Wat is Industry 4.0?

Door de geschiedenis heen hebben industriële revoluties grote invloed gehad op de economische en politieke ontwikkeling van bedrijven, overheden en de maatschappij. De eerste industriële revolutie begon aan het eind van de achttiende eeuw in Groot-Brittannië, toen de textielindustrie door de opkomst van stoommachines kon overschakelen van handmatige productiemethoden naar machinale productie. Het duurde bijna een eeuw voordat de volgende industriële revolutie plaatsvond als gevolg van de beschikbaarheid van spoorwegtransport, telegraafverbindingen en elektriciteit. Na de Tweede Wereldoorlog luidde de uitvinding van de transistor in de Verenigde Staten in 1947 het begin van de derde industriële revolutie in en leidden digitale computers tot vooruitgang in vervoers- en communicatietechnologieën.

Definitie van Industry 4.0

Vandaag leven we in de vierde industriële revolutie, ofwel Industry 4.0. De term is afkomstig uit een hightech strategieprogramma van de Duitse regering in 2011, maar is pas wijdverbreid geworden nadat het World Economic Forum het in 2016 gebruikte. Vergeleken met zijn voorgangers evolueert deze revolutie in een exponentieel tempo. Vanwege de snelheid, omvang en impact van Industry 4.0 leidt deze massale verandering tot implicaties, kansen en risico's voor bedrijven en de bevolking.

Relevantie van Industry 4.0

Industry 4.0 heeft een aanzienlijke impact op bedrijven vanwege de technologie die operationeel efficiënt en concurrerend moet zijn en die moet kunnen worden aangepast aan nieuwe consumptiepatronen van klanten, en vanwege de toenemende vereisten voor vaardigheden van werknemers.

Volgens McKinsey en het World Economic Forum zullen de technologieën van Industry 4.0 in 2025 tot 3,7 biljoen dollar aan waarde opleveren voor de wereldeconomie, door middel van nieuwe producten en diensten. Met deze technologieën kunnen goederen en diensten worden ontworpen, aangepast, gefabriceerd en geleverd aan consumenten op het gewenste moment en in de gewenste gebruiksmodus. Voor meer automatisering zijn vaardigheden op een hoger niveau vereist, wat weer tot een hoger salaris leidt. Laagopgeleide werknemers kunnen echter worden vervangen door machines, wat tot arbeidsproblemen en meer sociale spanningen zal leiden.

Deze technologieën vergroten ook het risico dat slechte actoren de bedrijfsvoering verstoren. In 2021 leidden geavanceerde ransomware-aanvallen op Colonial Pipeline Company en JBS Foods tot leveringsproblemen voor benzine en voedingsmiddelen die op hun beurt weer gevolgen hadden voor bepaalde bevolkingsgroepen in Amerika. Het is dan ook niet vreemd dat databeveiliging nu een belangrijk punt van zorg is voor veilige en efficiënte handel.

Voor overheidsinstanties hebben mobiele platforms en internettechnologie al geleid tot meer transparantie, zichtbaarheid en directe communicatie met de bevolking. Maar traditionele vormen van overheidscontrole kunnen ook worden omzeild door deze technologieën, omdat groepen zelf buiten de reguliere communicatiekanalen kunnen organiseren en communiceren. Gebeurtenissen en scenario's ontwikkelen zich nu zo snel dat de bevolking meteen hierop reageert. Regeringsleiders moeten dus flexibeler worden in hun besluit- en beleidsvormingsprocessen.

Technologieën van Industry 4.0

Er zijn nieuwe technologieën beschikbaar om de vierde industriële revolutie te realiseren en deze kunnen logischerwijs worden gegroepeerd in het volgende: (a) het Internet of Things (b) on-demand computing (c) cognitieve computing (d) cyberfysieke systemen en (e) data-analyse.

Het Internet of Things

Het Internet of Things, of IoT, beschrijft de fysieke objecten waarin sensoren, software en zelfs verwerkingsunits zijn ingebouwd, en die vervolgens via bekabelde of draadloze communicatietechnologieën zijn verbonden met netwerken. Door data via internet te communiceren en uit te wisselen met andere objecten of systemen, wordt het gebruik van nieuwe technologieën mogelijk gemaakt. De consument profiteert bijvoorbeeld van slimme thuistechnologie door continue bewaking en beheer van huishoudelijke apparaten. Een digitale twin, de digitale weergave van een fysiek voorwerp die steeds wordt bijgewerkt met data van zijn fysieke tegenhanger, zorgt voor snellere prototyping en continue bewaking van de prestaties van de apparatuur voor bedrijven.

On-demand computing

On-demand computing is vereist om de vertraging van data tussen communicerende systemen te verminderen. Er wordt één digitale thread gecreëerd om bedrijfsprocessen efficiënt te kunnen orkestreren. Cloudcomputing is het meest gebruikelijke voorbeeld. Een gedistribueerde vorm van computing, genaamd edge computing, is echter essentieel zodat bedrijfskritische systemen voldoende rekenkracht hebben in de buurt van het werk om zo weinig mogelijk vertraging te realiseren.

