Misschien werk je al met een ERP-systeem, plan je orders digitaal en leg je steeds meer gegevens op de werkvloer vast. Misschien zie je op een dashboard hoeveel er is geproduceerd en waar machines stilstaan. Of misschien registreer je nog veel handmatig en houd je gegevens bij in Excel.
Waar staat jouw productiebedrijf als het gaat om digitalisering?
En wat is een logische volgende stap?
Om bedrijven te helpen bij deze vragen ontwikkelde acatech de Industrie 4.0 Maturity Index. Het model beschrijft zes ontwikkelstadia die laten zien hoe organisaties zich kunnen ontwikkelen van digitale vastlegging en verbonden systemen naar een organisatie die steeds beter kan begrijpen wat er gebeurt, vooruit kan kijken en zich kan aanpassen.
In dit blog gebruiken we die zes ontwikkelstadia om te laten zien waar een MKB-productiebedrijf kan staan in zijn digitale ontwikkeling. We vertalen de stadia naar herkenbare situaties uit de dagelijkse praktijk.
De zes ontwikkelstadia geven een beeld van de digitale ontwikkeling van een organisatie. Ze geven richting aan mogelijke vervolgstappen, maar bepalen niet automatisch welke ontwikkelstap je als volgende moet zetten. Dat hangt af van je eigen processen, doelen, knelpunten en de informatie die al beschikbaar is. Daarom is het belangrijk om eerst goed te begrijpen hoe je productieproces is ingericht en waar de belangrijkste verbeterpunten liggen, voordat je bepaalt waar digitalisering en data kunnen helpen.
Belangrijk: dit is een vereenvoudigde uitleg vanuit het perspectief van productie. De echte acatech Industrie 4.0 Maturity Index is veel uitgebreider (160+ pagina’s). Het model kijkt niet alleen naar technologie en productiedata, maar ook naar informatiesystemen, resources, organisatiestructuur en cultuur. Daarnaast kijkt de Index naar verschillende functionele gebieden binnen een onderneming.
In dit blog vertalen we de zes ontwikkelstadia naar de productiepraktijk en laten we de bredere beoordeling van de acatech Maturity Index bewust buiten beschouwing. Het is dus geen volledige weergave of officiële beoordeling volgens de acatech Maturity Index, maar een praktische vereenvoudiging van de zes ontwikkelstadia naar de productiepraktijk.
De zes ontwikkelstadia van de acatech Maturity Index
De Industrie 4.0 Maturity Index helpt bedrijven om hun ontwikkeling richting Industrie 4.0 in kaart te brengen.
Acatech onderscheidt daarbij zes ontwikkelstadia in de digitale ontwikkeling van een bedrijf.
- Computerisation – digitaal vastleggen
- Connectivity – verbinden
- Visibility – zien
- Transparency – begrijpen
- Predictive Capacity – vooruitkijken
- Adaptability – aanpassen
Acatech beschrijft deze stadia als een stapsgewijze ontwikkeling. Je gaat steeds een stap verder: van digitaal vastleggen en verbinden naar zien, begrijpen, vooruitkijken en aanpassen.
Laten we kijken hoe dat eruitziet.
1. Computerisation – digitale technologie ondersteunt je productie
Bij Computerisation worden verschillende informatietechnologieën binnen het bedrijf los van elkaar gebruikt.
In de productie betekent dit dat je al digitale systemen en machines gebruikt, maar dat deze nog grotendeels los van elkaar werken. Je kunt ze zien als digitale ‘eilandjes’.
In een productieomgeving kan dat er zo uitzien:
- Je gebruikt een ERP-systeem voor orders en planning, maar de tijdregistratie wordt nog handmatig overgetypt.
- Machines worden digitaal aangestuurd, maar je brengt CAM-programma's nog met een USB-stick naar de machine.
- Je houdt bepaalde productiegegevens bij in Excel.
