HAN Lean Event 2017, Lean, duurzaam en SMART – Op weg naar de fabriek van de toekomst door Prof. Dr. Ir. Hans Wortmann.

1. Hans Wortmann
Faculteit Economie & Bedrijfskunde -
Rijksuniversiteit Groningen
Arnhem, 26 januari 2017
HAN LEAN Event 2017
Lean, Duurzaam en Smart:
op weg naar de fabriek van toekomst

2. In vogelvlucht
› Verleden
1. Stoommachine
2. Electrische energie
3. Mechanisering van het werk met kleine series (LEAN)
› Heden
1. Integratie transactionele systemen (ERP)
2. Decentrale intelligentie in machines
3. CAD/CAM/CAE – ontkoppeld van rest van levenscyclus
› Toekomst
• Intermezzo: waarom gaat innovatie sneller dan ooit?
• Voorspelling
• De toekomst komt sneller dan U denkt

3. Verleden – heden -toekomst
27-1-2017 | 3

4. Verleden (1)
Stoommachine als oervorm van de fabriek
• Centralisatie van werk door (stoom)energie
• Specialisatie van arbeid
• => fabrieken met grote schaal en heterogene productie
27-1-20174

5. Verleden (2)
› Electrische energie
• Daarna kwamen massafabricage en procesindustrie
Focussed factories, mechanisering
27-1-20175

6. Verleden (3)
› Mass customization en fijnchemie
• Toenemende product variëteit en innovatie
• Mogelijk door PLCs en procescomputers
• Opkomst van MES (manufacturing execution systems)
• Eerste aandacht voor verspilling (waste)
› Diversiteit in producten en processen vraagt om betere
transactionele systemen als basis van productie bedrijven
• Integratie in ERP (enterprise resources planning)
› Streven om klant-specifieke productie even productief te
maken als massa productie: LEAN
• Integratie CAD/CAM
27-1-20176

7. 27-1-2017 | 7
Heden

8. Ontwikkelingen nu
Maatschappij:
› Duurzaamheid en circular economy
Industrie:
› LEAN thinking zet door op veel vlakken
Technologie ondersteunt deze ontwikkelingen:
› Sensor technologie
› Communicatie technologie
› Big data and analytics
› Kunstmatige intelligentie
› De eerste schreden naar integratie….

9. Sensor technologie - nu (1)
› Al heel lang zijn machines voorzien van computers
• Proces computers in de procesindustrie
• PLCs en PCs in bewerkingsmachines
• In LEAN bij principes als
• Poka Yoke en Self-Stop Automation
• Sensoren en embedded software
• Bijv. boordcomputers in AGVs
27-1-20179
› Na de eeuwwisseling kwam embedded software ook in
huishoudelijke apparaten en in gereedschappen
› Deze ICT toepassingen staan echter meestal op zichzelf
› Sensoren waren duur en communicatie was beperkt

10. Sensor technologie - nu (2)
› Huidige sensortechnologie vertoont explosie van betaalbare
sensoren die kunnen communiceren met hun omgeving
• In smart phones
• In smart watches
• In auto’s
• In wearables
• In sleutels
27-1-201710
› Huidige sensortechnologie is niet meer weg te denken uit
het dagelijks leven, maar is pas 10 jaar oud!
› Vanwaar die explosie?
› Afnemende kosten en betere communicatie technologie!

11. Sensor technologie - nu (3)
› Afnemende kosten
van sensoren
27-1-201711
› Software kosten: variabele kosten zijn nul
› Ontwikkelkosten worden gedeeld door enorme aantallen

12. Communicatie Technologie nu (1)
› Machine-Machine (M2M) communicatie
• Traditionele ICT integratie problematiek
27-1-201712
› Mens – Machine (Human2M – H2M) communicatie
• Breng data in via een PC of handheld device

13. Communicatie Technologie nu (2)
› Mens-Mens (H2H) communicatie
• Enorme ontwikkelingen via Social media (Whattsapp)
27-1-201713
› Sensor-Mens (S2H) communicatie
• Creëert bergen met data waarmee wij weinig kunnen doen
› Sensor-Machine (S2M) communicatie
• Creëert bergen met data waarmee wij veel kunnen doen

14. Big data en analytics
› Bergen data? Wat kunnen we daarmee?
› Marketing! Maar in productie bedrijven?
› Kwaliteitszorg, Onderhoud (condition-based maintenance)
27-1-201714
› Automatisch advies over wanneer uiterlijk te stoppen
› In LEAN als onderdeel van Total Productive Maintenance

15. Kunstmatige intelligentie
› Kunstmatige intelligentie is verder dan men denkt
› Zelfrijdende auto’s, spraak herkenning, Apple’s Siri, …
› Kleine beslissingen zijn al lang overgedragen aan systemen:
• Apparaten die zichzelf uitschakelen na verloop van tijd
• Identificatie (toegang tot gebouwen en bestanden)
• Alerts vanuit agenda toepassingen
27-1-201715
› Er komt een nieuwe taakverdeling tussen mens en systeem

