‘Closing the loop’ is de kunst
Deloitte schetst potentieel van IoT in logistiek
Een van de krachtigste technologieën binnen Industrie 4.0 is ongetwijfeld het Internet of Things. In productieomgevingen wordt IoT al twintig jaar ingezet. Naarmate de technologie betrouwbaarder en toegankelijker wordt, onderzoeken ook steeds meer logistieke organisaties wat de technologie voor hen kan betekenen. Volledig terecht, zo vinden Tim Paridaens en Kirsten Delnooz, respectievelijk director technology en manager supply chain & operations bij Deloitte. Veel bedrijven hebben al de basis in huis om van wal te steken, de kwestie is vooral uit te vissen waar IoT het meeste waarde binnen je organisatie kan toevoegen...
De toenemende verwachtingen van klanten zetten supply chains vandaag onder hoge druk. Bedrijven moeten zich dan ook meer dan ooit de vraag stellen hoe ze zich willen differentiëren: op het vlak van kosten, snelheid, service, keuze, gebruik van verschillende verkoopkanalen en/of kwaliteit… Technologie is een belangrijk middel geworden om een en ander mogelijk om de gemaakte keuzes efficiënter te verwezenlijken.
Zo kunnen diepgaande data-analyses een hogere wendbaarheid in een snel veranderende wereld mogelijk maken. Ook kan die helpen om de transparantie in ketens te verhogen, denken we maar aan de opzet van control towers, die ketens nauwgezet overschouwen. Collaboratie in de keten – over de bedrijfsgrenzen heen – is eveneens eenvoudiger op te zetten met technologie. Verder kan technologie helpen om specifieke ‘gebruiksaanwijzingen’ die aan producten vasthangen, bijvoorbeeld op het vlak van wettelijke verplichtingen of temperatuurcondities, beter op te volgen. Zulke zaken zijn tegenwoordig vaak zelfs van levensbelang, want trage processen, verloren of beschadigde producten en andere inefficiëntie in de keten worden genadeloos afgestraft.
Wisselwerking tussen fysieke en digitale supply chain
Industrie 4.0 komt in dat kader niets te vroeg. De technologieën die binnen deze ‘vierde industriële revolutie’ worden gedefinieerd, laten toe binnen ketens risico’s te verlagen, de efficiëntie te verhogen en zo de grote uitdagingen van vandaag beter aan te pakken. Dat geldt niet in het minst voor het Internet of Things, een van de technologieën die een waardevolle brug tussen digitale technologieën en fysieke objecten slaat, richting de digitale supply chain.
Kirsten Delnooz: “Tegenwoordig zijn er heel veel data beschikbaar. Als je de verschillende machines die data genereren met elkaar kunt connecteren en daar data-analyses op loslaat, kan dat tot waardevolle inzichten leiden. Echt interessant wordt het als je de ‘loop’ weer dicht kunt maken naar de fysieke supply chain toe en op basis daarvan concrete acties kunt treffen (zie figuur 1). Op dat moment zullen lineaire supply chain knooppunten transformeren tot een set van dynamische netwerken. Pas dan kun je echt spreken van een geslaagd huwelijk tussen IT-technologieën en het managen van je operaties. Het uiteindelijke doel is te komen tot ‘always on’ digitale supply chain netwerken, die uiterst dynamisch en geïntegreerd zijn en naar een continue informatie- en analysestromen leiden.”
“Gebruik maken van IoT binnen de digitale supply chain biedt bedrijven een groot aantal mogelijkheden om zich te differentiëren”, vervolgt Tim Paridaens. “Zo zorgt de technologie ervoor dat het gemakkelijker wordt de beschikbaarheid van producten te controleren. Ze laat ook toe dat consumenten de rol van producent op zich kunnen nemen, denken we maar aan ‘crowd sourcing’. Dankzij de ‘connected community’ wordt ook samenwerking tussen leveranciers en klanten veel gemakkelijker. 3D-printing past perfect in dat plaatje, en toont meteen ook aan dat binnen de digitale supply chain fysieke grenzen steeds minder belangrijk worden. Verder kunnen fysieke assets gemakkelijker vervangen worden door informatie. Denken we maar aan digitale prototypes, die bovendien een positieve impact hebben op de kostprijs die aan productontwikkeling vasthangt.”
