Industry 4.0: hoe IoT een kortere time-to-market en lagere kosten realiseert

Industry 4.0 is begonnen en Internet of Things speelt daarin een cruciale rol. In slimme, modulaire fabrieken worden machines gekoppeld, data uitgelezen en decentraal autonoom beslissingen genomen zodat de productie wordt geoptimaliseerd. Wie er nu mee aan de slag gaat, heeft een voorsprong op de rest. Maar hoe pak je dat aan?

De Vierde Industriële Revolutie is begonnen en Internet of Things (IoT) is de drijvende kracht. Een stukje geschiedenis: de eerste twee revoluties draaiden om de ontwikkeling van machines die de productie op het land en in fabrieken efficiënter maakten. Bij de derde revolutie verschoof de focus naar computers en automatisering: alles onder controle en zoveel mogelijk beslissingen vooraf automatiseren. Dat heeft geleid tot vaste gedragsregels en monolithische productiestraten die één ding heel goed en voorspelbaar kunnen.

Industry 4.0 gaat over slimme machines. Combinaties van sensoren, IoT en artificial intelligence (AI) leiden tot decentrale systemen die monitoren en bijsturen op basis van een veelheid aan informatie. De aanname dat alles van tevoren kan worden bedacht, is overboord gegooid. In plaats daarvan ontstaat een industrie die zichzelf bijstuurt op basis van feiten.

Drie technologieën

Industry 4.0 is veel meer dan het verbinden van devices en machines. Bedrijven die nu al businesswaarde (BW) uit IoT halen, gebruiken op een slimme manier de data die beschikbaar zijn vanuit de volgende technologieën:

• Operationele technologie (OT): genereert en managet data uit productiesystemen;
• Informatietechnologie (IT): managet informatie in CRM-, ERP- en andere enterprisesystemen en zorgt voor nieuwe mogelijkheden in de vorm van machine-learning, predictive analytics en workplacesystemen;
• Toekomstige technologie (TT): hieronder vallen geavanceerde toepassingen van robotica, onbemande voertuigen, wearables en video-analytics.

Schematisch weergegeven is dit de succesformule van een IoT-ecosysteem: OT/IT + TT = BW. Oftewel: door sensoren te plaatsen en te combineren met andere technologieën verzamel je data die je kunt omzetten in inzichten die leiden tot een gedragsverandering.

De waarde van Industry 4.0 zit hem dus niet in het feit dat we sensoren op apparaten kunnen plakken, maar in contextbewuste, relevante data die leiden tot inzichten waarop direct actie kan worden ondernomen. Die acties hebben onder meer een kortere time-to-market en lagere kosten als doel. 

Procesoptimalisatie

Denk bijvoorbeeld ook aan het voorspellen van de voorraad door sensoren te gebruiken, zodat je producten kunt traceren door de hele waardeketen en ziet waar een tekort dreigt op te treden. Algoritmen kunnen de patronen analyseren zodat je – als je voldoende datasets hebt verzameld – weet welke producten zullen worden gekocht en die alvast kunt leveren. Waar Industry 4.0 om draait, is dat je je complete proces op basis van deze inzichten direct en zonder menselijke tussenkomst kunt bijstellen.

Amazon heeft hier een bekende test mee gedaan in New York. Vrachtwagens werden alvast geladen met producten die nog niet besteld waren, maar waarvan het bedrijf kon voorspellen dat het ging gebeuren. Door die ‘mobiele warehouses’ centraal te positioneren kregen Amazon-klanten hun bestelling razendsnel thuisbezorgd en worden de voorraadkosten geminimaliseerd.

Ook om de productie draaiende te houden kan een IoT-ecosysteem van onschatbare waarde zijn. Het helpt bijvoorbeeld inzicht te verkrijgen in wanneer een machine kapot zal gaan. Dat kun je dan ofwel voorkomen door onderhoud te plegen ofwel door ervoor te zorgen dat er voldoende reserve-onderdelen aanwezig zijn zodat de machine zo kort mogelijk stilstaat.

Veiligheid is eveneens iets waar IoT een bijdrage aan kan leveren. Zo heeft DHL in Singapore tests gedaan met wearables die gezondheidsdata registreerden van medewerkers. Als daaruit bleek dat iemand vermoeid werd, dan werd een pauze aangeraden. En wanneer de medewerker in de buurt van bewegend materieel (zoals heftrucks) kwam, werd daar een waarschuwing voor gegeven.

Klantenbinding

Het is niet meer genoeg om sec producten en/of diensten aan te bieden – koopbeslissingen worden evenzeer genomen op basis van de kwaliteit van het geleverde als de additionele dienstverlening. Er moeten services aan je aanbod worden gekoppeld die het verschil maken voor de consument. Dit biedt kansen voor klantenbinding.

