LABOUR 4.0

KOMPETENCER TIL FREMTIDENS PRODUKTION

ASTRID H LASSEN; BENTE NØRGAARD; BRIAN V WÆHRENS

I4.0 – Nye muligheder i en forbundet verden

PLM

Adopted from presentation by: Dr Detlef Zühlke, „Industry 4.0

the German vision for advanced manufacturing”

MES

Change

Management

MaintenanceResource Control

Circular Supply Chain,

reverse logitics

Disassembly

DesignEngineering

Operation

designing

planning

schedulingchanging

Saving &

sustainabilityRepairing,

Robustness,

spare parts

management

delivering

Logistics

Customer

informing

Information Backbone

CloudBigData

analyzing

Set-Up

Skills, capabilities,

training, man-machine

People

Operations Network

Management

Industri 4.0 processer

Produktivitetsdrivere i Danmark over tid

• Digitalisering og automatisering er i sig

selv vigtige drivere af øget

produktivitet…

• Men medmindre hele systemet

transformeres og læringspotentialet

forløses så vil gevinsterne være

kortvarige.

• Potentiale: forbedringer tager nye

muligheder med sig når først vi kommer

i gang.

Supply driven productivity

level 1: Cost reduction (necessary, but

insufficient condition)

level 2: Extended potentials (quality,

inventory, responsiveness)

level 3: Supply driven innovation &

resilience

Produktivitetsspring

Status i Nordjylland – NJ sakker bagud/ser ikke potentialet?

• DK 188 industrirobotter

pr. 10.000 medarbejdere

• Sydkorea 531

• Singapore 398

• Tyskland 301

• Sverige 212

• Industrier med høj

anvendelse: Automotive

+ Elektronik

• …mens fødevarer ligger

lavt i optag. Kilde: IDA medlemmer 2014

International federation of robotics 2016

Det tyske modenhedsniveau

Fremkom 3

• Øget efterspørgsel efter personer med en videregående uddannelse og personer med en erhvervsfaglig uddannelse og lavere efterspørgsel efter ikke-faglærte.

• Ikke længere tilstrækkeligt kun at have gode faglige kvalifikationer og at kunne omsætte disse i praksis. Det er samtidigt og i stigende omfang nødvendigt også at besidde både processuelle, relationelle og kommunikative kompetencer

• Den danske arbejdskultur, og den danske arbejdskrafts refleksive og interpersonelle kompetencer, udgør en konkurrencefordel under de eksisterende konkurrenceforhold.

• Faktorer, der påvirker fremtidens kompetencebehov:

• Globalisering og internationalisering, der medfører international konkurrence og en anden måde at tænke marked på

• Ny teknologi, der blandt andet muliggør øget automatisering og digitalisering og dermed også effektivisering

• Arbejdets organisering, herunder mere ansvar og beslutningskompetence til medarbejderne i forhold til udvikling af nye produkter og løsninger, blandt andet også optimering af egen arbejdsproces

• Hovedtendenserne i kompetencebehovet:

• Fokus flyttes fra arbejdsfunktioner til arbejdsprocesser

• Medarbejderne bliver inddraget i ledelse

• Stigende behov for samarbejde og samskabelse

• Øget behov for relations- og kommunikationskompetencer

• Lederen som kommunikator

• Fra fagfaglige- til personfaglige kompetencer

Boston-rapporten

• Øget profit fra implementering af nye teknologier vil skabe grundlag for en forøgelse af arbejdsudbuddet modsvarende automatiseringen af processer.

• Færre job i produktionen

• Flere arbejdspladser indenfor IT, human interface design og databehandling.

• Tværfaglighed, fleksibilitet og It-færdigheder er afgørende kompetencer

• ”Soft skills” meget mere vigtige end tidligere.

• Implementering af langt mere fleksible arbejdsformer både i forhold til ansættelser, arbejdstider og opgaver.

• Effektivisering af beslutninger betyder decentralisering af ledelsen.

• Mindre fokus på faglighed, mere på kapaciteter, særligt på uddannelsesinstitutionerne.

Projektet

For-projektet Labour 4.0

• Regionalt støttet for-projekt forankret på AAU hhv. Institut for Planlægning og Institut for Materialer og Produktion.

• Målet for projektet er at identificere, hvilke strategier nordjyske virksomheder arbejder med i forhold til at tilegne sig kompetencer/viden om Industri 4.0.

• Projektet tager udgangspunkt i to teser:

• Tese 1: I4.0 diskussionen har primært et teknologi-fokus, som forårsager at vi i ikke tilstrækkelig grad fokuserer på de kompetencer og organisatoriske rammer som skal være på plads for at vi kan udnytte potentialerne. Vi har ikke formået at koble centrale udviklingsagendaer omkring forretning, teknologi og kompetencer.

