Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


Industrie 0 voor kmo’s Wat zijn de mogelijkheden?

Dovnload 0.87 Mb.

Industrie 0 voor kmo’s Wat zijn de mogelijkheden?



Pagina11/11
Datum05.12.2018
Grootte0.87 Mb.

Dovnload 0.87 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Welke operationele voordelen kan je verwachten van deze technologieën?


Onderstaande voordelen zijn reëel en zijn gebaseerd op ofwel de eerste succesverhalen, ofwel een extrapolatie van technisch-wetenschappelijk onderzoek dat nu aan de gang is. Het is met andere woorden een goed idee om deze voorbeelden te bekijken en er inspiratie uit te halen. Ze zijn beschikbaar op het Internet, of via infosessies van associaties (VOKA, Agoria, …). Ze worden in tabel II samengevat.

Paperless production


Hoewel geschoolde operatoren schaars en duur zijn, worden ze in welhaast alle bedrijven nog opgezadeld met heel wat niet-productieve taken. Registraties van productiehandelingen, intern transport, ophalen van orders of gereedschap, besprekingen met collega’s of lokaal organiseren van de werkcel (bijv. zorgen dat forkliftchauffeur tijdig aanlevert), zijn maar enkele voorbeelden. De “waarde-toevoegende” tijd van deze mensen is vaak minder dan de helft van de werktijd.

Met I4.0 kan je de nodige registraties en controles verregaand automatisch laten uitvoeren door de “smart” sensoren en de “smart” machines. Of denk aan “smart” werkcellen, waarbij het materieel in de cel in staat is zichzelf te herconfigureren bij een productwissel (beweegbare onderdeelrekken, collaboratieve robot op een mobiel platform, slim gereedschap dat zichzelf omstelt). Een bijkomend voordeel van deze papierloze productievloer is de snellere beschikbaarheid van statusinformatie omtrent orders, tussenvoorraad en machines. Het spreek vanzelf dat het intern transport maximaal gebeurt door automatische voertuigen, zoals AGV’s.



Ook de werkinstructies voor de operator kunnen automatisch worden gegenereerd op maat van het type product, maar ook in functie van de ervaring van de operator, of van recente kwaliteitsproblemen die werden vastgesteld op dit type product of machine.

Meer output van machines


De productie van machines wordt vaak gehinderd door zowel geplande, als ongeplande stilstanden. Pannes, instellingen die verlopen en micro-stops zijn maar een paar oorzaken die de output van vaak dure machines hypothekeren. Wanneer je de machines voorziet van sensoren en camera’s, gekoppeld aan data analytics, leer je al snel de omstandigheden van stilstanden en kan je gerichter ingrijpen en voorkomen. Wanneer er toch storingen optreden dan is een snel ingrijpen vereist. Smart machines kunnen zelf een onderhoudstechnieker of de supervisor verwittigen van een probleem en op die manier de reactietijd fel inkorten (afbeelding 15).


Minder omschakelverliezen


Het smart maken van machines (en ander materieel) betekent dat de machine via sensoren gegevens krijgt over zijn eigen status (temperatuur, trillingen, in-line metingen). Zo kan de machine zorgen dat het product optimaal wordt bewerkt en dat de machine zelf tijdig wordt onderhouden of hersteld indien een afwijking wordt vastgesteld.

Gekoppeld met locatiegegevens van de onderdelen en gereedschappen, kan een slimme cel zichzelf aanpassen aan het volgende producttype. Immers, meer en meer worden ook de uitrusting van de cel voorzien van sensoren en bewegingsmogelijkheden: werktafels die zich aanpassen aan de operator, rekken met onderdelen die automatisch worden geladen in het magazijn en dan via automatisch transport naar de cel worden gebracht (uiteraard 100% correct en ruim op tijd voor de productiestart).

Met de SMED-methode (“Single Minute Exchange of Dies”, een methode uit Lean die de omsteltijden decimeert) hadden we al een manier om machinestilstanden door omstellen sterk te verminderen. Met I4.0 kan nu de ultieme stap naar “omsteltijd nul” gebeuren.

