Wat betekent Industrie 4.0 voor Nederland? Prof. Dr. Ir. F.J.A.M. van Houten Design Engineering UniversiteitTwente
[email protected]
Innoversum Innovatiecongres International Trends in designing High Tech Systems
Woensdag 21 mei 2014
Industrie 4.0
28-05-14
2
1991 EUR 3,451 bn
Africa 2% Other developed countries 2% South America 7%
Opkomende economieën
§ Verlies van marktaandeel § Europa van 36 naar 25%
§ Wat is hieraan te doen? § Hoe zit dat binnen Europa? § Hoe zit dat in Nederland?
Asia excl. Japan 8% Russia and Eastern Europe 4%
Western Europe 36%
Share of emerging economies: 21%
North America 24%
2011 EUR 6,577 bn
Japan 18%
Africa 1% Other developed countries 1% South America 6%
Western Europe 25% Asia excl. Japan 31%
Share of emerging economies: 40%
Japan 11%
Russia and Eastern Europe 2%
North America 22%
1) UNCTAD data in constant 2005 USD, converted into EUR (2005 exchange rate) Traditional industrial economies
Emerging economies
28-05-14
3
MANY LOSERS, FEW WINNERS
2001
INDUSTRIAL 1) SHARE OF VALUE ADDED IN SELEC TED COUNTRIES
20%
17%
2011
§ Industriële bijdrage aan
EU 2) AVER AGE:
15%
SWEDEN 26%
bruto nationaal product
15%
22%
11%
§ Nederland 14%
23%
24% 16%
18%
§ Trend: Blijft ongeveer gelijk
UK
15%
11%
POL AND
CZECH REPUBLIC
GERMAN Y
17%
14%
FRANCE
SPAIN
16%
11%
20%
10%
GREECE
ITALY
1) Excluding electricity, mining and quarrying Source: UNCTAD
2) EU 27, 2011
4
PROFITABILIT Y 1)
INDUSTRY 4.0 High Return expected by investors (ROCE)3) = 15%
RB Industry 4.0 Readiness Index1)2) 5
Europe 2030
Belgium
Finland
Germany
Germany 2012
Denmark
FRONTRUNNERS
Sweden
Netherlands
TR ADITIONAL INDUSTRY
4
POTENTIALISTS
Austria UK France
Europe 2012
3
TR ADITIONALISTS
France 2012
Spain
Low Low
CAPITAL INTENSIT Y 2)
High
1) EBIT as % of value added; margin: Low = below 5%, High = above 20% 2) Capital employed/value-added; margin: Low = below 0.5, High = above 1.3 3) ROCE (Return On Capital Employed) = profitability x capital intensity
Portugal
HESITATORS
Czech Republic
Slovakia Slovenia
Estonia
Hungary
Lithuania
Poland
Croatia
Italy
2
Ireland
Bulgaria
1
1
1) 1 = low, 5 = high
2
3
4 5 Manufacturing share (% of GDP; index)1)
2) Adjusted for outliers Cyprus, Latvia, Luxemburg, Romania, Greece
28-05-14
5
THE BIG
40%
3
is the share of worldwide manufacturing (a total of EUR 6,577 bn) held by emerging countries. They have doubled their share in the last two decades. As part of traditional industrial economies, Western Europe has lost over 10% of manufacturing value added, from 36% to 25%
1 350 bn
To assume a leading role in Industry 4.0, Europe will have to invest EUR 90 bn a year over the next 15 years – a total of EUR 1,350 bn
20%
Traditional industrial policy will not provide enough support for value creation in Europe. To reach the goal of 20% industrial value added (from 15% today), we propose a new agenda for shaping a vision of Industry 4.0 in Europe 6
THINK AC T INDUST RY 4.0
3
FACTORY 4.0
THE FULLY CONNEC TED WAY OF MAKING THINGS Industry 4.0 is based on new and radically changed processes in manufacturing companies: Factory 4.0. In this concept, data is gathered from suppliers, customers and the company itself and evaluated before being linked up with real production. The latter is increasingly using new technologies such as sensors, 3D printing and next-generation robots. The result: production processes are fine-tuned, adjusted or set up differently in real time.
