Anno 2025 is die revolutie nog volop in gang. Veel maakbedrijven werken hard aan het waarmaken van die visie. Digitale vooruitgang ontstaat meestal niet door één grote sprong, maar door vele achtereenvolgende, kleine stappen, bijvoorbeeld door het toevoegen van een sensor aan een machine of het inzetten van een systeem dat automatisch gegevens vastlegt. Zulke verbeteringen lijken klein, maar leveren direct meer inzicht, hogere efficiëntie en betere kwaliteit op, zowel voor bedrijven als voor hun klanten.
Elke stap vormt de basis voor de volgende. Zo groeien organisaties geleidelijk toe naar een toekomst waarin processen slimmer, sneller en beter geïntegreerd zijn. Dat is de kern van Industrie 4.0, of Smart Industry zoals we het in Nederland vaak noemen. De vierde industriële revolutie bouwt voort op drie eerdere omslagpunten: die van de mechanische weefmachine (1764), via de eerste elektriciteitscentrale (1882) tot Programmable Logic Controller (PLC)-gestuurde machines (1968).
Om die ontwikkeling te duiden, onderscheidt Smart Industry zes volwassenheidsniveaus. Daarmee kunnen organisaties bepalen waar ze nu staan in hun digitale ontwikkeling en welke stappen nodig zijn om verder te groeien.
De zes volwassenheidsniveaus van Smart Industry zijn:
- Slimme onderdelen
- Slimme machines
- Slimme fabrieken
- Verbonden fabrieken
- Intelligente organisaties
- Autonome organisaties
1. Slimme onderdelen
Slimme onderdelen vormen de basis van alle volgende niveaus. De eerste stap naar een slimme fabriek is het toevoegen van sensoren, actuatoren en connectiviteit aan individuele componenten, waardoor ze data kunnen verzamelen en doorsturen naar centrale systemen. In een fabriek met smart components is bijvoorbeeld elk bakje met onderdelen voorzien van een RFID-tag. Als het bakje bijna leeg is, ontvangt het magazijn automatisch een signaal dat aanvulling nodig is. Technologieën zoals IoT-sensoren en eenvoudige SCADA-systemen vormen een rol bij het verzamelen en weergeven van deze data.
2. Slimme machines
Een machine wordt slim als het meerdere digitale onderdelen combineert en zelf kan waarschuwen bij afwijkingen of slijtage. Onderhoud wordt efficiënter en de eerste stap naar een volledige digital twin is gezet. Een voorbeeld van een slimme machine is een freesmachine die met ingebouwde trillingssensoren kan voorspellen dat een frees aan vervanging toe is. Manufacturing Execution-systemen (MES) worden op dit niveau steeds relevanter: ze verzamelen real-time data van machines en ondersteunen de werkvoorbereiding en productie controle. Ook robotica kan op dit niveau ingezet worden voor herhalende taken, waardoor de kans op menselijke fouten afneemt.
3. Slimme fabrieken
In de volgende fase is de hele fabriek digitaal verbonden. Alle processen zijn in real-time te monitoren en aan te sturen vanuit centrale systemen. Met een MES worden het Enterprise Resource Planning (ERP)-systeem en de machines met elkaar verbonden. Zo wordt de productieplanning optimaal afgestemd op voorraad, orders en capaciteit. Een fabrikant van auto-onderdelen kan met sensoren op productielijnen, Computer Numerical Control (CNC)-machines en assemblagestations de volledige productie real-time volgen en bijsturen. Zo kan een afwijking in een onderdeel direct worden opgemerkt, kunnen productievolumes worden aangepast en kwaliteitscontroles automatisch worden geactiveerd.
