Festo neemt in Scharnhausen een geavanceerde fabriek in gebruik die een pioniersrol moet vervullen in de vierde industriële revolutie. De metaalbewerking is inmiddels verregaand geautomatiseerd, de logistiek tot in detail uitgedokterd. De basis ligt er om de productie de komende jaren stap voor stap nog slimmer te maken.

Dat de vierde industriële revolutie op het World Economic Forum vorige week in Davos het grote thema vormde, laat zien dat nieuwe technologieën als robotisering en digitalisering wereldwijd op het hoogste niveau serieus worden genomen. Bij onze oosterburen is Industrie 4.0 al jaren chefsache. Bovendien hebben de Duitsers als geen ander de gave om rond een dergelijk thema de neuzen gelijk te richten, de krachten te bundelen, een boodschap uit te dragen en de gekozen richting vervolgens jarenlang te volgen. Zij hebben iets in de vingers wat misschien wel het moeilijkste is in bedrijfsleven en industrie: ze zijn zeer sterk in execution.

De uitnodiging van Festo om afgelopen december een kijkje te nemen in zijn nieuwe fabriek in Scharnhausen was dan ook een uitgelezen kans voor Mechatronica&Machinebouw om van nabij te zien hoe het bij een van de topspelers in Industrie 4.0 in de praktijk gaat. Hoe richt een Duitse speler, die pretendeert voorop te lopen in innovatie en technologie, zijn nieuwste fabriek in?

Eerste observatie: het hogere management bij Festo was tot voor kort sceptisch over de 4.0-hype, maar is nu helemaal om. Niet alleen dat, Eberhard Veit gaat binnenkort zijn post als voorzitter van de raad van bestuur verlaten om als vertegenwoordiger van het familiebedrijf het Industrie 4.0-evangelie te verspreiden. Veit is op dit gebied inmiddels directe adviseur van Angela Merkel. Hij speelt een ambassadeursrol als het gaat om internationale standaarden. Vooral China en de VS hebben daarbij zijn aandacht. Veit in Scharnhausen: ‘Iedereen springt op die trein, elk land in Europa heeft inmiddels zijn eigen Industrie 4.0-smaak, maar we komen pas echt verder als we gemeenschappelijke standaarden hebben.’

Tweede observatie: in Scharnhausen is een belangrijk, maar klein stapje gezet. Cruciale processen zijn vanuit verspreid liggende fabrieken samengebracht. Daarbij zit nu Festo’s kern-productietechnologie bij elkaar in één fabriek: complexe verspaning, coaten en de productie van afdichtringen. De boel is gerobotiseerd en geautomatiseerd. De doorlooptijden zijn er tot een minimum verkort en de kwaliteit is gestegen. Continu lopen er kwaliteitsprogramma’s om dit verder uit te knijpen.

Derde observatie: achter de glitter en glamour van een perfect georganiseerde persconferentie valt te zien dat ook Festo worstelt met de huidige revolutie. Dat het bedrijf sterk verticaal geïntegreerd is, maakt het inrichten van een slimme fabriek tot een duizelingwekkende opgave. Aan de ene kant gaan metaal, kunststof, gas en elektronicaonderdelen de fabriek in. Binnen vind je verspaning, galvanisatie, een heuse energiecentrale en assemblage - u kent het wel. Alles is georganiseerd tot in de puntjes, maar opvallend is dat de assemblage nog vooral met de hand gebeurt. De eerste productielijn voor volautomatische assemblage van een kleppenterminal is nog maar net in gebruik genomen. Maar toch is dat nog slechts een demolijn om te laten zien dat het mogelijk is om de engineering van een handlingsysteem online in twintig minuten en daarna in de praktijk van de huidige acht naar drie weken terug te brengen. Wacht, er is ook nog een geïntegreerde elektronicaproductieafdeling die op afroep printplaten maakt. Printplaten bestukken doet helemaal Festo zelf.

Aan het andere einde verlaten geavanceerde spullen zoals kleppen en kleppenterminals de fabriek: 35 duizend verschillende producten per dag. Als klap op de vuurpijl kunnen klanten hun onderdelen ook nog eens binnen 24 uur ontvangen - als ze daarvoor willen betalen. Zie dat maar eens te automatiseren.