2. Connectivity – je systemen gaan informatie uitwisselen
Bij Connectivity wordt het afzonderlijk gebruik van informatietechnologie vervangen door verbonden componenten. Veelgebruikte bedrijfsapplicaties zijn met elkaar verbonden en weerspiegelen de kernprocessen van het bedrijf. Delen van de operationele technologiesystemen (OT) zorgen voor verbinding en interoperabiliteit, maar een volledige integratie van de IT- en OT-laag heeft nog niet plaatsgevonden.
In de productie betekent dit simpel gezegd dat je systemen en machines met elkaar gaan praten. Informatie uit het ene systeem kan daardoor automatisch beschikbaar worden in een ander systeem. Denk aan je ERP- of MES-systeem en aan machines, besturingen en sensoren op de werkvloer. Die kunnen met elkaar worden verbonden, zonder dat alles al volledig met elkaar is geïntegreerd.
Daardoor hoeft informatie niet steeds opnieuw handmatig te worden ingevoerd. De digitale ‘eilandjes’ worden met elkaar verbonden.
- Een order wordt in het ERP-systeem gepland. De relevante informatie wordt automatisch beschikbaar gesteld aan het jobfloorsysteem. De voortgang uit de productie wordt vervolgens automatisch teruggekoppeld aan het ERP-systeem.
- Een machine is verbonden met het MES-systeem en kan automatisch informatie over de status doorgeven.
3. Visibility – je ziet wat er daadwerkelijk gebeurt
Bij Visibility kunnen gebeurtenissen en toestanden in real-time door de hele onderneming en daarbuiten worden vastgelegd. Daardoor kan voortdurend een actueel digitaal model van de fabriek worden bijgehouden.
Acatech noemt dit de digital shadow: de digitale afspiegeling van wat er op de werkvloer gebeurt.
In de productie betekent dit dat je een actueel digitaal beeld hebt van wat er op de werkvloer gebeurt, bijvoorbeeld een dashboard. Je kunt daardoor op ieder moment zien wat de actuele status is van bijvoorbeeld machines, orders en productie.
Wat zie je dan?
Denk aan:
- actuele productievoortgang;
- machinebezetting;
- stilstand;
- gerealiseerde productie;
- openstaande orders;
- productie versus planning;
- uitval of afkeur;
- doorlooptijden.
- Je opent 's ochtends een dashboard en ziet dat drie machines draaien, één machine stilstaat en twee orders achterlopen op de planning. Je hoeft daarvoor niet eerst de productievloer op te lopen, verschillende systemen te openen, Excel-bestanden naast elkaar te leggen of meerdere collega's te bellen. Gegevens uit verschillende bronnen komen samen in één actueel beeld van de productie.
4. Transparency – je begrijpt waarom iets gebeurt
Bij Transparency gaat het erom te begrijpen waarom iets gebeurt. Daarvoor worden de gegevens uit de digital shadow geanalyseerd om onderlinge verbanden en oorzaken te identificeren en te interpreteren.
In de productie betekent dit dat je productiedata niet alleen gebruikt om te zien wat er gebeurt, maar ook om te onderzoeken waarom iets gebeurt. Door verschillende gegevens met elkaar te combineren, kun je ontdekken welke factoren met elkaar samenhangen en waar een probleem vandaan komt.
- Je ziet op je dashboard dat een bepaalde machine regelmatig stilstaat. Dat is waardevolle informatie, maar je wilt ook weten waarom de machine stilstaat. Je combineert daarom verschillende soorten informatie. Gegevens over storingen, orders, materiaalsoorten, omsteltijden, etc. Vervolgens blijkt uit de analyse dat de stilstand vooral voorkomt bij bepaalde materiaalsoorten en specifieke omstellingen.
- Je productie haalt de planning niet. Door productiegegevens te combineren met informatie over omsteltijden en ordercomplexiteit ontdek je dat niet zozeer de machinecapaciteit het probleem is, maar dat veel kleine orders voor relatief veel omsteltijd zorgen.
Met dit soort inzichten kun je gerichter verbeteringen doorvoeren.
