Naar een future proof productieproces

Data aanwenden om productiefactoren te coördineren en productieprocessen te optimaliseren, zowel voor de output als voor de medewerkers, dat is waar het bij ‘smart production’ om draait. Professor Johannes Cottyn, core lab manager bij Flanders Make en associate professor Automation aan de Universiteit Gent Campus Kortrijk, gaat dieper in op wat ‘smart scheduling’ kan betekenen voor productieprocessen en hoe we de toekomst ervan moeten inschatten. “We noemen een productieproces ‘smart’ als het gebruik maakt van data en technologie in de besluitvorming”, weet hij.
 
Heel wat productieprocessen werken vandaag al met spreadsheets om naar een zo efficiënt mogelijke planning te streven, met een optimaal gebruik van personeel, grondstoffen, ruimte, enzovoort. Daarvoor gebruiken bedrijven productiedata, die moeten aantonen waar de inefficiënties en manco’s zich bevinden. Toch blijft het gebruik van data hier relatief beperkt. De toepassingen zijn eerder statisch.

​Smart scheduling

Smart production tilt het gebruik van data naar een hoger niveau, bijvoorbeeld om besluitvorming te ondersteunen wanneer er zich plotse storingen voordoen, nu of in de toekomst. Om die beslissingen te ondersteunen, houdt het proces rekening met alle verzamelde gegevens uit het verleden. Op die manier kan het productiesysteem bepaalde patronen die lijken op datapatronen uit het verleden in een vroeg stadium herkennen en dus sneller anticiperen op storingen die op til zijn. Het is een toepassing die bijvoorbeeld toelaat onderhoud op het juiste moment in te plannen. In dat geval spreken we van ‘smart scheduling’.
 
In een slimme productieomgeving gaat technologie, door het gebruik van data als grondstof, een ondersteunende rol spelen voor effectieve en kwalitatieve besluitvorming. Die bijgehouden data hebben betrekking op alle factoren of processen die kunnen leiden tot een verstoring van het productieproces: van producten, materialen en uitrusting, tot taken, processen en personeel. In die besluitvorming speelt tijd een heel belangrijke rol. Niet alleen de timing van elke beslissing is van tel, er is ook niet voor elke beslissing even veel tijd om ze te nemen of te implementeren.

​Context en omgeving

Slimme tools zijn een verlengstuk om elke beslissing en de bijhorende timing te ondersteunen. Denk aan digitale planborden, die de complexiteit van het opstellen van productieschema’s verlichten door taken, prioriteiten en wijzigingen te visualiseren. Ook dashboards die KPI’s (Key Performance Indicators) visualiseren, duiken meer en meer op. Ze bieden een realtime inzicht in belangrijke productieparameters, zoals productie-eenheden en verliezen.
 
Dat timing en realtime inzichten vandaag belangrijk zijn, hoeft geen betoog. Maar smart production gaat nog een stap verder, door ook contextuele factoren bij de besluitvorming te betrekken. Technologie maakt het immers mogelijk nieuwe soorten data beschikbaar te stellen en te interpreteren. Denk aan verkeersinformatie, competenties en ervaring van medewerkers, voorraadinformatie, gedetailleerde service-informatie, klantengeschiedenis, enzovoort. Stuk voor stuk zijn het belangrijke parameters die de efficiëntie van de productieplanning en het productieproces mee bepalen. De opkomst van het Internet of Things is daarin een belangrijke drijfveer.

​Beslissingen ondersteunen met data

Professor Cottyn benadrukt het potentieel van smart scheduling voor het productieproces. “Technologie maakt een meer proactieve benadering van het productieproces mogelijk”, zegt hij. “De beschikbaarheid van contextuele informatie zorgt voor een ‘data-based decision support system’, wat leidt tot betere beslissingen en acties.”
 
Hij illustreert het potentieel aan de hand van enkele cases waarbij technologieën voor smart production een duidelijke meerwaarde leveren. Een eerste voorbeeld is dat van het potentieel van een herconfigureerbaar montagesysteem, in het jargon omschreven als een ‘reconfigurable assembly system’ (RAS). Zo’n systeem helpt mee productiestoringen of -wijzigingen op te vangen. Het gaat om factoren die een rechtstreekse invloed hebben op de assemblagetijd en een tijdige levering. Denk aan veranderingen in de mix van producten, dringende orders, machinedefecten en langere uitvoeringstijden. Het systeem gaat die zo efficiënt mogelijk bijsturen, door rekening te houden met contextuele informatie, zoals geschatte prestaties en prestaties uit het verleden. Op basis van productiedata schat het systeem ook het beste moment voor de herconfiguratie in.
 
Ook menselijke fouten, verschillen in de competenties van operatoren, onderdelentekorten en materiaal- en montagefouten zijn belangrijke parameters. Ze hebben namelijk een impact op de effectiviteit van de medewerkers in de assemblage en op hun werkervaring. Die parameters vormen de basis om een schatting te maken van de assemblagetijden en de output. Ze helpen ook in te schatten waar er eventuele efficiëntiewinst te boeken valt. Een slimme, digitale assistent die ter beschikking van de medewerkers staat, kan die KPI’s verbeteren, bijvoorbeeld door aan te wijzen wat de meest efficiënte volgorde van assemblage is of door aan te geven wanneer ze moeten anticiperen op een dreigend tekort aan onderdelen.

​Competentiemanagement

Professor Cottyn benadrukt dat het profiel van de operatoren een belangrijke contextuele parameter binnen smart production is. “De snelheid van uitvoering ligt immers niet bij iedereen even hoog, en dat heeft uiteraard een invloed op de doorlooptijd van bestellingen en de levertijden. Door gegevens als vaardigheden, ervaring, lichamelijke klachten en gemiddelde output te meten en bij te houden, is het mogelijk tot smart scheduling te komen. In dat geval helpt het systeem om de werkschema’s aan te passen op maat van elke medewerker.”
 
Hier plukken ook die medewerkers en operatoren zelf mee de vruchten van. Een slim planningssysteem biedt de medewerkers een gemakkelijke manier om hun werkschema’s te ordenen, te bekijken en tijdig op de hoogte te zijn van eventuele wijzigingen in de planning. In die context kunnen medewerkers ook beschikbaarheden instellen en instellen wat hun optimale werktijden zijn. Iedere medewerker heeft zo ook een eigen profiel, al dan niet binnen een applicatie, waarin ieders ervaring en competenties zijn opgenomen. Op die manier betreedt smart production het terrein van HR management, waarbij het van nut kan zijn de competenties van medewerkers bij te houden en verder te ontwikkelen aan de hand van gepersonaliseerde trainingsprogramma’s.

​Incrementeel proces

De evolutie richting smart production is een incrementeel proces. Volgens prof. Johannes Cottyn komt het erop aan van bij het begin beslissingen te durven nemen om de productieorganisatie in kleine stapjes aan te passen en daarbij te investeren in technologie die smart production ondersteunt. Nog belangrijker is het de productiemedewerkers op die veranderingen voor te bereiden. Smart production staat uiteindelijk ten dienste van hen en is erop gericht hen bij hun dagelijkse taken te ondersteunen.