In de autosector wordt naar schatting tot 70% van de productiemiddelen voortijdig buiten gebruik genomen, gesloopt of in het beste geval als reserveonderdelen verkocht. Dat is oneconomisch, maar ook niet-duurzaam. Dit wordt aangepakt met EU-project Alicia. Het doel is om in 2050 klimaatneutraal te zijn.
De meeste machineonderdelen in de productie ‒ bijvoorbeeld robotarmen of transportbanden ‒ bereiken nooit de maximale levensduur, maar worden voortijdig vervangen. Het project Alicia van de EU wil een circulaire economie voor productiemiddelen scheppen om voortijdige sloop van machines en machineonderdelen tot een minimum te beperken.
Dankzij de ontwikkeling van 5 digitale tools worden industriële bedrijven en de markt voor gebruikte machines efficiënt met elkaar verbonden. Hierdoor kunnen activa tot 100% opnieuw worden gebruikt.
Geld en grondstoffen besparen
Als er een circulaire economie voor productiemiddelen zou zijn, een zogeheten Circular Manufacturing Ecosystem (CME), dan kunnen geld en grondstoffen worden bespaard.
Tot nu toe is er echter geen efficiënte koppeling tussen enerzijds de industriële bedrijven onderling en anderzijds tussen deze bedrijven en de markt voor gebruikte machines, zodat verkopers en kopers kunnen handelen met machines en machineonderdelen.
EU-project Alicia moet dit gaan veranderen. De naam staat voor assembly lines in circulation, ofwel montagelijnen in kringloop.
12 partners uit de wetenschap en industrie ontwikkelen binnen drie jaar verschillende slimme, digitale tools voor duurzaam gebruik van productiemiddelen.
Het project wordt gecoördineerd door de Technische Universiteit München (TUM).
Verbindingen tussen partijen
Door het ontwikkelen van innovatieve digitale hulpmiddelen probeert het project om efficiënte economische verbindingen tussen industriële partijen en de markt voor gebruikte machines tot stand te brengen.
Dankzij deze strategische koppeling kunnen activa voor 100% opnieuw worden gebruikt. Dit draagt bij aan meer duurzaamheid en optimaal gebruik van grondstoffen.
Deze digitale hulpmiddelen scheppen een nieuw type circulaire economie ‒ het CME.
Alicia: online platform
Over 5 tot 10 jaar worden productiehulpmiddelen – bijvoorbeeld volledige productielijnen, afzonderlijke machines en reserveonderdelen – zo lang verhandeld tussen afzonderlijke fabrieken in Europa en hergebruikt, dat hun gebruiksduur optimaal benut wordt.
Doel van het online Alicia-platform is om kopers en aanbieders van productiemiddelen bij elkaar te brengen. Daarnaast worden dienstverleners geïntegreerd, bijvoorbeeld mkb-bedrijven die reparatiediensten aanbieden of recyclingbedrijven die hun diensten aan fabrikanten kunnen aanbieden.
Het platform wordt ondersteund door een reeks digitale tools, die het identificatie- en selectieproces van geschikte montage-installaties voor nieuwe productielijnen vereenvoudigen. Ook maken ze de integratie van deze gebruikte installaties in moderne productiesystemen mogelijk.
Hoe werkt het?
Een fabrikant of bedrijfsleider heeft een nieuwe productie-installatie nodig. Met behulp van een voor machines leesbare ontologie worden zijn eisen aan een tweedehands installatie digitaal weergegeven.
Daarbij wordt behalve met productietechnische factoren ook rekening gehouden met sociale, economische en milieutechnische aspecten. Want als de medewerkers niet kunnen werken met de gekochte machine of als de resterende levensduur niet economisch zinvol is, dan is de aankoop van een tweedehands machine weinig zinvol.
Door een op de mens gerichte benadering moet het project ook de omscholing en opleiding van medewerkers faciliteren. Bovendien dient de machineleesbare ontologie ervoor te zorgen dat vrouwen dezelfde kansen krijgen om te participeren in de circulaire economie en ervan te profiteren.
De online Marktplaats koppelt de partijen van de tweedehands handel. Dat zijn niet alleen kopers, verkopers en handelaren in gebruikte machines, maar ook dienstverleners op het gebied van reparatie of recycling.
