300 dollar. Vandaag ‘dwingen’ leveringsketens als het ware te aanvaarden wat werd geproduceerd; tijdens deze derde fase, echter, wordt het net omgekeerd. Bedrijven zullen producten maken die zijn aangepast aan individuele noden: denk aan medicijnen met specifieke doseringen en samenstellingen. Klanten zullen een fabriek laten weten welke auto deze moet produceren, welke componenten ze in hun computer willen, of welke de jeans is die perfect op hun lichaam past. Deze derde fase zal de meest ingrijpende zijn, en van vitaal belang voor bedrijven. Deze zullen geen incrementele of geleidelijke veranderingen zien. Maar wel: wijzigingen die de regels van het spel compleet veranderen en de markten heftig door mekaar schudden…”
(foto’s: Rockwell)
Door ing. Koen Vandepopuliere M.Sc., Engineeringnet Magazine
