De digitalisering van de fabriek gaat meer veranderen dan de introductie van eentjes en nullen. ‘De produceermacht van grote spelers wordt gebroken, businessmodellen zullen veranderen’, stelt prof.dr.ir. Egbert-Jan Sol, de man die bezig is met het opzetten van Fieldlabs.

Dertig jaar geleden werkte prof.dr.ir. Egbert-Jan Sol bij Philips aan Computer Integrated Manufacturering en de standaard voor de Programmable Logical Controler, de ‘schakelkast’ waarmee informatie een machine aanstuurt. ‘Ik constateer dat de processen in de industrie op dit ogenblik niet wezenlijk veranderen, terwijl de wereld om ons heen van vernieuwing is geëxplodeerd. Pas nu beginnen ICT en de fabriekswereld echt bij elkaar te komen.’

De gretigheid is te horen in de woorden van Sol. Wat is er mooier dan dat hij nu als lid van het Nederlandse programmabureau Smart Industry actief mag bijdragen aan die integratie van het digitale en fysieke? ‘De fase waarin we nu zitten, zie ik zo: eerst begonnen we met een tekenbord, toen kwam computer aided design, dat gingen we vervolgens intensiever gebruiken en werd goedkoper, en daarna volgt het aanpassen van de werkprocessen. Op dat punt staan we nu.’

Sol was jarenlang directeur High Tech Systemen en Materialen van TNO en heeft sinds de laatste reorganisatie van het instituut een vrije functie binnen de directie van TNO Industry. ‘Laat mij maar Smart Industry doen, heb ik toen bepleit.’ Sindsdien is hij bezig met het opzetten van Fieldlabs, samenwerkingsverbanden waarin bedrijven, onderzoeksinstellingen en opleidingen samen aan de slag gaan om die nieuwe werkprocessen in de praktijk te brengen.

Wie Sol een beetje kent, weet dat hij niet met een onderwerp aan de slag gaat voor hij eerst zelf een beeld ontwikkelt van hoe de toekomst eruitziet. Hij heeft zijn toekomstbeeld de Metropolitan Additive Manufacturing Achitecture genoemd.

‘De productie gaat weer terug de stad in. Je begint met warehousecontainers waarin chips en andere onderdelen voorradig zijn. Vervolgens heb je een container waarin je metaal, keramiek en plastic kunt printen, een robot plaatst er de gewenste chip in en het product is klaar. Je krijgt dus een soort copyshop voor het maken van een product.’ In het toekomstbeeld van Sol is de fabriek opgebouwd uit modules, die allemaal een bepaalde, via internet verbonden productie-eenheid bevatten, zoals een 3D-printer, een CNC-machine, een assemblagerobot en een testeenheid. Daarmee zijn allerhande configuraties te maken, net naar het type product dat nodig is. Moet de fabriek uitgebreider zijn, zet dan twintig van die modules naast elkaar. De klant download van internet de tekening van het voorwerp, hij kijkt waar er productiecapaciteit is, en vier uur later heeft hij het product in huis.

Egbert-Jan Sol (foto Bart van Overbeeke)

‘Dit model betekent dat de produceermacht van grote spelers wordt gebroken, en dat geldt ook voor de ontwerpmacht. Straks krijg je apps waarmee je als consument zelf aan de slag kunt. Of iemand zet een goed design met bijbehorend productierecept op internet en kan de hele wereld bedienen. Businessmodellen gaan dus veranderen. Dit betekent dat elke producent zich de vraag moet stellen: waar ga ik straks mijn geld mee verdienen? Is dat nog met het maken van dingen of is dat met het leveren van service? Een bedrijf als Océ raakt steeds meer geïnteresseerd in hoe de klant de kopieermachine gebruikt om de machine tijdens de levensduur op maat aan te passen voor de klant. Of neem de kassen in het Westland. Men is daar nu bezig met robots voor het plukken. Maar het wezenlijke thema daar is dat er een herstructurering van de tuinbouw nodig is. Blijven we komkommers en paprika’s produceren of moet het Westland zich gaan toeleggen op de productie van kassen omdat elke stad straks zijn eigen landbouw heeft? En wordt dat een automatische kas, die met zijn energie helemaal zelfvoorzienend is?’

Al die automatisering klinkt prachtig, maar blijft er in die toekomstfabriek of -kas nog wel plek voor een werknemer? ‘Bij productie ben je altijd bezig met kostenreductie. Kan ik mijn product simpeler maken, kan ik met minder materiaal toe, kan ik productiestappen weglaten? Dat continu verbeteren, zeg maar het doorlopen van de leercurve, is mensenwerk. Dat kan een machine niet. Je hebt dus altijd mensen nodig die het proces begrijpen en die het kunnen verbeteren. Wat herhaalbaar is, kun je automatiseren, maar dat lerend vermogen blijft mensenwerk. Tegelijkertijd staat de markt ook niet stil. Er ontstaan nieuwe behoeften, mensen stellen andere eisen, dus daar zal je je productieproces op moeten aanpassen. Denk maar aan hernieuwbaar gebruik van materialen. Willen we dat goed voor elkaar krijgen, dan vereist dat ontzettend veel creativiteit.’

