Smart Industry fieldlabs drijven digitalisering industrie

Smart Industry wordt gedreven door de digitalisering die ook in de industrie op volle toeren draait. Denk aan ICT-ontwikkelingen als IoT (Internet of Things), 5G, blockchain, big data, AI (kunstmatige intelligentie) en quantumcomputers, nieuwe productietechnologieën als 3D-printen, en intelligente ‘assistenten’ zoals robots en drones. Al deze ‘enabling technologies’ bieden nieuwe mogelijk­heden om productieprocessen slimmer en ­efficiënter te organiseren, nieuwe ‘smart’ producten te ontwikkelen en nieuwe diensten/businessmodellen te introduceren.

Smart Industry beleid

Smart Industry verwijst naar de brede trend van industriële digitalisering, waar ieder bedrijf zelf invulling aan kan geven. Maar het is ook de vlag op het gezamenlijke beleid van overheid en industrieel middenveld (FME, TNO, KvK, Koninklijke Metaalunie en regionale ontwikkelingsmaatschappijen). De officiële lancering van hun beleid was op de Hannover Messe 2014 met de presentatie van de actieagenda Smart Industry; premier Mark Rutte was erbij. De ambitie van deze partijen is om de digitale technologische ontwikkelingen te vertalen naar nieuwe economische mogelijkheden die uiteindelijk ook maatschappelijke gevolgen hebben.

Industrie 5.0

Het initiatief ontstond in navolging van het Duitse Industrie 4.0. Die benaming verwijst naar de vierde industriële revolutie, waarin het na stoommachine/mechanisatie, lopende band/elektrificatie en computer/automatisering draait om netwerk/digitalisering). Intussen is ook al sprake van Industrie 5.0, waarin mensen en hun interactie met technologie centraal staan.

Acht transformaties

Centraal in het Smart Industry-beleid staan acht transformaties die de Nederlandse maakindustrie dankzij de digitalisering kan, ja zelfs moet, doormaken: Slim Produceren, Flexibel Produceren, Slimme Producten, Slimme Diensten, Digitale Ketens, Digitale Fabriek, Duurzame Fabriek en Slim Werken. Veel van deze transformaties hebben ook betrekking op onderhoud. Slimme producten zijn bijvoorbeeld in staat om gegevens te verzamelen, op te slaan en met hun omgeving te delen, bijvoorbeeld via IoT en 5G. Daarmee kunnen ze aangeven welke productieprocessen ze hebben doorlopen, hoe ze worden gebruikt en wanneer ze onderhoud nodig hebben.

Diensten

Slimme diensten komen voort uit de servitization-trend, waarbij dienstverlening zoals onderhoud een steeds grotere rol krijgt in het businessmodel van maakbedrijven. Service verandert van een kostenpost in een kans om de klant beter van dienst te zijn en daarmee extra omzet te genereren. Bij slimme diensten kan bijvoorbeeld een leverancier de geleverde hardware of software beheren en onderhouden via IoT of 5G.

Slim werken

In een digitale fabriek zijn alle informatiestromen intern digitaal naadloos en veilig verbonden: van kantoor, design, productie en logistiek tot beheer en onderhoud. En bij slim werken helpt de technologie om zware, vieze en gevaarlijke klussen lichter, schoner en veiliger te maken, of om complexe handelingen foutloos uit te voeren. Denk bij dat laatste aan onderhoud met ondersteuning van augmented reality of virtual reality.

Fieldlabs en hubs

Landelijk aangestuurd door het Smart Industry programmabureau gebeurt het praktische werk vooral in de Smart Industry fieldlabs. Een fieldlab is een praktijkomgeving waar Smart Industry oplossingen (slimme producten, nieuwe productieprocessen en diensten) worden uitontwikkeld, getest en geïmplementeerd, en waar mensen deze oplossingen leren toepassen. Daarnaast versterken fieldlabs verbindingen met onderzoek, onderwijs en beleid op een specifiek Smart Industry thema. Inmiddels zijn de fieldlabs in vijf regio’s verenigd rondom een Smart Industry hub, die fungeert als aanspreekpunt voor bedrijven en de regionale samenwerking van de fieldlabs moet versterken. Via deze hubs kunnen bedrijven aan de slag met Smart Industry, bijvoorbeeld met deelname aan een fieldlab, het laten uitvoeren van een Smart Industry assessment of het aanvragen van een innovatievoucher. De actuele mogelijkheden in verschillende regio’s zijn online te vinden.

Onderhoudsgerelateerde fieldlabs

Onderhoud is een industriële sector waar digitalisering en servitization veel nieuwe businesskansen bieden. Het is dan ook niet verwonderlijk dat veel fieldlabs rond een onderhoudsthema zijn gestart (zie het kader) en dat het WCM-netwerk (World Class Maintenance) een belangrijke sponsor is. Het Smart Industry fieldlab CAMPIONE, dat in 2015 al van start ging, was daarin een voorloper. De ambitie was om voorspelbaar conditie­gebaseerd onderhoud goed op de rit te krijgen in de Nederlandse procesindustrie, in het besef dat dit ten opzichte van het gangbare geplande en correctieve onderhoud een heuse paradigmaverschuiving zou betekenen.

