Reportage

De machine laat zelf weten wanneer een beitel versleten is

‘Slimme’ fabrieken Het produceren van de toekomst heet Industry 4.0: fysieke machines worden gekoppeld aan een database, of andere slimme machines, om beter te produceren. Er is veel buzz rond smart industry, maar voorlopig is het duur pionierswerk.

Smart productie bij metaalbewerkingsfabriek Betech Mass Turning in Hoogeveen. Computergestuurde machines doen hier steeds meer het werk, en delen hun data met databases en andere slimme apparaten.
Smart productie bij metaalbewerkingsfabriek Betech Mass Turning in Hoogeveen. Computergestuurde machines doen hier steeds meer het werk, en delen hun data met databases en andere slimme apparaten.

Vage mailtjes waren het, die zo’n vier jaar geleden bij het management van Betech Mass Turning begonnen binnen te stromen. De strekking van de berichten: de metaalbewerkingsfabriek in Hoogeveen moest zich snel gaan voorbereiden op ‘Industry 4.0’. Er zou immers een grote verandering aan komen in de maakindustrie.

Steeds meer consultants en instanties probeerden de directeuren van Betech naar beurzen en kennissessies te krijgen. Of ze beweerden dat het bedrijf gemakkelijk klaar konden maken voor de toekomst, door machines met software aan elkaar te koppelen.

Wat dit allemaal precies betekende, wist Arjan Schuinder, één van de vier directeuren, ook niet. „Maar we dachten: dit zal wel belangrijk zijn”, vertelt hij in zijn kantoor, middenin de fabriekshal in Hoogeveen, waar tientallen machines lange palen staal bewerken tot trekhaken, schakelaars voor zonnepanelen, onderdelen voor (elektrische) automotoren en horloges. „Alleen: steeds als we bij zo’n Industry 4.0-evenement waren, kon niemand ons eigenlijk vertellen wat we moesten doen.”

Dus gingen de directeuren de afgelopen jaren zelf maar op onderzoek uit. Het resulteerde vorig jaar, na jarenlang overleg met IT’ers en gepuzzel met software en hardware, in een fabriek (vijftig medewerkers in 2019, omzet wordt niet bekendgemaakt) waarvan een op de drie machines data levert aan een speciaal softwaresysteem.

Nu kan een machine bijvoorbeeld zelf aangeven wanneer een beitel versleten zal zijn en vervangen moet worden – simpelweg omdat het apparaat over enorme hoeveelheden slijtagedata uit het verleden beschikt.

Doemscenario’s

Industry 4.0 is hot. Je kunt geen industrievakblad openslaan zonder de term op vrijwel elke pagina tegen te komen. Op evenementen, in publicaties en op het web wordt de indruk gewekt dat dit dé bepalende ontwikkeling voor de komende decennia gaat worden. En dat je als fabrieksdirecteur moet gaan nadenken over hoe je je hierop voorbereidt. Landelijk dringt de FME, de werkgeversorganisatie voor de metaal- en elektrotechnische industrie, bij het kabinet voortdurend aan op extra investeringen in smart industry, zoals dit ook wel wordt genoemd. Blijven die uit, dan volgen er doemscenario’s waarin het „verdienvermogen” van Nederland onder druk komt.

Lees ook: Werken aan de nieuwe programmeurs

Wat is Industry 4.0 nu precies? En is het echt zo groot? En hoe nieuw is het eigenlijk?

Bij één van de metaalbewerkingsmachines in Hoogeveen raakt Schuinder een speciaal beeldscherm aan – bijna het enige wat duidelijk afwijkt van andere fabrieken. Direct wordt zichtbaar hoe ver deze machine is met de productie van een reeks onderdelen – en hoe veel tijd nog nodig is voor deze order klaar is. Dat rekent zij zelf uit.

Zo ontdekte het bedrijf dat één machine consequent wat minder produceerde. Schuinder: „Het bleek dat bij gelijke procesfactoren niet elke machine hetzelfde presteerde.”

Het is duidelijk dat Industry 4.0 – de term komt uit een beleidsdocument van de Duitse overheid uit 2011 – inmiddels een buzzword is geworden, zegt Wieteke de Kogel. Ze is als werktuigbouwkundige verbonden aan de Universiteit Twente. Het wordt veel gebruikt en klinkt als iets buitengewoons, maar eigenlijk is het vrij logisch. „Het gaat om het verbeteren van productieprocessen met bestaande en nieuwe technologieën.” Precies wat bedrijven al eeuwen doen dus.

Drie nieuwe ontwikkelingen

Toch lijkt er een nieuwe trend te ontstaan in het gebruik van technologie om beter te kunnen produceren. Wetenschappers steggelen nog over de precieze definitie, zegt Holger Schiele, professor technologiemanagemant aan de Universiteit Twente.

