TNO: Nederlandse industrie heeft ‘digitale stekkers’ nodig om productiviteit te verhogen

Door de belofte van een korte time-to-market, first time right engineering en een naadloze productieketen, digitaliseert de industrie in rap tempo, met grote datastromen tot gevolg. Om grip te houden op al die data hebben we een sterke en veilige Europese data-infrastructuur nodig, waarmee maakbedrijven hun winstgevendheid en productiviteit kunnen verhogen. 

Markttrends en technologische ontwikkelingen volgen elkaar zo snel op, dat de industrie een versnelling hoger moet schakelen. De verwachting is dat alle facetten van de productieomgeving binnen tien jaar helemaal zijn gedigitaliseerd. Steeds grotere financiële belangen, snellere marktintroducties, en hogere kwaliteitseisen, vragen om een volledig geïntegreerde productieketen en hyper-connectivity waarbij alle bedrijfsmiddelen met elkaar verbonden zijn en communiceren. Deze ontwikkeling sluit naadloos aan bij onze nationale Smart Industry ambitie om in 2025 het meest flexibele en best digitaal aangesloten productienetwerk van Europa te hebben.

Die digitalisering levert een explosieve datagroei op; niet alleen tijdens de productie worden data gegenereerd, maar gedurende de hele levenscyclus. Met een sterke Europese data-infrastructuur kunnen we onze digitale soevereiniteit waarborgen. Maar hoe bouw je zo’n netwerk, en hoe kun je daarmee als maakbedrijf uiteindelijk je kosten verlagen en je productiviteit verhogen?

Hightech ecosysteem

Dat was een van de vragen die ten grondslag lag aan de oprichting van Brainport Industries. Begonnen in 2011 als een coöperatie van zeven leveranciers binnen de hightech maakindustrie, is Brainport Industries uitgegroeid tot een ecosysteem van 120 technologiebedrijven in Nederland, inclusief de Brainport Industries Campus (BIC). Managing Director John Blankendaal: “Wij faciliteren hightech maakbedrijven in het verbeteren van hun time-to-market en time-to-money. Klanten als ASML en Philips zijn gebaat bij een keten die met hen meegroeit. Digitalisering is de enige manier om die productiviteitsslag te kunnen maken en onze concurrentiepositie te behouden.”

Het efficiënt uitwisselen van data over de hele keten is hierbij cruciaal weet Blankendaal. “15 jaar geleden waren er amper datastandaarden of -afspraken. Opdrachten kwamen per fax binnen en werden met de hand in het productiemanagementsysteem getypt, met veel fouten en kosten als gevolg.” Samen met industriepartners hebben we standaarden en veiligheidseisen geformuleerd voor de data-uitwisseling met onze leveranciers. Dat groeide uiteindelijk uit tot het Smart Connected Supplier Network (SCSN), een van de snelst groeiende datastandaarden voor de maakindustrie.”

Proeftuin

TNO was vanaf het prille begin als kennispartner betrokken bij de data-innovaties van Brainport Industries. Egbert-Jan Sol, Program Director Smart Industry TNO. “De standaardisering van de communicatie tussen machines binnen bedrijven en met andere organisaties binnen de keten, zal de komende jaren overal in de productie-omgeving doorzetten. Machines zullen zonder tussenkomst van mensen onderling informatie kunnen uitwisselen. Met de Digital Factory, die TNO samen met Brainport Industries heeft opgezet, laten we zien wat er allemaal mogelijk is.” In deze proeftuin werken studenten, ontwikkelaars en ondernemers aan de blauwdruk voor de digitale fabriek van morgen. “Hiervoor gebruiken we het RAMI 4.0 model”, legt Blankendaal uit. “Dit is een driedimensionaal model waarin alle bedrijfsassets met elkaar en binnen de keten verbonden zijn. Vervolgens leggen we alle producten, equipment en processen vast in een zogenaamde Asset Administration Shell (AAS). Daarmee kun je nog beter processen digitaal sturen en beheersen. Uiteindelijk kan zo’n AAS uitgroeien tot een Digital Twin, waarmee je simulaties en voorspellingen kunt doen, om zo het maximale uit je productieproces te halen.”