• Tese 2: de fleste virksomheder ved ikke hvordan de skal komme i gang eller hvilke næste skridt de skal tage, med andre ord så er I4.0-strategien ikke operationaliseret

Først skridt: Erfaringer med I4.0

LABOUR 4.0 (Kapabilitet og Kompetence) / I4MS (NJ som

I4.0 HUB)

Overordnede konklusioner:

• Mange gode enkeltstående tiltag (sensorer, robotter…),

men der er lang vej til I4.0 og der er mange potentialer,

der kan tages hjem på vejen mod samme.

• NJ har en stærk infrastruktur og stærke

løsningsleverandører, men de er i begrænset indgreb

med industrielle kunder. Viden om applikationsdomæne

er begrænset.

• Interview deltagere:

• Dolle

• Logimatic

• Mekoprint

• JKF

• Grundfos

• NS System

• Addifab

• Inwido

• Gabriel

• Sjørring Maskinfabrik

• Xtel

• RTX

• Intech

• GPV

• Desmi

• Conscius

• TRECO

• LT Automation

• Airmaster

• Serenergy

• Gomspace

• Aalborg Portland

• SKOV

• Prescience

• Arla

• Bila

• Kamstrup

• Unibake

• PN beslag

• Hydrema

• B&O

– kompetencer til fremtidens industri

> Specialisering øges

> Færre ”in house” processer

> Automatisering øges

> Færre produktionsmedarbejdere

> Flere servicemedarbejdere

Historisk udvikling

> Automatisering > Konstruktion > Test / kvalitet

PRODUKTION

EksempelDOLLE‘s IT- afdeling

> 1997 – En medarbejder er ansvarlig for alt: Servere, firewall, ERP, web

> 2002 – To medarbejdere: En med ansvar for IT-platform og ERP og en med ansvar for web

> 2007 – Tre medarbejdere med ansvar for hhv. IT-platform, ERP og web + ½ IT-chef

> 2012 – To medarbejdere med ansvar for hhv. IT-platform og ERP + ½ IT-chef

> 2017 – En IT-projektleder med fokus på at optimere og understøtte forretningsprocesser + ½ IT-chef

Produktion 4.0Behov for nye kompetencer

> Opgave: Indsamling af data fra produktionsmaskiner til forebyggendevedligehold og finde/eliminere flaskehalse

> Hvordan registrerer og opsamler vi takttider

> Hvordan analyserer vi data

> Nye opgaver kræver kompetencer vi i dag ikke har i huset –

spørgsmålet er om vi skal:

• Opkvalificere nuværende medarbejdere

• Ansætte nye medarbejdere

• Købe os til viden fra udefra

Big data – er ikke en opgave for én medarbejder men for et team

Medarbejderkvalifikationer

The handymanGod til Quick & Dirty løsninger

The snoopFremskaffer data

The technology guro

Kender teknologien, infrastrukturen og

mulighederne

The data modelerKender forretningen,

produktet og/ellerprocessen

The deep diverKan grave dybt,

analysere og findesammenhænge I data

The designerForstår at visualisere og præsentere data så værdien kommer

frem

The privacy wonkSørger for at undgå

problemer – ved hvad man må og ikke må med

indsamlede data

The storytellerForstår data og kan

formidle sammenhænge klart og simpelt

Kilde: Inspari /http://www.liesdamnedlies.com/2015/06/the-seven-people-you-need-on-your-data-team.html

Et forsigtigt bud …

Kompetencer til fremtidens industri

> Minimalt behov for ufaglært arbejdskraft

> Et minimum af IT-færdigheder hos produktionsmedarbejdere

> Teknisk indsigt/forståelse (alle produktionsmedarbejdere vil i fremtiden i et eller andet omfang være maskinoperatører)

> Fleksibilitet og mod på at lære (jobfunktioner vil ændre sig hurtigere og hurtigere i fremtiden)

> Mix af generalister, interne specialister og eksterne specialister

Et par citater

Fremtidens medarbejdere

“My dear, here we must run as fast as we can, just to stay in place. And if you wish to go anywhere you must run twice as fast as that.”

Konklusioner

AddiFab - Det handler om industrialisering og forbundne elementer -

3D print

The AddiFab approach to automation is to run small batches with

high frequency. This keeps costs and service of equipment low,

and the workflow stable. A continuous production with small

batches also provides the flexibility required in a modern

production. Without compromising on throughput, errors can be

corrected automatically and without operator intervention, instead

of manually and next day.

Opskalering er én af nøglerne til at gøre industriel 3D-print

modent til serie- og masseproduktion. Stratasys har nu fremvist

et bud på en flercellet 3D-printer, der kan fremstille adskillige

emner på samme tid med et minimum af manuel betjening.

