12 juni 2018, 09.30-12.30 uur
Locatie: FME in Zoetermeer Oost

Het Smart Industry programmabureau organiseert op dinsdagochtend 12 juni (9.30-12.30 uur) een werkbijeenkomst voor de NWA Smart Industry route bij de FME in Zoetermeer Oost (Zilverstraat 69, gebouw Bouwend-NL).  Het doel is de uitwerking van het plan voor het onderzoeksvoorstel binnen de eerste financieringsronde van het NWO-onderzoeksprogramma Nationale Wetenschapsagenda. Het onderzoeksvoorstel richt zich op de impact van digitalisering in de industrie van ultieme ambities als zero-defect, zero-programming, zero-delays, zero-surprises, etc, het verhogen van de productiviteit in die omgeving en de gevolgen voor banen en vaardigheden van werknemers. Aanmelden kan via info@smartindustry.nl.

Op basis van de 2018 update van de NWA route/HTSM roadmap en de transformatie van het nationale Smart Industry implementatie programma met de 30+ fieldlabs willen we een groot multidisciplinair onderzoeksprogramma opzetten rondom de uitdaging om de mens te ondersteunen in een versnelling van de digitalisering van de industrie (burger vragen). In de internationale  wetenschappelijke discussie over de industriële revolutie spelen cyber-fysische systemen een centrale rol. Wij willen de mens en de productiviteit van de mens in die digitaliserende industrie centraal stellen. Het weg automatiseren van de mens is een utopie. Juist de mens zorg voor het leren vermogen van een onderneming. De uitdaging is om op de juiste manier de productiviteit van de mens te verhogen. Dit vergt onderzoek naar de wijze waarop adaptieve, deel autonome systemen in de toekomst zullen functioneren en hoe deze het best ingezet kunnen worden. Inzicht hierin zal ook van belangrijk voor bijscholing en opleiding van medewerkers.

Een leven lang leren
De uitdaging om de productiviteit te verhogen wordt ingegeven door de verwachte schaarste aan kundige werknemers als gevolg van de uitstroom de komende 10 tot 20 jaar van de babyboomer. Wij willen als maatschappij met minder mensen in de werkzame levensfase en aanmerkelijk meer ouderen een zelfde welvaart niveau vasthouden. Door de behoefte aan meer ouderenzorg, maar ook voor de energietransitie zullen er minder mensen voor de industrie beschikbaar zijn. Om een schaarste situatie met een mogelijke salaris explosie van enkelen te voorkomen, ligt er maatschappelijk gezien de uitdaging om de productiviteit van alle banen in Nederland met een factor 2 in 20 jaar tijd te verhogen. Specifiek ligt hier de uitdaging om mensen van 35 jaar en ouder door middel van leven lang leren mee te nemen in huidige versnelling van de digitalisering van de industrie. 20 jaar geleden hadden deze mensen nog geen internet op school en hebben zij in hun initieel onderwijs geen digitale kennis en kunde hebben meegekregen.

Digitale tools voor werknemers
Om de productiviteit te vergroten ligt de nadruk niet op de cyber-physical systems als vervanging van de mens, maar op onderzoek naar digitale tools voor werknemers in de industrie. Middels CAD tools inclusief fysisch-mathematische simulatie modellen zien we nu al dat de kosten en doorlooptijd van nieuwe producten en productiemiddelen aanmerkelijk wordt verkort. Middels diezelfde digitale tekeningen/configuratie informatie, sensoriek en realtime modellen kunnen zero-defect en zero programming van productie installaties met onder ander cobots (combi van mensen en robots) mogelijk maken. Middels Internet of Things sensoriek en predictieve analyse modellen zien we dat onderhoud van systemen niet veel te vroeg en te vaak of te laat na optreden van schade (zero-surprises), maar op het juiste moment wordt bepaald. Digitalisering van offerte/order/transport en betalingsstromen maakt de administratie/werkplanning en logistiek van productie van kleine series/enkelstuks op order in plaats van grote series op voorraad mogelijk. Digitalisering van wereldwijd geïnstalleerde machines en installaties maakt efficiënt beheer en servitisatie mogelijk. Deze trends, ook wel vierde industriële revolutie, en in Nederland Smart Industry genoemd, maakt het mogelijk om de productiviteit in onze industrie de komende jaren te vergroten.

