Samen slim Towards the digital factory

Samen op weg naar een ‘digitale fabriek’

De telefoon gaat: een aannemer heeft een aantal staalprofielen nodig voor een schuifpui en diverse ramen. Graag leveren binnen twee weken. Tegelijkertijd komt er een mail binnen: een scheepsbouwer is bezig met een binnenvaartschip en wil graag zo snel mogelijk platen staal van verschillende dikte en vormen. Voor het metaalbedrijf dat bovenstaande orders zojuist heeft ontvangen, start nu het proces van planning en besturing. Welke order gaat eerst? Hoeveel platen staal zijn er nodig, van welke dikte en welke machines? Welke mensen kunnen wanneer worden ingezet? Daarnaast wil het bedrijf zo min mogelijk restmateriaal overhouden en de klanten zo snel en zo goed mogelijk kunnen bedienen.

Volgens Gerlinde Oversluizen, docent-onderzoeker bij de minor Lean/World Class Performance en projectleider van ‘Towards the digital factory’ zijn dit de uitdagingen waar met name veel productiebedrijven dagelijks voor staan. “Deze bedrijven produceren meestal een hoge variëteit aan producten in lage volumes. Ze werken volgens het principe van business-to-business. Ieder product is anders; ze maken wat de klant vraagt. De beheersbaarheid van de productie is complex en moet vaak worden bijgestuurd. En dat is nog niet alles! Een andere complexiteit voor de beheersing wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van een flexibel productiesysteem (FPS). Bij een metaalbedrijf heb je lasersnij- en kantmachines. Daarnaast heb je machines die kunnen frezen, boren én draaien. Deze FPS’en zijn in staat om een grote variëteit aan orders te verwerken.”

Enorm veel keuzes

Maar er zijn ook knelpunten. Dit soort machines heeft 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 ze vaak eisen aan de volgorde en de clustering van productieorders. “De hoeveelheid keuzes die gemaakt moeten worden is enorm. Welk product maken we eerst? Kunnen we dezelfde plaat voor verschillende orders gebruiken? Dat vraagt nogal wat van de mensen die ermee moeten werken.”

Onderzoeksproject Towards the digital factory

In het onderzoeksproject ‘Towards the digital factory’ wordt bekeken hoe dergelijke problemen getackeld kunnen worden door inzet van digitale technieken. Zo is een multidisciplinaire groep derdejaars engineering studenten bezig geweest om een praktijkdemonstrator te bouwen. Deze demonstrator is tijdens de kick-off van het project in maart vorig jaar gepresenteerd. Een succes, want het realtime digitaal zichtbaar kunnen maken van de status op de werkvloer bleek al extra stuurmogelijkheden te kunnen geven. Gerlinde: “De studenten hebben het fysieke productieproces in Lego-mindstorms (na)gebouwd. Als onderzoekers heeft dat ons enorm geholpen.”

Studenten op de werkvloer

Daarnaast waren studenten ook daadwerkelijk op de werkvloer te vinden. “Vier duo’s studenten hebben stage gelopen bij mkb’s uit ons partnernetwerk. Voorafgaand aan de stages zijn we bij de bedrijven langs geweest om samen te kijken wat een goede, praktische stage-opdracht zou kunnen zijn.” Op dit moment loopt er nog een afstudeerproject van twee studenten bij een metaalbedrijf uit het partnernetwerk. “Een fantastisch vervolgonderzoek.” Studenten verzamelen niet alleen data voor het project, maar gaan tijdens hun stage en afstuderen aan de slag met een concreet probleem. De reactie van het bedrijfsleven is zeer positief. “Bedrijven willen heel graag minorstudenten van Lean. Ze zijn heel praktisch bezig om een probleem aan te pakken, sámen met de mensen op de werkvloer.”

Mooi staaltje samenwerking

De stages van student Tom van Veen zijn een goed voorbeeld van een dergelijke praktische aanpak. Tom heeft het afgelopen jaar als minor student Lean/World Class Performance meegewerkt aan het onderzoek ‘Towards the digital factory’. “Toen hebben we gekeken naar de plannings- en besturingsorganisatie bij Verheij Metaal BV in Ulft. Doel is digitalisering van de fabriek, dus dat met behulp van computers de machines op de juiste en meest efficiënte manier gebruikt kunnen worden.”

Maar al snel kwam er een probleem om de hoek kijken en moesten studenten, docent Gerlinde en de directie van het metaalbedrijf opnieuw om de tafel. Wat volgde is een mooi staaltje van samenwerking tussen onderzoek, onderwijs en werkveld. Tom: “We kwamen samen tot de conclusie dat het onderzoeksdoel van dit project aangepast moest worden. Het was nog te vroeg om te denken aan ‘digitalisering van de fabriek’. De processen op de werkvloer moesten eerst worden aangepakt.”

Andere mindset

En precies dát is het vervolgonderzoek van de ambitieuze student Technische Bedrijfskunde. “De mensen op de werkvloer doen de dingen zoals ze dat al jaren doen. Dat gaat in hun ogen prima, dus waarom zou het anders moeten? Er is eerst een andere mindset nodig om de werkwijze te kunnen veranderen.” En dat betekent veel observeren en gesprekken voeren met de mensen op de werkvloer. “Ik stel heel veel ‘waarom’-vragen. Waarom doe je dit? Waarom krijgt die order voorrang? Dan worden dingen duidelijk; zo blijkt er soms sprake te zijn van verkeerde communicatie tussen afdelingen.” Verandering vergt tijd en vertrouwen, weet Tom inmiddels. “De werknemers van Verheij Metaal BV zijn oersterke plaatwerkers met een goed boerenverstand. Ze staan wel open voor verandering, maar alleen als dat écht nodig blijkt te zijn. Dan zeggen ze: we proberen het gewoon.”

Trots

“We waren al heel lang bezig met de driehoek onderzoek, bedrijfsleven en lectoraten, maar dat we de opdrachten van studenten nu écht kunnen koppelen aan het onderzoek is echt wel iets om trots op te zijn”, vertelt Gerlinde. “Daarnaast is de samenwerking met het werkveld verbeterd. Voorheen kwamen bedrijven zelf met een probleem; nu benaderen wij ons partnernetwerk om samen met studenten te kijken waar knelpunten zitten.” Ook de studenten zijn tevreden, zo bleek uit een eerdere evaluatie. “Vanuit de minor wordt deze aanpak erg gewaardeerd. Ik probeer als docent/onderzoeker de studenten bij te spijkeren op het vlak van Lean, maar in de praktijk blijkt of ze het echt begrepen hebben. En dat is leerzaam, voor alle partijen!”