Industrieel iot grote kans voor Brainport en Nederland

Binnen het High Tech Systems Center van de Technische Universiteit Eindhoven werken Georgo Angelis en Tycho Sonnemans aan een consortium van industriële partners en kennisinstellingen rondom het industriële internet of things (iiot). Aan Mechatronica&Machinebouw vertellen ze over de uitdagingen, oplossingen en plannen.

Alexander Pil
21 maart

‘In de consumentenmarkt zien we producten zoals slimme thermostaten en lampen, en in e-commerce beïnvloeden artificial intelligence en iot het koopgedrag van consumenten. Maar in de hightechsector is er nog veel te winnen voor wat betreft slimme en genetwerkte machines’, volgens Georgo Angelis, fellow bij het High Tech Systems Center (HTSC). ‘De urgentie wordt niettemin gevoeld; ieder zichzelf respecterend bedrijf heeft een digitale agenda.’

Veel organisaties draaien inmiddels hun eerste pilots, maar het is tijd om op te schakelen, vindt Angelis. ‘We zitten nu in de beginfase, maar de explosie komt eraan. We staan aan de vooravond van nieuwe ecosystemen waarin machines met elkaar verbonden zijn en die de oude, vertrouwde relaties in de waardeketen op hun kop zetten’, zegt hij. ‘Dat levert nieuwe businessmogelijkheden op voor bedrijven die snel kunnen schakelen.’

‘Bedrijven lossen dezelfde precompetitieve problematiek rond iiot individueel op’, zegt HTSC-fellow Georgo Angelis. ‘Dat is zonde.’

Technisch en organisatorisch zijn er echter nog heel wat uitdagingen om de switch naar het industriële internet of things (iiot) te maken. ‘Om te beginnen, moet je je systemen voorzien van sensoren of echt gebruikmaken van de data die je toch al binnenhaalt door ze in de cloud beschikbaar te maken’, aldus Angelis. ‘Daarna is het zaak dat je een relatie legt tussen die data en je key performance indicators zodat je weet waar er wat te halen valt. Vervolgens kun je een slimme service ontwikkelen, bijvoorbeeld om efficiënter te produceren of om je onderhoud beter te voorspellen.’

Rollen veranderen

Het HTSC krijgt veel vragen uit de industrie over procesoptimalisatie. ‘Hoe kan ik met alle data in de hand mijn proces verbeteren? Er zijn zo veel knoppen waaraan ze kunnen draaien, dat ze het overzicht verliezen. Wij kunnen ze daarbij helpen’, vertelt Angelis. HTSC-programmamanager Tycho Sonnemans vult aan: ‘Als je dat eenmaal weet, is de volgende stap om in te grijpen in het productieproces. Daarvoor zijn de randvoorwaarden vaak niet ingevuld, bijvoorbeeld omdat de machines van verschillende leveranciers niet goed met elkaar praten, en kun je nog niet optimaal aansturen. Dat is de puzzel die je moet leggen. Om grip op je bedrijfsvoering te behouden, moet je bovendien goed nadenken over wie je toegang geeft tot alle data. Je wilt snappen wat een onderhoudsleverancier doet als je hem van gegevens voorziet en hoe je dat organisatorisch goed kunt inrichten.’

Renishaw

Sonnemans gaat verder: ‘We gaan van lineaire ketens naar dynamische netwerken waar componenten op en neer tussen leveranciers gaan en verschillende paden kunnen afleggen. Dienstverleners spelen daarin een steeds prominentere rol. Wat betekent dat voor de machtsverhoudingen in de markt? Dat is heel spannend. Door data te delen, kun je processen slimmer organiseren, goedkoper produceren of op een andere manier waarde toevoegen, maar hoe ga je die opbrengsten verdelen? En wat is je nieuwe rol in het netwerk? Ben je niet ineens overbodig?’

‘We gaan van lineaire ketens naar dynamische netwerken waarin componenten verschillende paden afleggen’, aldus programmamanager Tycho Sonnemans.

Daarnaast heeft het iiot ook impact op de processen binnen de bedrijfsmuren. ‘Als je alles monitort, zie je wanneer medewerkers pauze hebben genomen en wie er het meest efficiënt werkt’, vertelt Sonnemans. ‘Dat kan als een bedreiging worden ervaren waardoor technologieën soms verkeerd worden gebruikt of zelfs worden gesaboteerd. We hebben op de TUE onderzoekers die kijken naar mens-machine-interacties en wat het betekent om nieuwe technologieën op de werkvloer te introduceren.’

