Vat dit blogbericht samen met:
Noot van de redactie: Deze blog bespreekt de essentie van Industrie 4.0 en legt tegelijkertijd de basis voor de mensgerichte samenwerking die Industrie 5.0 kenmerkt. Ontdek hoe deze samenkomst van geavanceerde technologieën en menselijke innovaties industrieën hervormt en duurzame, gepersonaliseerde en doelgerichte vooruitgang stimuleert.
Stel je Tony Stark uit Iron Man voor in zijn hightech werkplaats. Zijn AI-assistent, JARVIS, regelt alles: het beheert zijn projecten, analyseert data en voert simulaties uit. Het is het perfecte voorbeeld van waar Industrie 4.0 voor staat: automatisering, efficiëntie en machines die doen wat mensen vroeger deden, maar dan sneller en nauwkeuriger. Maar dan realiseert Tony zich dat er iets ontbreekt. Hij wil niet alleen dat machines taken uitvoeren; hij wil dat ze met hem samenwerken, hem helpen creatief te denken en problemen op te lossen op een manier die alleen mensen kunnen. Deze verschuiving markeert het begin van Industrie 5.0.
Industrie 4.0 bracht ons slimme fabrieken, waar machines en systemen naadloos met elkaar communiceren. Het draaide allemaal om snelheid en precisie. Maar in de haast om te automatiseren ging de menselijke factor soms verloren. Industrie 5.0 is er om dat te veranderen. Het gaat erom de mens weer in het proces te betrekken, niet om machines te vervangen, maar om ermee samen te werken op een manier die het beste van beide werelden combineert.
De overgang van Industrie 4.0 naar 5.0 markeert het begin van een nieuwe industriële revolutie, waarin technologie een bondgenoot wordt bij het oplossen van complexe problemen met een focus op duurzaamheid, personalisatie en menselijkheid. Net als Tony Stark beseffen industrieën de kracht van mensgerichte innovatie, waardoor we dichter bij een toekomst komen waarin technologie en menselijkheid hand in hand gaan.
Industrie 5.0 is geen nieuwe industriële revolutie, maar bouwt voort op de technologieën van Industrie 4.0 door de samenwerking tussen mens en robot te versterken.
Met Industrie 5.0 worden de negen pijlers van Industrie 4.0 uitgebreid met een streven om menselijke creativiteit en welzijn centraal te stellen in de industrie – om de efficiëntie en snelheid van machinetechnologieën te combineren met het talent en de innovatie van menselijke medewerkers.
Terwijl we de vooruitgang van Industrie 4.0 ondersteunen, is het cruciaal om te erkennen hoe deze industriële revolutie de basis heeft gelegd voor Industrie 5.0, waar de focus verschuift van automatisering naar samenwerking tussen machines en mensen. Waar Industrie 4.0 productieprocessen, omzetgroei en bedrijfsvoering verbetert door middel van technologieën zoals generatieve AI, robots en sensoren, benut Industrie 5.0 deze innovaties om de besluitvorming en menselijke creativiteit te verbeteren.
Volgens McKinsey leidt de integratie van technologieën zoals GenAI met Industrie 4.0 tot aanzienlijke productiviteitswinst, zoals een verlaging van de R&D-kosten met 10-15%. Industrie 5.0 bouwt hierop voort door personalisatie, efficiëntie, mens-machine-interactie en duurzaamheid te combineren.
Het gebruik van technologieën zoals robotica, draagbare apparaten en connectiviteit verbetert de productontwikkeling in Industrie 4.0 en effent de weg voor de visie van Industrie 5.0 op oplossingen en ervaringen op maat. Door menselijke vaardigheden te integreren met geavanceerde AI zorgt Industrie 5.0 voor slimmere, adaptievere en duurzamere systemen.
Laten we, terwijl we de kernpijlers van Industrie 4.0 verkennen, eens kijken hoe deze zich zullen ontwikkelen om een mensgerichte, veerkrachtige en milieubewuste Industrie 5.0-toekomst te creëren.
De 9 pijlers van Industrie 4.0 zijn ontwikkelingen die de digitale en fysieke wereld met elkaar verbinden en autonome en slimme systemen mogelijk maken. Toeleveringsketens en bedrijven maken al gebruik van sommige van deze innovatieve technologieën, maar Industrie 4.0 wordt pas volledig gerealiseerd wanneer ze gezamenlijk worden ingezet.