Gemeenschappelijke business

Maar als je het over Industrie 4.0 hebt, dan zijn de uitdagingen in de fysieke productie nog maar een onderdeel. Geheel in de tijdsgeest ziet topman Eberhard Veit een toekomst voor zich van pay per use. Geen auto kopen maar afrekenen per kilometer, geen pneumatische cilinders aanschaffen maar betalen voor gebruik. ‘Wij zijn als ingenieurs niet gewend in businessmodellen te denken. Google creëert geld uit knowhow. Dat idee is een beetje gek als je uit de productie komt. Daar hebben we nog wat te leren. We zijn bijvoorbeeld betrokken bij de ontwikkeling van een melkmachine waarbij nog niet duidelijk is of we daar een specifiek bedrag voor gaan vragen of dat we per liter melk willen afrekenen. Of dat we ons laten betalen voor de analyse van de koe en de statistieken van de stal.’

Aanvankelijk onderschatte Veit de snelheid waarmee de vierde industriële revolutie op hem afkwam. ‘Veel mensen schreven een jaar geleden dat het nog vijf of zes jaar zou duren voor Industrie 4.0 echt tastbaar zou zijn’, zegt de Festo-topman. ‘Zelf dacht ik dat de technologie nog niet rijp was. Allemaal erg abstract. Maar we ervaren nu een versnelling, ook bij klanten. Ik zie ze investeren om zich voor te bereiden op pay per use-businessmodellen. Zeker de kleinere bedrijven.’

Bij het koeien melken werkt Festo met meerdere bedrijven een gemeenschappelijke business uit. ‘Als klant zien we ook tegen hoge investeringen op. We betalen makkelijk twintig miljoen euro voor een productielijn die slechts één klep maakt. Het is voor mij prima om mijn suppliers te betalen voor elke geproduceerd onderdeel.’ Hij erkent dat dit verstrekkende gevolgen heeft: ‘Als je de machines niet betaalt, dan ben je voor het leven met je toeleverancier getrouwd.’

Slag om de technicus

De achterliggende digitalisering vormt een grote uitdaging. Productieprocessen, onderhoud en marketing slimmer uitvoeren vergt big data-technologie waarbij bedrijven grote hoeveelheden informatie uit hun fabrieken of uit producten in de markt halen en die vervolgens analyseren. Wie dat slim aanpakt, kan zijn service, producten en verkoop verbeteren. Het is het nieuwe goud waarop de kampioenen van de toekomst hun business bouwen.

Voor Veit is het volkomen helder dat hij het met zijn huidige softwaremensen en -processen niet gaat redden. ‘Op dit moment gaat acht tot tien procent van onze r&d-uitgaven naar software, dat zal over enkele jaren dertig tot veertig procent zijn. We vechten nu al dagelijks om nieuwe software-engineers.’

Dit zal grote impact hebben op de manier waarop Festo gaat werken. ‘Softwaremensen werken met en denken in releases’, lacht Veit, ‘maar heb je ooit machines gezien met releases? Daar zullen we aan moeten wennen. Ook in auto’s speelt software een grote rol als het gaat om prestaties en kracht. Wij zullen ook een architectuur voor onze producten moeten bedenken waarbij we met behulp van software een hogere performance en output krijgen. Het zal onze business sterk gaan beïnvloeden.’

Dan hebben we het nog niet over de slag om de technicus in het algemeen. Je zou verwachten dat een automatiseringsgigant als Festo voor de verzamelde wereldpers vooral uitpakt over zijn technologie, maar in Scharnhausen was training en het opleiden van mensen een van de belangrijkste topics. Festo’s boodschap: door automatisering en robotisering verschuift het werk van machine-operators naar probleemoplossers. Festo legt in zijn trainingsprogramma’s veel nadruk op nieuwe manieren van werken zoals met mobiele interfaces.

Met de opleidings- en carrièremogelijkheden wil Festo in beeld komen bij goede specialisten. In Scharnhausen - onder de rook van Stuttgart - moet het daarvoor extra zijn best doen, met Daimler en Porsche op een steenworp afstand. ‘Wij moeten nadenken over de argumenten waarop jonge engineers en trainees een beslissing nemen om voor ons te werken’, aldus Veit.

Kameleontong

Het imago dat Festo in het afgelopen decennium verwierf als innovatieve pionier heeft sterk bijgedragen aan zijn aantrekkingskracht als werkgever. In 1991 nam de raad van bestuur al de beslissing om een onderzoeksprogramma op te starten naar bionics, technologie die haar inspiratie haalt uit de natuur. ‘Iemand in ons bestuur zei: ‘Kijk naar de natuur. Daar is al alles: sensoren, actuatoren, enzovoorts.’ Dat hebben we gedaan’, zegt Heinrich Frontzek, hoofd communicatie bij Festo.

