Digital twinning centraal in Industrie 4.0-ambities VDL Nedcar

VDL Nedcar is de enige onafhankelijke autofabrikant in Nederland. Sinds de start als Daf bouwt het bedrijf auto’s voor Volvo, DaimlerChrysler, Mitsubishi en momenteel BMW Group. In het Limburgse Born zijn 23 verschillende modellen – samen goed voor meer dan vijf miljoen auto’s – van de band gerold.

Vorig jaar maakte BMW bekend dat het vanaf 2023 geen gebruik meer wil maken van de productiefaciliteiten van VDL Nedcar. Een teleurstelling natuurlijk, maar zeker geen reden om de handdoek in de ring te gooien. Sterker nog, het steunt Nedcar alleen maar in zijn ambities om zijn fabriek nog flexibeler en slimmer te maken. Een push naar Industrie 4.0 waar Pepijn Timmermans, vicepresident digitalisering bij VDL Nedcar, al enkele jaren mee bezig is.

‘Er is een grote migratie nodig, aangezien de laatste serieuze update dateert van rond 2000’, legt Timmermans uit. ‘De applicaties waren nog steeds van hoog niveau, maar het werd steeds moeilijker om het hele it-landschap binnen VDL Nedcar te beheren en te beheersen. Zo raakte de hardware van ons manufacturing execution system verouderd en was de infrastructuur niet meer compatibel met nieuwe technologieën.’

Apollo, VDL Nedcars in-house ontwikkelde kernapplicatie voor efficiënte autoproductie, loopt ook tegen het einde van zijn levensduur aan. ‘In de afgelopen twintig jaar hebben we veel blokken en features toegevoegd. Daarbij hebben we ons niet altijd aan de architectuurrichtlijnen gehouden, dus gingen de zaken uiteenlopen’, zegt Timmermans. ‘Vooral toen Mitsubishi jaren geleden zijn contract opzegde en we binnen enkele maanden moesten overschakelen naar productie voor BMW, konden ontwikkelaars niet de tijd nemen om de benodigde nieuwe software perfect te integreren in de bestaande architectuur. Vanuit het oogpunt van beveiliging en beheer moesten we die componenten nu upgraden. Maar omdat dat een flinke investering zou betekenen, hebben we ervoor gekozen om met een schone lei te beginnen.’

Naast het mes-systeem en het Apollo-pakket is SAP de derde monolithische applicatie binnen VDL Nedcar, een toepassing die wordt ondersteund door vele toolboxen voor hr, financiën, onderhoud, magazijnbeheer, et cetera. ‘SAP heeft een oplossing voor de auto-industrie. Twintig jaar geleden was die tool voor ons nog niet volwassen genoeg’, herinnert Timmermans zich. ‘Maar het is zover geëvolueerd dat we nu veel features van ons eigen Apollo-platform kunnen overzetten naar SAP, of naar SAP S/4Hana om precies te zijn. De overige functionaliteiten, zoals de aansturing van de interne en externe logistiek, bouwen we zelf.’

Focus op flexibiliteit en efficiency

VDL Nedcar is al flink op weg met zijn grootse it-migratie. De mes-laag is volledig vernieuwd en verjongd. ‘Dit voorjaar konden we de oude hardware uitzetten’, aldus Timmermans. Dit betekende een sprong voorwaarts om van de Limburgse site een echt slimme fabriek te maken. ‘Er zijn zo veel dwarsverbanden tussen het omgaan met de legacy-applicaties en onze Smart Industry-ambities. Neem zoiets als voorspellend onderhoud. Voor sommigen is dat misschien een modewoord, maar in wezen komt het neer op voorspelbaarheid, een eigenschap die zeer wordt gewaardeerd in de productie. Als je zo slim mogelijk met je data wilt omgaan, moet je eerst zorgen dat je bent gedigitaliseerd.’

Een van de processen die binnen VDL Nedcar voor bergen papier zorgde, was de instructie van de operators aan de productielijn. ‘Een grote matrixprinter produceerde dagelijks een enorme stroom papier met alle instructies voor alle operators’, vertelt Timmermans. ‘Elke werkplek heeft een beperkt aantal toegewezen taken, maar een operator moet bijvoorbeeld weten welke van de drie mogelijke antennes hij in de auto moet monteren. Dat kon hij op papier controleren. Het proces werkte, maar we konden niet alle opdrachten realtime en digitaal volgen, controleren of de operator de juiste antenne had gepakt of controleren of de bout met het juiste koppel was aangedraaid.’

VDL Nedcar heeft zijn productieproces verbeterd door het volledig te digitaliseren en elke werkplek te voorzien van een flatscreen. ‘Daar kan de operator de order controleren, eventueel een instructiefilmpje bekijken en zijn voortgang registreren. We ontsluiten digitaal de hele organisatie voor de man op de vloer.’