"We shrank the overall design and manufacturing cycle time from

16 to 20 weeks with traditional manufacturing, to three to five

weeks with Stratasys 3D printing."

— Francois Guilbault, owner and president

JKF Industri – det hander om nye forretnings-

muligheder og rekonfigurering af værdikæder

• Potentiale i fjernmonitorering af installerede anlæg – vedligehold +

driftsoptimering

• Men data adgang og ejerskab er begrænset af leverancekæden og

adoptering kan medføre en ændring af samme.

• Eksperimenterne er vigtige, men det er svært at skabe plads til dem -

de tekniske ressourcer er begrænsede.

• Ønsker ikke afkoblede øer, hvor resten af organisationen ikke kan følge

med – gevinsten heraf er for begrænset.

• Koblingen mellem teknologi-, kompetence- og forretningsstrategi

mangler

THE PLAN/VISION (CASE EXAMPLE THE DANCING ROBOTS)

Innovation

Efficiency

Manual polishing of

aluminium

Finn Klint

Robot polishing of

aluminium

Finn Klint: Teaching

the robot to copy his

technique

Dancing robots

Finn Klint: Teaching

the robot to copy his

technique

Dancing robots

Multi tools/processes

Utilizing flexibility in

cell

Dancing robots

Industry 4.0

Combine flexibility

in cell with digital

opportunities

Jørgen Dam & Henrik

Sjøstrand, B&O mechanics

B&O: Det handler om at se dybere i processer og kombinere

erfaring med data understøttede processer

Nordjyske ressourcer til at understøtte den digitale platform

28

• Svært at se hvordan nye løsninger kan integrere

med eksisterende løsninger

• Svært at identificere det konkrete business case

• Erkendelse af at system- og forretningsforståelse

i højere grad må opbygges.

• Der er kun i begrænset omfang fokus på

kompetencer - digitale udvikling som en

forlængelse af det eksisterende.

• Men når vi taler I4.0 så stiger

kompleksitetsniveauet grundet behov for

systemintegration. Her kommer mange

virksomheder og teknologileverandører til

kort fordi det kræver bredere sæt af

kompetencer (flere samvirkende teknologier,

organisation, forretning mv.)

• Der er få eksperimenter – og de drives i høj grad af

traditionelle business cases

• Intelligens i produktet har første prioritet, her ses det

primære potentiale, produktionen ligger ikke først for.

• Øer af automatisering dominerer billedet,

• Data anvendes i begrænset grad.

• Digital infrastruktur i virksomheder er relativt

veludviklet, men evnen til at omsætte potentialer herfra

halter efter.

• Svært at (få) dedikere medarbejdere til omstilling -

eksterne ressourcer driver tekniske omstillinger

• Hvordan kommer vi i gang?

Konklusioner på tværs af virksomhedsniveauer

• Strategisk niveau:

• Udefineret strategi og svag kobling mellem teknologi, organisation og kompetencer.

• Bevidsthed – men generelt er den ikke kommet videre end skrivebordet

• Mange vil gerne udforske mulighederne i mødelokalet

• Potentiale afklaring er forbundet med mange usikkerheder

• Data vs. Produkt – kræver nye kompetencer samarbejdsflader og omstilling til servitization

• Hvordan kommer vi i indgreb med data og får det omsat til forretning

• Eksterne afhængigheder

• Taktisk niveau

• Vi kan generer en mængde

data, men vi ser på det vi

har brug for til at drive

anlægget.

• Data ja i nogen grad,

analytics nej og begrænset

evne til at omsætte data til

ændret praksis

• Begrænset strategi og

systemtænkning i

forbindelse med anskaffelse

af nyt udstyr.

• Begrænset af eksterne

partnere.

• Operationelt

• Vi har sat strøm til

manualer, SOPer…

• Komfort med digitale

muligheder

• Procesforståelse er

mere central

• Oplevet behov for

opkvalificering på

grundlagskompetencer

Labour 4.0 modenhed

Kost-reduktion

I4.0 teknologier anvendes sporadisk (e.g. enkelte robotter)

Primært formål er kostreduktion via digital substituering af manuelle processer

Interne kompetencebehov primært ifht. procesforståelse og computeranvendelse

Kompetencestrategier præges af:

- Udløses på bagkant af teknologi-investeringer

- Løftes gennem leverandørkurser

- Høj grad af anvendelse af eksterne konsulenter til teknologiomstillinger (e.g. omprogrammering af robotter)

- Medarbejdere deltager kun på i4.0-relaterede kurser i det omfang de efterspørger dette.

- Lav grad af internalisering af I4.0 kompetencer

Udvidet potentiale

I4.0 teknologier anvendes i sammenhængende processer. Primært intern i fokalvirksomheden.