CYBER SECURIT Y > Stronger protection for Internet-based manufacturing > Technology products with longer life cycles
CLOUD COMPUTING
SENSORS
> Zero default/deviation > Reactivity > Traceability > Predictability
Suppliers
3D PRINTING/ ADDITIVE MANUFACTURING
> Scrap elimination > Mass customization > Rapid prototyping
> Smart value-added products > Technical differentiation > Connectivity
LOGISTICS 4.0
Plant of the future
(WIND, ALTERNATIVE/ NON - CONVEN T IONAL, SOL AR, GEOT HERMIC) > Clean and renewable energy everywhere > Energy storage > Alternative raw materials
BIG DATA > Making sense out of complexity > Creativity > Collaborative manufacturing
ADVANCED MANUFACTURING SYSTEMS
MASS CUSTOMIZ ATION
> Customer and marketing intimacy > Flexibility > Perfect match of customer's needs with mass production efficiency > On-demand manufacturing
AUTONOMOUS VEHICLE > Flow optimization > Increased security > Lower costs
ADVANCED MATERIALS > Fully integrated supply chain > Interconnected systems > Perfect coordination
RESOURCES OF THE FUTURE
> Cyber-physical-systems (CPS) > Numerical command – Full automation – Totally interconnected systems – Machine-to-machine communication
THINK AC T INDUST RY 4.0
Customers
ROBOT > Real time-autonomyproductivity > Full transparency (contextualization, comprehensiveness, collaborative robot) on data reporting
INTERNE T OF THINGS > Object tagging > Internet-to-object communication via low-power radio > Real-time data capture > Optimized stocks > Reduced waste
28-05-14
7
S TEP
AC TION
PL AYER
1. SE T CONDITIONS FOR THE 4.0 ECOSYSTEM
Promote Industry 4.0 as a European idea
European and state policy makers
2. BOOST INDUSTRY 4.0 OFFERING
Accelerate innovation
Public and private partners, forming collaborative networks and/or innovation clusters
Develop future champions
Equipment and infrastructure industry players and associations
Establish a dynamic digital environment
Infrastructure providers and financing
Progressively transition to 4.0
Industrial users (pharmaceuticals, automotive, aerospace, manufacturing, etc.)
3. PROMOTE FAST ADOP TION AS COMPE TITIVE LE VER
28-05-14
8
Nederland § FME § TNO § EZ § VNO NCW § KVK
28-05-14
9
Smart Industry De vierde industriële revolutie is een feit. Door nieuwe productietechnologieën en de verdere integratie van ict in het hele proces van ontwerpen, fabriceren en distribueren, verandert de industrie radicaal. § Mede door de sterke positie van Nederland in design, systeemontwerp en logistiek biedt deze ontwikkeling veel kansen voor de industrie. In navolging van het Duitse programma ‘Industrie 4.0', is er nu het Nederlandse initiatief ’Smart Industry – Dutch Industry fit for the future’. Op 7 april 2014 is deze industriële verkenning door de voorzitter van de FME aangeboden aan premier Rutte tijdens de Hannover Messe. § www.smartindustry.nl 28-05-14
10
Rutte: industrie 4.0 omarmen § 7 april 2014 - De komst van nieuwe economische grootmachten, zorgt voor een verschuiving. Volgens premier Rutte moet Nederland dat als een aansporing zien tot een vierde industriële revolutie. “Industrie 4.0 is echt meer dan alleen maar product en prijs. Het draait steeds meer ook om het delen van kennis.” § Bij de opening van business summit ‘The future of industry’ op de Hannover Messe sprak Rutte in bijzijn van onder meer de Duitse onderwijsminister Wanka lovende woorden, over de wereldtop in high tech kennis die hij al had gezien. “De toekomst van de industrie ziet er veelbelovend uit.”
§ Maar, de Nederlandse overheidsuitgaven voor innovatie dalen van 2,1 miljard euro dit jaar tot 1,6 miljard in 2018 28-05-14
11
Agenda Smart Industry § Versneld ontwikkelen en toepassen van nieuwe producten, productietechnologieën en businessmodellen op basis van reeds beschikbare kennis: ‘New business with Smart Industry’. § Bevordering van cross-sectorale kennisontwikkeling en –overdracht: ‘New knowlegde with impact for Smart Industry’. § Meer kennis en vaardigheden van de werknemers. De arbeidsmarkt vraagt om ‘New skills for Smart Industry’. § Het scheppen van de juiste randvoorwaarden voor de ondersteuning van de Smart Industry-revolutie zoals een excellente ict infrastructuur. 28-05-14
12
Kenmerken Maakindustrie in Nederland § Cumulatieve toegevoegde waarde:13% of BBP in 2012 (CBS). (Maakindustrie € 68 miljard, totaal BBP €540 miljard,) § Hoogste toegevoegde waarde per gewerkt uur € 52,- (=productiviteit) § Nummer 8 op de Global Competitiveness Index 2013 van de WEF § Naar verhouding werken weinig mensen bij grote bedrijven (32 %) § Weinig OEM’s § 50% van de productie wordt geexporteerd § 80% van de geexporteerde goederen komt van de maakindustrie § Duitsland is met 25% het belangrijkste exportland (BE 11%, FR 8%, UK 8%) § Onze OEM’s zitten voor een groot deel in Duitsland! 28-05-14
13
Industrie 4.0
28-05-14
14
28-05-14
15
Bedrijven
28-05-14
16
Kennisinstellingen
28-05-14
17
28-05-14
18
Ambitie: 10.000 nieuwe banen!
Investering ~ 100M€
28-05-14
19
Footer text: to modify choose 'View' or 'Insert' (for Office 2007 or later) then 'Header & Footer'
28-05-14
20
Antje en Angela in Hannover op de bres voor Industrie 4.0
§ Nederlandse ondernemers springen niet genoeg in op technische ontwikkelingen in de Duitse productiesector. Dat blijkt uit een rapport van het ING Economisch Bureau dat onlangs op de grootste industriebeurs ter wereld, de Hannover Messe, werd gepresenteerd.
