Industrie 4.0: de vierde industriële revolutie

Industrie 4.0 of de vierde industriële revolutie neemt digitalisering en hyperconnectiviteit als uitgangspunt, om de structuur van ondernemingen te transformeren. Volgens een studie van PwC denkt 86% van de bedrijfsleiders, dat zij door hun investeringen in Industrie 4.0, de kosten zullen verlagen en de winst zullen verhogen.

In dit artikel worden de belangrijkste kenmerken van de zogenaamde «smart» of «connected» industrie besproken, de technologieën die bijdragen tot de transformatie van de sector. En hoe deze de logistieke organisatie en de realiteit van de toeleveringsketen of Supply Chain beïnvloedt.

Wat is Industrie 4.0?

Industrie 4.0 wordt gekenmerkt door de volledige integratie van alle informatie tussen de fysieke en de digitale wereld in het productieproces. De enorme hoeveelheid gegevens die wordt verzameld, door de onderling verbonden en steeds intelligentere technologie, vormt de kern van de vierde industriële revolutie.

Om te begrijpen waar Industrie 4.0 vandaan komt, nemen we de voorgaande revoluties nog even door:

• De eerste industriële revolutie, kortweg «de industriële revolutie» genoemd, begon in Engeland aan het eind van de 18e eeuw, en kwam voort uit de uitvinding van de stoommachine en de mechanisatie van de textielindustrie.
• De tweede industriële revolutie ontstond aan het eind van de 19e eeuw, en werd gekenmerkt door massaproductie.
• In het midden van de 20e eeuw, hebben de eerste computers geleid tot de derde industriële revolutie, die gekenmerkt werd door het gebruik van computers in de industrie en de ontwikkeling van ICT, informatie- en communicatietechnologieën.

Industrie 4.0 gaat nog een stap verder: het transformeert niet alleen de productiemethoden, maar ook de distributie, de opslag en de manier waarop klanten met bedrijven interacteren.

De belangrijkste uitdagingen voor bedrijven in Industrie 4.0

Het transformatieproces naar Industrie 4.0 stelt bedrijven voor nieuwe uitdagingen met betrekking tot:

- Versterking van het concurrentievermogen:

Bedrijven moeten in staat zijn de productieprocessen aan te passen aan snelle veranderingen in de vraag, en moeten tegelijkertijd de productiviteit optimaliseren. Daartoe is het van essentieel belang, dat de technologische vooruitgang snel wordt ingevoerd. Volgens het Digital Factories 2020-rapport van PwC, is 98% van de ondervraagde ondernemers het ermee eens dat het streven naar efficiëntie in de productie, de belangrijkste reden is om fabrieken te digitaliseren.

- De noodzakelijke digitale transformatie van de industrie:

De investeringen in logistieke processen, vormen voor veel bedrijven een essentiële troef voor de economische groei op lange termijn, en vaak hangt hun voortbestaan ervan af. Innovatie in een Industrie 4.0-omgeving betekent:

• Het creëren van nieuwe producten voor een digitale samenleving.
• De invoering van geavanceerde en intelligente productiesystemen, zogenaamde «Smart Factories».
• Het correcte beheer van een complexe en wereldwijde toeleveringsketen of Supply Chain.

- Opleiding en beheer van menselijk kapitaal:

Industrie 4.0 creëert een vraag naar werknemers met nieuwe vaardigheden: het zogenoemde Talent 4.0, dat bedrijven de kennis zal verschaffen waarmee technologische oplossingen in de processen kunnen worden geïmplementeerd.

- De nieuwe digitale risico's: cyberbeveiliging in Industrie 4.0:

De grootste uitdaging voor cyberbeveiligingsplannen in Industrie 4.0, is de snelheid waarmee de aard van digitale aanvallen of cyberaanvallen verandert. Diefstal van informatie, diefstal van identiteitsgegevens, blokkeren van computersystemen... De bedreigingen zijn zeer divers en kunnen in de context van de geconnecteerde Industrie 4.0 bijzonder kritiek worden.

Technologie 4.0 voor de connected industrie

De opkomst van de vierde industriële revolutie kan niet worden verklaard zonder vermelding van de belangrijkste technologieën die deze mogelijk maken:

• Internet van dingen of Internet of Things (IoT): tegenwoordig kunnen industriële apparaten met elkaar communiceren en informatie uitwisselen, die in real-time door meerdere sensoren is verzameld. Dit maakt een diepgaandere analyse van het gehele systeem mogelijk, en biedt de mogelijkheid onmiddellijk te reageren op eventuele incidenten.
• Big Data, Kunstmatige Intelligentie (KI) oftewel Artificial Intelligence (AI) en Machine Learning (ML): deze drie disciplines zijn nauw betrokken bij het verzamelen en beheren van enorme hoeveelheden gegevens uit verschillende bronnen, de zogenaamde Big Data. Door middel van Machine Learning stelt Artificial Intelligence computers in staat, om processen te leren en zelfstandig te verbeteren, op basis van historische gegevens en herhaalde handelingen.
• Aangevulde Realiteit (AR) oftewel Augmented Reality: voegt informatie-elementen toe aan een live, direct of indirect, beeld van de werkelijkheid. Via elektronische apparaten, zoals brillen of interfaces, krijgen gebruikers toegang tot een hybride werkelijkheid waarin digitale elementen over werkelijke elementen heen worden gelegd.
• Digitale twins: deze technologie gebruikt gegevens uit de echte wereld om een virtueel scenario na te bootsen. Met deze procedure kan een probleem worden onderzocht, of kan de werking van een systeem digitaal worden gecontroleerd, waarna de oplossing in de werkelijke wereld kan worden toegepast.
• Blockchain: dit is een nieuwe vorm van het structureren van datatransmissie, die wordt verspreid in gecrypteerde blokken die aan elkaar worden gekoppeld, en die worden geïdentificeerd aan de hand van unieke nummers die niet kunnen worden herhaald. Dit systeem, dat gebaseerd is op complexe wiskundige algoritmen, garandeert de onschendbaarheid van de informatie, omdat het elke wijziging door onbevoegden kan opsporen en tegenhouden.