4. Verbonden fabrieken
Wanneer individuele fabrieken volledig digitaal zijn, is de volgende stap het verbinden van meerdere locaties en ketenpartners. Data wordt gedeeld en processen automatisch op elkaar afgestemd. Productiecapaciteit, grondstoffen en levering worden in een datagedreven ecosysteem efficiënt gepland. MES- en ERP-systemen spelen een cruciale rol bij de coördinatie, terwijl AI-algoritmes voorspellen waar en wanneer productie moet worden verschoven om storingen of tekorten te voorkomen. Op dit punt in de ontwikkeling is het bijvoorbeeld mogelijk om bij een storing de productie van één fabriek automatisch te verdelen over andere vestigingen.
5. Intelligente organisaties
De volgende stap brengt alle data die de organisatie genereert samen. Met behulp van BI- en AI-analyses worden strategische beslissingen met data onderbouwd. Organisaties krijgen meer strategische flexibiliteit, de time-to-market gaat omlaag en het is mogelijk om sneller en gerichter op de wensen van klanten in te spelen. AI kan bijvoorbeeld voorspellen dat de prijs van bepaalde componenten gaat stijgen, waarop de organisatie automatisch een voorraad tegen de betere prijs aanlegt. MES- en ERP-systemen blijven operationele data leveren, terwijl geavanceerde analytics helpen bij procesoptimalisatie en strategische planning.
6. Autonome organisaties
Het hoogste niveau van Smart Industry is een organisatie die zichzelf grotendeels autonoom kan sturen. Automatische procesoptimalisatie en autonome supply chains minimaliseren menselijke tussenkomst. In een volledig autonome onderneming worden orders automatisch ingelezen en gepland op basis van de leverbelofte. Robots bereiden het werk voor, assembleren de producten en plaatsen ze in verpakkingsstations waarna het systeem de verzendlabels en logistiek automatisch afhandelt.
Een goed voorbeeld van een fabriek die het hoogste niveau van Smart Industry benadert, is die van FANUC in Japan. FANUC produceert industriële robots, CNC-besturingssystemen en automatiseringscomponenten en gebruikt daarbij zijn eigen technologie in de productie. In deze zogeheten “lights-out fabriek” draaien robotcellen volledig zelfstandig: ze bewerken onderdelen, assembleren robots, transporteren componenten en verzorgen de verpakking. Orders worden automatisch ingelezen en de machines passen zichzelf aan op basis van de specifieke productievereisten. Het resultaat is een fabriek die grotendeels autonoom functioneert, met minimale menselijke tussenkomst.
Smart Industry gaat niet alleen om technologie
Het hoogste niveau van Smart Industry gaat niet alleen om technologie. Het gaat om het samenbrengen van innovatie met organisatorische en culturele veranderingen. Organisaties moeten niet alleen technologie in hun systemen integreren, maar ook datagestuurde besluitvorming omarmen, medewerkers trainen en bedrijfsmodellen afstemmen op deze manier van werken. Wanneer deze samenhang goed is, ontstaat een toekomstperspectief dat vaak wordt aangeduid als Industrie 5.0: een fase waarin slimme systemen en mensen samenwerken, waardoor complexere taken makkelijker worden, maatwerk mogelijk is en innovatie verder wordt gestimuleerd.
De weg naar een toekomstbestendige fabriek
Voor veel middelgrote maakbedrijven zijn slimme machines, verbonden fabrieken en volledig datagedreven organisaties nog geen dagelijkse realiteit. Dat betekent niet dat er niets gebeurt: de eerste stappen zijn vaak al gezet. Denk aan sensoren op machines, digitale registratie van productieprocessen of het gebruik van een MES-systeem om data te verzamelen en inzicht te krijgen in de productielijn.
Door deze toepassingen stap-voor-stap uit te breiden en vast te leggen in een roadmap voor digitalisering, kunnen bedrijven gericht werken aan slimme onderdelen, verbonden processen en datagedreven beslissingen. Zo kan een middelgrote fabriek al flinke efficiëntie- en kwaliteitswinsten boeken en tegelijk een solide basis leggen voor een productieomgeving die steeds slimmer en toekomstbestendiger wordt.