Digital twinning centraal
Onderliggend aan deze ontwikkeling zijn de wetenschappelijke en technologie ontwikkelingen op ICT terreinen als digital twinning, machine learning/artificial intelligence, geavanceerde slimme robots, simulatie modellen, AR/VR augmented/virtual reality en blockchain met digitale identiteiten nodig. In dit programma willen wij het gebruik van digital twinning in de operationale fase centraal stellen. Digitale modellen worden nu in de eenmalige ontwerp fase, maar niet of gebrekkig in de gebruiksfase ingezet. Na enige tijd zijn er in de werkelijk zoveel veranderingen geweest dat het digitale model niet meer klopt en verder verwaarloosd wordt. De paradigma verandering die nodig is dat ook in de gebruiksfase eerst met het digitale model wordt gewerkt, de aanpassingen gesimuleerd en pas daarna de werkelijkheid wordt aangepast. Pas dan is ook rendement te verwachten als logboeken, geleerde lessen, worden teruggekoppeld in het digitale model. Met die data kan het product of proces steeds verder worden verbeterd. En als pluspunt is ook alle data beschikbaar op het moment van recycling om te bepalen wat bruikbaar is en wat en hoe onderdelen het beste kunnen worden verwerkt.

In de industrie wordt nog vaak vanuit het product gedacht, terwijl bij servitisatie juist de data rondom het gebruik van een product/productie middel essentieel wordt. Juist aan die data zal een bedrijf in de toekomst een competitief voordeel ontlenen. (p.s. dit is een uitdaging want in wetenschappelijk en overheidsgebruik wordt juist open data nagestreefd, terwijl in commercieel/industrie gebruik data juist een concurrentie voordeel oplevert en je alleen data deel met partners in een waardeketen (shared data in plaats van open data).)
Verhogen productiviteit mens in industrie

In het Smart Industry programma werken wij met een aantal radicale ambities als zero surprises in onderhoud, zero defect in productie, zero-programming van robots en machines, zero-delay in order stroom, zero waste om verlies van energie en materiaal te realiseren en zero drop-outs van mensen. De ambities zijn lijken nu nog onmogelijk of ver weg, maar middels digitale tools kunnen we forse stappen maken. Was het doel in de derde industriële revolutie nog schaalvoordelen door steeds grotere fabrieken, in de vierde industriële revolutie is het doel de productie van unieke goederen en diensten dichtbij de klant op het moment waarop hij /zij oplossingen nodig heeft met minimale belasting van het milieu/grondstoffen. Geheel autonome productie en volledige recycling laten we voor een vijfde industriële revolutie. In dit voorstel blijft de nadruk liggen op het verdubbelen/verhogen van de productiviteit van de mens in de industrie. De wetenschappelijke uitdaging blijft het leggen van de basis voor de digitale tools en hun gebruik.

Wij verwachten dat het onderzoek in diverse werkpakketen kan worden opgedeeld waar steeds een specifieke industrie omgeving leidend is in de probleemstelling:

• Onderhoud/servitisatie -Zero surprises: digitale configuratie management, machine embedded instructies (AR/VR), condition-based maintenance (AI)
• Assemblage – Zero programming: Robot/Mens interactie (flexibel, adaptief), (ML/AI). Automatische koppeling CAD model met werkelijkheid middels sensing
• Werkvoorbereiding – zero-productspecifieke tooling: productie middelen die op basis van het model van het te realiseren product vanuit generieke tools ieder product kunnen realiseren. (robots/3D printers, etc)
• Productie – Zero defect: advanced (white-box including steady-state and start/stop/emergency conditions) procesmodel met meer sensoriek en AI-optimalisatie
• Productie – Zero waste: zelfde modellen maar dan toegepast op energie/materiaal gebruik
• Logistiek – Zero delay: digitale waarde keten van toeleveranciers geschikt voor enkel stuk order gedreven productie met onder andere blockchain en digital identiteiten van operators en objecten.
• Training – Zero drop-outs: Leven lang leren op alle kennis niveau (en in het bijzonder ook laag en middelbaar opgeleiden) kennis, inzicht en digitale vaardigheden krijgen om hun productiviteit en toegevoegde waarde te verhogen bij de inzet van digitale tools.
In de werksessie willen we ingaan op de vraag welke wetenschappelijke uitdagingen moeten worden opgelost om bovenstaande te realiseren. Voorbeelden zijn:
• Data sharen over waardeketen (semantiek, digital identities, distributed systems (ledger, databases))
• Big Data (ML/AI) algoritme in combinatie met rea-ltime sensoriek en fysisch-mathematische modellen van het te optimaliseren systeem (product/process)
• Multi-skill level, multi-disciplinaire samenwerking/problem solving teams rondom abstracte (digital models)
• …
En welke partijen zich willen inzetten op welke aspecten.

Toelichting:
Deze onderwerpen komen voort uit het Smart Industry transformatie wiel zoals in het stilistische figuur weergegeven.  In het complete figuur (niet getoond) bevindt de mens zich in het midden, wordt omringt door nieuwe technologieën (getoond) om daarmee de industriële transformatie mogelijk te maken ten behoeve van de maatschappij en markt, de buitenwereld (niet getoond) buiten de ring. Meer informatie is te vinden in de NWA route/HTSM roadmap Smart Industry document op: https://www.smartindustry.nl/smart-industry-roadmap/.

Organisator: Smart Industry programmabureau