Campione

Intussen zijn in fieldlab CAMPIONE tal van projecten uitgevoerd en is de waarde van ‘smart maintenance’ aangetoond. Voorbeelden zijn het voorspellen van het degradatiegedrag van pompen en kleppen of van de levensduur van een windturbine, het monitoren van corrosie in kritische installatiedelen, het reduceren van downtime met behulp van big data-analyse, het ontsluiten van sensordata in een IoT-cloud-omgeving (bijvoorbeeld met het ‘Long Range Low Power’ LoRa-netwerk), en het tracken van monteurs op een groot industrieterrein. En dat is alleen nog maar een greep uit de projecten van het fieldlab CAMPIONE. Met Smart Industry kan ieder onderhoudsgerelateerd bedrijf een kampioen worden.

________________________________________________

In fieldlabs werken aan slim onderhoud

CAMPIONE
WCM Fieldlab CAMPIONE heeft tot doel met condition-based maintenance het onderhoud voor chemiebedrijven 100% voorspelbaar te maken, waardoor de productiviteit, beschikbaarheid en veiligheid van productiemiddelen significant worden verbeterd, tegen lagere kosten. In Gilze-Rijen is een centraal fieldlab, waar deelnemers nieuwe technologieën kunnen testen die onderhoud voorspelbaar maken. Daarnaast is er een aantal Living Labs bij bedrijven voor soortgelijke testen, met name van de inzet van sensoren die de belasting van een installatie meten.

CAMINO
WCM Fieldlab CAMINO heeft als doel het onderhoud van infrastructurele werken 100% voorspelbaar te maken, tegen lagere kosten. De focus ligt op het meten van de status van infrastructuur met behulp van sensoriek en gegevensanalyse. Er is behoefte aan ‘just-in-time maintenance’: precies op tijd om te voorkomen dat iets stuk gaat, maar niet te vroeg zodat er geen onnodige kosten gemaakt worden. Dat vergt een slimme aanpak: smart maintenance, met gebruik van sensoriek, datavoorspellingsmodellen, big data en IoT.

SAMEN
WCM Fieldlab SAMEN (SmArt Maintenance Enabled busiNess) wil het innovatiesysteem Smart Maintenance versterken vanuit de overtuiging dat 100% voorspelbaar onderhoud in de maak- en procesindustrie alleen tot stand kan komen met nieuwe verdien- en organisatiemodellen. Om tot servitization te komen moeten sensor- en onderhoudsdata van producten worden verzameld over hun hele levensduur.

ZEPHYROS
WCM Fieldlab Zephyros is bedoeld om onnodige ‘downtime’ te voorkomen en on-site maintenance van installaties in de offshore renewable energy sector mogelijk te maken. Dat vergt innovaties op het gebied van veiligheid, conditiemonitoring & diagnose, remote maintenance (robotica), control tower functionaliteit (performance- en trendanalyse-ondersteuning), operations & maintenance logistiek, en mensarme ontwerpen.

ACM3
Het Fieldlab ACM3 (Automated Composites and Metal Manufacturing and Maintenance) ondersteunt bedrijven bij de ontwikkeling van lichtgewicht ­systemen die zijn gemaakt van composiet en/of metaal. Die ­ondersteuning kan in bijna alle fasen van de productontwikkeling plaatsvinden, van ­conceptstudies en materiaalscreening tot het maken van het ontwerp en het­ ­realiseren van het concept. Ook reparatiemethodieken en full-scale proto­typing komen aan bod.

DCMC
Het Fieldlab DCMC (Development Center for Maintenance of Composites) richt zich op de volledige automatisering van onderhoud en reparatie aan composiet. Dit betreft het hele reparatietraject, van inspectie tot voorbereiding en reparatietechnologieën, en de uitwerking daarvan op diverse composietstructuren. Het beperkt zich niet tot de luchtvaartsector maar werkt cross-sectoraal door verbinding te zoeken met sectoren als maritiem, automotive, bouw en infra.

SMART MAINTENANCE TECHPORT
Het Fieldlab Smart Maintenance Techport is gevestigd in de Tata Academy en heeft als onderwerp nieuwe onderhoudsmodellen, voor het doen van voorspellingen over fouten en afwijkingen van lagers, rollen, pompen en ­motoren van fabrieksinstallaties in de procesindustrie. Data worden verzameld met sensoren, geanalyseerd en gekoppeld aan informatie over productie, planning en kwaliteit. Het doel is om het onderhoud volledig voorspelbaar te maken en het productieproces zo in te richten dat de kosten zo laag mogelijk zijn, met zo min mogelijk energieverbruik.

RAMLAB
Het Fieldlab RAMLAB in Rotterdam gebruikt Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) als 3D-printtechnologie. Daarbij brengt een lasrobot laagje voor laagje lasmateriaal aan om zo het uiteindelijke product te maken. Deze technologie wordt verder ontwikkeld en getest op geschiktheid voor het ­printen of repareren van grote metalen onderdelen. Dit belooft een aanzienlijke besparing op materiaalverbruik en productiedoorlooptijd ten opzichte van conventionele productiemethoden.