De drijvende kracht achter de Europese automotive-industrie
Gepubliceerd op 29 januari 2021 in Sustainable Manufacturing
De Europese automotive-industrie wordt geconfronteerd met hevige concurrentie uit Azië en met de economische uitdagingen van de pandemie. Er moeten innovatieve, toekomstbestendige strategieën en technologieën worden ontwikkeld die zowel efficiëntie als duurzaamheid zullen verbeteren. Tony Seba van Stanford University is van mening dat tegen 2025 geen nieuwe voertuigen met (100%) verbrandingsmotoren meer zullen worden verkocht en dat men zal overstappen naar door accu's of waterstof aangedreven brandstofcellen. Intussen heeft de industrie te maken met dalende verkopen, steeds strenger wordende emissieregelgeving, nieuwe technologieën, digitalisering en veranderende behoeften van de consumenten. Bedrijven moeten reageren door hun productielijnen te veranderen, flexibeler te worden en innovaties te introduceren die een concurrentievoordeel bieden.
Een voordeel behalen door elektrificatie
Een belangrijke oplossing in de strijd om duurzaamheid is elektrificatie. Tegelijkertijd moet er rekening worden gehouden met de veranderende behoeften van consumenten en markten. Voertuigen moeten sneller, flexibeler en tegen lagere kosten worden geproduceerd. Ze moeten voldoen aan nieuwe regelgeving op het gebied van emissies, het verzamelen, verzenden en gebruiken van verkeersgerelateerde gegevens en richtlijnen voor het einde van hun levensduur. Strategieën op basis van slimme fabrieksoplossingen stellen Europese spelers in de automotive-industrie in staat om een concurrentievoordeel te behalen door productieprocessen te stroomlijnen en toeleveringsketens te rationaliseren, parallel aan de overstap naar nieuwe aandrijftechnologieën.
In een onderzoek van het Chemnitz Automotive Institute (CATI) en AMZ wordt voorspeld dat in 2025 elke vierde auto van Europese fabrieken elektrisch wordt aangedreven. Momenteel is de Europese economie te afhankelijk van geïmporteerde e-mobiliteitstechnologieën, zoals accucellen. De industrie moet daarom zijn productievestigingen uitbreiden en innovatie stimuleren.
De grootste concurrenten zijn de Aziatische fabrikanten, die een kostenefficiënte industriële basis hebben die hen een aanzienlijk voordeel biedt, samen met massaproductiestrategieën. Ze domineren nu de wereldwijde productie van veel e-mobiliteitsproducten. Uit onderzoeken blijkt bijvoorbeeld dat het grootste deel van de accucellen wordt geproduceerd in Azië. De Europese e-mobiliteitsindustrie moet nieuwe technologieën introduceren die de kostenefficiënte productie van hoogwaardige e-mobiliteitsproducten mogelijk maken.
AI en productie van brandstofcellen en accu's
Tot nu toe is Europa er niet in geslaagd om de productie van accucellen echt te vercommercialiseren. Er zijn steeds meer accucelfabrieken, maar deze voegen weinig waarde toe aan de Europese economie. De automotive-industrie moet zich misschien richten op de ontwikkeling van brandstofcellen als alternatief voor voertuigen met een accu. De infrastructuur die nodig is om brandstofceltechnologie te produceren voor de massamarkt ontbreekt echter. Een politiek kader is nodig om de prijs van waterstof laag te houden, samen met een passende belastingheffing. De EU moet proactief zijn in het leveren van de technologie, het kader en de productieomstandigheden voor de nieuwe mix van verschillende aandrijftechnologieën.
Met kunstmatige intelligentie (AI) kan een doorbraak op dit gebied worden bereikt, door de efficiëntie van zeer complexe productielijnen te verbeteren. Gegevens die worden verzameld met behulp van AI-technologie kunnen nieuwe inzichten opleveren voor het optimaliseren van processen. Voorspellend onderhoud kan bijvoorbeeld slijtagepatronen en afwijkingen identificeren waardoor storingen, uitvaltijd en fouten van de machine worden voorkomen. De AI- en sensortechnologie helpt Europese fabrikanten om een gelijk speelveld te creëren, door het kostenvoordeel van de Aziatische concurrenten aanzienlijk te verminderen. Tegelijkertijd kan AI helpen om een marktaandeel te veroveren in de Blue Ocean-segmenten.
Centraal gegevensbeheer is ook essentieel, waaronder KPI's en OEE-gegevens, de visualisatie van sensorgegevens en de virtuele opslag van procesgegevens. Door de kwaliteit en flexibiliteit van het proces te verhogen, kan AI mogelijkheden creëren voor de productie van klantspecifieke, complexe en hoogwaardige e-mobiliteitsproducten. De automotive-industrie moet brutaler en innovatiever worden bij het gebruik van deze nieuwe technologieën.
De slimme fabriek
De slimme fabriek omvat toekomstgerichte, flexibele benaderingen die de productie afstemmen op elementen zoals continue digitale levering en ketens met toegevoegde waarde, flexibelere processtromen en de nauwe band tussen productie, kwaliteit, behoeften van de klant en levenslange traceerbaarheid. Met deze hulpmiddelen kunnen fabrikanten hun winstgevendheid verhogen en zich onderscheiden van de concurrentie. Digitalisering, track & trace, deelname aan waardeketens, verbeterd netwerken, voorspellend onderhoud, voorspellende kwaliteit, geïntegreerde productieplanning en procesvisualisatie spelen allemaal een rol in de slimme fabriek van de toekomst. De oplossing van OMRON is het innovative-Automation!-model.
Dus hoe moeten automotive-bedrijven hun productie innovatiever en concurrerender maken? Edge computing biedt talloze mogelijkheden. Machines kunnen effectiever worden gekoppeld en gegevens kunnen op machineniveau ('the edge') worden verzameld, gestructureerd en geanalyseerd via krachtige sensortechnologie. Daarnaast zijn services op afstand, de integratie van extra sensortechnologie, machine-identificatie, cyberbeveiliging en het gebruik en de conversie van gegevens- en communicatieprotocollen toegevoegd.
Maar dat is nog niet alles. Mechatronica en IT-oplossingen worden steeds meer samengevoegd, voor efficiëntere en flexibelere productieprocessen. Concrete voorbeelden hiervan zijn slimme, nieuwe industriële robots en collaboratieve robots (cobots), en de componenten van moderne productieprocessen kunnen nu worden samengevoegd in de cloud. Bedrijven profiteren van centrale en transparante bewaking van alle machines, installaties en componenten met behulp van op besturing gebaseerde softwaremodules of cloudgebaseerde functies.
Een ander onderdeel van de slimme fabriek is Augmented Reality (AR). Hierdoor kunnen bedrijven krachtige, door de computer gegenereerde informatie verkrijgen. De flexibele, autonome besturing en optimalisatie van productieprocessen zijn op veel plaatsen nog maar net begonnen. Fabrikanten die de mogelijkheden gaan verkennen, kunnen vervolgens echter een voorsprong krijgen op hun wereldwijde concurrenten.
