Voor succesvolle innovatie in de machine- en apparatenbouw volstaat het niet meer om een slimme systeemarchitectuur te ontwerpen die past bij de wensen van de klant en de inrichting van de supplychain. Want naast de primaire functionaliteit en de maakbaarheid telt tegenwoordig ook de digitalisering, die nieuwe waarde kan geven aan machine of apparaat. Bij dit alles komt de eindgebruiker steeds beter in beeld.
Systeemarchitecten Rens van den Braber (links) en Ivan van der Kroon: ‘Het gaat niet alleen om de techniek en de specificaties, maar ook om de vraag hoe het ontwerp past in de bedrijfsprocessen van de klant en hoe je het ontwerp voorbereidt op de strategie in je eigen supplychain.’ Foto: NTS
- ‘Wij willen de systeemarchitectuur kunnen aanpassen op de strategie van de klant, de behoeften van de markt.’
- ‘We zijn gewoon één team dat één machine probeert te bouwen.’
- ‘Er is sprake van een veel grotere samenhang der dingen; dat kun je wel holistisch noemen.’
- ‘Fysieke apparaten ondervinden concurrentie van software.’
- ‘Als ondernemer moet je niet bang zijn dat mensen met jouw ideeën aan de haal gaan, maar juist de samenwerking zoeken.’
Oog voor alles, op elk moment
Bij innovatie in de machine- en apparatenbouw is een centrale rol weggelegd voor de systeemarchitect. Niet alleen bij de oem’er, maar ook bij diens system suppliers. Een voorbeeld is NTS, met het hoofdkantoor in Eindhoven, dat zich toelegt op integrale system engineering. Systeemarchitect Rens van den Braber legt uit wat NTS daaronder verstaat. ‘Het gaat niet alleen om de techniek en de specificaties, maar ook om de vraag hoe het ontwerp past in de bedrijfsprocessen van de klant en hoe je het ontwerp voorbereidt op de strategie in je eigen supplychain, met bijvoorbeeld local-for-local productie.’ Het omvat niet alleen alle engineeringdisciplines maar ook de complete waardeketen, van componentenleverancier tot eindgebruiker. Die brede scope kan NTS bestrijken omdat het veel complementaire competenties onder één dak heeft en ook eigen maakbedrijven. Onmisbaar daarbij is kennis van de markt. ‘Wij willen de systeemarchitectuur kunnen aanpassen op de strategie van de klant, de behoeften van de markt of juist de onduidelijkheid over de richting waarin de markt zich beweegt. Daarom verdiepen wij ons in die markt van onze klant.’ Collega-systeemarchitect Ivan van der Kroon: ‘We gaan natuurlijk af op informatie die de klant ons verstrekt, maar doen zelf ook marktonderzoek, kijken wat er speelt aan trends en roadmaps en proberen dat vanuit meerdere bronnen bevestigd te krijgen.’
Tussen r en d
Een terugkerende ‘discussie’ met klanten gaat over de taakverdeling binnen r&d in de eerste fase van een project. Van der Kroon voelt zich vooral aangesproken door ‘vage’ projecten, waarin nieuwe techniek moet worden geïntegreerd of nieuwe markten worden bediend. ‘Dan zitten we tegen de research-kant van r&d aan, maar veel klanten vinden wat wij dan doen toch development.’ Van den Braber: ‘Voor een nieuwe machine die een bepaald proces moet invullen, vind ik de procesontwikkeling typisch de verantwoordelijkheid van onze klant. Maar op gebieden zoals printing hebben wij best veel ervaring en dan moeten wij de klant soms uitleggen wat hij allemaal nog moet ontwikkelen voordat hij zijn proces onder controle heeft. Ik weet niet of in r&d het grensvlak van wie wat doet aan het verschuiven is, maar we werken wel steeds intensiever samen met klanten op research-gebied.’
