Industrie 4.0 en IT 4.0

Industrie 4.0 en IT 4.0
Volgens de Duitse overheid staan we aan de vooravond van een vierde industriële revolutie. Een revolutie waarin IT een allesbepalende rol speelt. Een wereld waarin alles ‘connected’ zal zijn. De mogelijkheden lijken grenzeloos. Het betekent wel een radicaal andere IT-organisatie… Bent u er klaar voor om hierin als IT-specialist een belangrijke rol te spelen? Is uw organisatie er klaar voor?
Met het grote programma ‘Industrie 4.0’ zetten de Duitse overheid, Duitse bedrijven en Duitse onderzoeksinstellingen in op een toekomst waarin nieuwe technologie, waaronder internet in het bijzonder, een centrale rol speelt. Internet of Things als facilitator voor onderlinge communicatie tussen machines, goederen en onderdelen, waardoor processen totaal anders zullen gaan lopen. Via het Duitse Ministerium für Bildung und Forschung (BMBF) worden publieke en private onderzoeksmiddelen ingezet op het thema ‘Industrie 4.0’, dat volgens de Duitse overheid de markt voor de toekomst zal zijn. De voorzitter van de Stuurgroep Industrie 4.0, Siegfried Dais, geeft als visie voor Industrie 4.0 dat internet en communicatietechnologie een vierde industriële revolutie zullen ontketenen. Nieuwe technologieën gebaseerd op internet zullen ervoor zorgen dat machines, goederen en onderdelen met elkaar kunnen communiceren. Het ‘Internet of Things and Services’ dat hierdoor ontstaat, heeft gevolgen die voor een deel nog buiten ons huidige bevattingsvermogen liggen. Het gaat om een paradigmawijziging die logistieke ketens, de grenzen van organisaties, en de productiemethoden van goederen en diensten radicaal zal veranderen. De impact hiervan is vergelijkbaar met eerdere industriële revoluties (figuur 1) .
 
Figuur 1. De vier industriële revoluties (DFKI 2011)
 
Real-time beschikbare informatie
Aan de basis van deze paradigmawisseling staat de real-time beschikbaarheid van informatie over klanten, goederen en machines voor iedere betrokkene. Door deze nieuwe voortdurend beschikbare informatie ontstaan netwerken die de grenzen van de onderneming overstijgen. Netwerken die zelforganiserende kenmerken zullen hebben en die ervoor zorgen dat voortbrengingsprocessen in organisaties radicaal zullen veranderen.
Volgens Dais is het zeer waarschijnlijk dat de wereld van productie steeds meer ‘networked’ wordt, tot het moment dat alles interconnected is met alles. Dit lijkt ook sterk op het onderliggende concept van Internet of Things, ook daar gaat het erom dat alles met alles kan praten. Maar Siegfried Dais trekt het nog breder; van consument naar de productie en maakindustrie, waarbij het product zelf onderdeel wordt van de procesketens. Met alle mogelijkheden (en complexiteit) van dien. Netwerken en processen zijn nu nog vaak beperkt tot de grenzen van een onderneming, maar in het Industrie 4.0-scenario zullen deze grenzen van een bedrijf niet meer bestaan. Interconnectie wordt het kernbegrip in deze nieuwe economie. Nieuwe organisatieconcepten zullen ontstaan waardoor zaken die al lang voorspeld werden eindelijk mogelijk worden:
• Mass customiziation: Het combineren van massaproductie met de mogelijkheid om een product specifiek toe te snijden op de individuele klant;
• Ketenintegratie: Productie en onderhoud van producten en diensten kunnen door de hele keten heen anders georganiseerd worden: het einde van de tussenhandel. Hiermee zullen grote logistieke voordelen behaald worden en dat niet alleen bij de verkoop van een product, maar dit zal gelden voor de hele levenscyclus van een product/dienst;
• Decentraal en centraal tegelijkertijd: Klassieke indelingen van organisaties gaan op de schop, dankzij de beschikbaarheid van de informatie kan een organisatie tegelijkertijd én centraal én decentraal georganiseerd zijn; • Klant centraal: Door slimme analyse van de beschikbare informatie (big data) kan ingespeeld worden op additionele klantbehoeftes en klantwensen.
 
