Digitaliseren en slimmer produceren maakindustrie

Thema:
Smart manufacturing

Door vol in te zetten op Smart Manufacturing kan de Nederlandse maakindustrie de komende jaren een indrukwekkende transitie doormaken en al in 2030 binnen Europa een belangrijke voorloper zijn. Ambitieus? Zeker. Als TNO zijn we er van overtuigd dat de Nederlandse maakindustrie het in zich heeft om de komende jaren de benodigde digitaliseringslag te kunnen maken.

De kracht van Smart Manufacturing

Ongekend snel en efficiënt producten ontwerpen, produceren en leveren: dat is voor de maakindustrie de kracht die digitalisering met zich meebrengt. En daar blijft het niet bij. Zo kan Smart Manufacturing er ook voor zorgen dat de maakindustrie sneller kan inspelen op maatschappelijke opgaven, zoals de noodzaak om tot duurzamere productiemethoden te komen en ook bij massaproductie aanpassingen te kunnen doen die aansluiten bij individuele klantwensen, zodat het aanbod beter aansluit bij de vraag. Daarbij kan een transitie naar Smart Manufacturing in deze tijd van geopolitieke spanningen een belangrijke bijdrage leveren aan het streven van Europa naar meer strategische autonomie.

Techniek slechts een deel van het verhaal

Voor het zover is, moet er nog veel gebeuren. Zo ontbreekt het nog aan consistente, langdurende R&D-programma’s die zich niet alleen op de klantvraag richten, maar ook op veelvoorkomende problemen die maakbedrijven ervaren bij het maken van de digitaliseringsslag. Daarbij is het goed om te beseffen dat alleen een focus op de technische kant van het verhaal niet voldoende is. Zo vraagt digitalisering naast een cultuurverandering ook om ingrijpende organisatorische aanpassingen en procesoptimalisaties. Dat verklaart meteen waarom het ondanks de beschikbaarheid van geavanceerde technologische oplossingen toch nog een grote uitdaging is om de ambities van Smart Manufacturing waar te maken.

Transformaties

Behalve digitalisering zijn ook productietechnologieën en netwerken essentieel. Daarbij spelen acht transities een belangrijke rol. Dit wordt schematisch weergegeven in het Smart Industry Wiel (de Nederlandse uitwerking van Industrie 4.0 en 5.0). De acht transformaties zijn het uitgangspunt van de nationale actieagenda, wat maakbedrijven, ICT-bedrijven en overheden helpt om tot samenwerkingen met een duidelijke focus te komen en daarbij rekening te houden met de samenhang van de verschillende aspecten.

Wiel van Smart Industry

De 8 belangrijkste transformaties voor Smart Industry beschreven in een het Smart Industry wiel bestaande uit: Flexible Manufacturing, Smart Products, Servitization, Digital Factory, Connected Factories, Sustainable Factory, Smart Working & Advances Manufacturing.

Manufacturing throughput and quality

Focus op hyper efficiency, zero defect first time right productie.

Oplossingen om robots, sensoren en productiemachines foutloos te laten samenwerken en zich autonoom aan te passen aan veranderende productiestromen. Flexibel én concurrerend produceren dankzij robotisering en automatisering.

Manufacturing Variability

De mogelijkheden van robotisering en digitalisering inzetten om de productie van een specifiek onderdeel mogelijk te maken voor een kostprijs die je eerder bij massaproductie verwacht.

Value Chain Integration

Automatisering van het gehele productieproces en digitale samenwerking met leveranciers, service providers en klanten. Tools voor maakbedrijven voor een digitale en autonome productieomgeving.

Werkwijze

TNO ontwikkelt toepasbare kennis en brengt deeloplossingen bij elkaar tot integrale oplossingen waarmee je als maakbedrijf vooruit komt. Samenwerking is vanzelfsprekend. Vanuit onze onafhankelijke rol brengen we alle betrokken partijen bij elkaar. Iedereen werkt vanuit zijn eigen expertise, zodat kennis en kunde optimaal benut worden. Innoveren doen we veelal in fieldlabs en onze eigen research faciliteiten. Samen met partners bedenken, ontwikkelen en testen we daar oplossingen voor uitdagingen in smart manufacturing. Zo krijg je een indruk hoe die er in de praktijk uit kunnen zien en helpen we om steeds de allernieuwste mogelijkheden tastbaar en toepasbaar te maken.