Andere voordelen die de digitale supply chain met zich meebrengt, is dat die de weg effent naar ‘data-driven intelligence’ (bv. de inzet van artificiële intelligentie bij beslissingen), holistische beslissingen (met als resultaat het verhogen van performantie van volledige netwerken) en ‘end to end’ transparantie.
Vertaalslag naar logistiek en distributie
Binnen logistiek en distributie zijn met name factoren als levertijden, traceerbaarheid en de staat van de goederen cruciaal voor klanten. Het spreekt voor zich dat IoT ook op die vlakken een meerwaarde kan bieden.
Kirsten Delnooz: “De kern van IoT wordt gevormd door sensoren, die steeds goedkoper, performanter en intelligenter worden. Dat is ook de reden waarom IoT voor meer en meer omgevingen toepasbaar wordt. Het zijn die sensoren die ervoor zorgen dat we niet dagenlang op analyses moeten wachten. Zij maken als het ware ‘data on the fly’ mogelijk. En daar kunnen we vandaag op heel veel verschillende vlakken voordelen uit halen.”
“De prijs van sensoren is drastisch gedaald tegenover pakweg tien jaar geleden. De richtprijs schommelt tegenwoordig tussen de 25 cent en een euro. Met zo’n sensor kan je dan bijvoorbeeld de temperatuur, vochtigheid, geluid of trillingen meten”, voegt Tim Paridaens eraan toe. “Uiteraard zul je voor complexe sensoren een pak meer neertellen. Voor CO2-sensoren bijvoorbeeld, waarmee je luchtvervuiling kunt meten, betaal je in niet-industriële toepassingen circa 15 euro, in industriële toepassingen zal dat bedrag algauw oplopen tot 100 euro. Voor een thermovisuele sensor, waarmee je warmteplekken binnen gebouwen kunt meten, betaal je zo’n 50 euro. Ook als een sensor stand-alone moet werken zullen bijkomende kosten zoals behuizing en communicatietechnologie de prijs doen oplopen. Moet een sensor gehomologeerd worden, dan kan de prijs gemakkelijk verviervoudigen.”
“Dat neemt niet weg dat je voor een heel schappelijk bedrag al aan de slag kunt met sensoren. En de komende jaren zullen de prijzen wellicht nog dalen. Ze zullen nog kleiner worden en er zal nog meer functionaliteit worden ingebouwd”, weet Tim Paridaens. “Die evolutie zal nog worden versneld door andere technologieën. Een bedrijf als ThinFilm Electronics bijvoorbeeld is al in staat elektronica, met daarin sensoren, via 3D-technologie te printen. Het spreekt voor zich dat op die manier de prijzen nog sneller naar beneden gehaald kunnen worden. De verschillende technologieën kunnen elkaar versterken en ze nog disruptiever maken dan ze op zich al zijn.”
Inspirerende voorbeelden
Tim Paridaens illustreert een en ander aan de hand van een aantal innovatieve praktijkvoorbeelden. “In ons eigen nieuwe gebouw in Zaventem willen we ‘intelligente’ meeting rooms inrichten, die ons inlichten over de mate waarin ze worden gebruikt. Daarvoor willen we in eerste instantie sensoren gebruiken die geluid en beweging meten. Maar ook een thermovisuele sensor, die de warmteplekken detecteert, kan hier perspectieven bieden. Als je meer uitgebreide ‘heat maps’ wil, in winkels bijvoorbeeld, dan kun je die bijvoorbeeld op smartphonegebruik baseren. Het spreekt voor zich dat diezelfde technologie ook in warehouses interessant kan zijn. Zo kunnen bedrijven in kaart brengen hoe medewerkers zich bewegen, om zo bijvoorbeeld het risico op ongevallen beter te kunnen inschatten.”