Waar je immers voorheen een product leverde en hooguit contact had met de klant als er iets voortijdig kapot was, ga je nu een lange-termijnrelatie aan doordat de aanverwante services tot veel meer contactmomenten leiden. Je leert de klant beter kennen, hebt meer contact en kunt meer uit de relatie halen. Denk bijvoorbeeld aan een luierfabrikant die automatisch een seintje krijgt als de luiers bijna op zijn en een nieuw pak stuurt.

Plan van aanpak

Elke productieproces is uniek en elke machine ook. Industry 4.0 behelst veel meer dan het plakken van een paar sensoren delen we de drie stappen die je moet doorlopen om IoT en AI in te zetten op een manier die snel waarde toevoegt en eenvoudig kan worden uitgebouwd.

Stap één is begrijpen waar de kansen liggen. Op welke plekken loont het om operationele en informatietechnologie bij elkaar te brengen? Hiervoor is niet alleen kennis van IoT en AI maar vooral ook de input van de fabrikanten hard nodig. Zij weten hoe de machines werken en de processen verlopen.

Nadat er een duidelijk beeld is ontstaan van de (on)mogelijkheden is de tweede stap om de doelstellingen hiermee op één lijn de brengen. Doelstellingen starten vaak bij operationele efficiëntie (kostenbesparing, ketenoptimalisatie), groeien door naar verbeterde klantervaring (kwaliteitsverbetering, innovatie) en komen uit op transformatie van producten en diensten.

Op basis van wat er kan en waar de wensen liggen, wordt bij stap drie een blauwdruk gemaakt van de nieuwe wereld. Hierin staat vaak een cloudgedreven IoT-platform samen met een analyseplatform centraal, waarin alle informatiestromen bij elkaar komen en verworven beslissingen worden omgezet in concrete acties. Deze blauwdruk vormt de basis voor de roadmap, waarop iteratief verbeteringen worden doorgevoerd. De laatste tijd zien wij hierbij steeds meer een rol voor IoIT: Internet of Intelligent Things, waarbij de field devices zelf steeds meer intelligentie herbergen om de juiste beslissingen te nemen.

Uitdagingen

Geen revolutie zonder uitdagingen. De wereld van IoT en AI is volop in beweging en dat brengt een aantal uitdagingen met zich mee, op technisch, organisatorisch en maatschappelijk vlak:

Technisch

Er is (nog) geen standaardisatie. Er zijn al veel bestaande dataprotocollen en devices die niet allemaal even gemakkelijk met elkaar of met een centraal platform kunnen praten. Dat centrale platform moet enorm schaalbaar zijn, omdat er bijna altijd grote hoeveelheden data snel verwerkt moeten kunnen worden. Een cloudplatform ligt dan voor de hand, maar daarmee wordt het onderwerp van beveiliging niet eenvoudiger. De risico’s van een beveiligingslek moeten dan ook in elke blauwdruk worden afgewogen.

Organisatorisch

De technologie kan veel maar je medewerkers moeten wel wat met de verkregen inzichten doen (en willen doen). Een productiemedewerker zal niet het advies van een algoritme willen opvolgen als hij of zij niet betrokken is geweest bij de totstandkoming daarvan.

Zo hebben we bij een gasturbineverhuurder geconstateerd dat een bepaalde machine altijd op woensdagochtend kapotging. Uit de data bleek dat bepaalde medewerkers de machine stationair lieten draaien als deze niet werd gebruikt en daar bleek de machine niet tegen te kunnen. Zelfs met dit inzicht in de hand heeft de benodigde gedragsverandering geruime tijd op zich laten wachten. De mens vertrouwde de machine en daarmee het inzicht niet.

Maatschappelijk

We zitten middenin de volwassenwording van IoT. Er is heel veel mogelijk en er zijn nog niet zoveel restricties. Dat maakt het interessant en vernieuwend, maar ook lastig als je als bedrijf ermee aan de slag wilt gaan. Hoever kun, wil en mag je straks gaan?

Er komt een periode waarin de discussie losbarst over van wie de verzamelde data zijn. Een bedrijf dat heftrucks huurt, wil weten waar deze zich bevinden en wat ze tillen. Maar zijn die gegevens nu van dat bedrijf, van de verhuurder of van de fabrikant van de heftruck?

Industry 4.0 vereist IoT en IoT vereist discipline

Onze ervaring is dat veel van onze klanten nog geen visie hebben op IoT. Ze weten niet waar ze moeten beginnen of hoe ze het tot een succes kunnen maken. Wij zijn ervan overtuigd dat je een schaalbaar, centraal platform moet neerzetten in je IT-landschap waarop je IoT-initiatieven bij elkaar brengt. Vroege vogels vangen de dikste wormen, oftewel: op tijd beginnen is van groot belang. Industry 4.0 verandert wat er wordt gemaakt, de manier waarop dat gebeurt en hoe producten worden gebruikt. Bedrijven die dit gegeven te gelde weten te maken, zijn toekomstproof.