De Nederlandse industrie kampt al jaren met een toenemend personeelstekort. Veel technici en onderhoudsmonteurs bereiken binnen enkele jaren ook nog eens hun pensioenleeftijd, terwijl er onvoldoende instroom is van jongere technici om hen te vervangen. Technologieën zoals generatieve AI, large language models (LLM’s) en digital twins bieden een oplossing in de vorm van de virtuele servicemonteur. Dit systeem combineert realtime data met storingsanalyses en documentatie om monteurs te ondersteunen bij het op afstand diagnosticeren en oplossen van problemen. Het lectoraat Industriële Digital Twins van de Hogeschool van Amsterdam (HvA) doet er onderzoek naar.
- ‘Oplossing van een maatschappelijk en industrieel probleem.’
- ‘Optimale benutting van kennis en vaardigheden van buitenlandse monteurs.’
- De virtuele servicemonteur kan zich aanpassen aan de ervaring van de gebruiker.
- De virtuele servicemonteur kan in alle talen met de eindgebruiker
HvA ontwikkelt AI-buddy voor onervaren monteurs
Het personeelstekort wordt in zowel de technische sector als de maakindustrie steeds nijpender. Meer dan 70 procent van de ondernemers heeft moeite om voldoende gekwalificeerd personeel te vinden. Dit tekort heeft directe gevolgen voor de productiviteit. Zo daalde de omzet in de industrie het afgelopen jaar opnieuw, mede door een gebrek aan voldoende geschoolde krachten. Dit leidt tot een hogere werkdruk voor het bestaande personeel, langere wachttijden voor klanten en een afname van de algehele productiviteit.
Dit alles is deels te verklaren door een verouderend personeelsbestand. Veel technici en onderhoudsmonteurs bereiken binnen enkele jaren de pensioengerechtigde leeftijd, terwijl onvoldoende jongere technici instromen om hen te vervangen. Dit wordt versterkt door de afnemende populariteit van technische opleidingen onder jongeren. Technologische beroepen worden steeds specialistischer, terwijl jongeren zich vaker aangetrokken voelen tot andere sectoren, zoals de creatieve of dienstverlenende industrie. Dit zorgt voor een structurele mismatch tussen vraag en aanbod op de arbeidsmarkt, die de komende jaren alleen maar groter zal worden.
Loze voorbeelden
De gevolgen van deze tekorten zijn zichtbaar in de afnemende arbeidsproductiviteit binnen de industrie, die in 2023 de grootste daling kende in bijna vijftien jaar. Het wordt duidelijk dat de Nederlandse industrie met spoed nieuwe oplossingen nodig heeft om deze problemen het hoofd te bieden. En dit is waar generatieve AI, large language models (LLM’s) en digital twins een oplossing kunnen bieden.
HvA-lector Jurjen Helmus stelt: ‘Met de virtuele servicemonteur kunnen we met generatieve AI echt een maatschappelijk en industrieel probleem oplossen.’ Foto: HvA
Jurjen Helmus, lector Industriële Digital Twins, HvA, zegt: ‘We zien veel loze voorbeelden van het gebruik van generatieve AI – zoals het maken van plaatjes of video’s van allerhande dingen. Maar met de virtuele servicemonteur kunnen we met generatieve AI echt een maatschappelijk en industrieel probleem oplossen.’
Baanbrekende oplossing
Om de toenemende druk op de industrie te verlichten, hebben het lectoraat Industriële Digital Twins van de HvA en de Amsterdamse firma’s IJskoud en Freezerdata namelijk een innovatieve oplossing ontwikkeld: de virtuele servicemonteur. Dit systeem combineert realtime data uit machines met analyses van storingen en toegang tot servicehandleidingen van apparaten. Dat stelt monteurs in staat om op afstand snel en effectief problemen te diagnosticeren en op te lossen.
