In de voordelen die Industrie 4.0 brengt, zitten de belangrijkste kenmerken van Industrie 1.0, 2.0 en 3.0 vervat en ze bevatten ook ideeën over hoe de kenmerken van eerdere industriële revoluties de industrie duurzamer heeft gemaakt.

Volgens sommige bronnen zou Industrie 4.0 een verdere reductie kunnen brengen van:

-  verminderde productiekosten met 10 à 30%;

- verminderde logistieke kosten met 10 tot 30%;

- verminderde kosten voor kwaliteitsmanagement met 10 tot 20%.

Er zijn ook een aantal andere voordelen en redenen om dit concept toe te passen, waaronder: (1) een kortere time-to-market voor nieuwe producten (2) een beter reactievermogen op de eisen van de klant, waardoor (3) massaproductie op maat mogelijk is zonder de totale productiekosten significant te verhogen, (4) een flexibelere en aangenamere werkomgeving en (5) een efficiënter gebruik van natuurlijke hulpbronnen en energie.

Er moet aan herinnerd worden dat Industrie 4.0 op zichzelf geen enkele waarde vertegenwoordigt. De oplossingsbenaderingen van Industrie 4.0 effenen eerder de weg voor nieuwe producten, product gerelateerde diensten en verbeterde productieprocessen (VDMA, 2018) door middel van de concepten Smart factory, Smart product en, in het geval van de grafische industrie, Smart print shop, Smart documents of nog Smart packaging of de slimme verpakking.

Figuur 1 – Smart Print Shop 4.0 Ecosysteem (Bron : Roland Berger, 2015)

Een Slimme drukkerij

Voor deze drukkerijen en andere productiebedrijven is het een kwestie van evolueren naar de concepten van "Smart Print Shop" of, meer in het algemeen, "Smart Factory", d.w.z. "intelligente fabrieken" die wendbaarder, flexibeler en beter inspelen op eisen van de klant.

Volgens Kagermann et al (2012): "Een Smart Factory is een bedrijf of een netwerk van bedrijven, dat de principes van het internet der dingen en diensten gebruikt voor productontwikkeling, productiesysteemtechniek, productie, logistiek en klanten-interfaces om flexibel te kunnen reageren op de “vraag”. De Smart Factory beheerst de complexiteit, is minder kwetsbaar en verbetert haar productie-efficiëntie. »

Deze slimme fabrieken streven ernaar productieomgevingen te creëren met zeer weinig menselijke tussenkomst. Ze zijn bedoeld om operators te bevrijden van vervelende of repetitieve taken door middel van automatisering en collaboratieve robotica.

De drukpersen en andere productieapparaten, die in toenemende mate autonoom zijn, zullen hun statusinformatie delen via een Cloud en zullen hun eigen onderhoudsbehoeften beheren en zullen zich onmiddellijk aanpassen aan nieuwe productiebehoeften. Drukkers kunnen de productiviteit van hun pers en machines in één oogopslag en in realtime bekijken, bijvoorbeeld op een smartphone of tablet, en direct actie ondernemen bij afwijkingen.

Productieprocessen in de "Smart Print Shop" en "Smart Factory" van de toekomst zullen worden geautomatiseerd en kosten geoptimaliseerd waarbij machines zelf de instellingsprocessen verzorgen, aangezien ze van stroomopwaarts toegang hebben tot de productierelevante gegevens.

De intelligente systemen die in de Smart Print Shop en Smart Factory zijn geïnstalleerd, kunnen informatie uitwisselen over voorraden, problemen of defecten, én de oh zo belangrijke “last-minute wijzigingen” autonoom aanpassen in bestellingen.

Alzo spelen ze een sleutelrol bij het coördineren van processen en doorlooptijden om de algemene efficiëntie (en rendabiliteit) te verbeteren.

Interconnectiviteit zal de kern vormen van deze intelligente drukkerijen.

Onder het waakzame oog en gebruikmakend van de cyber fysische systemen ontwikkelen de fabrikanten (Heidelberg, Koening & Bauer, Komori maar ook Muller Martini of Bobst) bijvoorbeeld de technologie waarmee persen en andere afwerkingsmachines informatie kunnen verzamelen en niet meer alleen enkel met elkaar kunnen communiceren, maar ook met andere leveranciers en systemen. De informatiestromen die ze genereren, stellen bijvoorbeeld analytische en voorspellende modellen in staat hun respectievelijke prestaties te vergelijken, verbruiksartikelen volledig automatisch te bestellen of preventief of zelfs voorspellend onderhoud in te plannen.

Slimme gedrukte producten

Het belangrijkste onderscheid met Industrie 4.0 is dat de producten en het drukwerk in het geval van een slimme drukkerij zelf enige vorm van intelligentie hebben en in staat zullen zijn om te communiceren met de buitenwereld en hun omgeving. Op deze wijze zijn ze zelf in staat aanpassingen in de lay-out van auto-configureerbare productiesystemen aan te brengen of te beïnvloeden in overeenstemming met de gestelde individuele klantvereisten. Verder zorgen ze voor een nauwkeurige traceerbaarheid van alle betrokken activiteiten om tot het eindproduct of de eindbestemming te komen.

