Operator-onafhankelijk produceren maakt
toekomstbestendig

Kennisartikel

Operator-onafhankelijk produceren maakt toekomstbestendig

De maakindustrie staat voor grote uitdagingen, waaronder personeelstekorten en de groeiende vraag naar hogere efficiëntie en kwaliteit. Het probleem is overduidelijk, maar de oplossing soms niet. Er is meer personeel met de juiste scholing nodig in de maakindustrie, en door vergrijzing en lage instroom blijft die behoefte voortduren.

Naast nieuwe aanwas is er de mogelijkheid van vervanging waarin een deel van de benodigde arbeidskracht ook kan worden vervangen door automatisering. Dit noemen we onbemand produceren of operator-onafhankelijk produceren. Hiermee ga je productieprocessen zodanig optimaliseren en automatiseren dat er een minimale menselijke tussenkomst is vereist.

Cijfers van het CBS

Voor 33% van de werkgevers in de industrie is personeelstekort een belemmering in de productie (CBS, 2024). Mede hierdoor is de omzet in de industrie tot het tweede kwartaal van 2024, al vier kwartalen op rij afgenomen. Tegelijkertijd geeft 81% van de ondernemers in de industrie aan dat zij al maatregelen nemen om de productiviteit te verhogen, zoals het trainen van personeel, optimaliseren van werkomgeving en automatisering (CBS, 2024).

Fasen van onbemand produceren

Operator-onafhankelijk produceren kent verschillende fasen van volwassenheid. Elk heeft zijn eigen personeelsbehoefte en vereist andere technologische ontwikkelingen. Wanneer je minder afhankelijk wilt zijn van arbeidskrachten in je productieproces kun je deze fasen per stap doorlopen, of meerdere fasen tegelijkertijd implementeren.

  1. Machines en systemen werken zelfstandig

In deze eerste fase zijn machines en systemen geprogrammeerd om specifieke taken zelfstandig uit te voeren zonder constante menselijke tussenkomst. In deze situatie worden operators voornamelijk ingezet voor het toezicht houden op de processen en het oplossen van eenvoudige storingen. De productieprocessen worden uitgevoerd volgens vooraf ingestelde parameters en procedures.

Deze fase van automatisering is in veel maakbedrijven al terug te vinden voor verschillende productiestappen. Hierin kun je ook kijken of er nog meer stappen zijn die je kunt automatiseren.

Het resultaat van deze fase is een verhoogde productiesnelheid door het continue werken, en een consistente output door vermindering van variatie en fouten in de productie.

 

  1. Machines en systemen nemen beslissingen

In de volgende fase zijn de machines en systemen in staat op beslissingen te nemen op basis van real-time data en geprogrammeerde logica. Er wordt real-time data verzameld en geanalyseerd om processen bij te sturen. Denk aan het toepassen van tussentijdse kwaliteitscontroles waarin afwijkingen tijdig worden gesignaleerd en opgelost.

Maar denk ook aan het geautomatiseerd aanpassen van machines naar producttypes en volumes door een koppeling te realiseren tussen productie en ERP systemen. Deze interconnectiviteit maakt communicatie met de omliggende systemen mogelijk.

Voordelen van deze fase zijn een verbeterde procesoptimalisatie door de continue monitoring en bijsturing. Doordat hier minder menselijke tussenkomst nodig is stelt het operators in staat om nog meer machines en productielijnen te beheren dan in fase één.

 

50-image
  1. Machines en systemen reageren op onverwachte situaties

In het derde, volgroeide stadium, van onbemand produceren zijn machines en systemen in staat om adequaat te reageren op onverwachte situaties. Door inzet van autonome systemen, voorzien van machine learning, kunnen productielijnen onverwachte situaties herkennen en vervolgens zelfstandig storingen of afwijkingen vaststellen en oplossen zonder menselijke tussenkomst.

Daarnaast zijn de machines en systemen door het zelflerend vermogen in staat om adaptief te reageren op veranderende omstandigheden en nieuwe productvarianten zonder uitgebreide herprogrammering.

Voordelen van deze fase zijn de maximale efficiëntie en uptime door directe respons zonder menselijke tussenkomst. Daarnaast is je productielijn sneller in staat om nieuwe eisen en marktomstandigheden te verwerken, wat de concurrentiepositie versterkt. Het opstellen van procedures en trainen van personeel is dan niet nodig voor deze wijzigen.