Primært formål er at finde udvidet potentiale i samspillet mellem proces-elementer/-teknologier. Fokus på e.g. kvalitet, nye materialer, etc.

Interne kompetencebehov i stigende grad ifht. it kompetencer, tværgående processer, og forretningsforståelse.

Kompetencestrategier præges af:

- Indtænkes i en vis grad i teknologiinvesteringer

- Medarbejdere videre-/efteruddannes som strategisk prioritet for virksomheden

- Øget grad af internalisering af I4.0 kompetencer

Innovation

I4.0 teknologier anvendes i sammenhængende forretningsprocesser på tværs af værdikæden (internt og eksternt).

Fokus er på at se nye muligheder afledt af de nye teknologiske formående (e.g. nye designpotentialer qua nye fremstillingsteknologier)

Rekonfigurerbarhed af fremstillingssystemet er centralt

Værdikædesamarbejdet er centralt

Interne kompetencebehov omfatter nye fagligheder og særligt integration af fagligheder.

Kompetencestrategier præges af:

- Indtænkes sideløbende med teknologistrategien.

- Ansættelse af nye profiler i produktionsdomænet (it, design, etc.).

- Medarbejdere videre-/efteruddannes som strategisk prioritet for virksomheden

- Øget grad af netværksbaserede I4.0 kompetencer

Næste skridt i Labour 4.0: Digital Tvilling et pilotforløb

• Collaboration with:

• Aalborg University

• University College of Northern Denmark (Professionshøjskolen UCN)

• 25 special talented students from,

• 5 different education programs

• Local SME case company

• Danish vendor of Virtual Commissioning tool – Xcelgo

• Expected results

• Competence assessment of the further workforce

• Knowledge about cooperation between the different digital professional groups

• Digital twin skills in the industry

• Status

• Value adding

Det handler om strukturerede eksperimenter - AAU Smart

Produktions Lab – en åben læringsplatform

Anbefalinger til et regionalt udviklingsforum

• Understøt udviklingen af et regionalt Hub – vi har et godt grundlag!

• Understøt planlagte eksperimenter med ny teknologi og gør dem offentligt

tilgængelige

• Understøt virksomheder i at skabe grundlag for en kompetencestrategi

omkring ny teknologi – det er vigtigt for at potentialerne kan udfoldes.

• Initier arbejde omkring snitflader mellem teknologi, organisation og

mennesker (op mod 80% kan automatiseres, men hvad er snitfladen omkring

det sidste arbejde?)

I4.0 er ikke det første skridt for mange af vores virksomheder

• Processer skal være i kontrol – sætter vi strøm til processer vi ikke har i kontrol så

ændrer det ikke noget.

• Vi skal være beredt på rejsen – der er mange potentialer at hente på selve rejsen hvis

vores organisationer er klar til det.

• Vi skal sikre systemiske sammenhænge – vi vil givetvis have mange digitaliserede øer i

en periode, men de skal på sigt kunne kobles sammen – det er her det virkelige

potentiale skal findes.

• …Dermed er der også mange traditionelle håndtag vi kan gribe til mens vi forbereder

os…

Affiliated Projects and Collaboration

35

• MADE SPIR 2015-2018 total budget 160 mio. national project

• MADE Digital 2017-2019 total budget 200 mio. national project

• Labour 4.0 (regional pilot) budget 500.000 kr. – Participants CIP + Plan

• ATV - kompetencer til fremtidens produktion – framework project –Participants AAU, DTU, DI, IDA, METAL, VIA, Maskinmesterskolen, LEGO, Grundfos, Haldor Topsoe

• I4MS – I4.0 HUB pilot project

• AAU Production (TEKNAT) 6 industrial phd. projects

• Obel Foundation – SMART production lab

• Laurits Andersen Foundation – resourcing the lab

• Det nationale vindmølleprogram – v/ Vindmølleindustrien

• Pipeline

• 5G (H2020)

• Demo4Launch (Innovation Foundation)

• TI/DMRI (Innovation Foundation)

• KIC AVM (H2020 advanced manufacturing consortium)…

• Industrial international/national collaboration with

• FESTO, SAP, KUKA, Fraunhofer, Siemens, Vestas, Arla, Grundfos, Danfoss + a number of SMEs

Key themes: Automation, Digitalization & Organization and their integration in total system solutions

Publishing Channels: International journals in Automation, it, operations & supply chain management

Contributions to national & International research calls (Forsk 2025 & Horizon 2020/25)

LAB: Smart Production lab

Sub groups organized by:

Professors Ole Madsen, Charles Møller & Brian V Wæhrens – Dept. of Materials and Production –

Contact om@make.aau.dk; Charles@make.aau.dk; Bvw@make.aau.dk

En lille reference til vores miljø: SMART produktion på Aalborg Universitet