Wat is engineering 4.0?

In het dagelijks taalgebruik is ‘2.0’ een vage kreet geworden die ‘vernieuwing’ aanduidt: Paus Franciscus creëert een ‘Vaticaan 2.0’ en een dokter met internet is een ‘huisarts 2.0’. Nieuw en verbeterd! Maar wat moeten we ons dan bij 4.0 voorstellen? Nóg nieuwer? Nóg beter?

Heinrich Wörtche (hoogleraar Miniature Wireless Explorative Sensor Systems, TU/e), laat zijn licht schijnen over deze termen: “Hét kenmerk van Industry 4.0 is dat het digitale processen aan reële industriële processen koppelt. Dat heeft verschillende consequenties voor productontwikkeling. Die consequenties noemen we dan Engineering 4.0. Allereerst: een deel van de engineering gaat plaatsvinden in de cyberwereld in plaats van in de fysieke wereld. Ten tweede gaan technologieën als 3D-printen deel van de opleiding en van het ingenieursberoep vormen. Ten derde bestaat Industry 4.0 uit data gedreven systemen. We gaan processen monitoren zoals nooit eerder is gebeurd. Maar hoe ga je deze data daadwerkelijk gebruiken? Dat vereist kennis en vaardigheden.”

Big data, 3D-printing en virtual reality

“Engineering 4.0 moet je zien als de skills die je nodig hebt om de nieuwe ontwerpprocessen van industrie 4.0 - ofwel smart industry - te begeleiden”; zo legt Maarten Steinbuch (hoogleraar Systems & Control, TU/e) het uit. “Engineering 4.0 heeft een aantal overkoepelende elementen. Zo moet een engineer op simulatieniveau productieprocessen kunnen simuleren en doorrekenen (‘digital twins’), 3D-printing kunnen toepassen en virtual reality kunnen gebruiken.” Dat zijn drie ingenieursaspecten. Maar veel belangrijer nog is het volgens Steinbuch om in systemen te denken: “Een werktuigbouwkundige kán in tegenwoordig niet zonder kennis van informatica of industrieel productontwerp.”

Smart industry vereist smart studenten

Wörtche constateert dat veel studenten in de praktijk nog altijd voor een monodisciplinaire studie als ICT kiezen. “Maar in de toekomst moeten studenten vooral artificial intelligence kunnen toepassen. We hebben mensen nodig die niet bang zijn om vieze handen te krijgen. De engineer van de toekomst zit niet alleen op een kantoor maar die moet ook de hardware snappen en bijvoorbeeld sensors kunnen programmeren.”

Systeemdenken nodig in de wereld van Engineering 4.0

‘Holistisch’ nadenken over productontwerp. Dat is nodig in de wereld van 4.0. Want juist in de crossovers tussen verschillende vakgebieden, dáár worden de meeste innovaties bereikt. “Maar onderwijsinstellingen leiden vaak nog altijd monodisciplinair op”, constateert Steinbuch. Met de speciale opleiding ‘Automotive’ doorbreekt de Eindhoven University of Technology die trend door het onderwijs juist multidisciplinair in te richten, door studenten een combinatie van werktuigbouwkunde, elektrotechniek, computer science en industrieel ontwerp aan te bieden. “Deze vorm van systeemdenken zou je eigenlijk op alle universiteiten moeten uitrollen”, vindt Steinbuch.

Mkb heeft enorm veel te winnen

Want er is voor bedrijven ontzettend veel te winnen bij de multidisciplinaire aanpak van Engineering 4.0. Aan de hand van nieuwe meettechnologie kan bijvoorbeeld precies voorspeld worden wanneer een machine kapot gaat en dus kun je preventief onderhoud plegen. Ontwerpen kun je realtime aanpassen door gebruik van big data. Wörtche: “Grote bedrijven hebben al veel componenten van Engineering 4.0 ingevoerd. De problemen waar zij tegenaan lopen, zijn meestal hoog wiskundig. Veel mkb-bedrijven zien nu pas dat er echt een revolutie aan de gang is. Juist deze bedrijven hebben enorm veel te winnen: nieuwe business modellen, nieuwe producten en diensten.”

In het kort

Industry 4.0: de koppeling van digitale processen aan fysieke industriële processen
Engineering 4.0: alle skills die je nodig hebt om de nieuwe ontwerpprocessen van industrie 4.0 te begeleiden.

Individuele mkb-bedrijven en samenwerkingsverbanden kunnen SLIM-subsidie aanvragen voor het stimuleren van leren en ontwikkelen. Ga naar het whitepaper 'Jouw vakmensen opleiden voor de toekomst' voor meer informatie over dit thema.