Smart Factory: verbonden productie en intelligente intralogistiek

In een Smart Factory zijn machines, opslaglocaties, transportbakken, transportsystemen en IT-toepassingen met elkaar verbonden. Sensoren bewaken bijvoorbeeld de status van machines, voorraadniveaus en posities. Deze gegevens worden geanalyseerd en gebruikt voor verdere processen.

Zo kan een productiesysteem automatisch herkennen wanneer er materiaal nodig is. Dit kan bijvoorbeeld een aanvulopdracht activeren. Het benodigde materiaal wordt vervolgens beschikbaar gesteld en naar de productielijn getransporteerd.

Welke technologieën worden gebruikt in een Smart Factory?

Typische technologieën zijn onder andere:

• Sensoren en het Industrial Internet of Things (IIoT)
• Barcodes en RFID
• Kunstmatige intelligentie (AI)
• Digitale tweelingen
• ERP, MES en Warehouse Management Systemen (WMS)
• Smart Labels
• Autonome transportsystemen
• Geautomatiseerde magazijntechnologie

Kunstmatige intelligentie kan productiegegevens analyseren en ondersteunen bij taken zoals productieplanning, kwaliteitsborging, procesoptimalisatie en voorspellend onderhoud. Het Fraunhofer-Gesellschaft benoemt AI en machine learning inmiddels expliciet als sleuteltechnologieën voor industriële toepassingen in productie en logistiek.

Wat is een digitale tweeling?

Een digitale tweeling (Digital Twin) is een digitale representatie van een machine, product of productieproces. Het virtuele model is gekoppeld aan gegevens uit de werkelijke omgeving.

Hierdoor kunnen bedrijven de toestand van machines en processen monitoren, wijzigingen simuleren en onderhoudsbehoeften vroegtijdig signaleren. Dankzij sensortechnologie en IoT-verbindingen kunnen ook bestaande systemen steeds beter worden geïntegreerd in gedigitaliseerde productieomgevingen.

Het belangrijkste voordeel van een Smart Factory ligt niet alleen in digitalisering. Een Smart Factory is ontworpen om bedrijven te helpen sneller en flexibeler te reageren op veranderingen.

Typische voordelen zijn:

• Flexibele productie van verschillende productvarianten
• Kostenefficiëntere productie van kleine series
• Meer transparantie over machines en materialen
• Minder handmatige aanpassingen
• Vroegtijdige detectie van storingen
• Geoptimaliseerde materiaalvoorraden
• Kortere zoek- en transporttijden
• Betere planning van onderhoudswerkzaamheden

Het platform Industrie 4.0 beschouwt de beschikbaarheid van gegevens, connectiviteit en flexibele waardeketens als centrale onderdelen van de industriële transformatie.

Eén belangrijk punt wordt daarbij vaak onderschat: een flexibele productiemachine heeft weinig nut als de benodigde materialen niet op tijd beschikbaar zijn.

Intralogistiek verbindt magazijn, productie, assemblage en verzending met elkaar. Naarmate productie steeds flexibeler wordt, nemen ook de eisen aan de interne materiaalstroom toe.

Materialen moeten beschikbaar worden gesteld zodra ze nodig zijn. Tegelijkertijd moeten voorraadniveaus, loopafstanden en de benodigde vloeroppervlakte langs de productielijn zo klein mogelijk worden gehouden.

BITO biedt verschillende oplossingen voor productielijnen en productielogistiek , evenals oplossingen voor het optimaliseren van de interne materiaalstroom. 

Materialen beschikbaar stellen wanneer dat nodig is

Een mogelijkheid om de productie van materialen te voorzien, is het Kanban-systeem. Hierbij wordt de bevoorrading aangestuurd op basis van het daadwerkelijke verbruik.

Ook doorrolstellingen dragen bij aan een overzichtelijke materiaalvoorziening. Goederen worden aan de ene zijde bijgevuld en aan de tegenoverliggende zijde uitgenomen. Dit ondersteunt het FIFO-principe (First In, First Out) en zorgt ervoor dat het bijvullen en uitnemen fysiek van elkaar gescheiden zijn.

Voor de bevoorrading van bijvoorbeeld componenten en C-parts kunnen doorrolstellingen worden gecombineerd met geschikte magazijnbakken van BITO.

Bestaande stellingen digitaliseren

Een Smart Factory vereist niet noodzakelijk volledig nieuwe magazijntechnologie.

Bestaande doorrolstellingen kunnen bijvoorbeeld worden uitgebreid met digitale displays en Smart Labels. Pick-to-Light- en Put-to-Light-systemen ondersteunen medewerkers bij het orderverzamelen en wegzetten van goederen. Informatie over de materiaalstatus of orders is daarbij rechtstreeks beschikbaar op de betreffende stellinglocatie.

BITO biedt oplossingen voor het digitaliseren van doorrolstellingen met Pick-to-Light en Smart Labels. Zo kunnen bestaande stellingen digitaal worden uitgebreid zonder dat het volledige systeem vervangen hoeft te worden.

Geautomatiseerd materiaaltransport

Terugkerende transportbewegingen tussen het magazijn en de productie kunnen worden geautomatiseerd.

Zo transporteert het AGV transportsysteem van BITO magazijnbakken binnen de productieomgeving. Het systeem navigeert met behulp van optische banen en markeringen en kan zo verschillende productiestations met elkaar verbinden.

Hierdoor kunnen materiaalvoorziening, transport en het terugbrengen van lege magazijnbakken beter op elkaar worden afgestemd en geïntegreerd.

Niet elke automatiseringsoplossing die technisch haalbaar is, is ook automatisch economisch rendabel.

Tot de belangrijkste uitdagingen behoren:

• Integratie van oudere machines
• Verschillende interfaces
• Kwaliteit en beschikbaarheid van gegevens
• IT- en OT-beveiliging
• Investering- en implementatiekosten
• Opleiding van medewerkers
• Gebrek aan processtandaarden

Vooral de integratie van bestaande apparatuur is relevant. Het Fraunhofer-Gesellschaft laat zien dat bestaande machines dankzij IoT-verbindingen en slimme componenten eveneens kunnen worden geïntegreerd in moderne, digitale productienetwerken.

Het belangrijkste uitgangspunt is daarom: begin niet met de vraag welke technologie kan worden toegepast. Bepaal eerst welk concreet probleem in de productie of materiaalstroom moet worden opgelost.