Succes in smart industry: Integratie is de sleutel

Industriële bedrijven zetten steeds meer stappen in het digitaliseren van hun productie en processen. Paul Grefen, hoogleraar aan de Eindhoven University of Technology en principal bij Atos, legt uit wat smart industry precies inhoudt en waarom technologische integratie aan de basis zou moeten staan van de transitie.

Het concept ‘smart industry’ komt tegenwoordig overal terug in het bedrijfslandschap, in zijn algemene vorm maar ook in meer specifieke vormen als ‘smart manufacturing’ (vaak aangeduid als Industry 4.0) en ‘smart logistics’.

In het algemeen gaat smart industry over het verbeteren van industriële processen door de juiste inzet van moderne digitale technologie. Het doel is de prestatie van processen te verbeteren – in zowel kwantitatieve als kwalitatieve zin – om zodoende de bedrijfsdoelstellingen sneller en beter te realiseren.

Soms wordt smart industry aangeduid als ‘slimme industrie’. Dit kan ertoe leiden dat sommigen het concept te beperkt interpreteren als de toepassing van kunstmatige intelligentie (artificial intelligence of AI) in een industriële context. AI is zonder meer een belangrijke technologie in de huidige industriële automatisering, maar smart industry is veel, veel breder dan alleen de toepassing van kunstmatige intelligentie.

De basis van smart industry is het gebruik van digitale technologie voor het verbinden van operationele bedrijfsfuncties om zodoende een geïntegreerd bedrijfssysteem te realiseren dat effectief en efficiënt reageert op veranderingen in de bedrijfsomgeving – of zelfs vooruitloopt op deze veranderingen.

Integratie

Om een structuur van smart industry in de volle breedte te bereiken, moet zorgvuldige aandacht worden besteden aan twee aspecten: horizontale integratie en verticale integratie.

Horizontale integratie
Aan de ene kant is horizontale integratie de sleutel om meer coherente en meer reactieve bedrijfsprocessen te creëren die een strakke koppeling mogelijk maken tussen de verschillende processtappen, zoals verkoop, inkoop, inkomende logistiek, productie, uitgaande logistiek en after-salesdienstverlening.

In eerste instantie beperkt dit zich vaak tot de interne context van het bedrijf, maar vaak is het goed om horizontale integratie uit te breiden tot de bedrijfsketen of het bedrijfsnetwerk. De inkoopfunctie is immers gekoppeld aan de verkoopfunctie van leveranciers, en de verkoopfunctie aan de inkoopfunctie van klanten.

Adequate digitale verbindingen zijn de basis voor het stroomlijnen van het gehele proces, waardoor de bedrijfsketen als geheel sneller kan reageren op veranderingen. De verbindingen kunnen de basis zijn voor het ombouwen van de keten van een aanbod-gestuurde keten (supply chain) naar een vraag-gestuurde keten (demand chain).

De digitale infrastructuur is het fundament om optimaal aan de verwachtingen van klanten te kunnen voldoen – zowel in termen van producten of diensten als in termen van levertijden – en tegelijkertijd de bedrijfsvoering efficiënter te maken. Een typisch voorbeeld is het verkleinen van tussenvoorraden door nauwkeurige synchronisatie van processtappen zonder daarmee nieuwe complicaties of risico’s voor het bestaande productieproces te introduceren.

Verticale integratie
Aan de andere kant is er de verticale integratie. Deze vormt de ruggengraat tussen de uitvoering van de extern-gerichte bedrijfsfuncties die klanten bedienen en de uitvoering van de interne bedrijfsfuncties die de kern vormen van de productieorganisatie.

In smart industry heeft de aansturing van deze interne processen vaak een fysiek aspect. In smart manufacturing gaat het immers over het produceren van fysieke producten door fysieke machines en in smart logistics over het fysieke transport van fysieke goederen.

“In de praktijk is de verbinding van de niet-fysieke wereld met de fysieke wereld niet zo eenvoudig in haar optimale vorm te realiseren.”

De hoog-niveau klantgerichte processen zijn veel meer van een niet-fysieke administratieve aard. Daarom bestaat de kern van verticale integratie uit het verbinden van de niet-fysieke wereld van de enterprise information systems (zoals bijvoorbeeld het ERP-systeem) met de fysieke wereld van de systemen die de werkvloer aansturen – in een productiehal of een distributiecentrum.

Informatietechnologie versus operatietechnologie

In vakjargon wordt dit vaak aangeduid als de IT-OT-verbinding – de verbinding tussen informatietechnologie (IT) in de niet-tastbare digitale wereld en operatietechnologie (OT) in de fysieke digitale wereld. In de praktijk is deze IT-OT-verbinding vaak echter niet zo eenvoudig in haar optimale vorm te realiseren.