De Duitse bondskanselier Angela Merkel krijgt in Siemens’ Amberg-fabriek uitleg over Industrie 4.0. Producten communiceren hier met machines en alle productieprocessen worden beheerst door IT.
 
‘Herr der Data’
Op basis van het voorbeeld in het kader is ook gelijk duidelijk waarom de Duitse overheid en industrie zo zwaar inzetten op deze vierde industriële revolutie: als grote speler in de maakindustrie hebben zij er een groot belang bij. Landen (Nederland?) en ondernemingen die het moeten hebben van de (tussen)handel hebben met deze ontwikkeling stof tot nadenken. Wat is hun toegevoegde waarde in de keten? Bedrijven die slim klanteninformatie kunnen destilleren uit de beschikbare data, deze goed weten om te zetten in informatie voor de klanten en voor zichzelf, kunnen enorme productiviteitswinsten behalen en veel klantgerichter handelen. Producten (zoals kleding) kunnen bijvoorbeeld getest worden op beschikbare 3D-informatie van de klant. Bovendien grijpt dit in op de hele leveringsketen. Voorraden kunnen tot een minimum worden beperkt en schakels in de keten worden uitgeschakeld. In plaats van containerschepen te gebruiken, overslag naar vrachtauto’s en complexe logistieke handelingen op een bedrijfsterrein, worden pakketten wellicht straks rechtstreeks per drone bezorgd. Bedrijven moeten ‘Herr der Data’ worden, zoals de Duitsers zo mooi zeggen. Concurrentievoordeel door informatievoorsprong. Maximale flexibi liteit op basis van informatie ‘aan de bron’. Het Duitse Industrie 4.0-programma richt zich hierbij nadrukkelijk op de gevolgen van IoT voor het industriële proces en de leveringsketens. De focus ligt logischerwijs dan ook op ‘smart factories’.
The Network Society
Het lijkt erop dat met al deze ontwikkelingen het al in 2005 door Castells geïntroduceerde concept van ‘The Network Society’ daadwerkelijk vorm gaat krijgen. Een samenleving waarin sociale structuren en activiteiten van organisaties georganiseerd worden rond informatieve netwerken. De diffusie van netwerken en informatietechnologie zal de manier van werken, de producten en diensten, maar dus ook de leveringsketens en productie ingrijpend veranderen.
IT 4.0
Vanzelfsprekend zal Industrie 4.0 grote gevolgen hebben voor de organisatie van de IT in vele organisaties. De organisatie van IT loopt als zeer jonge industrietak qua volwassenheid in bedrijfsvoering nog ver achter bij de ervaringen in de industrie. Terwijl de IT-organisatie zich moet voorbereiden op een totaal nieuwe rol in een wereld waarin alle producten en diensten altijd verbonden zullen zijn, data altijd online real-time beschikbaar zal zijn voor alle schakels in de leveringsketens, en systemen zelf acties zullen initiëren, worstelen veel IT-organisaties nog met het op een juist niveau invulling geven van de verwachtingen in een IT 3.0-, of zelfs een IT 2.0-wereld (figuur 2) .
Figuur 2. De ontwikkeling van IT 1.0 naar 4.0
 