Door de integratie van geavanceerde taalmodellen, onderliggende service-informatie en realtime analyses kan een onervaren monteur in gesprek gaan met de machine. Bijvoorbeeld door simpelweg te vragen: ‘Hoe gaat het met je?’ Dan kan de machine direct aangeven of er iets mis is of wat er goed werkt. Het systeem is in staat om onderliggende informatie uit handleidingen of werkbonnen te halen, ongeacht de taal waarin deze zijn geschreven, en kan tevens communiceren in de taal van de monteur. Dit maakt het een ideale AI-buddy voor monteurs, die hen ondersteunt in hun dagelijkse werkzaamheden.
Met de virtuele servicemonteur kunnen we met generatieve AI een maatschappelijk en industrieel probleem oplossen’
Wat de virtuele servicemonteur bijzonder maakt, is de mogelijkheid om zich aan te passen aan de ervaring van de gebruiker. Beginnende monteurs krijgen meer ondersteuning, terwijl ervaren technici met minder begeleiding kunnen werken. Daarnaast wordt een taalmodel in dit project gebruikt voor waar het goed in is, namelijk taal genereren. De scheiding tussen taal en informatie maakt het mogelijk om de virtuele servicemonteur in alle talen met de eindgebruiker te laten communiceren. ‘Hierdoor biedt het systeem niet alleen een oplossing voor het tekort aan personeel, maar zorgt het er ook voor dat de kennis en vaardigheden van buitenlandse monteurs optimaal worden benut’, aldus Helmus.
Verborgen schat
Het uitvloeien van technische kennis uit organisaties vormt een grote bedreiging voor de productiviteit en stabiliteit van Nederlandse bedrijven. Technische expertise die gedurende decennia is opgebouwd, dreigt verloren te gaan wanneer ervaren medewerkers met pensioen gaan of de organisatie verlaten. Impliciete kennis zit vaak vast in de hoofden en harten van ervaren medewerkers, die hun bedrijf van binnen en buiten kennen. Hun vertrek betekent een verlies van waardevolle knowhow die niet altijd goed is gedocumenteerd of doorgegeven. Het is een probleem dat veel bedrijven dwingt om na te denken over manieren om deze kennis expliciet te maken en vast te leggen in systemen.
‘Een goede monteur komt bij de installatie en gebruikt al zijn zintuigen’, weet IJskoud-directeur Jose Komin. ‘Hij voelt de leidingen, luistert of hij iets hoort, hij ruikt en kijkt. Dat vindt hij zo gewoon, dat hij het niet opschrijft; het is zijn tweede natuur. Het is ook niet te vatten in een document. Als we de kwaliteiten van ervaren monteurs kunnen vangen in een AI-systeem, kunnen we jonge onervaren monteurs laten werken met een AI-buddy.’
De kunst is om de impliciete kennis van ervaren medewerkers om te zetten in expliciete, gestructureerde informatie die voor toekomstige generaties toegankelijk is. Dit wordt bewerkstelligd door het vastleggen van die kennis in een knowledge graph-systeem, waarin verbanden tussen verschillende kennisonderdelen worden gelegd. Helmus: ‘De uitdaging hierbij is dat de aard van deze kennis niet makkelijk in woorden is te vatten. Het zijn vaak de intuïtieve inzichten, praktische trucs en diepgaande proceskennis die moeilijk in een formeel document te beschrijven zijn.’ Het onderwerp knowledge extraction is niet nieuw, maar het gebruik van AI en multimodale LLM’s is dat wel. ‘Dit opent de deur naar nieuwe mogelijkheden om verschillende vormen van informatie samen te voegen en om te zetten in gestructureerde kennis.’
De Makers Top 100 goed voor 102 miljard omzet en 300.000 banen.
Link naar De Makers Top 100
Van vlog naar informatie
‘Mijn probleem is simpel in twee zinnen te vatten’, zegt Albert den Hartog, cto bij afvalverwerkingsbedrijf AEB Amsterdam. ‘Het kost een medewerker ongeveer drie jaar om de plant echt te leren kennen. We hebben een personeelsverloop van 20 procent per jaar, waardoor gemiddeld in vijf jaar alle kennis en ervaring uit de organisatie is weggevloeid. Het vangen van tacit knowledge in een AI-systeem kan de trainingstijd in de plant enorm verkorten.’