Minder kwaliteitsverliezen


Kwaliteit is een voorwaarde om klanten te behouden. Zelfs als de basiskwaliteit van je producten (en dus ook van je productieprocessen) in orde is, blijven er nog enkele hardnekkige verliesposten door kwaliteit: opstartverliezen na het omstellen voor een nieuw product, kleine fluctuaties in kwaliteit waardoor je te veel veiligheid moet voorzien (teveel aan product, tragere productiesnelheid, vaker stoppen om na te meten, ….), en éénmalige kwaliteitsproblemen die sporadisch opduiken en bijkomende inspecties noodzakelijk maken.

Door continue gegevensverzameling kan je de hele productieafloop van elk product opvolgen. Gekoppeld aan krachtige analyse-algoritmen slaag je er vaak in de oorzaak van de kwaliteitsverliezen te ontdekken en correcties aan te brengen in de fijne afstelling van de machines en dit vooraleer een minderwaardig product tot bij de klant geraakt.


Sneller verbeteren in de productie


Al gauw zal de rijke oogst aan gegevens ook de inspanningen van het personeel voor continu verbeteren in een stroomversnelling brengen. Veel bedrijven worden nu nog overspoeld door groeiende TO DO lijstjes eens hun “lean” project op kruissnelheid komt. Dit leidt al snel tot ontmoedigde werknemers die niet langer hun kostbare tijd willen besteden aan continu verbeteren van de productie. Met het gebruik van I4.0 technologieën wordt het doorlopen van deze PLAN-DO-CHECK-ACT procedure fel ingekort: sensoren leveren gedetailleerde informatie, draagbare schermen geven onmiddellijk relevante informatie omtrent het probleem, en operatoren kunnen ter plaatse achtergrondinformatie opvragen en analyses opstarten. Hiermee kan je ontelbare micro-problemen aanpakken en zullen dus minder problemen op de lange baan worden geschoven. Geschoolde en ervaren operatoren worden aldus ingeschakeld als kenniswerkers en kunnen zelf meer ingrijpen op het afstemmen van de werkposten op de steeds meer diverse productenstroom.

Kortere doorlooptijd door continu herplannen


Een domein waar misschien wel de grootste impact kan worden bereikt door I4.0 technologieën is deze van de productieplanning. De basis van een goede planning is ongetwijfeld:

  • juiste informatie omtrent de benodigde capaciteit (werkuren en machine-uren)

  • een accuraat beeld van de status van alle orders op de werkvloer op elk moment

Het I4.0 gedreven sluitstuk biedt dan een gestructureerde manier om orders toe te wijzen aan werkposten en machines en te zorgen dat de doorstroming (“flow”) wordt onderhouden, zodat de doorlooptijd beperkt blijft. Immers, hoe voorspelbaarder de doorlooptijd, hoe beter de beloofde levertermijnen worden behaald.

In de huidige praktijk blijkt juiste informatie vaak te ontbreken of zeer onvolledig te zijn, met als gevolg dat het plannen wordt overgelaten aan een persoon (de “planner”) die meestal een stukje achter de feiten aan loopt. Het is één van de meest stresserende jobs in productiebedrijven. De huidige generatie van planningssoftware (“schedulers”) is vaak te ingewikkeld om juist af te stemmen op de dynamiek van de eigen werkplaats. En de eenvoudiger planningsmodellen, op basis van fysieke documenten (“Kanban” en “Polca” zijn 2 voorbeelden) werken enkel in zeer specifieke en niet te complexe productiesystemen.

Met een continue opvolging van wat in de productie gebeurt, gekoppeld aan een zelflerend planningssysteem, is wellicht meer resultaat te behalen in het terugdringen van de doorlooptijd. Een dergelijk systeem kan snel herplannen in functie van de talloze registraties doorheen de dag en kan bovendien rekening houden met ALLE informatie die beschikbaar is (prioriteit orders, status machines, beschikbaarheid operatoren, status productieorders, …).