Tijdens de productie zal het afgewerkte of half-afgewerkte product, al dan niet gepersonaliseerd, kunnen communiceren met de persen en andere machines van de print- en afwerking van de grafische keten 4.0, in het bijzonder dankzij barcodes. We spreken dan van “Smart Product”.

Slimme producten zijn uniek identificeerbaar, ze kunnen op elk moment worden gelokaliseerd en communiceren hun huidige status en alternatieve routes om hun doel te bereiken. In een slimme productieomgeving omvatten deze intelligente en gepersonaliseerde producten dus kennis van hun productieproces en leiden ze onafhankelijk hun weg door de toeleveringsketen.

Ook wel Smart Printed Product, Smart Packaging genoemd vanwege de marketingkansen voor de klanten en opdrachtgevers van deze slimme drukkerijen van de toekomst. Verpakkingen zijn slim als ze gedrag veranderen zoals bv. een reactie op interne/ externe stimuli en als ze communiceren met bijvoorbeeld de gebruiker of de eindconsument. Een heel markt ligt open voor de marketingafdeling van een merk om hier mee vertrouwd te raken en om met deze nieuwe technologie aan de slag te gaan en er extra waarde uit te halen.

Actieve, intelligente en geconnecteerde verpakkingen maken de “bewaking” van verpakte goederen en de weergave of controle van temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden mogelijk. Het kan ook andere toepassingen hebben, zoals het controleren of een medicijn aan een recept voldoet, de minimale houdbaarheidsdatum van een bederfelijk product weergeven, toegang bieden tot traceerbaarheid, voorraadniveaus controleren of herbevoorradingsorders activeren.

Dankzij intelligente verpakkingen zal het mogelijk zijn om een ​​relevante relatie met uw eindklanten te creëren. Via deze intelligente verpakkingen, in combinatie met smartphones en via het web, kan een klant die bv. allergisch is voor een voedingsmiddel dit zeer snel controleren door de productverpakking te scannen om te zien of dit al dan niet aanwezig is in het product dat hij wil kopen.

De komst van "geconnecteerde" producten zal deze situatie aanzienlijk veranderen.  En zie hier, uitgerust met communicatiemiddelen, behoudt het gedrukte product een link met zijn drukker en/of haar klanten en wordt het mogelijks een bron van onschatbare gegevens.

Op deze manier kan Industrie 4.0 enerzijds drukkerijen helpen om de kosten van hun eigen productie te verlagen en anderzijds de klant en/ of de eindconsument om hun omzet te verhogen dankzij de verrijking en valorisatie van gedrukte producten.

Een meer flexibel en meer uitgebreid grafisch bedrijf

Industrie 3.0 bevordert flexibiliteit, mogelijk gemaakt door een gestroomlijnde productie en een gestroomlijnde, “Lean” benadering voor drukkerijen om "meer te doen met minder", vooral wanneer de vraag voorspelbaar is, de variëteit laag en het volume hoog. Industrie 4.0 zal zich richten op flexibiliteit, vooral om kansen beter te benutten in contexten waar de vraag volatiel en veranderlijk is, waarbij tevens ook wordt vertrouwd op de netwerken van concurrerende bedrijven.

Een wendbare fabriek met flexibele productiemethoden en herconfigureerbare productietools is in staat om geïndividualiseerde, duurzame producten en gepersonaliseerde diensten te leveren tegen concurrentiële prijzen, in kleine en middelgrote hoeveelheden. Een wendbare drukkerij kan daarom worden gedefinieerd als het vermogen van een drukkerij om snel te reageren op veranderingen in de vraag en in termen van veranderende volumes en variëteiten.

Een geherlokaliseerde drukkerij

De bij voorkeur eerder bescheiden structuren, die 24 uur per dag actief zijn, zullen een groot deel van de slimme drukkerijen 4.0 van de toekomst uitmaken, die gemakkelijker "verplaatsbaar" zijn in de buurt van de eindmarkten, de eindklanten. Ze zullen minder onderhevig zijn aan arbeidskosten, met name door het gebruik van geconnecteerde, geautomatiseerde systemen. Onder deze omstandigheden zullen drukkerijen en andere kleinere productiebedrijven weer concurrerend kunnen worden, zelfs in landen waar de arbeidskosten hoog zijn, maar steeds liefst zo dicht mogelijk bij de eindconsument.

In combinatie met een op maat gemaakte offerte en aanbod, zal dit herlocalisatie model concurrerend worden in vergelijking met het vorige model van een minder flexibele en verder afgelegen fabriek. Zeker wanneer de volledige kosten, die aan de eindklant dienen te worden aangerekend worden vergeleken zal dit een ​zeer ​belangrijk rol in het industriële beleid van de ontwikkelde landen spelen, nl: het vermogen om tot dusver verdwenen industriële activiteit te verplaatsen.

By Jacques Michiels & Yves d’Aviau de Ternay