Integratie van de digitale en de fabriekswereld kan niet zonder ontwikkeling van standaards, het opzetten van databases met producten en productievoorschriften. ‘Mijn zorg is dat we in onze contreien wel goed zijn in het maken van productieapparatuur, maar niet in databeheer. Als we niet oppassen, dan gaat straks Apple of Google dat doen, en kunnen die bedrijven per transactie 30 % van de waarde opstrijken. We moeten dus slimme constructies opzetten, zodat degenen die de data leveren er ook mede-eigenaar van zijn. Een goed voorbeeld is te vinden in de medische wereld. Daar hebben huisartsen een landelijk informatienetwerk in eigen beheer. Derden kunnen er gebruik van maken, maar het netwerk stelt de voorwaarden.

Bij het Fieldlab Smart Diary Farm zijn de melkveehouders nu ook bezig om voor het beheer van hun data over de koe een soortgelijke constructie te maken.’ Wat moeten die Fieldlabs gaan doen? ‘Het zijn relatief fluïde omgevingen waar verschillende partijen aan de slag gaan rond een bepaald thema. Dat is niet gebaseerd op een vast contract, maar louter op basis van vertrouwen. Ik wil bepaalde kennis ontwikkelen, jij hebt daar ook belang bij, dus als we dat samen doen, bereiken we meer dan ieder voor zich. Je kunt ze ook Living Labs noemen. Het is een vorm die past bij het huidige tijdsgewricht.’ Als voorbeeld noemt hij het Fieldlab Smart Bending Factory waar plaatbewerkingsbedrijven als 247TailoSteel hun techniek naar een hoger plan willen brengen.

Vorig jaar kreeg Sol 55 aanmeldingen voor de Fieldlabs. ‘Ook aan het aantal deelnemers van bijeenkomsten merk ik dat het onderwerp leeft.’ Uiteindelijk werden er tien geselecteerd. Het verst is het Fieldlab Regions of Smart Factory, dat met robots en andere vormen van automatisering kleine series rendabel wil produceren. Deelnemende bedrijven zijn onder meer Philips Drachten, Fokker Hoogeveen, Ten Cate en de producent van headsets Plantronics. ‘Elke stap in het productieproces gaan ze meten. Is er een afwijking, dan zorgt de software dat de machines zich zo aanpassen dat er toch een goed product uit komt. Het achterliggende idee van dit Fieldlab is om in Noord-Nederland bedrijven te krijgen die in staat zijn om dit soort mechanische automatisering tot stand te brengen.’

Andere voorbeelden van Fieldlabs zijn de Digitale Fabriek met onder meer Brainport Industries die tot doel heeft om de hele keten van toelevering naadloos digital op elkaar aan te sluiten, de Fieldlabs Multi-materiaal 3D printen en de Secure Connected Systems Garden, gericht op veilige data-uitwisseling. Verder hebben Fokker en NLR onlangs hun Automated Composite Manufacturing Pilot Plant geopend, een proeffabriek voor de robotisering van de productie van composieten onderdelen. ‘De vellen met de koolstofvezels moeten voor elk product op een specifieke manier worden gestapeld. Wil je dat kosteneffectief kunnen doen, dan heb je automatisering nodig. NLR en Fokker stellen de Pilot Plant ook open voor andere bedrijven.’

Sol stopt ook veel energie in het betrekken van de beroepsopleidingen bij de Fieldlabs. ‘Een van onze grootste uitdagingen is dat oudere werknemers hun pensioen niet gaan halen als ze alleen maar hetzelfde blijven doen. Dus ook iemand van zestig moet cursussen doen. Tegelijkertijd weet je dat als mensen bang zijn voor nieuwe technologie, ze vrezen voor hun baan en hun hakken in het zand zetten, zeker als het met de nieuwe technieken snel gaat, en dat gaat het. Je moet mensen dus de tijd gunnen om met die nieuwe technieken om te gaan. Laat ze een vrijdagmiddag met een Baxter-robot spelen, dan gaan ze zelf nadenken hoe ze die kunnen gebruiken. Dus confronteer hen er niet ineens mee, maar geef ze de ruimte om ermee te leren omgaan. Dat gaan we in de Fieldlabs ook doen: niet alleen jongeren opleiden, maar zeker ook de oudere generatie.’