Betere en continue informatie naar je klanten


De statusinformatie die je intern gebruikt, kan desgewenst ook ter beschikking worden gesteld aan klanten, die zo hun order zien evolueren (zoals de pakjes bij de transportfirma’s). Het bespaart hen stress en telefoontjes naar je planner en het verstevigt je professionele imago.

Op maat gemaakte producten aan standaard kostprijs


Bedrijven die producten ontwerpen en produceren voor consumenten of bedrijven zullen een extra dimensie vinden in I4.0. Je kan namelijk de voorhanden 3D modellen van producten uitbreiden met procesmodellen en 3D infrastructuurmodellen. Deze combinatie laat toe om sneller nieuwe producten te ontwerpen en op de markt te brengen. Je kan immers virtueel veel sneller aftoetsen of iets vlot kan geproduceerd worden in een bepaald proces of machine dan dat je het in de realiteit zou kunnen testen. Zo kan het productieproces reeds parallel met het product verder verfijnd worden.

Wanneer je bij het productontwerp ook nog eens rekening houdt met de flexibiliteit die I4.0 injecteert in de productie-infrastructuur, dan wordt het mogelijk om unieke klant-specifieke producten te ontwikkelen, met de bijhorende digitale informatie die toelaat om de productie-infrastructuur (zoals cobots, intern transport, onderdelentoevoer) automatisch (of zeer snel) om te stellen naar het nieuwe en unieke product. Het bedrijf dat erin slaagt deze vooruitgang te bereiken, bereikt de voordelen van “mass customization” (op maat gemaakt producten aan standaard kostprijs).

Een bijkomende voorwaarde hiervoor is het snel en correct kunnen opmaken van offertes. Hiervoor zal de gedetailleerde informatie die je met I4.0 kan bekomen een sleutelrol spelen, met juiste machinetijden, werkuren en toeslagen. Het verregaand automatiseren van het opmaken van offertes is een volgende mijlpaal.

Beter werkklimaat


Werknemers die op basis van juiste en tijdige informatie hun eigen werkomstandigheden kunnen bepalen en verbeteren en terzelfdertijd waarde creëren voor de klanten, worden gemotiveerde werknemers. Dit heeft 20 jaar Lean ons geleerd.

I4.0 zorgt voor deze informatie en brengt deze via de wearables op een heldere manier bij de juiste persoon. Dit vermindert de onvoorspelbaarheid en dus last-minute chaos van menige werkvloer.

Sensoren laten toe om de ergonomische belasting te meten (en werknemers te verwittigen als ze bepaalde grenzen of cumulatieve belastingen dreigen te overschrijden). Dit kan ook met cognitieve belasting, waarbij men de complexiteit en stress van operatoren kan opvolgen. Het gevolg is minder stress op de werkvloer en dus gelukkiger werknemers die langer aan de slag kunnen met minder absenteïsme. Het is denkbaar dat bedrijven die deze omgeving niet aanbieden aan hun operatoren, op termijn moeite zullen hebben om geschoold personeel aan te trekken, met inbegrip van supervisors en productiemanagers.

Op basis van de informatie en kennis over de productieprocessen, en gebruik makend van de Digital Twin van het productiesysteem, kan je zeer gerichte en effectieve trainingssystemen opzetten voor je operatoren. Zowel nieuwe of tijdelijke operatoren, maar ook ervaren werknemers (door periodieke opfrissing van de kennis), zullen op die manier sneller operationeel zijn met minder aanloopfoutjes.



Tabel II. Verwachte bedrijfskundige voordelen van I4.0 technologieën



I4.0 Technologieën:

Sensoren

Locatie sensing

Mobile devices

Advanced interfaces

Data analytics

AR/VR

Smart products

Smart machines/cobots

HOGERE PRODUCTIVITEIT

Geen administratie voor operationeel personeel (paperless production)