In het kwaliteitsproces zette VDL Nedcar dezelfde digitaliseringsstap. Geen aantekeningen meer op papier als zich een probleem voordoet, maar een digitale kwaliteitsomgeving in de mes-laag. ‘In de reparatiewerkplaats kunnen ze nu de barcode van de auto scannen en krijgen ze direct een compleet overzicht van alle openstaande problemen’, zegt Timmermans. ‘Je moet zulke processen eerst digitaliseren voordat je kunt overstappen op Smart Industry. Je kunt het een niet van het ander scheiden.’

De push naar Industrie 4.0 is essentieel voor de concurrentiepositie van VDL Nedcar. ‘We ontwikkelen geen producten, we ontwikkelen processen’, legt Timmermans uit. ‘Grote autofabrikanten hebben misschien wel dertig productielocaties wereldwijd waar ze hun applicaties steeds opnieuw kunnen uitrollen en die centraal kunnen beheren. Wij hebben dezelfde applicaties nodig, maar geven veel minder uit. Wij moeten dus inzetten op flexibiliteit en efficiëntie.’

Realtime overview

Als onderdeel van het Smart Industry-programma stimuleert VDL Nedcar zijn medewerkers om snel te falen in innovatie. ‘We vragen onze mensen om met ideeën en voorstellen te komen. Met zo min mogelijk inspanning onderzoeken we wat die suggesties of nieuwe technologieën het bedrijf kunnen brengen. Als de voordelen groot genoeg zijn, starten we een echte pilot en gaan we zo snel mogelijk over tot implementatie’, legt Timmermans uit.

De innovaties kunnen van alles inhouden, van robotica en slimme wearables tot slim onderhoud, analyse en simulatie. Centraal in de Industrie 4.0-strategie van VDL Nedcar staat een digital twin van zijn productielocatie. ‘De meeste fabrikanten beginnen met het creëren van een virtueel productieproces, dit optimaliseren en virtual commissioning-tools gebruiken om het eindresultaat te ontwerpen, installeren en testen’, zegt Timmermans. ‘Bij VDL Nedcar hebben we erop aangedrongen om een digital twin te bouwen van de huidige fabriek. De echte waarde voor ons zit immers in het vinden van de meest efficiënte manier om onze huidige middelen in te zetten.’

Timmermans sprak alle grote toolleveranciers waarna VDL Nedcar met ondersteuning van een implementatiepartner een demoversie bouwde. ‘Toen ontmoette ik mensen van Prespective en zij begrepen echt wat ik wilde’, herinnert Timmermans zich. Samen bouwden VDL Nedcar en Prespective een verbeterde demo digital twin van de fabriek, die kan worden gevoed vanuit de real-life processen op de werkvloer. De twin is ontwikkeld met een kant-en-klare oplossing van Prespective die bij VDL Nedcar voor het eerst in de auto-industrie is toegepast.

Vanuit zijn thuiskantoor geeft Timmermans een demonstratie. ‘Hier zie je de situatie in Born op dit moment’, zegt hij. ‘Blijkbaar werken ze nu op dit station aan een Mini Countryman en aan het volgende aan een Mini-cabrio. Ik kan op het virtuele flatscreen klikken om de bestelinformatie te zien en te checken welke werkinstructies de operator krijgt.’

Geloof

Verrassend genoeg wordt de implementatie van een digital twin bij VDL Nedcar niet gedreven door een specifieke businesscase. ‘De eerste stap was om te laten zien dat het kon werken en na te gaan wat er technologisch mogelijk zou kunnen zijn’, legt Timmermans uit. ‘We weten nu dat the sky the limit is. En met minimale kosten en moeite hebben we dat punt al bereikt.’

VDL Nedcar beschrijft momenteel de eerste praktijkcases. Timmermans geeft een voorbeeld: ‘Als we gaan werken met automatisch geleide voertuigen, kan het gebeuren dat er eentje kapot gaat. Een monteur zal zich dan naar de locatie haasten en het probleem oplossen. Maar misschien blokkeert de falende agv de rest van het verkeer helemaal niet, waardoor het ongeval geen hoge prioriteit hoeft te krijgen, of misschien kunnen we een verkeersleidingsysteem gebruiken om de andere agv’s eromheen te leiden. Op basis van een gedetailleerde digital twin van de fabrieksvloer zouden we zo’n prioriteitsmechanisme of een planner kunnen ontwikkelen.’

De moraal van dit verhaal zou moeten zijn dat je niet per se pas aan de implementatie van een digital twin hoeft te beginnen als je een harde businesscase hebt, stelt Timmermans. ‘Je moet geloven dat de hele wereld digitaliseert en dat een digital twin daarin een sleutelrol speelt. Als de twin up and running is, kun je hem ook gebruiken voor simulatiedoeleinden, zodat je updates en wijzigingen sneller en efficiënter kunt doorvoeren. De crux is dat je beseft dat digital twinning de toekomst is.’

Dit artikel is geschreven in samenwerking met Prespective.