Proeftuin voor slimmere maakindustrie

In essentie is de oprichting van het Infinity Lab bij Flanders Make in Kortrijk het logische vervolg op decennia aan onderzoek van de KU Leuven rond thema’s als systeemmodellering, artificiële intelligentie en data-analyse. Dat onderzoek ging steevast gepaard met samenwerking met lokale bedrijven, zoals Picanol, CNH, Televic en Bekaert. Die partnerships leidden tot internationale erkenning – niet in het minst voor de betrokken bedrijven – en tot de oprichting van Flanders Make als strategisch onderzoekscentrum voor de regionale maakindustrie.

“Kortrijk is een logische locatie”, meent professor Wim Desmet, verbonden aan de faculteit Ingenieurswetenschappen van de KU Leuven. “De regio is een broedplaats van industriële kennis, met bedrijven die wereldwijd tot de top behoren.” West-Vlaanderen huisvest liefst één op de drie Vlaamse bedrijven die actief zijn in de maakindustrie. “Theorie, ondernemerschap en innovatie komen hier nu samen op één site.”

Praktijktesten

In het Infinity Lab kunnen bedrijven nieuwe technologieën op kleine schaal uitproberen. De proeftuin maakt het mogelijk zonder grote investeringen experimenten uit te voeren met sensoren, data-integratie en machine learning. Digitale modellen koppelen aan echte productieomgevingen helpt bedrijven processen sneller te optimaliseren en risico’s beter te beheersen.

Onderzoeksmanager Bert Pluymers (KU Leuven) ziet daarin een fundamentele verschuiving. Producten bestaan niet langer louter als fysieke objecten, ze hebben een digitale identiteit die constant evolueert en informatie terugkoppelt over prestaties, onderhoud en gebruik. “De meerwaarde zit in de koppeling van die werelden”, zegt hij. “Data uit ontwerp, productie en gebruik komen samen, waardoor je niet alleen efficiënter, maar ook duurzamer kunt produceren.”

Goedkoper alternatief

Tijdens de opening van het Infinity Lab demonstreerde Jonas Lannoo, onderzoeker mechatronica aan Hogeschool VIVES, hoe een digitale tweeling werkt. Een versnellingskast kreeg enkele sensoren, gekoppeld aan een virtueel model. Via augmented reality zagen de bezoekers live hoe krachten en spanningen zich door de componenten verplaatsten.

“De digitale tweeling is een goedkoper alternatief voor het vol stoppen met sensoren van een fysieke versnellingskast”, aldus Jonas Lannoo. Hij wijst erop dat zo’n systeem niet alleen nuttig is voor foutdetectie, maar ook voor voorspellingen op langere termijn. Door de historische belasting te registreren, valt namelijk beter te bepalen wanneer een lager in de versnellingskast aan vervanging toe is of hoeveel levensduur er nog rest vooraleer olieverversing zich opdringt. De operator krijgt zo een direct zicht op de gezondheid van zijn machinepark en kan preventief handelen.

Mentaliteitswijziging

De voordelen reiken verder dan onderhoud. Digitale tweelingen maken het mogelijk producten beter af te stemmen op hun reële gebruik.

Jonas Lannoo: “Vroeger grepen fabrikanten uit voorzichtigheid vaak terug naar overdimensionering, met zware en dure componenten tot gevolg. Een digitale tweeling laat een preciezer ontwerp toe op basis van praktijkdata. Dat verlaagt de materiaalkosten, vermindert de energieconsumptie en beperkt de ecologische voetafdruk.”

De onderzoeker spreekt niet alleen over een technologische evolutie, maar ook van een mentaliteitswijziging. “We gaan van bezit naar gebruik. Een producent die zijn machines als dienst aanbiedt, heeft er zelf alle belang bij om ze zo efficiënt en duurzaam mogelijk te laten draaien. De digitale tweeling wordt dan het instrument waarmee hij dat kan bewaken en verbeteren.”

Ecosysteem

Het Infinity Lab past in een bredere visie op open innovatie. De KU Leuven en Hogeschool VIVES werken samen met de Provinciale Ontwikkelingsmaatschappij (POM) West-Vlaanderen binnen het project Product Lifecycle Management, dat financiële steun ontvangt van EFRO-Vlaanderen (Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling), VLAIO en de provincie West-Vlaanderen. Het is de bedoeling een ecosysteem uit te bouwen waarin ondernemingen van verschillende groottes – van kmo tot multinational – deelnemen aan onderzoek en kennisuitwisseling.

Toch blijft data-uitwisseling een gevoelig onderwerp. Bedrijven aarzelen om operationele data te delen uit vrees voor concurrentieel nadeel. Volgens prof. Wim Desmet is een evenwicht nodig tussen openheid en bescherming: wetenschap moet zo open mogelijk zijn, maar gesloten waar nodig. Patenten blijven belangrijk, maar enkel als ze bijdragen aan een reële economische meerwaarde. Standaarden, encryptie en duidelijke protocollen moeten ervoor zorgen dat samenwerking mogelijk blijft zonder het intellectuele eigendom te ondermijnen.

Zoals Wim Desmet eerder al stelde, is de regio Kortrijk bij uitstek geschikt voor zo’n ecosysteem. De KU Leuven en VIVES Hogeschool spelen daarin een brugfunctie tussen onderzoek en industrie. De onderwijsinstellingen participeren bovendien in Europese initiatieven zoals Virtual World, een project waar onder meer Siemens aan deelneemt en dat digitale tweelingen op wereldschaal verder wil ontwikkelen.

Competitieve voordelen

De mogelijkheden van digitale tweelingen strekken zich uit tot ver buiten de traditionele fabriek. Vandaag al onderzoekt de gezondheidszorg toepassingen waarbij virtuele modellen van organen artsen helpen bij diagnostisering en preventie. In de logistiek doen digitale representaties van magazijnen en voertuigen dienst om de planning te verfijnen. Ook de mobiliteitssector experimenteert met virtuele steden om verkeersstromen te optimaliseren.

Infinity Lab wil die kruisbestuiving stimuleren. Door de technologie tastbaar te maken, verlaagt het lab de drempel voor ondernemingen die de stap naar digitalisering nog moeten zetten. De onderzoekers benadrukken dat de implementatie niet altijd complex hoeft te zijn: met enkele sensoren en een goed gekoppeld model win je al waardevolle inzichten. Tegelijk daagt het lab bedrijven uit om verder te gaan en hun processen tot het uiterste te optimaliseren. “Dat kan het verschil maken op internationale markten”, besluit prof. Wim Desmet.

FF