Vraag en aanbod
De Marktplaats wordt in het CME zowel gebruikt om een voor de klant passende machine te vinden als om zijn eigen afgeschreven installaties aan andere fabrikanten aan te kunnen bieden.
Een al bestaande online marktplaats, de Market 4.0, wordt tijdens het project onder andere uitgebreid met de reële gegevens van Surplex, industrieel veilinghuis voor gebruikte machines.
Surplex zal in het project de spilfunctie vervullen en het bemiddelingsproces tussen bestaande en gebruikte fabrieksinstallaties vereenvoudigen.
Naast een eigen database voor gebruikte installaties zal Surplex de know-how voor een vergelijkbaar platform voor de verkoop van gebruikte installaties, met inbegrip van de interne gegevensstructuren en processen, ter beschikking stellen.
AI Matchmaking Engine
Een AI Matchmaking Engine vergelijkt op de Marktplaats het aanbod van beschikbare fabrieksinterne productiemachines, andere tweedehands installaties en machines en mogelijk passende nieuwe machines (om eventuele leemten in het ontwerp van de montagelijn te vullen daar waar geen tweedehands machines kunnen worden ingezet) met de eisen van de klant in de machineleesbare ontologie. Deze kiest de beste combinatie van middelen voor de gewenste montagelijn.
Om de fabrikant te overtuigen, wordt een Digitale Schaduw (DS) van de voor hem gematchte productie-installatie gemaakt.
Gecombineerd met handmatige invoer
De DS is een model van een toekomstige Second-Hand serie. Er komt een ‘halfautomatische DS’, die gegevens over beschikbare productiemiddelen, die automatisch vanuit Marketplace worden ingevoerd, combineert met handmatig ingevoerde CAD-modelgegevens.
Deze digitale blauwdruk van een mogelijke gebruikte montagelijn simuleert de productieprestaties door de gegevens van de afzonderlijke machines met elkaar te combineren.
Digital Twin
Zodra de echte tweedehands montagelijn opgebouwd is, wordt de Digital Shadow doorontwikkeld tot Digital Twin (DT). De DT wordt in realtime gevoed met de productiegegevens van de machinesensoren en andere bronnen. De DT is dus de digitale kopie van bijvoorbeeld een productielijn.
Voor een soepele opbouw en ingebruikname van de gebruikte productielijn zonder vertragingen wordt een Plug & Produce Middleware ingezet.
Plug-and-Produce concepten werken vanuit het idee, dat elk apparaat van een administratieve mantel (administration shell) is voorzien. Deze bevat alle machinegegevens, waaronder de eigenschappen, parameters en interfaces.
Administratieve mantel als basis
In de Industry 4.0 moeten alle productiecomponenten storingsvrij onderling kunnen communiceren. Daarvoor vormt de geautomatiseerd leesbare documentatie in de administratieve mantel de basis.
Omdat de productie nu bestaat uit een mix van nieuwe en gebruikte machines van verschillende fabrikanten, zorgt de Plug & Produce Middleware voor maximale interoperabiliteit.
Ter bescherming van gebruikersgegevens zal Alicia zowel oplossing in de cloud als op locatie aanbieden, waardoor gebruikers de volledige controle over het gebruik van hun gegevens kunnen krijgen. De oplossingen kunnen desgewenst lokaal worden geïnstalleerd en uitgevoerd.
Tot 40% sneller
Productieverantwoordelijken kunnen een gebruikte productielijn tot 40% sneller en voor minder dan de helft van de prijs van een nieuwe aanschaffen.
Door de levensduur van machines maximaal te benutten, kan het materiaal- en energieverbruik tot 80% worden verminderd in vergelijking met een nieuwe machine.
Met een gesloten Alicia kringloop kunnen activa tot 100% worden hergebruikt, stelt het project.
Over het project
Alicia wordt door de Europese Unie met bijna 5,86 miljoen euro gesubsidieerd, in het kader van programma Horizon.
Het project begon officieel in januari 2023 en heeft een looptijd van 3 jaar. Een van de 12 projectpartners is het Nederlandse Yaghma uit Delft.
