Van digitale visie naar een echte revolutie

Vijftien jaar na de lancering van de term Industrie 4.0 is de kloof tussen visie en praktijk in de CNC-maakindustrie nog steeds opvallend groot. Maar kunstmatige intelligentie en digital twins maken de businesscase nu tastbaarder dan ooit. En wie de geschiedenis kent, herkent het patroon: ook CNC-technologie stuitte aanvankelijk op weerstand, tot ze onvermijdelijk werd.

Op 1 april 2011 publiceerde het tijdschrift VDI Nachrichten een artikel met de titel ‘Industrie 4.0: met het internet der dingen op weg naar de vierde industriële revolutie’. Daarin beschreven de auteurs een paradigmaverschuiving waarbij intelligente producten binnen zogenaamde cyberfysieke systemen in de toekomst via ingebouwde sensoren en actuatoren een actieve rol zouden moeten spelen in hun eigen productieproces. Sindsdien zijn er zo’n vijftien jaar verstreken. In veel gevallen bestaat er echter nog steeds een aanzienlijke kloof tussen de visie en de realiteit in de industriële praktijk. En deze kloof lijkt des te groter te zijn bij kleinere bedrijven.

De reden voor deze terughoudendheid? De grote heterogeniteit in mechatronische apparatuur en IT-infrastructuur, vaak gecombineerd met een gebrek aan verticale koppeling tussen de werkplaats en de andere niveaus van een bedrijf. Daar vloeien een gebrek aan (centrale) gegevensverzameling en (decentrale) bruikbaarheid van gegevens uit de procesketen uit voort. Bovendien leken productiebedrijven in het verleden moeiteloos aan de eisen van hun klanten te kunnen voldoen, zelfs zonder uitgebreide digitaliseringsinspanningen.

Er zijn echter steeds meer tekenen dat de visie op industriële digitalisering in CNC-productie ook het omslagpunt naar een echte revolutie heeft bereikt. Bovendien zijn de aantoonbaar berekenbare voordelen van de digitale en dus op basis van data optimaliseerbare procesketen zich aan het consolideren, zeker sinds de opkomst van artificiële intelligentie. Voorbeelden hiervan zijn onder meer een verhoogde efficiëntie, verbeterde precisie door realtime monitoring en datagestuurde aanpassingen, kosten­efficiëntie, meer flexibiliteit en maatwerk en duurzaamheid.

Met name kleine en middelgrote CNC-productiebedrijven staan voor de uitdaging om Industrie 4.0-technologieën slim te integreren in hun bestaande productiestructuren. De sleutel tot succes ligt in het vinden van een evenwicht tussen snel realiseerbare verbeteringen en duurzame investeringen. Het wordt aanbevolen om te beginnen met het koppelen van individuele sleutelmachines, het implementeren van gestandaardiseerde interfaces zoals OPC UA (UMATI) en het gebruik van cloudgebaseerde oplossingen voor de eerste gegevensanalyse. Zelfs eenvoudige sensoraanpassingen en data-acquisitiesystemen kunnen waardevolle inzichten in processen opleveren, terwijl productieplatforms kleinere bedrijven toegang geven tot moderne technologieën. Tegelijkertijd moeten er moderniseringsstappen voor de lange termijn worden gepland.

Digitale betrokkenheid krijgt extra impuls door de perspectieven die digital twins van machines en processen in combinatie met artificiële intelligentie bieden. Generatieve AI-tools zoals ChatGPT hebben hier een scala aan fascinerende mogelijkheden geopend, die gezien het momentum op dit gebied eerder vroeg dan laat relevant zullen worden. Het spectrum reikt van taakprijszetting, gedetailleerde productieplanning, adaptieve procesbewaking en -optimalisatie tot voorspellend onderhoud en service. Zelfs automatische CNC-programmering op basis van CAD-gegevens lijkt niet langer onmogelijk.

De introductie van Industrie 4.0-technologieën in de productie vertoont grote overeenkomsten met de beginjaren van NC- en CNC-technologie: de aanvankelijke terughoudendheid als gevolg van hoge investeringskosten, een gebrek aan standaarden, een gebrek aan ervaring en uiteenlopende kennisniveaus botst opnieuw met het enorme potentieel van een technologie die, indien succesvol geïntegreerd, de productie radicaal kan veranderen. Net zoals CNC-technologie uiteindelijk een onmisbare standaard werd in de moderne productie, kan nu een vergelijkbaar traject worden verwacht voor Industrie 4.0.  

Naar een blogpost van DMG MORI

Dr. Ing. Masahiko Mori
President en CEO van DMG MORI Group