Breed team
De intensieve samenwerking vereist ook dat de systeemarchitect van de system supplier bij de klant, de oem’er, een technische counterpart heeft. Van den Braber: ‘Als die er niet is, is dat een recept voor problemen later in het project. Het hoeft niet per se een systeemarchitect te zijn, het kan ook een lead engineer of een disciplinearchitect zijn; dat is net hoe de klant is ingericht.’ Samen met de projectleider en wellicht ook een accountmanager vormen zij de kern van het projectteam. Wat Van der Kroon betreft wordt dat team verder zo breed mogelijk ingevuld. ‘Zo nodig wil ik ook onze cnc-programmeur in het team of een specialist van een externe toeleverancier of juist van de klant. Als je het integraal doet, weet je waar je aan toe bent, zonder dat je meteen allerlei formele afspraken moet maken. We zijn dan gewoon één team dat één machine probeert te bouwen.’ Van den Braber: ‘Openheid in communicatie wordt steeds belangrijker. Daardoor ziet iedereen duidelijker zijn rol en toegevoegde waarde. Je gaat met een open houding met elkaar om tafel om een efficiënt team te bouwen dat zo snel mogelijk aan de finish komt. Ja, ik denk wel dat teams groter zijn geworden, met inbreng vanuit meer verschillende partijen. Maar een groot team hoeft niet te betekenen dat de communicatie naar de klant verwatert of onduidelijk wordt.’
Emo van Halsema: ‘Vroeger kwam je nog weg met één oplossing voor één probleem. Dat lukt niet meer, er zijn nu te veel stakeholders bij de waardeketen betrokken.’ Foto: Felan Innovations
Steeds complexer
De wereld wordt steeds complexer, vat Emo van Halsema de uitdaging bij innovatie samen. ‘Vroeger kwam je nog weg met één oplossing voor één probleem. Dat lukt niet meer, er zijn nu te veel stakeholders bij de waardeketen betrokken.’ Vanuit een procestechnologische achtergrond houdt Van Halsema zich bezig met de ontwikkeling van sensoren, analyseapparatuur en software voor data-analyse. Ruim tien jaar deed hij dat in zijn eigen bedrijf HaloteC Instruments, dat hij in 2013 in twee delen heeft verkocht. Eén deel kwam in handen van Lely Industries, waar Van Halsema in dienst trad als chief scientist. ‘Ik was er onder meer verantwoordelijk voor sensoren en het opzetten van een data-infrastructuur.’ Daarnaast startte hij samen met een compagnon Datamole, dat in Praag (Tsjechië) is gevestigd en projecten doet voor bedrijven als Lely, Thermo Fisher Scientific en Agrifac op het gebied van kunstmatige intelligentie (AI) en het industriële internet of things. Intussen is hij ook als eenpitter actief, onder de naam Felan Innovations. ‘Ik richt me op innovatie rond sensoren, meten, data-analyse en machine learning voor grote partijen.’
Traceability
Als uitvloeisel van de toenemende betrokkenheid van stakeholders noemt Van Halsema het belang van traceability van componenten en producten. Hij verwijst naar zijn eigen ervaringen bij Lely, dat vooral bekend is van de melkrobots. ‘De food heeft tegenwoordig dierenwelzijn hoog op de agenda staan. De consument wil dat producenten kunnen aantonen dat blije koeien de melk hebben geproduceerd. Verder moeten gezondheidsclaims voor voeding kloppen, dus je moet kunnen bewijzen dat er geen rommel in zit en dat het gezond is. Over de gehele supplychain moeten dingen worden gemeten. Er is sprake van een veel grotere samenhang der dingen; dat kun je wel holistisch noemen. Dan kom je niet meer weg met die ene oplossing voor een subprobleem. Je moet het hele verhaal snappen om te zien hoe jouw oplossing daarin past. Dat vraagt nogal wat van je bedrijf, want je moet mensen hebben die al die aspecten snappen, dus niet alleen engineers voor de verschillende disciplines, maar ook mensen die begrijpen wat er met je oplossing gebeurt en hoe dat samenhangt met de andere schakels in de keten.’
Maar hoe ontwikkel je nu zo’n holistisch perspectief en wat voor competenties vraagt dat?