Op de eerste plaats zijn de IT- en OT-werelden in de praktijk zeer verschillend – met betrekking tot technologieën, tot concepten en standaarden, en tot de soort mensen die er rondlopen en de professionele culturen waarvan zij deel uitmaken. Wanneer we het over ‘verbinden’ hebben denkt een IT-ontwerper aan een technologie zoals een enterprise service bus (ESB), terwijl een OT-ontwerper aan fysieke bekabeling tussen machines denkt – en tegenwoordig zelfs aan interfaces met robots.

In de IT-wereld wordt een proces opgevat als een bedrijfsproces dat vaak een gehele organisatie betreft en waarvan de uitvoering een week (of meer) kan duren. In de OT-wereld kan een proces worden opgevat als de uitvoering van een programma voor het besturen van een beweging van een robot die in anderhalve seconde is afgerond.

Zelfs de interpretatie van het concept uitvoeringstijd is nogal verschillend tussen de twee werelden. We kunnen bij wijze van spreken de IT-professionals als witteboordenwerkers in het kantoor zien en de OT-professionals als blauweboordenwerkers in de bedrijfshal.

Op de tweede plaats: de grens tussen de IT- en de OT-wereld is snel aan het vervagen. Dit is het gevolg van het feit dat de functionaliteit van beide werelden steeds strakker gekoppeld moet worden om moderne bedrijfsvoering mogelijk te maken. Een typisch voorbeeld kan worden gevonden in de relatie tussen product lifecycle management (PLM)-systemen en manufacturing execution systems (MES).

Traditioneel hoort een PLM-systeem aan de IT-kant en een MES aan de OT-kant. Maar de snelle toename van het produceren op klantspecificatie (mass customization) en strakke (just-in-time) planning maken duidelijk dat deze scheiding problematisch is: een PLM-systeem moet enerzijds details kennen van de productieorganisatie die door een MES bestuurd wordt; anderzijds moet een MES productdetails kunnen inzien die door een PLM-systeem beheerd worden.

Zodoende ligt het domein van de bill-of-materials (BoM) en de bill-of-processes (BoP) meer en meer tussen de werelden van IT en OT.

Op de derde plaats is de OT-wereld aan het transformeren van een wereld van relatief eenvoudige en lokale hardware-gebaseerde verbindingen (zoals we die bijvoorbeeld vinden in PLC-systemen) naar een wereld van complexe digitale systemen die direct bijdragen aan het succes van een onderneming. Deze systemen vormen het centrale digitale brein van de fysieke bedrijfsvoering, met zenuwen die zich uitstrekken door de gehele bedrijfshal, verbonden met sensoren en actuatoren uit het domein van het Internet of Things (IoT).

“Integratie is de sleutel tot succes.”

Het Internet of Things maakt het mogelijk om actueel waar te nemen wat er overal gebeurt en direct in te grijpen in wat er moet gebeuren. OT is niet langer een domein van elektronica – het is een wereld van complexe digitale technologie geworden. De mogelijkheid om intelligente robots en autonome voertuigen in een industriële context toe te passen illustreert deze evolutie van operatietechnologie.

Een transformatie naar smart industry

Dit alles maakt duidelijk dat een succesvolle transformatie naar smart industry een complex pad is voor iedere industriële organisatie. Het succesvol belopen van dit pad vereist vaak de gedetailleerde kennis en de praktische ervaring van een adviesorganisatie die zowel de horizontale als de verticale aspecten van een integratietraject effectief kan overzien.

Een goede adviseur in een smart industry-traject begrijpt de specifieke karakteristieken van zowel IT als OT – in concepten én in systemen – maar kan deze ook effectief toepassen. Bij de beste adviesbureaus maken we ons niet druk over de kleur van de kragen van onze architecten, consultants en engineers – ze dragen allen graag wit en blauw (of zelfs groen, aangezien dit tegenwoordig bijdetijds is). Het doel is het ontwerpen en realiseren van compleet geïntegreerde oplossingen.

Bij Atos werken we op deze wijze – als een mondiale leider die zowel kennis als ervaring heeft in het vertalen van smart industry-aspiraties in bedrijfsprocessen en architecturen van systemen die deze ondersteunen, als in het compleet implementeren van deze systemen. We doen dit van de hoog-niveau optimalisatie van klantprocessen via de link met ERP, PLM en MES tot aan de koppeling met de geavanceerde IoT-devices op de bedrijfsvloer.

We geloven dat smart industry-concepten gebouwd moeten worden op een coherente en complete digitale integratie om zodoende te werken aan een meer intelligente en bestendige toekomst. Integratie is de sleutel tot succes – zo starten we een project – en zo leveren we het op.