De natuur spreekt aan, stelt Frontzek. Alles draait om evolutie en er is geen vervuiling. ‘We zijn er zeker van dat we in de natuur applicaties kunnen vinden die antwoorden geven op onze vragen. Daar laten we jonge gemotiveerde mensen aan werken.’

Het programma voor bionische innovaties draaide vijftien jaar undercover en werd pas in 2005 openbaar. Sindsdien demonstreerde Festo een groot aantal op de natuur geïnspireerde robots, instrumenten en onderdelen die iedereen intussen wel heeft gezien: een op een olifantenslurf geïnspireerde grijparm, robotmeeuwen en vlinders. Op de persconferentie in Scharnhausen toonde het ook een op een kameleontong geïnspireerde grijper en robotmieren.

Festo betrekt universiteiten, instituten en bedrijven bij zijn bionic learning network. Daarbij worden drie tot vier grote projecten per jaar uitgevoerd. Frontzek: ‘Ze betrekken mensen binnen en buiten ons bedrijf om te zien hoe we onze producten kunnen veranderen.’ Het oefent grote aantrekkingskracht uit. ‘Het zorgt ervoor dat we onze competenties kunnen laten zien. Ook willen we er op deze manier aan bijdragen dat meer mensen voor techniek kiezen.’

Zwaar gevecht

Terug naar de productierealiteit. In heel Nederland is waarschijnlijk geen bedrijf meer te vinden dat zelf tot in het kleinste detail grip houdt op de productie zoals Festo dat nog doet. Zelfs het bestukken van elektronische printplaten heeft het ondergebracht in zijn fabriek in Scharnhausen. De belangrijkste overwegingen zijn snelheid en kwaliteit. Festo heeft een 24-uurs kanbansysteem en wil binnen 24 uur de producten bij klanten kunnen hebben als dat moet. ‘Daarnaast hebben we dermate gespecialiseerde elektronica dat we deze liever zelf produceren’, zegt de man die het groepje journalisten in zijn ems-fabriek ontvangt.

Volgens deze gastheer heeft Festo zoveel ems-kennis binnengehaald dat de elektronica-assemblage foutloos produceert. Maar op de vraag of het ook niet een excuus is van een afdeling die zijn koninkrijkje binnen de firma wil beschermen, geeft hij een open antwoord. ‘Binnen Festo overwegen we elk jaar opnieuw of we de ems moeten uitbesteden. Daar moeten we telkens een zwaar gevecht voor leveren, maar tot nu toe is nog steeds niet besloten om het te outsourcen.’

Echte omwenteling

Wat niet direct te zien is maar wat wel duidelijk wordt uit de rondleiding is de grondigheid waarmee de Duitsers te werk zijn gegaan bij de inrichting van de Scharnhausen-fabriek. Alles werd in 3d in Autocad gemodelleerd, op 3d-printers uitgeprint en in een vroeg stadium met alle medewerkers besproken.

Bij die hele reorganisatie moest Festo de productie van verschillende fabrieken met afstanden tot 32 kilometer rondom Stuttgart bij elkaar brengen. Vooral voor de metaalbewerking van de basisonderdelen had dat grote impact. De bewerkingen van aluminium strips tot gegalvaniseerde ventielbehuizingen gebeurt nu in een 120 meter lange lijn die aan beide zijden wordt benut. Daarbij wist Festo de kwaliteit van de onderdelen flink te verhogen en de doorlooptijd fors te verbeteren.

De verspaning voor de behuizingen gebeurt nu automatisch rond een roterende eenheid van 140 vierkante meter. Metaalstrippen worden daarbij eerst in stukken gezaagd en door een robot op een roterende plaat gelegd. Daarna worden individuele stukken bewerkt. Die gaan vervolgens naar een station dat de scherpe randjes verwijderd en een wasstraat, vooraf aan de galvanisatie.

Vooral de gedegenheid waarmee alles is doordacht en uitgewerkt, wekt indruk. Alles ademt vlekkeloze execution. Festo laat in Scharnhausen zien dat het een pionier is in de vierde industriële revolutie. Maar de fabriek laat ook zien dat zelfs pioniers niet alles tegelijk kunnen. In Scharnhausen ligt nu een basis. De eerste stapjes zijn genomen en de fabriek is nu klaar voor de echte omwenteling. Onze inschatting - met excuses aan de heer Veit - is dat zelfs Festo daar nog zeker vijf jaar in zal moeten investeren.