Keuzestress

Het HTSC constateert een wildgroei aan communicatieprotocollen. ‘Uiteindelijk lukt het altijd wel om twee machines aan elkaar te knopen, maar het is altijd weer een inspanning om het te integreren, te testen en te beheren’, weet Sonnemans. ‘Dat wordt steeds complexer omdat er meer technologieën komen en omdat de organisaties – zeker in Nederland – te klein zijn om zelf een standaard in de markt te zetten. Om Smart Industry van de grond te krijgen, is zo’n standaard echter wel essentieel.’

Die wildgroei zorgt voor keuzestress, constateert Sonnemans. ‘Je komt er zelden onderuit om meerdere technologieën te combineren, maar hoe bouw je die stack op? Innovatiecyclussen gaan razendsnel. Binnen een paar jaar kunnen oplossingen volledig veranderen. Hoe zorg je ervoor dat je steeds de beste optie kiest? De techniek is niet de beperking; het zit hem in de stabiliteit in de techniek. Bedrijven moeten collectief een keuze maken.’

‘We kijken daarbij vaak naar onze Oosterburen, die Industrie 4.0 hoog op de agenda hebben staan’, vertelt Angelis. ‘In Duitsland is de auto-industrie heel groot. Dat is toch een andere tak van sport dan onze hightechsector. Het is dus niet verstandig om alles maar klakkeloos over te nemen, want we hebben hier zeer waarschijnlijk een andere standaard nodig. Met de universiteit zitten we midden in die verkenning.’

‘De moeilijkheid is dat je standaarden zoekt op allerlei niveaus, van gegevensuitwisseling tot mechanica en middleware’, vult Sonnemans aan. ‘Uiteindelijk wil je dat het over de hele linie aansluit. Of je moet het slim ontkoppelen en dat is een ingewikkelde opgave. Het is een hobbel waar we met z’n allen overheen moeten.’

Tien starters

De grote spelers in de regio zijn allemaal al bezig met iiot. ‘Philips, NXP, Nexperia, ASML, Thermo Fisher’, somt Angelis op. ‘Ze zitten vaak in een vergelijkbare fase en met dezelfde uitdagingen. Voor een deel wordt dezelfde precompetitieve problematiek individueel opgelost.’ Dat is zonde, vindt hij, omdat bedrijven vaak opnieuw het wiel uitvinden. ‘Natuurlijk praten ze wel met elkaar, maar dat zou een stuk constructiever en meer gecoördineerd kunnen.’

Het HTSC zet daarom een consortium in de steigers om alle belanghebbenden samen te brengen rond fundamenteel en praktijkgericht onderzoek. Angelis en Sonnemans zijn met verschillende partijen concreet in gesprek, maar vinden het nog te vroeg om namen naar buiten te brengen. Het plan is om te starten met ongeveer tien deelnemers die verschillende rollen in de keten hebben. Naast de TUE zijn dat sowieso ook TNO en Fontys. Angelis: ‘Daarmee hebben we een sterke link naar de industrie en zijn gelijk de korte en de langere termijn afgedekt.’ Het consortium is zeker niet beperkt tot die tien starters. ‘Het moet een samenwerking worden die zichzelf in stand houdt’, legt Angelis uit. ‘Er is zeker ruimte voor meer partijen – ook en vooral mkb’ers – om zich aan te sluiten.’

Sonnemans betoogt dat het HTSC uitstekend gepositioneerd is om de kar te trekken. ‘We zijn zeer multidisciplinair, hebben veel mechatronische kennis, maar ook expertise in computerwetenschappen en technische natuurkunde. Het HTSC brengt al die kennis bij elkaar. We werken bijvoorbeeld aan nieuwe sensortechnieken, datacommunicatie, low-latency en herconfigureerbare netwerken, en hardwareoptimalisatie voor zwaardere simulaties en modellering.’

Het Eindhovense onderzoek richt zich ook op hoogvolumedataverwerking. ‘Dus richting artificial intelligence’, verduidelijkt Angelis. Het HTSC heeft vergevorderde plannen om een apart consortium op te zetten rond ai in hightech systemen. ‘Ai wordt al veel gebruikt voor bijvoorbeeld persoonlijke advertenties of andere consumententoepassingen. In de hightech liggen er ook volop mogelijkheden. We zijn een verkenning gestart door alle relevante onderzoeken op de TUE in kaart te brengen. Daarbij laten we ons graag inspireren door vragen vanuit de industrie en zoeken we de samenwerking.’