Op het gebied van smart manufacturing werken we nauw samen met het Programmabureau Smart Industry en Holland High Tech en hebben we als TNO een goed overzicht en onafhankelijk oordeel t.a.v. de laatste stand der techniek, beschikbare test faciliteiten, integrator partijen en kosten-baten analyses van te maken digitaliserings-, sensor-, automatiserings- en robotica-investeringen. We werken daarbij volgens het principe “test-before-invest” gecombineerd met kort cyclisch innoveren, om daarmee investeringsrisico’s voor het bedrijfsleven te minimaliseren, innovatie te versnellen en succeskansen te vergroten. Lees meer op de TNO Fast Track website.

Smart Industry impact: looking back and forward

TNO-collega's hebben een whitepaper geschreven over hoe digitalisering de Nederlandse productie-industrie beïnvloedt, met focus op het mkb.

Werkveld Smart Manufacturing

3 thema's
Productie uitdagingen Onderzoeksdoel Onderzoeksonderwerpen

1.

Manufacturing throughput & quality

Hyper efficient, smart manufacturing, zero defect manufacturing, first time right

Throughput

  • System-level performance (quantitative)
  • Cycle time analysis bottleneck identification
  • Real-time insight in process status (micro, macro)
  • Overall equipment efficiency improvement
  • Improve planning (eliminate waste - time/resource)
  • Dynamic correction of process interrupts
  • Clear work instructions, auto generation work instructions
  • Predictive capacity/ adaptive capacity
  • Minimal user intervention
  • Zero programming
  • Autonomous manufacturing system
  • Plug & play free form optics
  • Vision in a loop
  • Intelligent imaging
  • Status intermediates

Product quality:

  • Quality control incoming goods
  • Inline measurement/ inspection
  • Component identification
  • Component degradation data
  • End-of-line testing
  • Product calibration
  • Life time extension

System/ equipment quality:

  • Diagnose/ repair manufacturing system
  • System calibration
  • Predictive maintenance
  • Advanced analytics
  • Virtual commissioning
  • Human in the loop: integration of skill levels, quality control, operator instructions
2. Manufacturing variability High-mix low volume, high complexity

Variability & flexibility:

  • Reduction of changeover times
  • Reprogram software control robotics
  • Remanufacturing/refurbishment
  • Variability in resource mix (labour, material, energy, supporting equipment), step schedular
  • Assembly assistance (VR, AR XR)
  • Reduced training effort
  • Collaborative design
  • Dynamic scheduling human & machine/robot actions
  • Auto generation instructions from CAD & ERP, digital twin
3. Digitalisation & value chain integration Digitalisation, ecosystem assembly, transparency & consistency

Digitalisation:

  • Digital baseline
  • Platforms and modularity manufac. System
  • Increase capabilities & improvement cycle
  • System analysis & simulation (digital twinning)
  • Improvement/ automation analysis
  • Production line concept and analysis
  • Data architecture (product, test, MES, PLM, ALM)
  • Industry 4.0 apps
  • Operational algorithm runtime
  • Digital connector
  • Asset Administration Shell (AAS) and factory planner
  • Data integration & security
  • Cyber physical systems / digital twinning
  • Artificial Intelligence (AI)

Value chain integration:

  • Smart Connected Supplier Network (SCSN)
  • Supplier & product quality management
  • Manufacturing ecosystem integration
  • Component identification, track & trace
  • Logistics, inventory, picking, intermediate storage
  • Design & specification collaboration
  • New forms of procurement
  • Trust governance policies & templates
  • Service & refurbishing
  • Digital product passport (DPP)

Laat je verder inspireren

13 resultaten, getoond 1 t/m 5

Digital Twins in de praktijk: er kan veel, maar wat heb je écht nodig?

Informatietype:
Insight
10 januari 2024
Precies zien wat er in het apparaat gebeurt terwijl je deze nog niet eens gemaakt hebt? Dat kan met een Digital Twin. Zo kun je eerder fouten uit je prototype halen, complexere planningen maken, gerichter je monteur op pad sturen en precies weten hoe je het product moet produceren; allemaal voorbeelden van Digital Twins in een fabriek.

De invloed van technologie op werk

Informatietype:
Podcast
3 juli 2023
2 afleveringen

Manufacturing throughput and quality

Informatietype:
Artikel

Nederlandse industrie ‘digitale stekkers’ nodig voor verhogen productiviteit

Informatietype:
Insight
15 juni 2022

Data value center smart industry

Informatietype:
Artikel