Geen ketenregie
Van Halsema pakt de zuivelsector er weer bij. Lely verkoopt zijn melkrobots aan boeren, die hun melk leveren aan zuivelproducenten zoals FrieslandCampina, die op hun beurt retailers als Ahold en Jumbo van zuivelproducten voorzien. Omdat de eindklanten, de consumenten, waarde hechten aan gezonde producten en blije koeien in de wei, stellen de retailers eisen aan de zuivelaars, die ze op hun beurt doorvertalen naar de boeren. ‘Uiteindelijk heeft iedereen met elkaar te maken en sijpelt die vraagstelling van de consument door in de hele supplychain. Bij Lely werken mensen die al die aspecten moeten kunnen afdekken, van boer tot consument.’
‘Openheid in communicatie wordt steeds belangrijker. Daardoor ziet iedereen duidelijker zijn rol en toegevoegde waarde’
Iedere partij in die waardeketen moet geld verdienen, dus ziet Van Halsema geen rol voor een ketenregisseur. ‘De hele keten bestieren zal niet lukken. Het draait om vertrouwen tussen mensen die elkaar kennen en open zijn over dingen die misgaan. Dat schept een band en nodigt de ander uit om ook opener te zijn, zodat je van elkaar kunt leren. Op het moment dat je gaat samenwerken, word je gedwongen om beter na te denken over wat je toegevoegde waarde in de keten is. Daar moet je de beste in zijn en andere dingen kun je uitbesteden. Dat is een mentale transitie waar veel bedrijven nog mee worstelen. Bij Lely heb ik zelf aan de transformatie naar een opener bedrijf bijgedragen. Ze werken nu bijvoorbeeld meer met universiteiten en start-ups samen, halen nieuwe kennis en kunde binnen.’
Machine als meetinstrument
Lely moet zorgen dat de kwaliteit van de melk die met behulp van hun robots wordt geproduceerd, aansluit bij de wensen van zuivelaars, want dan krijgen boeren een betere prijs. Het bedrijf praat daarom met alle stakeholders in de keten, weet Van Halsema, over wat zij belangrijk vinden, om te zorgen dat het product van de boer zo goed mogelijk uit de koe komt. ‘Lely is van origine een machinebouwer. Ze hebben het melken geautomatiseerd en dat gaat goed, dus nu maken ze zich druk over de extra’s. De robot mag bijvoorbeeld nooit stuk gaan, dus doen ze aan predictive maintenance op basis van data die ze uit de machine halen.’ Apparaten en machines transformeren dus in meetinstrumenten en krijgen daarmee een andere waarde. In een sector als de glastuinbouw komen ook robots op, bijvoorbeeld om vruchten te plukken, maar als ze er toch zijn, kunnen ze ook prima de plantgroei meten of ziektes detecteren. ‘Als je er niet in meegaat om systemen of machines die primair bedoeld zijn voor iets ‘simpels’, van extra functies te voorzien, dan kun je het wel vergeten.’
Slim met sensoren
De voortschrijdende digitalisering is hier natuurlijk een drijvende kracht en die raakt ook het werk van de systeemarchitecten bij NTS. Van den Braber: ‘Een paar jaar geleden kregen we het verzoek om alle apparatuur in de machines die we ontwerpen aan te sluiten op een bus, zodat data kunnen worden uitgelezen. Een tijdje terug hadden we een project waarin na oplevering van een machine nog een extra fase volgde waarin we predictive maintenance voor die machine moesten uitwerken. Voor alle benodigde sensoriek hebben we de competenties in eigen huis. En tegenwoordig gaat hier geen machine zonder ethernetverbinding meer de deur uit.’
Richting de eigen supplychain gebruikt NTS de digitalisering voor meer datauitwisseling met toeleveranciers. Wij willen dat het maakproces voor kritische delen beter is te voorspellen en preventief te corrigeren.’ Van der Kroon: ‘We verwachten van toeleveranciers dat ze aan statistical process control doen. En als ze dat niet doen, gaan we soms zelf de variatie in hun producten in kaart brengen.’
Apparatuur verbinden
Machines en data, daar draait het tegenwoordig om. Hardware, software en de (datagebaseerde) diensten die daarmee kunnen worden aangeboden, moeten daarom integraal, holistisch, worden bekeken. Bart Jaspers is al dertig jaar actief op wat hij noemt het snijvlak van bits en ‘moleculen’, oftewel fysieke devices/apparaten. Met een bedrijf dat zich toelegde op het registreren en afvoeren van lease-ICT-apparatuur leerde hij de toegevoegde waarde van informatie kennen.