Waar IT zich in de eerste jaren (IT 1.0) manifesteerde met zeer degelijk werkende puntoplossingen die meestal op mainframecomputers draaiden, zorgde de opkomst van de pc als snel tot een onhoudbare situatie: iedereen kreeg een eigen systeem, maar hoe werkte dat nog samen? Integratieproblemen alom. Dit leidde tot de opkomst van controlled IT (IT 2.0), waarbij de procesmodellen (zoals ITIL) zorgden dat het geheel met elkaar kon en bleef werken. Hoewel veel van de verworvenheden van deze periode nog steeds valide zijn en nog steeds werken, is inmiddels onder invloed van internet een servicemodel volwassen geworden waarbij alle computersystemen met elkaar verbonden kunnen zijn en selfservice de norm is geworden (IT 3.0).
Maar zoals gezegd, ook de IT-organisatie staat onder invloed van Industrie 4.0 grote veranderingen te wachten. Een IT 4.0-organisatie zal zich kenmerken door een gridstructuur, waarbij op elke knoop in het rooster toegevoegde waarde wordt gecreëerd en als dat niet zo is, deze knoop vrijwel direct wordt omzeild (of zelfs wordt uitgeschakeld). Dit past bij de ingebedde, impliciete waarde die IT heeft in Industrie 4.0. Alles is IT of heeft een IT-component, waarbij alle informatie over grenzen van mensen, afdelingen, organisaties en zelfs ketens heen beschikbaar is en data van iedereen is.
Chaordisch
Dit vraagt om een totaal andere structuur en werkwijze. De volledig voorschrijvende IT-organisatie – noem het de wereld van ITIL – zal niet meer passen. Anderzijds zal het volledig loslaten van de IT-structuren leiden tot chaos. De IT 4.0-organisatie zal chaordisch werken, zowel binnen de knooppunten van het grid, als tussen de knooppunten. Wij hanteren hiervoor de term chaordisch, zoals deze door Dee Hock is geïntroduceerd. Het is de structuur van een zelfsturend organisme, organisatie of systeem dat de karakteristieken van orde en chaos harmonieus combineert, zodat het snel veranderende businessprocessen kan blijven volgen zonder discontinuïteit en met voldoende flexibiliteit om in te spelen op de vragen vanuit de wijzigende omstandigheden (figuur 3) .
Figuur 3. Chaordisch werken
 
Uitdagingen voor de CIO 4.0
De mogelijkheden lijken grenzeloos en eindeloos, maar de uitdaging is groot. Zeker voor CIO’s (figuur 4) . Hoe gaan zij inspelen op deze veranderende rol van de inzet van IT in het primaire bedrijfsproces? Hoe om te gaan met de onbegrensde mogelijkheden aan de ene kant, en de nu vaak al grote uitdaging waarvoor zij geplaatst worden om de huidige complexe omgevingen draaiende te houden? Dit is de ‘balancing act’ waar zij voor komt te staan in de komende jaren. Enerzijds heel veel nieuwe mogelijkheden vanwege de interconnectie en de enorme hoeveelheid aan nieuwe data. Anderzijds een berg legacy. We weten hoe moeilijk het al is om zelfs binnen één bedrijf de interoperabiliteit van automatiseringssystemen voor elkaar te krijgen. Laat staan dat we dit over de grenzen van organisaties voor elkaar gaan krijgen. Bovendien zijn IT-systemen vaak nog niet stabiel. Daarbij is het regisseren van deze netwerken zeer complex en zal de hoeveelheid data exponentieel toenemen. Om dit te kunnen beheersen zal de CIO het IT-landschap verregaand moeten vereenvoudigen en standaardiseren om het beheersbaar te houden. ‘Simplify’ is hierbij zijn adagium.
 