X

X

X

X









X

Meer output van machines

X







X

X

X




X

Minder omschakelverliezen

X




X

X

X







X

Minder kwaliteitsverliezen

X










X

X




X

Sneller verbeteren in de productie door meer waardevol inzetten van operatoren




X




X

X

X







BETERE KLANTENSERVICE

Kortere doorlooptijd door continu herplannen

X

X




X

X










Betere en continue informatie naar uw klanten

X

X




X

X










Betere en continue informatie VAN uw klanten

X

X













X




Op maat gemaakte producten aan standaard kostprijs










X

X

X




X

BETER WERKKLIMAAT

Minder stress op de werkvloer, dus gelukkiger werknemers

X




X

X










X

Kennis van operatoren wordt gevaloriseerd en gewaardeerd










X




X







Betere ergonomie en minder cognitieve belasting van werknemers

X




X




X







X


  1. Hoe begin je eraan: een stappenplan


De potentiële voordelen van I4.0 en IoT technologieën zijn groot, al vergen ze in de meeste gevallen wel een doorgedreven (re)organisatie van de productie, en een herontwerp van de producten. I4.0 investeringen zijn dus niet “sleutel op de deur”, maar vergen heel wat inspanningen om ze in het bedrijf in te voeren.


Het komt er dus op neer zeer goed te omschrijven waar je wil starten met een pilootinstallatie en welke voordelen je wil nastreven. Dit zal voor ieder bedrijf anders zijn. Advies kan in deze fase dus het verschil maken tussen een succesvolle start van I4.0 of een geldverslindende flop. Hoe dan ook: ga stapsgewijs tewerk, om je organisatie (en vooral operatoren en management) de tijd te geven te leren en bij te sturen. Deze flexibiliteit dient ook een kwalificatieparameter te zijn voor elke systeemleverancier die je in het project wil betrekken. Afbeelding 16 geeft het generieke stappenplan weer om als productiebedrijf de stap naar I4.0 en “Smart Integrated Production” te maken.

Stap 1. Lean Manufacturing


Het zal niemand verwonderen dat Lean een voorwaarde is om I4.0 met succes te kunnen invoeren. Immers, het is vooral de flexibiliteit van de productie die zal toenemen door de snelle informatievoorziening. Maar om flexibiliteit om te zetten in verhoogde winst is een organisatie nodig die verandering omhelst en er de kinderziektes kan uithalen. Dit is wat Lean nastreeft in 2 fasen: in fase 1 leren productiewerknemers zelfstandig operationele problemen oplossen (PDCA), meedenken hoe de waarde voor de klant kan worden verhoogd én hoe ze hun ideeën kunnen uitwerken tot aan resultaten. In fase 2 wordt de productie nauwkeurig in kaart gebracht, met het oog op kortere doorlooptijd, en de conclusies hieruit moeten rechtstreeks getoetst worden aan de I4.0 mogelijkheden. We pleiten hier om aan de hand van een Value Stream Map 4.0 de mogelijkheden van de I4.0 technologieën te toetsen aan de pijnpunten die uit de VSM-analyse naar voor komen.

Stap 2. Connectiviteit/Digitalisatie


Een volgende stap is zorgen dat je voor een pilootafdeling (een lijn of productiecel) gegevens kan beginnen verzamelen. De keuze waar je het meeste effect zal sorteren kan je best doen op basis van de reeds vermelde Value Stream Map. Langsheen de gekozen Value Stream zal zorg je dan dat de objecten die je wil volgen (orders, onderdelen, interne verpakkingen, machines) worden voorzien van sensoren en geconnecteerd worden aan een intern netwerk.

Indien je vooral mikt op een snelle “time to market” voor op maat gemaakte producten, dan is een ver doorgedreven digitalisatie nodig. 3D CAD-modellen van producten zijn een must, maar daarnaast zijn ook de productiestappen en hun specificaties in een digitale vorm nodig, alsook de informatie omtrent de infrastructuur (machines, tooling, rekken, transportmiddelen). Als we immers een productie willen die zichzelf snel omschakelt voor elk nieuw product, dan moeten we alle gegevens die daarin een rol zullen spelen digitaal ter beschikking hebben.