In 2014 richtte Jaspers Connected Molecules op, dat kantoor houdt in Heemstede. Daarmee ontwikkelt hij oplossingen om allerlei apparaten die elk hun eigen ‘taaltje’ spreken met elkaar en het web te verbinden. Bijvoorbeeld op een tankstation de koffiemachine en de wasstraat met bijbehorende betaalterminals, barcodescanners en/of muntwisselaars. Grote klanten van Connected Molecules hebben soms wel tientallen verschillende (selfservice) apparaten op duizenden sites over de hele wereld staan. De uitdaging is dan om die apparaten met elkaar en met een centrale gateway te laten communiceren.
Ander businessmodel
‘Telkens weer verdiepen we ons in de klant, maar naarmate onze bibliotheek van communicatieprotocollen groeit, hebben we steeds meer standaardproducten tot onze beschikking en schuiven we in onze projecten naar configure-to-order.’ Lokale serviceproviders leggen dan de fysieke verbindingen, installeren de gateway en verzorgen vervolgens ook het predictieve onderhoud op basis van data die worden verzameld over de conditie van de betreffende apparaten. De retailers gaan er intussen toe over die serviceproviders te betalen op basis van het gebruik van de apparaten, want daarin ligt de waarde van hun diensten. Dat geldt ook voor Connected Molecules zelf. ‘Voor de retailers ligt onze waarde erin dat wij betaaltransacties faciliteren en zo bijdragen aan meer omzet, omdat er geen drempel meer is voor consumenten om de selfservice machines te gebruiken.’ Voor de apparatenbouwers geldt dit businessmodel nog niet. Zij werken nog volgens bouwen/verkopen en uurtje-factuurtje service.
Van hardware naar software
Verandering van businessmodel wordt des te urgenter nu functies die nog in hardware zitten steeds meer verschuiven naar software, stelt Jaspers. ‘AI helpt daarbij. Een legeflessenautomaat is nu nog een duur ding, maar met een paar camera’s kom je al een heel eind. De foto’s kun je lokaal verwerken voor het herkennen van de verschillende soorten flessen, met hulp van open source software zoals TensorFlow (voor machine learning, red.). De toegevoegde waarde waarvan fabrikanten nu nog denken dat die in hun apparaten zit, gaat in het digitale zitten. Bits eat the physical objects. Waarom zou je nog een barcodescanner nodig hebben als je in je smartphone al een goede camera hebt en een scan-app. Waarom een dure plc van Siemens kopen, als je met je Raspberry Pi-computertje van een paar tientjes meer rekenkracht en interfaces hebt en niet vastzit aan Windows voor de programmering. Fysieke apparaten ondervinden concurrentie van software.’
Robin Koops bestrijkt letterlijk de gehele waardeketen voor de kunstalvleesklier, als uitvinder én gebruiker. Foto: Jacq Roos
Uitvinder én eindgebruiker
Niet dat hardware overbodig wordt. Neem de medische wereld, waar zorg voor de fysieke gezondheid van mensen vraagt om fysieke apparaten. Daar vindt nog altijd veel innovatie plaats. Als er ergens veel partijen meekijken, dan is het wel hier, van de uitvinder tot de eindgebruiker, medicus dan wel patiënt. Daartussen bevinden zich dan nog spelers als ontwerper, producent, toeleverancier, technologiepartner, certificeringinstantie en zorgverzekeraar. Dan is het om te beginnen wel handig als de twee uiteinden van de medische waardeketen, de uitvinder en de eindgebruiker, in één persoon zijn verenigd. Dat is het geval bij Robin Koops. Hij had in het Overijsselse Goor al jong een eigen machinebouwbedrijf, dat hij in 1999 moest verkopen toen zijn ondernemerschap niet meer samenging met de suikerziekte (diabetes type 1) die hij bleek te hebben. Hij bleef echter actief en kwam op het idee van een kunstalvleesklier als draagbaar kastje, ter vervanging van het dagelijks spuiten van insuline. (Interview met Robin in Link magazine 2019)
Ervaringsdeskundigen
