TNO en fieldlab DFC ontwikkelen open source dataplatform mkb

Hoewel ze in uiteenlopende markten opereren, kampen veel maakbedrijven met dezelfde problemen. Een daarvan hoorde Jeroen Broekhuijsen van TNO opvallend vaak en uit verschillende hoeken: de vraag hoe je data uit machines, sensoren, apparaten en andere hardware haalt en die vervolgens opslaat, interpreteert én toepast. Voor het mkb is daarvoor nog geen flexibele, gebruiksvriendelijke én betaalbare tool op de markt. Met ondersteuning vanuit het innovatieprogramma SMITZH, gingen TNO en fieldlab DFC samen aan de slag op zoek naar een oplossing.

Drie maakbedrijven op zoek naar dataplatform voor mkb

Op het moment dat Jeroen de eerste plannen maakte voor een onderzoek naar een dataplatform, klopten er drie Zuid-Hollandse maakbedrijven aan bij SMITZH met precies dezelfde vraag. ‘Dat kon geen toeval zijn’, zegt Jeroen, die vanuit TNO als expertisepartner is aangesloten bij SMITZH. Dus bracht het innovatieprogramma hem en de bedrijven met elkaar in contact en vormden zij samen met fieldlab DFC een consortium.

‘Met data uit hardware kun je ontzettend veel. Bijvoorbeeld bedrijfsprocessen efficiënter inrichten of de kwaliteit van producten verbeteren. Maar dan moet je eerst weten hoe je aan die data komt en wat je ermee kunt.’

– Jeroen Broekhuijsen, TNO

Airborne: productiviteit verhogen

Airborne automatiseert en digitaliseert de productie van composietmaterialen voor klanten in de ruimtevaart-, luchtvaart- en maritieme industrie. Het maakbedrijf wilde de productiviteit van hun machines meten en inzicht krijgen in factoren die van invloed zijn op de kwaliteit van het eindproduct. 

‘Met zulke informatie kun je de machine efficiënter inzetten en bedrijfsprocessen optimaliseren’, zegt Sarah de Smet, projectmanager bij Airborne. Ze heeft in dit project twee petten op, aangezien Airborne als een van de deelnemers verbonden is aan fieldlab DFC.

Focus-On: inzicht in machines bij klant

Het Dordrechtse Focus-On ontwikkelt zelfsturende regelapparatuur voor de procesindustrie. Denk aan een slim ventiel dat onder meer de temperatuur en druk meet en de instellingen op basis daarvan corrigeert. ‘Het is voor ons van belang om bij te houden welk apparaat naar welke klant is gegaan, met welke instellingen, manier van kalibratie en andere relevantie informatie’, zegt Eelco van Harten, business innovation manager bij Focus-On. ‘Onze productmanager wil ook weten waar een specifiek product goed wordt verkocht, waarom de sales op bepaalde locaties meer of minder succesvol zijn, welke configuratie het best verkoopt en in welke applicatie.’

Krohne: innovatiekracht vergroten

Focus-On is een joint-venture van twee grote metaalbedrijven, Samson en Krohne. Die laatste specialiseert zich in meetoplossingen voor industriële procesinstrumentatie en is het derde maakbedrijf in dit SMITZH-project. ‘Doordat de moederbedrijven zo groot zijn, werken ze daar nog aan de hand van uitgebreide, vaak ouderwetse procedures’, zegt Eelco. ‘De kwaliteit blijft daardoor constant, maar het zorgt voor een gebrek aan innovatiekracht. Terwijl die juist zo hard nodig is nu de technologie zich razendsnel ontwikkelt en het tekort aan technisch specialisten groeit.’

Interconnectiviteit

‘Om je product of processen te blijven ontwikkelen en optimaliseren, heb je eerst inzicht in alle beschikbare data(bronnen) nodig’, legt Eelco uit. ‘Daarbij gaat het niet alleen om data uit productiemachines, maar ook om de gegevens uit software, zoals systemen voor facturatie, projectplanning, CRM en externe data.

‘Lang niet uit alle machines kun je zomaar data halen’, voegt Jeroen toe. ‘Denk aan een boormachine die alleen aan en uit kan. Dan moet je een interface ontwerpen waardoor je toch relevante informatie over de productiviteit uit zo’n apparaat in de database krijgt. Vervolgens vraag je je af hoe zo’n database eruitziet: hoe geef je de verschillende soorten data weer zodat het iets betekent en je er wat mee kunt?’

Als je al die data toegankelijk hebt gemaakt en met elkaar in verband brengt middels een dataplatform, spreek je van interconnectiviteit. En dat betekent: meer inzicht en een heldere visualisatie van je KPI’s.’

Dataflow mkb

In jouw bedrijf zijn waarschijnlijk verschillende databronnen die je met wat aanpassingen kunt aansluiten op een dataplatform om toepassingen mee te bedenken. De gewenste toepassingen kunnen weer leiden tot aanpassingen aan het platform. Omdat zowel de type databronnen als toepassingen in de mkb maakindustrie vaak voor 80% hetzelfde zijn, wordt nu vanuit SMITZH gewerkt aan een gezamenlijk opensource dataplatform voor het mkb.

Het probleem: bestaande oplossingen passen niet bij mkb

Bij veel bedrijven functioneren alle tools, apparatuur en onderdelen nu nog als losse eilandjes: ze zijn slecht samen te voegen. Interconnectiviteit is een grote wens van veel bedrijven.