Supply Chain 4.0: intelligente logistiek

Net als de industrie, heeft de logistiek te maken met een veeleisende en veranderende markt. In dit verband moeten deze technologieën in alle processen van de toeleveringsketen of Supply Chain worden geïmplementeerd, om een flexibeler en efficiënter logistiek netwerk tot stand te brengen:

1. Cloud Computing voor magazijnbeheer

De noodzaak om steeds meer systemen en schakels in de toeleveringsketen met elkaar te verbinden, maakt Cloud Computing of Saas (Software as a service), tot een bijna onmisbaar element bij de implementatie van het Industrie 4.0-model. Volgens ramingen van Gartner Consulting, zal de markt voor Cloud Computing, de komende jaren met twee cijfers blijven groeien. Bovendien was de omzet van de sector in 2020, wereldwijd met 17% gestegen, tot 266,40 miljard dollar.

In tegenstelling tot het traditionele on-premises systeem met eigen servers die in het bedrijf zijn geïnstalleerd, vergemakkelijkt Cloud Computing de toegang tot de informatie vanaf willekeurig welke locatie en de integratie met andere applicaties. Ook is het eenvoudig om automatische updates te downloaden, waardoor de cyberbeveiliging wordt verbeterd.

Warehouse management software, zoals Easy WMS, is een duidelijk voorbeeld van logistieke software die zowel in de cloud als on-premises kan worden gebruikt.

2. Technologie voor de traceerbaarheid en de automatische identificatie van goederen

Een nauwkeurige controle van de informatie in verband met de logistieke traceerbaarheid is van essentieel belang zodat u op elk ogenblik weet waar het product zich bevindt en in welke toestand het zich bevindt.

Eén van de bekendste toepassingen van IoT-apparatuur in de logistiek, is de automatische radiofrequentie-identificatie (RFID). Met dit systeem kan in een magazijn, de nauwkeurigheid en de snelheid van de inventaris van onderdelen en producten worden verbeterd. Het vermindert buiten de installatie, gedurende het transport en de distributie, bijvoorbeeld het opslinger- of «bullwhip»-effect.

3. Robotisering van magazijnen

Eén van de doelstellingen van de interne logistiek, is het optimaliseren van de goederen- en werknemersstromen binnen de installaties van het bedrijf. Volgens gegevens van de International Federation of Robotics (IFR), is de automatisering van magazijnen de belangrijkste groeifactor op de internationale markt voor servicerobots geworden. Systemen die in staat zijn bepaalde handelingen te versnellen, hebben de automatisering van warehouses gestimuleerd.

Gerobotiseerde magazijnen, beschikken over systemen die het laden en lossen, het verplaatsen en de inslag van laadeenheden in de magazijnstellingen, vergemakkelijken. Dit is bijvoorbeeld het geval bij magazijnkranen voor pallets of magazijnbakken, en de Miniload-transportbanen, die de verschillende zones in het magazijn met elkaar verbinden.

Voorbeelden van casestudy’s betreffende de vierde industriële revolutie in de logistiek

De automatisering heeft een grote impact op het beheer van de activiteiten in het magazijn, daar hier de meeste interacties met andere deelnemers in de sector plaatsvinden. Hieronder enkele voorbeelden van Industrie 4.0 in de logistiek:

• Het magazijn van de distributeur Cogeferm: opslag in zones volgens de ABC-methode, een magazijnkraan voor magazijnbakken, transportbanen voor het vervoer van dozen die gebruikt worden voor het klaarzetten van kleine bestellingen, en intelligent magazijnbeheer met behulp van Easy WMS van Mecalux. Dit zijn de ingrediënten, die vorm gegeven aan het magazijn 4.0 van deze Franse distributeur in hang- en sluitwerk.
• Het magazijn van Dafsa: dit hoogbouwmagazijn is uitgerust met een uitgebreid netwerk van transportbanden, die met behulp van automatisch geleide voertuigen (AGV's) de pallets, die uit de fabriek komen, verplaatsen. De pallets worden met magazijnwagentjes of -kranen, naar de door het WMS aangegeven opslag- of verzendzone gebracht. Deze installatie is volledig geïntegreerd met de rest van de systemen die in de fabriek worden gebruikt, en het ontwerp is voorbereid op mogelijke uitbreidingen in de toekomst.

Toekomstperspectieven voor het Logistiek 4.0 en Industrie 4.0-model

Flexibiliteit in de productie, meer integratie tussen verschillende werkzones, en de digitale transformatie van fabrieken, vormen de basis van Industrie 4.0. De connected industrie kan echter niet functioneren zonder een solide basis die de goederenstromen en de beschikbare informatie met betrekking tot elk product reguleert.

Door het combineren van sensoren, connectiviteit en verbeterde dataverwerking, komen er steeds sneller nieuwe technologische oplossingen beschikbaar, die gericht zijn op de ontwikkeling van een logistiek model voor de connected industrie. Oplossingen die uitdagingen aangaan, zoals de complexiteit van de magazijninrichtingen, het voldoen aan de standaard 24-uurs leveringsservice of de omnichannel-strategieën. Wilt u meer weten? Neem dan contact met ons op. Onze experts vertellen u er graag meer over.