Stap 3. Informatie halen uit de gegevens


Zodra de gegevens binnenstromen, kan je beginnen met deze te combineren tot informatie. Effectieve capaciteit van machines, gerealiseerde output van werkposten, samenstelling van de elementen van de totale doorlooptijd (tussen bestelling en verzending) zijn maar een paar voorbeelden van informatie die dan eenvoudig en accuraat kan worden bekomen. Het is belangrijk dat je deze informatie op een heldere manier ter beschikking stelt van de operatoren en de verbeterteams, zodat ze kunnen uittesten of de informatie de juiste is en het verbetereffect ervan vast te stellen is.

Tot op dit punt zal je vooral efficiëntie winnen door het verminderen van niet-waardetoevoegende activiteiten (registraties, in proces metingen) en een eerste reductie van doorlooptijden en omschakelverliezen. Om ten volle de voordelen van I4.0 te bekomen dien je echter een (grote) stap verder te gaan: een verhoogde reactiesnelheid en flexibiliteit naar de klanten toe door het vergaren van meer kennis omtrent de eigen productie.


Stap 4. Kennis verwerven en deze exploiteren


Deze stap vormt de top van de I4.0 pyramide uit afbeelding 16. Door de informatie (over bestellingen, productieorders, kwaliteitsmetingen, capaciteitsgebruik, ….) te combineren met acties (toewijzen operatoren, plannen, regelen van de materiaalstroom in de werkplaats) kan je bepaalde oorzaak-gevolg relaties ontdekken, die je toelaten om je productie nauwkeuriger (en dus met minder verliezen) aan te sturen. Het ontdekken van deze relaties vergt de inzet van intelligente algoritmes en rekenkracht. De installatie van dergelijke zelflerende systemen is vaak een opdracht die je uitbesteedt, dan wel uitvoert als innovatief onderzoek met overheidssteun.

De voordelen komen hier uit het scherper aansturen van de productie en de snellere reactie naar de klanten (met hogere omzet en/of betere marges tot gevolg). Door de gerealiseerde kennis te gebruiken kan je vaak effecten gaan voorspellen en in bepaalde gevallen een automatische aanpassing laten uitvoeren door het stuursysteem. Een voorbeeld is de zelflerende planning: bij een wijziging in de marktvraag kan dit systeem automatisch bepaalde voorraadbuffers aanpassen, productiereeksen vergroten of verkleinen, of tijdig de HR-afdeling waarschuwen dat er bijkomende aanwervingen nodig zullen zijn.


  1. Conclusie


Het doorlopen van de vier stadia vergt een aanzienlijke tijd en inspanning. Een zorgvuldige keuze waar in de productie je aanvangt met I4.0 en met welke technologieën, zorgt ervoor dat je bij elke stap tastbare voordelen behaalt. Daarbij is het belangrijk te weten dat je I4.0 investering afhangt van twee belangrijke voorwaarden:

  1. smart en I4.0 werken alleen als je digitale data hebt

  2. wat je ook leert, I4.0 kan tot niet veel leiden als je organisatie niet kan omgaan met veranderingen. Een reeds ingebedde Lean cultuur met verbeterteams is een noodzaak

Reeds in 1995, met de derde industriële revolutie op komst, stelde dr. Upton, een expert in productieflexibiliteit, het op deze manier:

de meeste managers geloven veel te sterk in machines en technologieën, en veel te weinig in het dagelijks management van mensen”.

Veel succes met het gidsen van je bedrijf doorheen de 4e industriële revolutie!

Het Veltion-team


Veltion

Sint-Denijslaan 501



9000 GENT


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

  • Meer output van machines
  • Minder omschakelverliezen
  • Minder kwaliteitsverliezen
  • Sneller verbeteren in de productie
  • Kortere doorlooptijd door continu herplannen
  • Betere en continue informatie naar je klanten
  • Op maat gemaakte producten aan standaard kostprijs
  • Hoe begin je eraan: een stappenplan
  • Stap 1. Lean Manufacturing
  • Stap 2. Connectiviteit/Digitalisatie
  • Stap 3. Informatie halen uit de gegevens
  • Stap 4. Kennis verwerven en deze exploiteren

  • Dovnload 0.87 Mb.