Het gaat grofweg om drie nieuwe ontwikkelingen: „Één: de fysieke wereld van de machines koppelen aan de digitale.” Denk aan een sensor die kan zien hoe vol het magazijn nog is, of een die data over een machine verzamelt, zoals bij Betech.

„Twéé: machines die met elkaar communiceren zonder dat er een mens tussen zit, in plaats van mensen die met machines communiceren.” Dan gaat bijvoorbeeld een robot naar het magazijn om materiaal op te halen dat een andere machine nodig heeft.

„Drie: geen automatische, maar autonome systemen.” Zoals een karretje dat zelf zijn route door de fabriek kiest.

Zo kan je de échte nieuwe ontwikkelingen onderscheiden van ‘oude’ innovaties die als nieuw worden gepresenteerd. Volgens Schiele zijn er geregeld partijen die simpele automatiseringsproducten proberen te verkopen als Industry 4.0 – wat dan weer bijdraagt aan de buzz.

Straks geven zeepdispensers op publieke toiletten zelf door dat ze bijna leeg zijn

De academische wereld doet intussen volop onderzoek naar toepassingen, en heeft de term Industry 4.0 volledig overgenomen. Artikelen over het thema verschijnen in prominente wetenschappelijke tijdschriften, en er wordt veel onderzoek gedaan. In Twente onderzoeken wetenschappers nu hoe je vertraging van treinen kan voorkomen door te voorspellen waar je het beste spooronderhoud kunt plegen. Ze doen ook onderzoek naar zeepdispensers op publieke toiletten die zelf doorgeven dat ze bijna leeg zijn.

Het is niet dat de technieken achter Industry 4.0 per se nieuw zijn, vertelt De Kogel. Sensoren bestaan al langer. Maar als een verfspuitrobot dankzij een sensor en historische data zelf kan uitrekenen wanneer hij verstopt zit, is dat wel nieuw.

Praktijktoepassingen van Industry 4.0 zijn nog betrekkelijk zeldzaam. Een bekende in Nederland is 24/7Tailorsteel uit het Gelderse Varsseveld, waar klanten online plaatstaal kunnen bestellen. Een machine gaat dan zonder tussenkomst van mensen de platen snijden. In de fabriekshal zelf werkt nauwelijks meer personeel.

Nog niet rendabel

Betech deed de investering volgens Schuinder om op termijn kosten te sparen en omdat het graag voorop loopt. Het Hoogeveense bedrijf wil een voorsprong hebben als toeleveranciers van de wereldwijde auto-industrie – waaronder Betech zelf – de opkomst van de elektromotor écht gaan voelen. Ook hoopt het efficiënter te produceren dan zijn concurrenten, wanneer iedereen zijn prijzen gaat verlagen.

Lees ook: De Duitse auto-industrie heeft haast met de elektromotor

Rendabel zijn de nieuwe investeringen op dit moment nog niet. „We hebben er een flinke machine aan uitgegeven”, is alles wat Schuinder erover kwijt wil. Het gaat om eigen geld van Betech: er is niet geleend bij de bank.

Schuinder hoopt dat toeleveranciers en klanten op termijn ook zien dat er iets te winnen valt. „Dat er bij hen bijvoorbeeld automatisch een order binnenkomt als het magazijn opmerkt dat een product opraakt.” Of dat klanten kunnen zien hoe ver de productie van hun bestelling is gevorderd en daar niet meer over hoeven bellen.

Betech probeert op dit moment te organiseren dat automatische wagentjes de machines ’s nachts bevoorraden, nadat het magazijn heeft doorgekregen welke producten de volgende dag gemaakt zullen worden. Hoe lang het nog duurt voordat zo’n hele keten meedoet, kan niemand nog zeggen – snel zal het niet zijn. Nu zijn het vooral enkele voorlopers die hun fabriek proberen om te bouwen.

Of Nederland achterloopt op andere landen of juist niet, valt volgens Schiele van de Universiteit Twente lastig te zeggen. Zelfs als fabrieken hier trager zijn, hoeft dat niet per se een probleem te zijn: „De eerste zijn is ook duur. Je kan ook wachten en iets kopen wanneer het werkt.” Daar zit wel een risico aan. „Je hebt de kans dat ontwikkelingen net niet exact van toepassing zijn op jouw situatie.”

Je moet ook maar net het geluk hebben om in deze vroege fase met nieuwe technologieën aan de slag te gaan, zegt Schuinder. Hij trof het dat Betech goed draait en groot genoeg is om de operatie aan te kunnen. „Maar als je twintig mensen in dienst hebt, moet je eigenlijk één iemand fulltime vrijmaken om alles uit te zoeken. Dat is 5 procent van je personeelsbestand. Zoiets doe je niet zomaar.”