Footer text: to modify choose 'View' or 'Insert' (for Office 2007 or later) then 'Header & Footer'
28-05-14
21
Innovatie-gedreven groei vereist onderzoek & ontwikkeling (R&D) van topniveau Het World Economic Forum plaatst Nederland in een groep met nog 31 landen waarin de economische groei ‘innovatie-gedreven’ is. We kunnen ervan uitgaan dat deze groep landen groter wordt. Om China nog eens aan te halen: de groei daar is voorlopig efficiency-gedreven, maar zal op termijn ook sterker innovatie-gedreven zijn. Bepalend voor innovatie-gedreven groei is de kwaliteit van het R&D-programma.
Van 8 naar 80: Vertienvoudiging banen bij succesvol R&D
1 mln R&D loon
8 banen in R&D
+
Boegbeelden maakindustrie investeren fors in R&D Bosch – 8,0% van de omzet ASML – 11,6% van de omzet Siemens – 5,1% van de omzet Philips – 6,2% van de omzet Daimler – 5,0% van de omzet
24 banen in de productie
+
24 banen bij leverancier
+
32 banen in dienstverlening
(€ 3,8 miljard) (€ 523 miljoen) (€ 3,85 miljard) (€ 1,58 miljard) (€ 4,85 miljard)
Dus: voor het scheppen van 20.000 banen moet je 240 M€ in R&D loon investeren
28-05-14
22
Licht optimisme § In 2014 verwacht ABN Amro een beperkte productiegroei met 1,5%. Hierbij is alle hoop gevestigd op de export, die vooral profiteert van de relatief sterkere groei in Duitsland (+4%), de Verenigde Staten en opkomende markten. In 2014 laten de meeste branches een beperkte productiegroei zien. Dit is onder meer mede afhankelijk van de exportgerichtheid, het aandeel van markten buiten de eurozone en de positie in de waardeketen. De machine-industrie scoort hier beter dan andere branches.
28-05-14
23
Arnold Koning, sectormanager industrie § “We moeten inhaken op Industrie 4.0, waarbij grote datastromen worden toegepast en geïnterpreteerd, waarbij een toeleverketen van bedrijven, logistiek en consument aan elkaar gekoppeld worden. Zo kan slimmer en efficiënter geproduceerd kan worden. § Als je alle bedrijven binnen een keten wilt laten samenwerken, is met name het vermogen tot samenwerken van groot belang, zegt Koning. "En daar is Nederland wellicht beter in dan Duitsland. Nederland is gewend aan samenwerking binnen een geïntegreerde toevoerketen. De Duitse industrie doet toch nog heel veel onder één dak en de vraag is of dat in de toekomst nog houdbaar is of dat ze meer samenwerking in de keten moeten zoeken."
28-05-14
24
The Blue Banana: de Europese Ruggengraat
Brunet 28-05-14
25
ING 2030 1995: Spreiding maakindustrie over Nederland
Heden: clustering in TU-driehoek
Aandeel 10% of meer
Aandeel 10% of meer
Aandeel 5 tot 10%
Aandeel 5 tot 10% 2%
Aandeel minder dan 5%
Aandeel minder dan 5%
2%
3%
4%
3%
3%
12%
8% 9%
1%
10%
2%
TU
4%
14%
11%
27% 2%
TU 16%
12%
5%
30%
2% 12%
TU
7%
Aandeel provincies in Nederlandse technologische maakindustrie
N.B. 55% van de maakindustrie in Noord-Brabant en daarmee 17% van de Nederlandse maakindustrie bevindt zich in Eindhoven en omgeving.
28-05-14
26
Slim toeleveren § Transparante verdienmodellen § Opbouwen van vertrouwen (preferred supplyers, preferred customers) § Delen van best practices en know how § Benutten van shared resources for non-core technologies § Integrale benadering van R&D, sourcing en engineering OEM deelt kennis met First Teer à First Teer deelt kennis met Second Teer à Etc.
28-05-14
27
Toelevernetwerken RobustPlaNet aims at developing technology-based business approaches that will drastically change the current rigid supply chain mechanisms and the current product-based business models into collaborative and robust production networks able to timely deliver innovative product services in very dynamic and unpredictable global environments.
28-05-14
28
Slimme fabriek Task Allocation Module DDS Peripheral Device
CAD2CAM Capability Software Module Data-‐Gathering Sensor System
Monitor
Operator
Monitor
Data-‐Gathering Sensor System
28-05-14
29
28-05-14
30
Samenwerking tussen TU’s Wissenschaftliche Gesellschaft für
it’s owl
Produktentwicklung
28-05-14
31
als voorbeeld voor Twente!
Het wordt weer tijd voor industriebeleid!
28-05-14
32
Dank U voor Uw aandacht
28-05-14
33
