Toward the digital factory

Veel MKB-bedrijven worstelen met het realiseren van korte, betrouwbare doorlooptijden van hun productie. Zij geven aan dat de ‘beheersbaarheid’ van productie complex is: vaak moet bijgestuurd worden. Deze bedrijven produceren meestal een hoge variëteit aan producten in lage volumes. Deze variëteit maakt de beheersing complex. Een andere complexiteit voor de beheersing wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van flexibel geautomatiseerde machines (ook wel FPS Flexibele Productie Systeem).
FPS-en zijn in staat om op efficiënte wijze een grote variëteit aan orders te verwerken. Ze hebben echter ook complicerende kenmerken voor de beheersing. Ze hebben vaak een grote capaciteit waardoor ze verschillende soorten klanten, oftewel waardestromen, kunnen bedienen. Dit maakt het lastiger om waardestromen onafhankelijk van elkaar te besturen. Verder stellen FPS-en vaak eisen aan de volgorde en de clustering van productieorders. Een slechte mix kan zorgen voor aanzienlijke efficiency-verliezen. FPS-en vragen om een intelligente planning en besturing van de productieorders.
In de literatuur én in het voorbereidende KIEM-project dat we hebben uitgevoerd, komt naar voren dat digitale ontwikkelingen het mogelijk moeten kunnen maken om, in complexe omgevingen, de waardestromen beter te plannen en besturen. Een zorgvuldige ontwikkeling van digitale ondersteuning, en inbedding hiervan in het bedrijf, is nodig om daadwerkelijk kortere en betrouwbare doorlooptijden binnen het MKB te kunnen realiseren.
In het onderzoek zullen we een aanpak én demonstrators ontwikkelen waarmee we kunnen laten zien hoe digitale ondersteuning kan helpen in de uitdagingen van de MKB-bedrijven. Hier zullen concepten als het gebruik van Digital Model, Digital Shadow en/of Digital Twin een duidelijke rol spelen. In deze concepten wordt de werkelijkheid in real time ‘gekopieerd’ in simulatiemodellen waarmee het effect van mogelijke besturingskeuzes voorspeld kunnen worden.
Dit onderzoek ondersteunt het MKB om verstandige stappen te nemen in de richting van de ‘digitale fabriek’ waarmee korte en betrouwbare doorlooptijden gerealiseerd kunnen worden.

Eindrapportage

Mkb-maakbedrijven hebben moeite om zich aan te passen aan de verdergaande Mass customization, De gevolgen hiervan zijn zichtbaar in verminderde leverbetrouwbaarheid. Mass customization veroorzaakt een complexe sturing van de productie. Productie optimalisatie vindt vaak lokaal per processtap plaats. Deze lokale optimalisaties zijn terecht maar werken elkaar in het gehele proces tegen. In dit project ontwikkelden we mogelijkheden om integraal te optimaliseren in plaats van lokaal of centraal. We hebben de eerste stappen gezet om deze integrale optimalisatie te ondersteunen met een digital twin
Het project resulteerde in volgende deliverables:
1. Technische en organisatorische randvoorwaarden voor digital twinning in de productieplanning en -besturing.
2. Procesmapping methode waarmee naast de processtappen ook de digitale ondersteuning en de inbedding in de plannings&besturings hiërarchie in kaart brengt.
3. Scan die de readiness voor digital twinning van een bedrijf in kaart brengt.
4. Praktijk demonstrator waar we inzichten verzamelden over:
- (Real time) Data ontsluiting en validatie
- Simulatie modelbouw voor productieprocessen
en de aansluiting hiervan op real time data
5. College, webinar en blog materiaal met betrekking tot digital factory en digital twinning