Om deze uitdaging het hoofd te bieden, werkt de HvA samen met de TU Eindhoven aan een innovatieve pijplijn van vlog naar informatie. Deze pijplijn maakt het mogelijk om gesprekken en vlogs van medewerkers om te zetten in relevante, gestructureerde informatie. De opkomst van multimodale LLM’s – die tekst, spraak en beelden kunnen verwerken – maakt het mogelijk om deze informatie te combineren met knowledge graphs en ontologiemodellen van assets of machines.
Link magazine februari/maart 2025. Thema: Artificial Intelligence als onderdeel van je processen. Vraag exemplaar op met de ranking van De Makers Top 100. Vraag een exemplaar aan bij Mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
Kennis behouden en hergebruiken
Zodra de pijplijn van vlog naar gestructureerde informatie volledig is ontwikkeld, zal deze in de praktijk worden getest met hulp van oud-medewerkers van een aantal deelnemende bedrijven, zodat de effectiviteit en gebruiksvriendelijkheid van het systeem kunnen worden gevalideerd. Het doel is om een duurzame methode te ontwikkelen waarmee bedrijven impliciete kennis niet alleen kunnen behouden, maar ook kunnen gebruiken als trainingsmateriaal voor nieuwe generaties technici.
Geert van Kollenburg, assistant professor in data-driven process analysis aan de TU Eindhoven, zegt: ‘We zijn in Nederland kampioen in efficiënt werken. Door in te zetten op persoonlijke hulpsystemen, kunnen we onze digitale voorsprong gebruiken om economisch te blijven concurreren en tegelijkertijd te voldoen aan de sociale wensen van de werknemers.’
Vervolg
Sinds de presentatie van de virtuele servicemonteur hebben al meer dan acht bedrijven via het Smart Industry Field Lab TechValley interesse getoond in het co-creëren van een vervolgversie. HvA-studenten gaan op basis van de huidige versie een specifieke implementatie ontwikkelen die aansluit bij de use-cases van deze bedrijven.
Daarnaast wordt binnen de European Digital Innovation Hub Noord-West NL onderzocht hoe dit concept kan worden omgevormd tot een schaalbaar en betaalbaar platform dat inzetbaar is in een breed scala aan mkb-maakbedrijven. Dit houdt in dat er wordt gekeken naar de overgang van een generieke virtuele monteur naar specifieke versies die zijn aangepast aan de behoeften van verschillende bedrijven.
Het onderzoek is uitgevoerd aan de Hogeschool van Amsterdam, in het lectoraat Industriële Digital Twins onder leiding van lector Jurjen Helmus. Industriële partners zijn de mkb-bedrijven IJskoud en Freezerdata, AEB Amsterdam en branchevereniging NVKL voor Koudetechniek & Luchtbehandeling. Het onderzoek vindt plaats in nauwe samenwerking met TU Eindhoven, Smart Industry Field Lab TechValley en European Digital Innovation Hub Noord-West NL.
De Servitization Community van netwerkorganisatie ESCF en Link Magazine organiseren regelmatig gezamenlijk bijeenkomsten. Eén van de doelen is om (veel) meer bedrijven in ons land ervan bewust te maken dat servitization een belangrijke enabler is voor toekomstige continuïteit en winstgevende groei. Leden van het platform zijn: Dero Groep, Lely, Sanovo Group, Fontys Hogescholen, Malvern Panalytical, Spirotech, Provincie Noord Brabant, Rittal, Schneider Electric, Sensorfy, Numafa, Voortman Machinery, VMI Group, Thermo Fisher, SEW, ASML, Vanderlande en Vekoma
Uitgever van Link John van Ginkel is tevens network orchestrator servitization en Neomie Raassens is research director van het ESCF,. Voor meer informatie en om lid te worden van deze ESCF-community: neem contact op met John van Ginkel, 06-53937589, john.vanginkel@linkmagazine.nl, j.n.v.ginkel@tue.nl en n.raassens@tue.nl