16. Eerste schreden naar integratie
› MES systemen zorgen voor integratie van sensoren met
productie data en machines embedded systems
› ERP systemen zorgen voor integratie van transactionele
systemen: consistente data en efficiënte processen
› ERP/MES is basis voor digitalisering van de supply chain
› Integratie van CAD/CAM met life cycle data
› Al die integraties zijn nog steeds moeizaam
› Analyse en beheer van foto’s (via WhattsApp), tekst, ontwerp
documenten staat nog in de kinderschoenen
› Maar heel veel technologie is in research beschikbaar en staat
op het punt om door te breken – en snel
27-1-201716

17. De nabije toekomst
› De snelheid van innovatie
› Het internet of things (IoT) en kunstmatige intelligentie
› Cyber Physical Systems (CPS) over de product levensduur
› Decentrale productie via 3D printing
› Augmented reality : Machine–Mens communicatie
› Dominant probleem: integratie
› Conclusie
27-1-201717

18. Snelheid van innovatie
› Het wiel
› De boekdrukkunst
› De automobiel
› De personal computer
› De smart phone
27-1-201718
› De toekomst komt razendsnel op ons af
› Als men er oog voor heeft, ziet men het overal om zich heen
› De kansen en bedreigingen zijn daarom nu aanwezig
› Millenia
› Eeuwen
› Decennia
› Jaren
› Maanden

19. Internet of things (IoT)
27-1-201719

20. IoT en kunstmatige intelligentie
› ‘Dingen’ gedragen zich autonoom op basis van instructies
› ‘Dingen’ worden op afstand benaderbaar
› ‘Dingen’ kunnen worden ondervraagd en geven antwoord
› ‘Dingen’ stellen vragen om informatie aan mensen
› ‘Dingen’ stellen vragen om informatie aan andere ‘dingen’
27-1-201720
› Dingen’ leren
› ‘Dingen’ nemen initiatief
› ‘Dingen’ vragen mensen om actie
› ‘Dingen’ verhinderen mensen in hun actie
› ‘Dingen’ vragen andere ‘dingen’ om actie

21. Cyber-Physical Systems (CPS)
› Producten krijgen eigen identiteit, bijvoorbeeld via een RFID
• Dat is niets bijzonders
› Producten onthouden hun eigen geschiedenis
• Dat is wel iets bijzonders
› Die geschiedenis is opvraagbaar voor wie geautoriseerd is
27-1-201721
› Interessant voor leveranciers van duurzame kapitaalgoederen
› Onderhoud, refurbishment, leasing, upgrading,……

22. CPS over de levenscyclus
› Leverancier houdt ‘contact’ met het product tijdens gebruik
› Precies nodig in ‘product service systems’
› => nieuw business model in combinatie met big data
› Leverancier krijgt inzicht in gebruik, onderhoud, afvoer, etc.
› Past bij duurzaamheid
› Vraagt samenwerking
27-1-201722
› Ook interessant voor
• Project ontwikkeling
• Bouw
• Consumenten producten
› Samenwerking vereist

23. Decentrale productie
› Cyber-Physical systems betekent ook dat een product zijn
eigen specificaties (CAD) en software (CAM) behoudt
› Dat vermindert soms de economy of scale
› Maakt snelle, decentrale fabricage en levering mogelijk
› Wenselijk vanwege duurzaamheid
27-1-201723
› 3D printing past hier
› Niet alleen printer nodig
› Ook CAD !

24. Machine-Mens communicatie
› Machines en sensoren communiceren veel beter met mensen
› Augmented reality
• kijk op de realiteit die wordt uitgebreid met plaatjes, tekst,
video, geluid, GPS data, gegenereerd door computers
› Smart glasses
27-1-201724
Informatie verschijnt
Over het object
Waarop de lens wordt
gericht

25. Dominant probleem: integratie
› Alle technologie voor de nabije toekomst bestaat al
› Dus geen veronderstellingen
› Het dominante probleem is integratie van deze technologieën
› In Duitsland werkt Industrie 4.0 dus vooral aan standaarden
› Maar smart manufacturing vergt vooral ook samenwerking
27-1-201725
› ERP was en is succes omdat het integratieproblemen oplost
› Weliswaar van transactionele systemen, maar toch….
› Dat gebeurde binnen het bedrijf, en was dus makkelijk
› Nu is samenwerking over de supply chain nodig…..
› …… en van leveranciers van smart equipment

26. Conclusie
› Er komen enorme veranderingen op ons af
• Maar niet onvoorspelbaar, nu reeds zichtbaar
• Voortgaand op LEAN, anticiperend op Duurzaam
› Het gaat om intelligente ‘dingen’ die communiceren
• Eigen producten
• Machines, voertuigen, gereedschappen
• Die hun geschiedenis meedragen
› De rol van de mens verandert wezenlijk
• Intelligente ‘dingen’ omringen ons
• Augmented reality attendeert en informeert ons
› Het probleem wordt integratie
› De oplossing ligt in samenwerking
27-1-2017 | 26

27. Dank U!
27/01/2017 | 27