Cognitieve computing

Cognitieve computing omvat kunstmatige intelligentie (AI), machine learning en applicaties voor beeldherkenning. Het is een computingtechnologie waarbij menselijke hersenfuncties worden nagebootst en die helpt de besluitvorming te verbeteren. Volledig autonome voertuigen bestaan al jaren als prototypes. Nu zien we echter ook steeds meer autonomie in onze voertuigen voor dagelijks woon-werkverkeer, zoals geautomatiseerde systemen voor fileparkeren. In platforms voor onderhoud van apparatuur met AI/machine learning worden data science-algoritmen en historische data toegepast om aanbevelingen te genereren die intervallen voor preventief onderhoud optimaliseren en zo de kosten te verlagen.

Cyberfysieke systemen

Cyberfysieke systemen zijn mechanische systemen die worden beheerd door computer algoritmen. Robotica wordt inmiddels overal toegepast in moderne productieprocessen en logistieke activiteiten. Additieve productie, beter bekend als 3D-printen, maakt maatwerk, snelle prototyping en massaproductie van ingewikkeld gevormde onderdelen mogelijk.

Data-analyse

Data-analyse is de transformatie van onbewerkte data naar bruikbare inzichten en trends. Door ingebouwde sensoren en aangesloten apparatuur worden grote hoeveelheden realtime data gegenereerd. Deze kunnen het beste worden opgeslagen in een data lake, een opslagarchitectuur die is ontworpen voor de opslag van onbewerkte en gestructureerde data. In een andere dataopslagarchitectuur, ook wel een datawarehouse genoemd, worden data uit meerdere bronnen, waaronder het data lake, gecombineerd om datavisualisaties en -analyse mogelijk te maken voor een betere besluitvorming.

Industry 4.0 en productie

Industriële revoluties hebben ongetwijfeld de grootste gevolgen gehad voor de productiesector. Er is nieuwe terminologie ontstaan, zoals slimme productie en de slimme fabriek. Slimme productie is de overkoepelende term voor inspanningen om industriële praktijken te moderniseren door middel van slimmere apparatuur, faciliteiten, producten, data en processen. De term omvat de parallelle concepten van Industry 4.0 en de slimme fabriek. In slimme fabrieken wordt de productieomgeving met minimale menselijke tussenkomst bestuurd door middel van nieuwe industriële productietechnologieën, zoals IoT, robotica en additieve productie.

Lees het klantverhaal: Titan verbeterde tijdige levering met Oracle Cloud

Een andere bron van verwarring bij de implementatie van Industry 4.0 is de aanwezigheid van te veel technologische keuzes. Nu het tempo waarin veranderingen plaatsvinden steeds hoger wordt, is het voor fabrikanten moeilijk om de zakelijke mogelijkheden van deze technologieën te begrijpen en te herkennen. Het is belangrijk om te investeren in nieuwe technologieën om een markt te verstoren, en niet alleen om uw bedrijf te beschermen tegen verstoringen. Helaas lijken we de tegenovergestelde richting op te gaan: in een onderzoek heeft 72% van de respondenten in de productiesector aangegeven dat ze investeren in nieuwe technologieën om hun bedrijf te beschermen tegen verstoringen, terwijl 28% investeert in nieuwe technologieën om de markt te verstoren. (Bron: Punit Renjen, "Success personified in the Fourth Industrial Revolution", Deloitte Insights, 19 januari 2019).

Industry 4.0 en Oracle

Eén ding is duidelijk: voor Industry 4.0 is nieuwe software vereist. Van de lokale programma's die worden gebruikt om sensoren te laten werken tot systemen voor de uitvoering van productieprocessen die de resources over meerdere productielijnen bewaken en coördineren, al deze nieuwe technologieën vereisen een nieuw soort IT-architectuur. Integratie met Enterprise Resource Planning en andere software voor Supply Chain Management zorgt ervoor dat productontwerpen methodisch worden vervaardigd, met behulp van de juiste materialen en middelen in meerdere fabrieken, wat resulteert in producten van hoge kwaliteit en betere winstmarges.

Oracle heeft grootste aanbod technologieoplossingen waarmee u productinnovatie en de service voor uw klanten en buitendienst kunt verbeteren, waarmee u een slimme fabriek kunt implementeren en waarmee inzicht in de gehele waardeketen wordt geboden. Een verbonden digitale thread introduceert klantgebruik en feedback in de PLM-applicatie (Product Lifecycle Management) om de productkwaliteit te verbeteren en productontwikkelingscycli te verkorten. Dankzij ingebouwde sensoren en blockchaintechnologie kunnen goederen en diensten buiten de vier muren van de fabriek en in de volledige waardeketen worden bekeken en beheerd. Met IoT-cloudsoftware voor productiebewaking kunnen fabrikanten onderhoudsbehoeften voorspellen, uitvaltijd verminderen, kwaliteitsproblemen analyseren en activiteiten beheren op zowel fabrieks- als ondernemingsniveau. Deze geïntegreerde en kant-en-klare oplossingen bieden een allesomvattende databron, maken snelle implementaties mogelijk en verkorten de time-to-value.

Bedrijven en overheden moeten zich bewust zijn van en zijn voorbereid op de enorme veranderingen die Industry 4.0 met zich meebrengt. Bedrijven moeten Industry 4.0 omarmen, niet alleen om risico's te beperken, maar ook voor alle mogelijkheden die deze nieuwe revolutie biedt. De overstap naar Industry 4.0 resulteert in een hogere productiviteit, minder verspilling en het vermogen om duurzamere productieprocessen te creëren.