1. Big Data en analyses
AI in Industrie 4.0, gebaseerd op industriële data en analyses, heeft recentelijk zijn intrede gedaan in de maakindustrie, waar het de productiekwaliteit optimaliseert, het onderhoud van apparatuur verbetert en energie bespaart. Big data-analyse in Industrie 4.0 vindt plaats in de context dat de uitgebreide evaluatie en verzameling van data uit vele verschillende bronnen – productieapparatuur en -systemen, en organisatie- en CMS-systemen – de standaard zal worden om realtime besluitvorming te ondersteunen.
Infineon Technologies, een fabrikant van halfgeleiders, heeft bijvoorbeeld het aantal productfouten teruggedrongen door data van individuele chips, verzameld tijdens de testfase aan het einde van het productieproces, te correleren met procesdata die in de waferstatusfase aan het begin van het proces zijn verzameld. Op deze manier hielp Industry 4.0-analyse Infineon om snel patronen te identificeren die hen in staat stelden defecte chips vroegtijdig in het productieproces te verwijderen en de productkwaliteit te verbeteren.
2. Autonome robots
Fabrikanten in tal van industrieën gebruiken al robots voor complexe taken, maar nu ontwikkelen ze zich verder naar een breder scala aan toepassingen. Ze worden flexibeler, autonomer en coöperatiever. Daardoor kunnen ze veilig met mensen samenwerken en van hen leren. Deze robots en analytische chatbots zullen economisch voordelig zijn en een veel uitgebreider scala aan mogelijkheden bieden dan de robots die momenteel in de productie worden gebruikt.
Kuka, een Europese fabrikant van robotapparatuur, biedt bijvoorbeeld autonome robots aan die met elkaar communiceren. Deze robots zijn met elkaar verbonden om samen te werken en passen hun acties automatisch aan aan het volgende onafgewerkte product in de productielijn. Besturingseenheden en geavanceerde sensoren maken nauwe samenwerking met mensen mogelijk.
3. Industrieel Internet der Dingen (IIoT)
In de huidige situatie zijn slechts enkele machines en sensoren van een fabrikant met elkaar verbonden en maken ze gebruik van embedded computing. Het industriële internet der dingen (IIoT) is zo essentieel voor Industrie 4.0 dat de twee termen door elkaar worden gebruikt. De meeste fysieke objecten in Industrie 4.0 – apparaten, machines, robots, producten, apparatuur – gebruiken sensoren om realtime gegevens te leveren over hun prestaties, conditie of locatie.
Deze technologie stelt organisaties in staat om soepelere toeleveringsketens te beheren, producten snel aan te passen en te ontwerpen, in te spelen op consumentenvoorkeuren, uitval van apparatuur te voorkomen, producten en voorraden te volgen en nog veel meer.
Bosch Rexroth , leverancier van aandrijf- en besturingssystemen, heeft een productiefaciliteit voor kleppen uitgerust met een gedecentraliseerd en semi-automatisch productieproces. Producten worden geïdentificeerd door middel van identificatiecodes, radiofrequentie en werkstations, waardoor bekend is welke productiestappen voor elk product moeten worden uitgevoerd en het systeem zich kan aanpassen aan de specifieke bewerking.
4. Simulatie/Digitale tweeling
Een digitale tweeling is een virtuele simulatie van een product, machine, systeem of proces uit de echte wereld, gebaseerd op IoT-sensorgegevens. Hoewel de termen digitale tweeling en simulatie vaak door elkaar worden gebruikt, zijn er kleine verschillen. Een digitale tweeling gebruikt namelijk realtime data (van sensoren) en voert meerdere simulaties uit. Hierdoor kunnen bedrijven producten en industriële systemen beter analyseren, begrijpen en onderhouden, en de prestaties ervan verbeteren. Dankzij krachtige computerberekeningen voor complexe simulaties kunnen fabrikanten in realtime virtuele replica's van producten en fabrieken creëren. Kunstmatige intelligentie (AI) tilt deze mogelijkheden naar een hoger niveau door voorspelbaarheid te koppelen aan praktische toepassingen. Zo kan een operator een digitale tweeling gebruiken om een specifiek defect onderdeel te identificeren. Met behulp van AI kan hij potentiële problemen voorspellen en de uptime verbeteren.