Sommige vliegtuigfabrikanten gebruiken tegenwoordig de genoemde CO2-sensoren om te weten in welke mate hun vliegtuigen door vervuilde lucht vliegen. Immers, hoe meer de lucht vervuild is, hoe meer onderhoud nodig zal zijn. Afhankelijk van de routes die een vliegtuig aflegt, kan de graad van de vervuiling sterk verschillen. Zo zal een vliegtuig dat richting Amerika vliegt technisch gezien minder onderhoud nodig hebben dan wanneer het richting China gaat. Ook voor fleetbeheerders kunnen die data interessant zijn. Dat laat hen toe meer naar onderhoud op basis van de intensiteit van het gebruik te evolueren. Aangezien tijdens één vlucht gemakkelijk 500 gigabyte aan data wordt gegenereerd, zullen die gegevens weliswaar niet ‘on the flight’ worden geanalyseerd, maar pas wanneer het vliegtuig weer aan de grond staat.
Een ander voorbeeld dat tot de verbeelding spreekt, zien we bij Wal Mart in de VS, dat drones inzet bij de voorraadtelling. Ook dat is IoT, waarbij de camera in feite de sensor is die iets over de omgeving vertelt, en de drone het eindpunt.
Een bedrijf dat druk bezig is om via IoT zijn end-to-end transparantie te verhogen, is het Amerikaanse landbouwbedrijf Stonyfield Organic, waar je bij wijze van spreken de sla kunt volgen van het moment dat ze geplukt is tot ze in de winkel ligt.
Tim Paridaens: “Over het algemeen kunnen we stellen dat er heel veel beweegt in die sector. Vaak zien we dat in zulke omgevingen meerdere technologieën met elkaar worden gecombineerd. Als pakweg de sla nog in de grond zit, worden bijvoorbeeld sensoren gebruikt om de vochtigheid van de grond te meten, zodat er pas extra water wordt gegeven als dat nodig is. Op het moment dat de groente de grond uitkomt, wordt het veld op regelmatige basis gefotografeerd, zodat de gezondheid van de vegetatie op de voet kan worden gevolgd en er kan worden bijgestuurd met bemesting of pesticiden. Als de groente eenmaal is geplukt, worden dan weer sensoren op de bakken met de groente gebruikt om erover te waken of de optimale temperatuurcondities worden bewaakt. Hier bestaat de kunst er vooral in verschillende technologieën slim met elkaar te combineren. Als je in zulke omgevingen alles met één technologie wil oplossen, dan zal dat het geheel onnodig complex en duur maken.”
Een erg omvangrijk IoT-project is wel dat op Schiphol Amsterdam Airport. Daar werden 5.000 bagagetrolleys met een sensor uitgerust. Zo kunnen de trolleys efficiënter worden verzameld en raken ze minder zoek. Bovendien kan op die manier hun weg doorheen de luchthaven gemakkelijk worden gevolgd, wat ook een beter zicht op de passagiersstromen geeft en ervoor zorgt dat, indien nodig, kan worden bijgestuurd.
Nog grootster is het ‘Internet of Everything’ project in de haven van Hamburg, gebaseerd op de private cloud SAP Netweaver Cloud. “Twee jaar geleden werd met de implementatie gestart. Doel is bij wijze van spreken alles wat binnen de haven beweegt van een sensor te voorzien en te connecteren. Op die manier kan worden gevolgd waar containers en schepen zich bevinden, waar kranen rijden en waar arbeiders op de dokken aan het werk zijn. Op basis daarvan kunnen tal van optimaliseringsinitiatieven worden uitgewerkt. Zo zou een chauffeur die onderweg is naar de haven verwittigd kunnen worden als het schip nog niet volledig is gelost. Op die manier hoeft hij zich minder te haasten en kan congestie tijdens de laatste kilometer worden vermeden”, klinkt het.