’Maakbedrijven werken met veel verschillende soorten softwarepakketten voor diverse processen. Maar hoe verbind je een engineeringstool aan een CRM-pakket zonder daar grote investeringen in te hoeven doen? Daarom zijn er gereedschappen nodig die het mogelijk maken om een grote hoeveelheid data van verschillende bronnen in te laden en te verbinden.’

– Eelco van Harten, Focus-On

Eén dataplatform voor alle productiemachines, sensoren en andere hardware bij klanten dus. Voor grotere bedrijven is dit er al wel, bijvoorbeeld het opencloudplatform MindSphere van Siemens. Maar zulke oplossingen zijn veel te omvangrijk voor het mkb.

‘Je kunt wel naar een grote softwareleverancier à la SAP of Siemens stappen, maar dat is voor het mkb niet te betalen en te weinig flexibel. Je kunt dan bijvoorbeeld niet switchen als je een andere planningstool wil gebruiken, omdat het platform die tool niet ondersteunt. En als je die tool wil laten integreren, zit je vast aan hoge consultantkosten.’

– Eelco van Harten, Focus-On

Eelco: ‘Huidige leveranciers van data-oplossingen zijn soms onze concurrenten. Dan verzamel je gegevens met hun tools, wat natuurlijk niet handig is omdat zij dan over jouw data beschikken. Bovendien zijn er zoveel aanbieders dat het risico groot is dat je de verkeerde kiest. Ten derde zijn veel van de platforms nog erg beperkt en alleen te gebruiken door techneuten. Niet gebruiksvriendelijk dus.’

De oplossing: basis dataplatform met maatwerk

In eerste instantie zouden de partijen binnen het project een standaard softwareplatform ontwikkelen dat het mogelijk maakt om die data aan de tools en machines te onttrekken en aan elkaar te koppelen. ’We wilden een kant-en-klaar platform op de markt aanbieden, zodat je niet meer zelf de links tussen de verschillende systemen hoeft te leggen’, zegt Sarah.

‘Tijdens het testen kwamen we tot het inzicht dat het toch nodig is om de toepassing af te stemmen op het individuele bedrijf. De manier waarop je de data toepast, hangt namelijk af van je doelstellingen. De ene organisatie wil processen optimaliseren, de andere bijvoorbeeld de productkwaliteit verbeteren. We hebben daarom wel de code geschreven, maar gekozen voor een opensourcestructuur.’

– Sarah de Smet, DFC en Airborne

Met de opensource-oplossing krijgen bedrijven vrij toegang tot een bepaalde basis, vervolgens kiezen zij zelf hoe zij de software inzetten en maken zij de koppelingen. Met die oplossing kan ieder bedrijf een platform op maat ontwikkelen. 

‘Ieder bedrijf heeft een unieke behoefte en zoekt daarom een unieke oplossing. In ons onderzoek merkten we dat de typen databronnen en toepassingen voor 80% overeenkomen met die van andere bedrijven. Het is daarom interessant om via best practices aan een gezamenlijk basis voor een platform te bouwen. Dat is wat we nu doen.’

– Jeroen Broekhuijsen, TNO

Doordat Krohne, Airborne en Focus-On samen een basisinfrastructuur creëren die zij alle kunnen gebruiken, blijft de software betaalbaar.

Vervolgstappen

Uit analyses van Airborne en Focus-On bleek de opzet van een aanpasbaar opensource-dataplatform voor beide bedrijven goed toe te passen in hun dagelijkse praktijk. Eelco: ‘Als vervolgfase zijn we nu KPI-dashboards aan het maken en meer koppeltools aan het invoegen. Hiermee wordt het platform nog breder inzetbaar en werkt het met nog meer verschillende systemen.’

In de toekomst wil Sarah ook mogelijkheden onderzoeken voor automatische dataverwerking en directe procesaansturing op basis van die data. ‘Zodat bijvoorbeeld grondstoffen automatisch en precies op tijd worden bijgevuld, of dat de machine-instellingen automatisch worden aangepast op basis van de gemeten kwaliteitsparameters. Daarmee win je veel tijd en kun je de kwaliteit van het eindproduct optimaliseren.’

Verder werkt het consortium aan workshops en een demo-opstelling in fieldlab DFC. ‘Daarmee willen we nog meer samenwerkingsverbanden aanjagen en mensen in het echt laten ervaren hoe je met verschillende apparaten eenvoudig data verzamelt’, zegt Sarah. ‘In je eentje kom je daar echt niet uit.’

SMITZH en fieldlab DFC

SMITZH staat voor Smart Manufacturing Industriële Toepassingen in Zuid-Holland. Het innovatieprogramma brengt vraag en aanbod op het gebied van slimme maaktechnologieën bij elkaar, om de toepassing daarvan te stimuleren en bedrijven in de regio te helpen innoveren.

In ieder SMITZH-project doen minimaal een maakbedrijf en een fieldlab mee. The Digital Factory for Composites (DFC) is aanjager van samenwerkingsverbanden op het gebied van digitale productie en vervulde in dit project de rol van fieldlab. Sarah de Smet van DFC en Airborne: ‘In het fieldlab krijg je een goed beeld van de technologie: met de specialistische machines en computers die hier staan en onze uitleg, zie je live hoe data wordt verzameld en in het dashboard verschijnt.’

Werkzaam als mkb’er in de maakindustrie en werk je aan een soortgelijk vraagstuk? Of heb je net als Airborne, Krohne en Focus-On een businesscase om als basis uit te werken voor het dataplatform? Neem dan contact op met Jeroen Broekhuijsen van TNO. Zodra deelname aan workshops en demonstraties van het platform mogelijk zijn, zal SMITZH dit communiceren via haar kanalen.