Koops ging met zijn uitvinding aan de slag en toen het tijd werd om personeel, subsidies en financiering aan te trekken, startte hij in 2012 met Inreda Diabetic; ‘inreda’ is Zweeds voor inregelen, naar het instellen van de bloedglucosewaarden bij patiënten. ‘Lange tijd was ik het enige ‘slachtoffer’, maar sinds 2021 zijn er ook mensen bij ons komen werken die zelf suikerziekte hebben. Een aantal draagt het systeem dat we intussen hebben uitontwikkeld en dat ik zelf ook al ruim twee jaar draag. Zo hebben we meerdere ervaringsdeskundigen in het eigen bedrijf. Andersoortige ervaringsdeskundigen, te weten medici, zijn al vijftien jaar betrokken. ‘Vanaf 2007 hebben we de eerste studies uitgevoerd, samen met het AMC. Het heeft wel twee jaar geduurd voordat we daar binnen waren.’ Inreda telt inmiddels vijftig medewerkers, van wie dertig in r&d, op alle relevante disciplines, van elektrotechniek en werktuigbouw tot medische technologie en biologie. Zij werken in projecten voor nieuwe technologie samen met medische en technische partners, zoals ziekenhuizen, universiteiten en kennisinstellingen als TNO. ‘Dat doen we om echt verder te komen met de technologie. Het uitontwikkelen naar een product doen we dan weer zelf, met oog voor de gebruiker.’
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op: mireille.vanginkel@linkmagazine.nl’
Optimaal zorgpad
Cruciaal voor toelating van een medisch product is de certificering. Die verloopt goed, maar kost wel veel tijd en bureaucratie, meldt Koops. Nadat de CE-markering voor machineveiligheid twee jaar geleden was afgerond, was het tijd om zorgverzekeraars erbij te betrekken, want een nieuw medisch product maakt alleen kans als het in het vergoedingensysteem wordt opgenomen. Menzis, de grootste zorgverzekeraar in Oost-Nederland, stapte als eerste in, meldt Koops. Dat resulteerde vorig najaar in het opzetten van een test met honderd proefpersonen. Met een tweede grote zorgverzekeraar start Inreda nu ook een project. ‘We willen rustig opstarten, want we moeten nog veel leren, bijvoorbeeld hoe we de organisatie efficiënter kunnen maken. Honderden apparaatjes opsturen en de mensen redden zich wel, zo werkt het helaas niet. We moeten de mensen echt aandacht geven. Als ze bij ons komen, hebben de meesten al serieus lang suikerziekte, met de nodige complicaties. Het kost dan tijd om ze goed op de rit te krijgen en dat heeft vooral te maken met de randvoorwaarden. Soms werkt de meting niet goed of slaan de hormonen niet aan die het kastje toedient. Daarbij spelen heel veel factoren, zoals het medicijngebruik. Vanuit Inreda verzorgen we nu de eerste één à twee maanden de begeleiding van de proefpersonen en daarna gaan ze in principe terug naar het ziekenhuis. We gaan onderzoeken wat optimaal is: hoe moet het zorgpad eruitzien en naar welke dingen moeten we op voorhand kijken?’
Samenwerken en delen
Als de test met de honderd proefpersonen goed uitpakt, is Inreda klaar voor opschaling. ‘We ontwikkelen nu de volgende generatie, een apparaat dat we in massa kunnen produceren. In Nederland is er al een potentieel klantenbestand van 150.000 mensen. We besteden de productie van componenten uit en blijven de assemblage zelf doen. In Goor hebben we nu een capaciteit van 30.000 stuks per jaar en kunnen we nog uitbreiden. In al die jaren heb ik veel medewerking gehad van mensen, instanties en overheden, zodat ik iets wil terugdoen door het hier te produceren. Dat is ook mijn boodschap: het belangrijkste is samenwerken en delen. Daar ontbreekt het wel eens aan. Mensen houden te veel dingen bij zichzelf en komen daardoor niet verder. Dat heb ik de afgelopen jaren wel geleerd. Als ondernemer moet je niet bang zijn dat mensen met jouw ideeën aan de haal gaan, maar juist de samenwerking zoeken.’ Openheid en holistisch denken zijn twee kanten van dezelfde medaille.