Dat alles en nog veel meer wordt mogelijk aangezien de technologie razendsnel evolueert. “Denken we maar aan de goedkope, printbare sensoren van ThinFilm Electronics, die in staat zijn gekoelde producten en de versheid ervan op de voet te volgen. Dat soort chip werd ook bij Stonyfield Organic gebruikt. Op die manier kan zelfs de prijs van een product worden aangepast als het de vervaldatum nadert”, vertelt Tim Paridaens. “Dataloggingsensoren zoals de IntelliFlex zijn bijvoorbeeld in staat temperatuurgevoelige producten te volgen, door de omgevingstemperatuur en transittijden te bewaken. Zogenaamde ‘proximity devices en sensoren’, zoals de Estimote, creëren dan weer interacties tussen objecten en mensen. Dat maakt het bijvoorbeeld mogelijk smartphonegebruikers ad hoc kortingsbonnen toe te sturen als ze zich in de buurt van een bepaalde winkel bevinden. Het Duitse bedrijf Suessco maakt al sensoren die aangebracht kunnen worden in flessen met medicijnen, bijvoorbeeld. Zo kan perfect worden nagegaan of en wanneer flessen zijn geopend. Een Belgisch bedrijf is zelfs sensoren aan het ontwikkelen die je kunt inslikken zodat het mogelijk wordt in realtime te kijken of medicijnen wel het juiste effect hebben.”
Hoe starten met IoT?
Er zijn intussen genoeg voorbeelden die het potentieel bewijzen. Maar met IoT beginnen omdat het ‘hot’ is, heeft uiteraard weinig zin. Ook een IoT-implementatie moet steeds op een degelijke business case gestoeld zijn. “Bedrijven worstelen vooral met het bepalen waar de grootste waarde van IoT voor hen schuilt. Afhankelijk van de strategische focus van en de pijnpunten binnen een bedrijf, kan de scope van de oplossing die het meest geschikt is, sterk variëren”, zegt Tim Paridaens. “Om te beginnen moet je een duidelijk doel voor ogen hebben. Wil je de efficiëntie van bestaande operaties verbeteren door meer vat op het proces te krijgen? Wens je sneller te reageren en anticiperen op veranderingen in de supply chain? Of ben je op zoek naar nieuwe business opportuniteiten om nieuwe inkomsten te genereren? Zulke zaken moet je eerst in kaart krijgen vooraleer je scope te bepalen.”
Volgens Tim Paridaens is het vooral belangrijk te durven starten. “Wacht niet te lang met experimenteren. Begin bescheiden met realistische verwachtingen en ga verder als die eerste stappen succesvol zijn. Neem daarbij waardetoevoegende informatiestromen onder de loep om op basis daarvan de componenten van de IoT-oplossing te bouwen. Ga eerst voor het laaghangend fruit. Dat zal binnen de organisatie het geloof in de waarde van IoT doen toenemen. Als je bovendien eerst bestaande omgevingen kunt connecteren, dan zal dat al vlug een boost geven. Op die manier doe je meteen ook heel veel kennis op, die je bij de volgende stappen goed zal kunnen gebruiken. Probeer ook steeds potentiële bronnen met nieuwe data meteen te linken aan waarde die ze binnen de organisatie kunnen bieden. Dat helpt om een doel voor ogen te houden.”
Tot slot is er doorgaans extra talent in huis nodig om een IoT-oplossing te doen slagen.