De Duitse machinegereedschapsfabrikant Siemens ontwikkelde een virtuele machine die de bewerking van onderdelen kan simuleren met behulp van gegevens van de fysieke machine. Hierdoor werd de insteltijd voor het daadwerkelijke bewerkingsproces met maar liefst 80 procent verkort.
5. Augmented Reality
Op augmented reality gebaseerde systemen ondersteunen diverse diensten, zoals het versturen van reparatie-instructies via mobiele apparaten en het selecteren van onderdelen in een magazijn. Deze systemen staan momenteel nog in de kinderschoenen, maar in de nabije toekomst zullen organisaties augmented reality veel breder inzetten om werknemers realtime informatie te bieden ter verbetering van besluitvorming en werkprocessen.
Siemens heeft bijvoorbeeld een virtuele trainingsmodule voor machinebedieners ontwikkeld voor zijn Comos-software. Deze module maakt gebruik van een realistische, op data gebaseerde 3D-omgeving met AR-brillen om het fabriekspersoneel te trainen in het omgaan met noodsituaties.
6. Additieve productie
Organisaties zijn begonnen met het toepassen van additive manufacturing, zoals 3D-printing, voornamelijk voor de productie van individuele componenten en prototypes. Als een van de belangrijkste onderdelen van Industrie 4.0 wordt verwacht dat deze additive manufacturing-methoden op grote schaal zullen worden gebruikt voor het maken van kleine series op maat gemaakte producten die constructievoordelen bieden zoals hoge prestaties, lichtgewicht ontwerpen en meer.
Zo gebruiken luchtvaartorganisaties bijvoorbeeld additive manufacturing om nieuwe ontwerpen te realiseren die het gewicht van vliegtuigen verminderen en de kosten voor grondstoffen zoals titanium verlagen.
Daarnaast zal AI een grote impact hebben op de productie van verslavende materialen. Van proactieve kwaliteitsborging en defectdetectie tot voorspellend onderhoud, AI maakt een hogere efficiëntie van onderhoud en voorraadbeheer mogelijk. Dit helpt fabrikanten om over te stappen van proactieve kwaliteitsborging naar voorspellend onderhoud. Voorspellend onderhoud stelt hen in staat de levenscyclus van apparatuur te analyseren en onderhoudsbehoeften te voorspellen aan de hand van historische gegevens.
7. Cyberbeveiliging
Talrijke organisaties vertrouwen nog steeds op productiesystemen en beheersystemen die losgekoppeld of gesloten zijn. Door het gebruik van standaard communicatieprotocollen en de toegenomen connectiviteit met Industrie 4.0 neemt de behoefte aan bescherming van productielijnen en kritieke industriële systemen tegen cyberdreigingen drastisch toe. Betrouwbare en veilige communicatie en toegangsbeheer van machines en gebruikers zijn daarom essentieel.
Het afgelopen jaar hebben diverse leveranciers van industriële apparatuur de krachten gebundeld met cybersecuritybedrijven door middel van partnerschappen of overnames.
8. Cloudcomputing
Cloudcomputing is de "grote aanjager" van digitale transformatie. In het huidige scenario gaat cloudtechnologie veel verder dan schaalbaarheid, snelheid, kostenefficiëntie en opslag. Het vormt de basis voor de meest geavanceerde technologieën – van AI en machine learning tot het IoT – en biedt organisaties een manier om te organiseren. De data die de basis vormen voor de cloudcomputingtechnologieën van Industrie 4.0 bevinden zich in de cyberfysieke systemen en de cloud, die centraal staat in Industrie 4.0 en gebruikt de cloud voor coördinatie en communicatie.
Als experts in het leveren van complete Azure-cloudoplossingen hebben we geconstateerd dat bedrijven die gebruikmaken van krachtige cloudcomputingoplossingen profiteren van schaalbaarheid, snelheid, kostenbesparingen en verbeterde opslagcapaciteit.
9. Horizontale en verticale systeemintegratie
De meeste functies binnen de organisatie zijn nog niet volledig geïntegreerd. Om dat te bereiken, is een compleet overzicht nodig, van fabrieken tot producten en automatisering. Maar momenteel ontbreekt het de meeste IT-systemen in de maakindustrie aan volledige integratie. Hierdoor zijn organisaties, klanten en leveranciers zelden nauw met elkaar verbonden.
Momenteel zijn de meeste IT-systemen niet volledig geïntegreerd. Organisaties, klanten en leveranciers zijn zelden nauw met elkaar verbonden. Functies binnen de organisatie zijn niet volledig geïntegreerd. Van fabrieken tot producten tot automatisering: er is een gebrek aan volledige integratie.
