VDL Nedcar onderzoekt de kracht van Digital Twin Technologie voor hun Industrie 4.0 ambities.

June 7, 2021

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


Onlangs maakte BMW bekend vanaf 2023 geen gebruik meer te 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 motiveert Nedcar alleen maar in haar ambities om haar fabriek nog flexibeler en slimmer te maken. Nog meer focus op Industrie 4.0 waar Pepijn Timmermans, vice president 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 zijn nog steeds top of the bill, maar het wordt steeds moeilijker om het hele IT-landschap binnen VDL Nedcar te beheren en te beheersen. Zo raakt de hardware van ons Manufacturing Execution System (MES) verouderd en is de infrastructuur niet meer compatibel met nieuwe technologieën.’


Ook, de door VDL Nedcar in huis ontwikkelde core-applicatie ‘Apollo’, die zorgt voor een efficiënt productieproces, nadert het eind van zijn levenscyclus. ‘In de afgelopen twintig jaar hebben we veel blokken en features toegevoegd. We hebben ons niet altijd aan de architectuurrichtlijnen gehouden, waardoor er inconsequenties zijn ontstaan’, zegt Timmermans. ‘Vooral toen Mitsubishi jaren geleden zijn contract opzegde en we binnen enkele maanden moesten overschakelen naar productie voor BMW, was er onvoldoende tijd om de benodigde nieuwe software op een goede manier te integreren in de bestaande architectuur. Toch was het, vanuit het oogpunt van veiligheid en beheersbaarheid van de data, een must. Gezien het om een aanzienlijke investering zou gaan, hebben we ervoor gekozen om met een schone lei te beginnen.’


Naast MES en Apollo is SAP de derde monolithische applicatie binnen VDL Nedcar, ondersteund door vele tools voor HR, financiën, onderhoud, magazijnbeheer etcetera. ‘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 zo geëvolueerd dat we nu heel 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 efficiëntie

VDL Nedcar is al flink op weg met deze omvangrijke IT-migratie. De MES-laag is volledig vernieuwd en is weer helemaal van deze tijd. ‘Deze maand kunnen we de oude hardware uitzetten’, aldus Timmermans. Dit is een flinke stap vooruit, waarmee we van de Born-locatie een echt slimme fabriek maken. ‘Er zijn zoveel dwarsverbanden tussen de legacy-applicaties en onze Smart Industry-ambities. Neem zoiets als het voorspellen van onderhoud. Voor sommigen lijkt dit misschien niet zo belangrijk, maar voorspelbaarheid is een zeer gewaardeerde eigenschap in de productiewereld. Om zo slim mogelijk met je data om te gaan, moet je wel eerst zorgen voor een hoge mate van digitalisering.’


Een proces binnen VDL Nedcar dat een enorm papierverbruik creëerde, was bijvoorbeeld de instructie van de operators aan de productielijn. ‘alle instructies voor de operators werden dagelijks door een matrixprinter uitgeprint en zorgde voor een grote papierstroom’, vertelt Timmermans. ‘Elke werkplek heeft een beperkt aantal toegewezen taken, maar een operator moet bijvoorbeeld wel weten welke van de drie te leveren antennes hij in de auto moet monteren. Dat kon hij op papier controleren. Het proces werkte, maar we konden niet alle opdrachten in realtime digitaal volgen of controleren of de operator de juiste antenne heeft gepakt en de bout met het voorgeschreven momentum is aangedraaid.’


VDL Nedcar heeft dat proces aan de productielijn verbeterd door volledig te digitaliseren en elke werkplek te voorzien van een flatscreen. ‘Daar kan de operator de bestelling controleren, eventueel een instructiefilmpje bekijken en zijn voortgang registreren. We ontsluiten digitaal de hele organisatie voor de man op de werkvloer.’


In het kwaliteitsproces is dezelfde digitalisering stap gezet. 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 meteen een compleet overzicht krijgen van alle openstaande problemen’, zegt Timmermans. ‘Je moet die processen digitaliseren voordat je kunt overstappen op Smart Industry. Je kunt het één niet van het ander scheiden.'


De overgang naar Industrie 4.0 is essentieel voor de concurrentiepositie van VDL Nedcar. ‘Wij ontwikkelen geen producten, wij ontwikkelen processen’, legt Timmermans uit. ‘Grote autofabrikanten hebben misschien wel dertig productielocaties wereldwijd, waar ze centraal applicaties voor ontwikkelen en beheren. Wij hebben dezelfde applicaties nodig, maar hebben helaas niet hetzelfde budget. We moeten dus inzetten op flexibiliteit en efficiëntie.’



Realtime overzicht

Als onderdeel van het Smart Industry programma stimuleert VDL Nedcar haar medewerkers om mee te denken over innovaties. ‘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 zullen brengen. Als de voordelen groot genoeg zijn, starten we een pilot en gaan we zo snel mogelijk over tot implementatie', legt Timmermans uit.


De innovaties kunnen van alles zijn, 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 haar productielocatie. ‘De meeste fabrikanten zullen beginnen met het creëren van een virtueel productieproces, dit optimaliseren en virtuele applicaties gebruiken om het eindresultaat te ontwerpen, installeren en testen’, zegt Timmermans. ‘Bij VDL Nedcar hebben we besloten om een ​​digital twin te bouwen van de huidige fabriek. De echte waarde voor ons zit immers het vinden van de meest efficiënte manier om onze middelen te gebruiken.'


Timmermans interviewde alle grote applicatieleveranciers waarna VDL Nedcar met ondersteuning van een implementatiepartner een demoversie bouwde. ‘Toen ontmoette ik mensen van Prespective en ze begrepen meteen wat ik wilde’, herinnert Timmermans zich. Samen bouwden VDL Nedcar en Prespective een verbeterde digital twin demo van de fabriek, die gevoed kan worden met de real-life processen op de werkvloer. De twin is een kant-en-klare oplossing die Prespective heeft ontwikkeld voor de maakindustrie. Bij VDL Nedcar wordt het nu voor het eerst toegepast in de auto-industrie.


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



The way to go

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


VDL Nedcar beschrijft momenteel de eerste use cases. Timmermans geeft een voorbeeld: ‘Als we gaan werken met automatisch geleide voertuigen in onze productieomgeving, kan het gebeuren dat er eentje kapot gaat. Een monteur moet zich dan naar de locatie van het voertuig haasten en het probleem oplossen. Maar misschien blokkeert de falende AGV het proces helemaal niet, waardoor het geen prioriteit heeft, of misschien kunnen we een routesysteem 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.’


Het is interessant om te bedenken dat je niet persé een digital twin hoeft te implementeren, als deze gebaseerd is op een harde business case, stelt Timmermans. ‘Neem maar van mij aan dat de hele wereld steeds verder digitaliseert en dat digital twin technologie een krachtig instrument is om hier maximaal voordeel uit te behalen. Als de digital twin eenmaal up and running is, kun je hem ook gebruiken voor simulatiedoeleinden, zodat je updates en wijzigingen sneller en efficiënter kunt doorvoeren. Kortom, digital twinning is the way to go.’

Wil je meer informatie over hoe digital twin techniek ingezet kan worden voor jouw productieproces? Neem contact op met Andreas Huvenaars.