Tim Paridaens: “IT-departementen staan voor een grote uitdaging. Met de komst van IoT zullen ze van nog meer wendbaarheid moeten getuigen, met nieuwe diensten, nieuwe inzichten en zelfs nieuwe business modellen. Als organisatie moet je je de vraag stellen of je IT-departement daar wel klaar voor is. Het gaat immers niet alleen meer over het connecteren van sensor A met database B, maar om het connecteren van heel veel sensoren met veel omgevingen. Dat kan bijkomende uitdagingen met zich meebrengen, zoals een groot aantal geconnecteerde devices met verschillende eisen, wat pittig kan zijn naar onderhoud toe. Zeker in het geval waar geen standaardoplossingen voorhanden blijken te zijn, kan de IT-afdeling het zeer lastig krijgen. Ook het blijven waarborgen van de veiligheid wordt een grote uitdaging. In dat opzicht kan het zeker zinvol zijn extra mensen met de juiste vaardigheden of externe hulp aan te spreken. Een ‘multidimensioneel’ team dat samen de verschillende deelaspecten (networking, sensoren, data en analyses) beheerst, is in elk geval aangewezen om IoT binnen je organisatie te doen slagen.”
Kader: Vertaalslag van IoT naar logistiek en distributie
Om de mogelijke toepassingsgebieden te illustreren, haalt Deloitte enkele omgevingen in de logistiek aan waar IoT vandaag waarde kan toevoegen.
- Capacity sensing
Systemen die het mogelijk maken open ruimtes in magazijnen, havens of parkeerterreinen te detecteren.
- Vision picking via AR
Vision picking maakt gebruik van ‘augmented reality’ om zo bijkomende, digitale informatie over fysieke objecten toe te voegen. Zo kan de technologie ervoor zorgen dat artikelen sneller en efficiënter kunnen worden vinden.
- Geconnecteerde robots en automated guided vehicles
Steeds vaker staan ‘automated guided vehicles’ (AGV’s) in voor goederentransport. Via geavanceerde sensortechnologieën met onderlinge connectiviteit, kunnen die toestellen zich aan hun omgeving aanpassen en zelf hindernissen die ze onderweg tegenkomen, vermijden. Aan de hand van een set digitale gegevens over hun omgeving zullen ze bovendien steeds de meest optimale route in hun fysieke omgeving kiezen.
- Geautomatiseerd management binnen faciliteiten en voertuigen
Sensoren kunnen door IoT-applicaties ingezet worden om data over de omgeving binnen gebouwen te verzamelen. Die datapunten kunnen vervolgens worden geanalyseerd om gebouwen proactief te managen. Tegenwoordig is het mogelijk om zo complexe facility management systemen vanop afstand te bedienen en op die manier factoren zoals vochtigheid of temperatuur nog beter te controleren en de energie-efficiëntie te optimaliseren. Hierbij sluiten ook de tools aan die beslissingen over brandstofverbruik, verlichting en temperatuurregeling binnen voertuigen en faciliteiten ondersteunen. Er bestaan vandaag ook systemen die de temperatuur waarop welbepaalde pakketten moeten worden bewaard, kunnen monitoren en indien nodig aanpassen.
- Probleemdetectie
Systemen die vanop afstand vloten met voertuigen, vliegtuigen of schepen op fouten kunnen screenen en de nood aan onderhoud vaststellen, met als doel de uptime van de vloot te verhogen.
- Planning & rapportering
Een typisch voorbeeld zijn systemen die events zoals verkeersongevallen binnen een netwerk kunnen detecteren en analyseren, om zo meer accurate levertijden te voorspellen.
- Routeoptimalisering
Hierbij denken we bijvoorbeeld aan tools die voor vrachtwagens de kortste route of de route die het minste brandstof verbruikt, berekent.
- Realtime traceerbaarheid
Systemen die niet alleen voertuigen en zendingen, maar zelfs individuele items kunnen tracken.
- Detectie en preventie van diefstal
Tools die het ongeoorloofd openen van containers helpen detecteren. Op die manier kan diefstal worden voorkomen en gereduceerd.