Google en robots gaan de maakindustrie veranderen

Google, dat is toch die zoekmachine die ook zelfrijdende auto’s ontwikkelt? Ja en nee. Met de komst van het internet der dingen – Industrie 4.0 – wil Google ook een voet tussen de deur krijgen in de maakindustrie. Vinden we straks de killer applicatie voor smart industry op de servers van Google terug?

Het aandeel van IT en automatisering schommelt in de productiekosten van een machine rond de 30%. Dat gaat met de opmars van Industrie 4.0 – of The Internet of Things voor de Angelsaksische landen – toenemen naar 40%. De vergaande integratie van software in de machine tegelijk met de koppeling van alle componenten aan intelligentie in de cloud, schept voor machinebouwers echter heel nieuwe mogelijkheden. Dirk Prust, die op het Aachener Werkzeug Kolloquium over dit onderwerp sprak, ziet bijvoorbeeld de zichzelf bewakende machine realiteit worden. “Dat levert een beter gebruik van de machine op, een betere prognose en een gerichter onderhoud”, vat Prust drie belangrijke voordelen samen. Als je meer data verzamelt en erin slaagt deze te analyseren, vertaalt zich dat uiteindelijk in een hogere productiviteit en een stabieler proces. Fabrikanten zetten al de eerste stappen. Ott Jakob, fabrikant van speciale gereedschappen en spindels, zet IT-technologie in om de spindel bij een crash te beschermen. Zodra bepaalde krachten overschreden worden, komt in de spindel een magneetring los die de spindel beschermt. Chiron leest meer en meer data uit de besturing om hieruit al in een vroeg stadium af te leiden of een bepaalde component slijtage vertoont. “We willen van ongeplande uitval naar voorspelbare uitval. Componenten slijten, maar we willen voorspellen wanneer ze gaan uitvallen.”

Cloudapplicatie voor adaptief verspanen

Deze toepassingen zijn nog niet echt smart in de zin dat real time analyses plaatsvinden en machines volledig zelfstandig ingrijpen. Dat doet bijvoorbeeld wel Kistler, dat samen met National Instruments en het Werkzeugmaschinenlabor in Aken een sensorgebaseerd systeem ontwikkelt voor adaptieve verspaning. Sensoren meten tijdens de bewerking de krachten en sturen deze via het internet door naar een cloudapplicatie, waar de data worden geanalyseerd. Experts van een machinefabrikant kunnen dan als het ware via de cloud mee in het proces kijken en helpen het proces verder te optimaliseren. Professor Fritz Klocke van het WZL voorspelt de komst van labs on a chips, die in de machine real time bewerkingsvloeistoffen analyseren en op basis hiervan parameterinstellingen aanpassen. Dat schept bijvoorbeeld mogelijkheden om meer tegen de maximale grenzen van een machine aan te werken. Fritz Klocke: “Kwaliteit staat voorop. Dan brengt men liever de productiviteit terug. Daarom investeren we in reserves in machines om onder onzekere omstandigheden toch kwaliteit te kunnen leveren. Als we die reserves bruikbaar maken, hebben we al veel gewonnen.”

Apps worden de kennisbronnen

Daadwerkelijk de mogelijkheden van Industrie 4.0 verkennen, zal pionierswerk van de machinebouwers vereisen. En omdat het vaak om middelgrote en kleinere bedrijven gaat, zullen de ontwikkelingen wellicht minder snel gaan dan nu misschien gehoopt wordt. Vooral op het snijvlak van proces en machine moet nog veel gedaan worden om modellen te ontwikkelen die in de praktijk inzetbaar zijn. Want met name als je in de verspaning de grenzen opzoekt, gaan aspecten als stabiliteit, afwijkende positie van het tool center point en effecten daarvan op de oppervlaktekwaliteit een grote rol spelen. Dat moet meegenomen worden in de virtuele modellen. En zover is de industrie nog niet. Dat apps en cloud computing doordringen in de verspaning, is voor professor Gunther Schuh van het WZL niet een kwestie van of maar van wanneer. Hij gaat er vanuit dat binnen enkele jaren machinebouwers hun technologie niet langer zomaar met een machine mee leveren. Die zal beschikbaar worden gesteld via apps, die de klant naar eigen believen kan kopen. Hij denkt dat klanten van machinefabrikanten best bereid zullen zijn hiervoor te betalen, als ze daarmee tien of twintig procent meer productiviteit uit hun machine kunnen halen. “De gebruiker moet leren van zijn eigen data. Daar ligt een enorm potentieel.”

Complexiteit beheersen

Deze ontwikkelingen gaan wellicht ook heel nieuwe spelers opleveren in deze sector. Google heeft bijvoorbeeld de afgelopen jaren meerdere robotbedrijven gekocht. Waarom: omdat ook robots meer en meer aangestuurd worden op basis van data, verzameld door sensoren en geanalyseerd met intelligente algoritmen. En dat is het speelveld waar Google actief op is. “Google en robots gaan de business ingrijpend veranderen”, voorspelt Peter Kreusser. Hij leidt bij Siemens de afdeling die de machinebouwers adviseert. De 4e industriële revolutie – daarom spreken de Duitsers over Industrie 4.0 – zal niet morgen of overmorgen een feit zijn. Maar Kreusser is overtuigd dat er een paradigma verschuiving aankomt. “Over tien jaar zullen we verrast zijn hoe snel alles is veranderd.” In de maakindustrie gaat het namelijk om personalisering en regionalisering. China is niet meer de fabriek voor de rest van de wereld. Producten worden meer en meer afgestemd op de klant. Dergelijke producten ga je dus regionaal produceren. Dat leidt tot nog meer complexiteit. “Wie die economisch kan beheersen, heeft een concurrentievoordeel”, aldus Kreusser op het MAV Innovationsforum in Böblingen. Complexiteit is voor veel bedrijven een valkuil, omdat ze niet weten hoe hier op een goede manier mee om te gaan. Precies hiervoor gaat Industrie 4.0 in zijn ogen de oplossing bieden. Nu is namelijk IT kostbaar en mede daardoor veelal te zeer standaard. Kreusser denkt dat de automatisering zoals we die vandaag kennen, met ERP- en MES-systemen, vervangen gaat worden door apps waarmee je functionaliteit in huis haalt die je dit moment nodig hebt. Dat is een kans, maar tegelijkertijd een risico. De partij die de dienst aanbiedt, verdient straks het geld. Niet de bouwer van het hardware platform. “Daarom koopt Google robotfabrikanten, Google wil een besturingssysteem maken dat platformonafhankelijk werkt. De functies die je koopt, komen van Google.”

Dit artikel is gepubliceerd in het Jaarboek Verspanen 2015