Figuur 4. Agenda CIO 4.0
 
Vanzelfsprekend zijn er ook grote uitdagingen waar het gaat over vertrouwelijkheid en integriteit van al deze informatie. Wie is eigenaar van wat? En welke informatie mag gedeeld worden en welke juist niet? ‘Secure’ zal hoog op de agenda van de CIO’s moeten staan om te voorkomen dat zij niet struikelen over een beveiligingslek waarmee vertrouwelijke data op straat komt te liggen. En dit zijn nog slechts de uitdagingen op het vlak van de ‘techniek’, de uitwerking.
Grote uitdagingen zijn er op het vlak van integratie van business en IT. IT wordt integraal onderdeel van de bedrijfsvoering. Sterker nog, zoals al aangegeven wordt IT integraal onderdeel van de producten en diensten zelf. Organisaties zullen ingrijpend veranderen als gevolg van deze nieuwe ontwikkelingen. Grenzen van de organisatie verdwijnen, leveringsketens worden compleet anders ingericht, waarbij traditionele schakels in de keten worden overgeslagen.
Organisaties zelf worden ‘virtueel’ en de keten ‘chaordisch’. Daarbij komt dat het allemaal steeds sneller en flexibeler moet. In een tijd waarin leveranciers van mobiele telefoons minimaal tweemaal per jaar met een nieuw model komen, de mode al lang niet meer werkt met de traditionele concepten van een winter-en zomercollectie, kan de IT zich niet veroorloven om jaren over projecten te doen. Timeto-market, ook voor IT-implementaties, wordt steeds belangrijker. ‘Agile’ is het woord dat op de schermen van de CIO voortdurend zal oplichten. Maar de grootste uitdaging in een wereld van Industrie 4.0, een wereld waarin alles ‘connected’ is, is wellicht het uitdenken van nieuwe verdienmodellen voor organisaties. Dit zal nog de nodige hoofdbrekers kosten. De CIO zal hierbij een belangrijke rol moeten spelen en opeisen gezien het belang van IT en de mogelijkheden van IT. CIO 4.0!
Nieuwe IT-functies
Ook de IT’er van de toekomst zal zich moeten aanpassen aan het grondig wijzigende landschap. Waar deze zich nu nog kan verschansen achter vakkennis, servers, html-code en de nieuwste gadgets, zal deze in toenemende mate vooral businesskennis nodig hebben omdat de business anders gewoon zelf IT aan elkaar knoopt. De vooruitziende IT’er die zich wil voorbereiden op de toekomst doet er goed aan zich te richten op de rollen die bepalend zullen zijn in de IT 4.0-organisatie en waaraan de komende jaren grote behoefte aan zal zijn (figuur 5) .
Figuur 5. IT 4.0
 
De ‘pipe fitter’ (koppelbaas) De IT’er die ervoor zorgt dat alles aan elkaar geknoopt wordt en overzicht heeft over de lijntjes tussen de verschillende componenten van het grid. De ‘pipe fitter’ kan dit technisch en/ of conceptueel. De conceptuele ‘pipe fitter’ lukt het om de technici en businessmensen te laten samenwerken om te komen tot werkende oplossingen. De technische ‘pipe fitter’ lukt het om de systemen daadwerkelijk met elkaar aan de praat te krijgen.
De ‘data juggler’ (datahusselaar) In IT 4.0 draait het allemaal om data: hoe bewaar je data, hoe combineer je die (zonder wetten te overtreden), hoe verrijk je die en hoe presenteer je die? Dit wordt het domein van de ‘data juggler’. Hoe virtuozer deze is, hoe meer waarde zal worden toegevoegd.
De ‘security guard’ (beveiligingsbeambte) De koppeling van alles en iedereen zal een grote uitdaging zijn waar het gaat over vertrouwelijkheid en integriteit van informatie. De ‘security guard’ kent de regels en speelt ermee. Hij zorgt dat ‘zijn’ knooppunt waarde aan informatie toevoegt, en waakt ervoor dat die niet geheel gratis wordt weggegeven. Hij garandeert de kwaliteit van informatie en weet hoe informatie binnen de geldende wet-en regelgeving vertrouwelijk te houden is.
De ‘broker’ (makelaar) Outsourcing krijgt in de Industrie 4.0 een heel andere invulling. De met cloud ingezette beschikbaarheid van gestandaardiseerde IT-diensten tegen (standaard) prijzen zal nog verder versterkt worden. In plaats van grote sourcingtrajecten met een looptijd van jaren, zullen diensten voor kortere termijnen en in kleinere eenheden ingekocht worden. De ‘broker’ regisseert dit op basis van zijn kennis van de markt en de behoefte van de organisatie.
De ‘functional trustee’ (functionaliteitenbeheerder)
De ‘functionaliteitenbeheerder’ weet door slim combineren met standaard componenten functionaliteit in de vorm van producten/diensten en bedrijfsprocessen in elkaar te zetten. Let op: dit is een totaal andere rol dan de klassieke functioneel beheerder!
De ‘implementor’ (implementator)
De ‘implementor’ zorgt ervoor dat de betrokkenen in de hele keten op een goede manier omgaan met de mogelijkheden die end-to-end geboden worden door de producten/diensten en het proces. Hij weet als geen ander (eind)gebruikers te enthousiasmeren voor de nieuwe mogelijkheden en wijst de IT-organisatie op verbeterpunten. Zorgt door zijn invulling dat de ‘do it yourself’ -er aan de businesskant zo tevreden is over de ondersteuning dat hij het graag aan de IT 4.0-organisatie overlaat.
De ‘simplifier’ (vereenvoudiger) De ‘simplifier’ staat voor de ondankbare taak om de ‘oude wereld’, de legacy, in de lucht te houden, met het doel om deze zo snel mogelijk uit te faseren. Juist door de legacy gecontroleerd af te schaffen, maakt hij de IT simpeler en creëert hij ruimte voor vernieuwing. Dit dient hij te doen door veelvuldig tegen de organisatie ‘nee’ te zeggen om zo het werk voor deze legacy te beperken tot het absolute minimum, tegen zo laag mogelijke kosten, en met minimaal beslag van schaarse capaciteit. De schaarse IT-capaciteit dient namelijk maximaal ingezet te kunnen worden daar waar de organisatie het verschil kan maken in de Industrie 4.0-wereld!
 