Maar met de technologieën van Industrie 4.0 zullen organisaties, functies, afdelingen en capaciteiten veel veerkrachtiger worden, naarmate er universele data-integratienetwerken tussen organisaties ontstaan die een volledig geautomatiseerde waardeketen mogelijk maken. Daarom beseffen mensen de noodzaak van een platform dat verbonden planning en samenwerking faciliteert.
Laten we een voorbeeld nemen: Boost AeroSpace en Dassault Systems hebben een samenwerkingsplatform gelanceerd dat fungeert als een gemeenschappelijke werkruimte voor samenwerking op het gebied van productie en ontwerp, en dat beschikbaar is als een service in een private cloud. Het platform beheert alle complexe taken die komen kijken bij het uitwisselen van product- en productiegegevens tussen meerdere partners.
Bent u het zat dat uw data in afzonderlijke systemen opgesloten zit en uw planningsproces belemmert? Ontdek hoe Polestar Analytics bedrijven helpt met geïntegreerde planningsoplossingen.
Industrie 5.0 betekent geen nieuwe industriële revolutie, maar versterkt de technologieën van Industrie 4.0 door nauwere samenwerking tussen mens en robot te bevorderen. De bovengenoemde negen pijlers worden in het huidige tijdperk verder uitgebreid, waarbij de nadruk ligt op de integratie van menselijke creativiteit en welzijn in de kern van de industrie – om de voordelen van machinetechnologieën te combineren met de vindingrijkheid van de mens.
Hieronder volgen enkele belangrijke principes die Industrie 5.0 definiëren:
Bron #1 Een mensgerichte aanpak
Dit is een van de belangrijkste pijlers van Industrie 5.0. In plaats van menselijke werknemers te vervangen door machines, richt deze nieuwe aanpak zich op het integreren en combineren van de vaardigheden van beide. AI en automatisering worden gezien als aanvullingen op menselijke capaciteiten en vaardigheden, zoals kritisch denken, creativiteit en probleemoplossend vermogen.
#2 Duurzaamheid en maatschappelijke verantwoordelijkheid
De inzet voor duurzaamheid en maatschappelijke verantwoordelijkheid is fundamenteel in Industrie 5.0. Data-analyse en -verzameling zijn essentieel voor het realiseren van duurzamere productie door kwaliteitscontrole, optimalisatie van productiecycli en afvalvermindering.
Organisaties streven er steeds vaker naar hun milieubelasting te verminderen door schonere en efficiëntere productieprocessen te hanteren. Industrie 5.0 zet zich ook in voor inclusieve en veilige arbeidsomstandigheden en het bevorderen van gelijkheid op de werkvloer.
#3 Veerkracht
Veerkracht en het vermogen om snel en flexibel te reageren op veranderingen vormen een van de fundamentele principes van Industrie 5.0. Dit omvat het vermogen van organisaties om zich aan te passen aan en te herstellen van economische, ecologische of technologische veranderingen.
Om dit te bereiken, moeten organisaties strategieën hanteren die hun wendbaarheid en flexibiliteit vergroten, zodat ze snel kunnen reageren op onverwachte gebeurtenissen of veranderingen in de marktdynamiek.
De connectiviteit die Industrie 4.0 bevordert, effent de weg voor veelbelovende kansen. De Chief Technology Officer en medeoprichter van Universal Robots legt uit: "Industrie 5.0 zal van de fabriek een plek maken waar creatieve mensen kunnen komen werken, om een meer persoonlijke en menselijke ervaring te creëren voor werknemers en hun klanten." Door de manier waarop machines en mensen samenwerken met elkaar te verbinden, zal Industrie 5.0 er naar schatting voor zorgen dat in 2025 meer dan 60% van de sectoren productie, logistiek en toeleveringsketens, landbouw en mijnbouw en olie en gas een Chief Robotics Officer in dienst zal hebben.
Daarom kan gesteld worden dat Industrie 4.0 meer is dan alleen technologie. Het gaat om fundamentele veranderingen in de manier waarop productie plaatsvindt. Er ontstaan nieuwe productie-industrieën en nieuwe productieprocessen die hand in hand gaan met de nieuwste technologie. Het gaat om nieuwe dingen doen, nieuwe producten creëren en mogelijkheden bieden die een paar jaar geleden nog nergens bestonden.