Hoe implementeer je automatisering voor operator-onafhankelijk produceren

Elk van de fasen die we hiervoor genoemd hebben, bieden hun eigen mogelijkheden tot operator-onafhankelijk produceren:

Basisautomatisering: Inzet van machines of systemen die manuele handelingen automatiseren zonder menselijke tussenkomst. Bijvoorbeeld:

  • Handelingen mechaniseren
  • Inzet van PLC’s voor het aansturen van productieprocessen
  • Gebruik van industriële robots voor eenvoudige, repetitieve taken
  • Transportbanden en automatische geleide voertuigen (AGV’s)

Geavanceerde automatisering: Inzet van sensortechnologie en real-time data om automatiseringen aan te sturen. Bijvoorbeeld:

  • Real-time monitoring van aantallen, temperatuur, kwaliteit of andere metingen om zo het proces te controleren en bij te sturen om de gewenste output te bereiken
  • Integratie van data-analyse / MES systeem om het proces verder te optimaliseren en voorspellend onderhoud te voorzien

Zelflerende automatisering: Door AI toe te passen in productieomgevingen heb je een autonoom probleemoplossend vermogen in je machines. Bijvoorbeeld door:

  • Vision AI in te zetten voor kwaliteitscontrole en door het zelflerend vermogen het proces verder optimaliseren en eventuele defecten te identificeren en de oorzaak hiervan te achterhalen
  • Implementatie van voorspellend onderhoud in de machine zelf, waardoor ook het onderhoud gebeurt op basis van opgedane data en zelfsturing
50-image

Uitdagingen in de implementatie

De voordelen zijn aanzienlijk, maar de weg naar operator-onafhankelijk produceren vraagt ook wat van je bedrijf en medewerkers. Eén van de obstakels die wij het vaakste horen is de financiële investering die het vraagt om te automatiseren. Investeringen in geavanceerde machines, sensortechnologie en software kunnen aanzienlijk zijn.

Daarnaast is er een veel sprake van gebrek aan kennis over de nieuwe technologieën en hoe ze het beste in te zetten zijn. Het implementeren van nieuwe technologieën vereist gespecialiseerde kennis en vaardigheden, wat betekent dat zowel technici als operators moeten worden opgeleid. Dit kan tijd en middelen vragen die bedrijven niet altijd beschikbaar hebben.

Ook de angst voor baanverlies of verandering van werk kan zorgen dat investeren in operator-onafhankelijke productiemethoden van binnenuit wordt tegengehouden.

Om deze uitdagingen uit de weg te helpen kun je de volgende adviezen toepassen:

  1. Begin klein: Door op kleine schaal te beginnen, en gefaseerd op te schalen, houd je de investering in eerste instantie laag. Ook kan het personeel op laagdrempelige manier zien welke voordelen en veranderingen het operator-onafhankelijk werken met zich meebrengt.
  2. Kosten-batenanalyse: Voer een grondige kosten-batenanalyse uit om de langetermijnvoordelen van de investering duidelijk te maken. Benadruk niet alleen het opvangen van het personeelstekort, maar ook de winst die de investering oplevert door verhoogde efficiëntie en vermindering van afkeur.
  3. Scholing: Door operators of productiemedewerkers tijdig en degelijk te scholen over het werken met de nieuwe technologie verklein je het kennisgat en vergroot je het draagvlak voor deze nieuwe manier van produceren.

Conclusie

Om concurrerend te blijven in de maakindustrie is een verhoging van de productiviteit nodig waarin je rekening houdt met. Operator-onafhankelijk produceren maakt menselijke tussenkomst in het productieproces overbodig.

Operator-onafhankelijk produceren kun je in verschillende stappen realiseren, waarin elke stap andere voordelen meebrengt en andere eisen stelt. Eventuele uitdagingen, zoals hoge investeringskosten en weerstand van personeel, kun je door deze stapsgewijze implementatie soepeler en vaak beter invoeren

Door vooruit te kijken naar de mogelijkheden die automatisering en technologie te bieden hebben, en hier tijdig op te anticiperen, zorg je dat jullie maakbedrijf concurrerend blijft, nu en in de toekomst.

50-image

Bronnen:

CBS, “Drie kwart van de ondernemers probeert productiviteit te verhogen”, 24 mei 2024,

https://www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2024/21/drie-kwart-van-de-ondernemers-probeert-productiviteit-te-verhogen

CBS, “Omzet industrie ruim 5 procent lager in het eerste kwartaal”, 24 mei 2024,

https://www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2024/21/omzet-industrie-ruim-5-procent-lager-in-het-eerste-kwartaal