5. Predictive Capacity – je kijkt vooruit
Bij Predictive Capacity wordt de digital shadow naar de toekomst geprojecteerd. Zo kunnen verschillende mogelijke toekomstige scenario’s in beeld worden gebracht en kan worden bepaald welke scenario’s waarschijnlijk zijn. Hierdoor kan de organisatie toekomstige ontwikkelingen voorzien en op tijd passende maatregelen nemen.
Je gebruikt beschikbare actuele en historische gegevens om te voorspellen wat er waarschijnlijk gaat gebeuren. Je kijkt dus niet alleen naar wat er gebeurt en waarom, maar ook naar wat er waarschijnlijk daarna gebeurt.
Je kunt daardoor toekomstige problemen eerder zien aankomen en op tijd actie ondernemen. In deze fase worden die acties of maatregelen nog door mensen genomen en uitgevoerd.
- Een order loopt achter op de planning. Op basis van de actuele productievoortgang kan worden voorspeld dat de order waarschijnlijk niet op tijd gereed zal zijn. Je weet dit voordat de deadline wordt overschreden en kunt daardoor op tijd ingrijpen, bijvoorbeeld door de planning aan te passen.
-
De trillingen in het lager van de aandrijfas van een machine nemen toe. Uit historische gegevens blijkt dat een vergelijkbaar trillingspatroon in het verleden vaker voorafging aan een storing. Door de actuele machinegegevens te combineren met historische gegevens, kan worden voorspeld dat de kans op een storing toeneemt. Je weet niet met zekerheid wanneer de machine zal uitvallen. Je weet wel dat er een verhoogd risico is.
Je kunt daardoor vooraf bepalen wat je moet doen. Bijvoorbeeld door het onderhoud eerder in te plannen, in plaats van te wachten tot de machine daadwerkelijk uitvalt. Dit is een voorbeeld van predictive maintenance.
Bij Predictive Capacity helpt de voorspelling dus om voorbereid te zijn. De beslissing en uitvoering liggen nog bij mensen.
Een voorspelling is zo goed als de informatie waarop die voorspelling is gebaseerd.
Ontbreken belangrijke gegevens of zijn ze niet betrouwbaar, dan wordt het ook moeilijker om goede voorspellingen te doen. Predictive Capacity bouwt daarom voort op de informatie en inzichten uit de eerdere stappen.
6. Adaptability – je kunt automatisch aanpassen
Bij Adaptability wordt de informatie uit de digital shadow gebruikt om beslissingen te nemen en de bijbehorende maatregelen automatisch uit te voeren. Daarmee kan een organisatie zich sneller aanpassen aan veranderende omstandigheden.
Predictive Capacity helpt om toekomstige gebeurtenissen te voorzien. Bij Adaptability gaat het nog een stap verder. Het systeem gebruikt die informatie niet alleen om te voorspellen wat er gaat gebeuren, maar neemt op basis daarvan zelf een beslissing en voert die uit.
In de productie betekent dit dat je niet alleen kunt zien wat er gebeurt, begrijpen waarom het gebeurt en voorspellen wat er waarschijnlijk gaat gebeuren, maar dat het systeem op basis daarvan ook zelf kan handelen.
Bij Predictive Capacity bepaalt een persoon nog welke maatregel nodig is en voert die uit. Bij Adaptability kan het systeem dit geheel of gedeeltelijk overnemen.
- Een systeem voorspelt dat een machine waarschijnlijk uitvalt. In de vorige stap kreeg een medewerker van de planning hiervoor een waarschuwing en kon die de planning aanpassen. Bij Adaptability kan het systeem dat op basis van dezelfde voorspelling zelf doen. Het kan bijvoorbeeld de volgorde van geplande orders aanpassen. Iemand hoeft die wijziging dan niet handmatig door te voeren. Zo kan vertraging zoveel mogelijk worden voorkomen.
- Een systeem signaleert dat een productieproces moet worden bijgestuurd om binnen de gewenste instellingen te blijven. Wanneer daarvoor een vooraf bepaalde, herhaalbare aanpassing mogelijk is, kan het systeem deze automatisch uitvoeren.