 
Connected bike
Deutsche Telekom start samen met de Duitse fietsfabrikant Canyon een proef met een Internet of Things-fiets. Deze ‘con nected bike’ is uitgerust met een on-board-systeem, sensoren, een gps-toepassing en e-Call-technologie.
De fietser krijgt via een app voortdurend informatie over zijn locatie en de staat van zijn mountainbike. Mocht hem iets overkomen dan krijgen hulpdiensten via het e-Call-systeem een noodmelding. Ook levert de app onderhoudsinformatie en kan via locatiebepaling de fiets bij diefstal worden teruggevonden, beweert de Duitse telecomgigant.
 
Beamer
Een voorbeeld dat we allemaal wel herkennen en wat vaak een bron van ellende is: de beamer. We willen een presentatie geven en laat nu net op dat moment de lamp van de beamer aan het einde van zijn levensduur zijn. De beamer van de toekomst is altijd online, houdt zelf het aantal branduren bij en geeft dit door aan ieder die daar belang bij heeft: de gebruiker, de personal assistant (PA) van de afdeling die deze beamer beheert, de winkel/webshop die de beamer heeft geleverd en de producent van de beamer. En dat online real-time. Een nieuwe lamp op voorraad is dan ook niet meer nodig. Een nieuwe lamp zelf bestellen ook niet. Deze wordt automatisch geleverd op basis van de beschikbare informatie. Rechtstreeks door de producent overigens. Schakels in de keten kunnen worden overgeslagen. End-to-end integratie van de keten, centraal en decentraal tegelijkertijd, en maximaal klantgericht.
 
 
Roel de Graaf (r.de.graaf@quintgroup.com) is directeur consulting bij Quint Wellington Redwood.
Ronald Israëls (r.israels@quintgroup.com) principal consultant bij Quint Wellington Redwood.
Literatuur
• Eijk, E. van der (2014). Industrie 4.0, het toekomstprogramma voor de Duitse industrie. Rijksdienst voor Ondernemend Nederland.
• Castells, M. (2005) & Cardoso, G. The Network Society
• Hock, D.W. (2000). Birth of the Chaordic Age. BerrettKoehler Publishers.
 
 

Tag

Onderwerp

IoT


Niet gevonden? Vraag het de redactie!

Heeft u het antwoord op uw vraag niet gevonden, of bent u op zoek naar specifieke informatie? Laat het ons weten! Dan zorgen we ervoor dat deze content zo snel mogelijk wordt toegevoegd, of persoonlijk aan u wordt geleverd!

Stel uw vraag