Digitale stekker

RAMI 4.0 is een voorbeeld van een ‘digitale stekker’: een model dat beschrijft hoe je alle systemen binnen een organisatie en binnen de keten met elkaar laat communiceren. Egbert-Jan Sol: “Die stekker is een begrijpelijke metafoor voor een complex probleem. Ook achter een stopcontact gaat een ingewikkelde wereld schuil van elektriciteitsproductie, afspraken, netwerkbeheer, et cetera. Maar die stekker werkt eenvoudig en overal. Eigenlijk net zo eenvoudig als de apps op je smartphone. Zo moet dat ook met al die productiesystemen straks: als er een nieuwe machine bijkomt in de fabriek, dan voeg je simpelweg een app toe.” Door standaardisatie kun je equipment en nieuwe partijen in de keten makkelijker aansluiten met minder kosten voor een betrouwbaar, ‘plug & play’ proces.

Uitdaging

De eerste Europese digitale standaarden en ‘digitale stekkers’ zijn dus een feit. Toch is er nog een lange weg te gaan. Egbert-Jan Sol: “Het is mooi dat inmiddels een handjevol grote hightech bedrijven al volgens Smart Industry standaarden werkt. Maar uiteindelijk levert het Nederland nog veel meer op als de circa 60.000 mkb-bedrijven, goed voor 80 procent van ons BNP, door digitalisering hun productiviteit verhogen.”

Daarom werkt TNO met het Groeifonds project NXTGEN High Tech Equipment en het Smart Industry programma aan de implementatie van ‘digitale stekkers’ voor bedrijven. Die innovatie vindt plaats in 50 fieldlabs: praktijkomgevingen waar grote bedrijven, mkb’s en start-ups samenwerken met mbo, hbo, technische universiteiten, kennisinstellingen en lokale overheden.

Daarnaast zet TNO in op training en opleiding van medewerkers, die moeten leren begrijpen wat ‘digitale stekkers’ zijn, hoe je ze kunt gebruiken. Bij de BIC zorgt TNO voor een succesvolle kennis-spillover. Blankendaal: “Inmiddels is er op de campus een mbo-opleiding Smart Industry, en in de Digital Factory bouwen hbo-studenten aan een Asset Administration Shell voor robots.”

Samenwerken en kennis delen is de weg vooruit, zeker voor kleinere bedrijven, weet Sol: “Je ziet dat economische groei vooral plaatsvindt in regio’s waar samengewerkt wordt binnen industriële ecosystemen, daar vindt de innovatie plaats. Voor maakbedrijven die willen digitaliseren is het belangrijk dat ze uit hun comfortzone stappen om kennis in te slaan, via hun brancheorganisatie of regionale samenwerkingsverbanden. Bij TNO kunnen we vervolgens helpen die kennis naar hun bedrijf te vertalen.”

Ook Blankendaal ziet samenwerking als belangrijke eerste stap: “De ontwikkelingen gaan te snel en de risico’s zijn te groot om het allemaal zelf te doen, zeker voor mkb-bedrijven. Samen kun je voor versnelling zorgen, en daar levert TNO toegevoegde waarde. Ik heb de afgelopen 20 jaar intensief met TNO samengewerkt, waarbij ze als partner echt naast je staan. Ik weet mijn weg binnen TNO wel te vinden. Omdat we zien dat de digitalisering van het mkb bedrijf achterblijft, werk ik nu ook met TNO samen aan de European Digital Innovation hubs. Met deze hubs nemen we mkb-bedrijven mee op het pad van digitalisering.”

Meer weten? Download het paper Digitale Soevereiniteit