Meer automatisering is daarbij niet automatisch beter.
Acatech benadrukt dat de gewenste mate van automatisering onder andere afhangt van de complexiteit van beslissingen en de verhouding tussen kosten en baten. Het kan daarom verstandig zijn om alleen bepaalde, herhaalbare processen te automatiseren en andere beslissingen bij mensen te laten.
De acatech Industrie 4.0 Maturity Index kijkt breder
Tot nu toe hebben we de zes ontwikkelstadia bekeken vanuit jouw dagelijkse praktijk. Daarmee laten we bewust een deel van de bredere acatech-methodiek buiten beschouwing.
De acatech Industrie 4.0 Maturity Index kijkt namelijk niet alleen naar machines, productiedata en informatiesystemen, maar ook naar andere structurele en functionele aspecten van een organisatie.
Acatech onderscheidt vier structurele gebieden:
- Resources
- Information systems
- Organisational structure
- Culture
Daarnaast kijkt de Index naar vijf functionele gebieden binnen een onderneming:
- Development
- Production
- Logistics
- Services
- Marketing & Sales
In de volledige Maturity Index worden deze structurele en functionele gebieden in samenhang met de zes ontwikkelstadia beoordeeld. Zo ontstaat een beeld van hoe ver een organisatie is in haar ontwikkeling richting Industrie 4.0, zowel als geheel als binnen afzonderlijke onderdelen.
Technologie alleen zegt niet alles
Twee bedrijven met hetzelfde machinepark en dezelfde hoeveelheid productiedata kunnen toch een verschillend volwassenheidsniveau hebben.
Stel:
Bedrijf A heeft machines die data verzamelen en beschikt over uitgebreide dashboards. Maar medewerkers werken nauwelijks met die informatie en de organisatie kan processen moeilijk aanpassen.
Bedrijf B heeft misschien minder geavanceerde technologie, maar medewerkers weten hoe ze de beschikbare informatie en systemen effectief gebruiken, systemen sluiten goed op elkaar aan en de organisatie kan snel inspelen op nieuwe inzichten.
Dan kun je niet simpelweg zeggen dat bedrijf A ‘verder’ is omdat het meer technologie heeft.
Ook binnen één bedrijf kan de digitale volwassenheid per onderdeel verschillen. De productie kan bijvoorbeeld verder zijn met digitalisering dan de logistiek of werkvoorbereiding. Acatech houdt juist rekening met dergelijke verschillen tussen verschillende onderdelen en niveaus binnen een organisatie.
Waar sta jij op de digitale productieladder?
De acatech Industrie 4.0 Maturity Index laat zien dat digitalisering een ontwikkeling is. Je begint met het digitaal vastleggen van informatie en kunt je stap voor stap ontwikkelen naar een productieomgeving waarin je informatie gebruikt om vooruit te kijken en processen aan te passen.
Maar waar staat jouw productiebedrijf in die ontwikkeling?
Om daar op een laagdrempelige manier een eerste beeld van te krijgen, hebben wij de gedachte achter de acatech Industrie 4.0 Maturity Index vertaald naar een vereenvoudigde Quickscan voor MKB-productiebedrijven.
In vijf vragen breng je jouw productieomgeving, machinepark, uitdagingen, gebruik van productiedata en verbeterdoelen in kaart.
Op basis van je antwoorden krijg je een eerste indicatie van waar jouw productiebedrijf staat op de digitale productieladder. Het is nadrukkelijk geen officiële acatech-beoordeling en vervangt de volledige Maturity Index niet.
De Quickscan geeft een heldere eerste richting, maar de dynamiek in elke fabriek is uniek. Wil je weten waar in jouw specifieke situatie de grootste ontwikkelkansen liggen? In de Productiescan kijken we naar de huidige inrichting van je productieproces, doelen, knelpunten en mogelijke blinde vlekken. Zo krijg je inzicht in waar je het beste kunt beginnen en welke vervolgstap logisch is.