Ingeniørforeningen - Smart produktion

Smart produktion 2030 – på vej ind i fremtidens industrielle revolution

1. Resumé

Fremtidens industrielle revolution kræver offentlige investeringer i primært teknisk- og naturvidenskabelig forskning, og der halter Danmark bagefter sammenlignet med for eksempel Sverige, Finland, Tyskland og England (Irisgroup, Nordic Production, OECD) (1).

Det anbefales særligt at prioritere følgende forskningsområder for at fremme Industri 4.0 teknologierne i de danske produktionsvirksomheder (GTS mfl.):

• IKT – fx interoperabilitet, software, IKT-sikkerhed, dataanalyse.
• Materialer – fx produktdesign.
• Automation - fx skalerbarhed, machine learning, teknologier til agil produktion.

Forskningen er relevant som grundlag for erhvervsserviceydelser målrettet de mindre danske produktionsvirksomheder samt et væsentlig input til forskningsbaseret uddannelser – fx på ingeniørområdet på universiteterne samt de faglige uddannelser på erhvervsskolerne.

2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder

Fremtidens produktion omfatter en grundlæggende ændring af produktionsvilkårene, som rækker langt udover fabrikkerne, ind i serviceerhverv, hen til slutbrugeren og tilbage igen.

Industri er stadig vigtig for dansk økonomi i form af eksport, produktivitet, jobs uden for storbyerne og central for jobs i andre sektorer – fx servicesektoren m.m. Men danske produktionsvirksomheder er under stigende pres, som kræver, at de kommer med i den nye industrielle revolution. Fremtidens industrielle revolution er grundlæggende en ny, mere intelligent og datadrevet måde at bruge nye og eksisterende teknologier for at forbedre virksomhedens konkurrenceevne, sikre jobs og vækst.

De nye teknologiske muligheder ændrer produktionsvilkårene på flere områder (Irisgroup, Nordic Production, PWC, World Economic Forum, OECD):

• Produkter: Digitaliseringen giver grobund for, at intelligente og datadrevet produkter kan kommunikere med hinanden.
• Forretningsmodeller: Digitaliseringen kobler produktionsvirksomhederne tættere på leverandører og kunder og giver nye muligheder for innovation, justeringer i produktionsbehov, fleksibilitet i forhold til form og indhold af produktet m.m. 
• Produktionen og processer: Proces- og produktionsteknologien bliver mere digitaliseret, datadrevet og automatiseret, hvilket øger produktiviteten og bidrager til bedre ressourceforbrug og mindre energiforbrug.
• Organisation: Administration og kommunikation mellem de interne værdikæder i virksomheden bliver mere automatiseret, men også ekstern kommunikation med leverandører og kunder bliver mere systematisk.

Alt i alt får det store konsekvenser organisatorisk i virksomheden både horisontalt og vertikalt (PWC, World Economic Forum), for kundens forventninger til produkter og services, innovations- og forskningsprocedurer, samarbejder og produktets egenskaber.

3. Forskningsbehov

Fremtidens vindere er de produktionsvirksomheder, der drager nytte af de nye teknologiske muligheder til at strømline og udvikle driften, sende smarte og datadrevet produkter på markedet, og som evner at interagere med kunder og leverandører for at få tilført nye data, som virksomhederne kan bruge til at optimere og udvikle forretningen (Reglab, Irisgroup/LO). I nogle sammenhænge kaldes det servization (2). Fremtidens industrielle revolution tvinger fremtidens vindere til at nytænke måden at tjene penge på (World Economic Forum). Allerede i dag er evnen til at tilføje intelligente og datadrevne enheder i produkter og produktionsprocesser med til at bringe virksomheder frem foran konkurrenterne.

Fremtidens industriproduktion stiller således store krav til virksomhederne – både internt vertikalt imellem afdelingerne – og horisontalt mellem eksterne samarbejdspartnere og kunder. Et eksempel på hvor fremtidens produktion stiller nye krav er til innovations- og forskningsprocessen. Den er ikke kun som tidligere et forløb mellem udviklingsafdelingen i virksomheden og eksterne parter som fx kunder og leverandører. Det er også et forløb som skal sammentænkes med afdelingerne på tværs af huset og i ledelsen – fx hvilke services virksomheden skal kunne tilbyde i forlængelse af et nyt produkt – services som der efterfølgende kan tjenes mange penge på, når selve produktet er solgt. De pågældene services skal tænkes ind i salgsafdelingen.

Fremtidens industriproduktion i Danmark omfatter centrale teknologier (GTS, World Economic Forum, OECD). De er blandt andet:

• Autonome produktionsrobotter – der interagerer direkte med mennesker og samtidig er mobile
• Cloud computing
• Big Data og analyse
• IT-sikkerhed
• 3D
• Nanoteknologi
• Bioteknologi
• Kunstig intelligens
• Det industrielle tingenes internet
• Simulering og additiv fabrikation
• Procesteknologi
• Sensorer

Fremtidens industrielle revolution kræver offentlige investeringer i primært teknisk- og naturvidenskabelig forskning, og der halter Danmark bagefter sammenlignet med for eksempel Sverige, Finland, Tyskland og England (Irisgroup, Nordic Production, OECD). Danmark bruger fx kun omkring 13-14 % af de offentlige forskningsinvesteringer inden for det tekniske forskningsområde, hvilket placerer os som nummer 27 i OECD sammenhæng (OECD 2016). Det er alt for lidt, og det står i skærende kontrast til, at 43% af virksomhederne anser teknisk forskning, som særlig vigtig for dem (DI). Ifølge DI går det samtidig den forkerte vej med de offentlige forskningsinvesteringer inden for det tekniske område, da de midler, som indgår i Innovationsfonden er blevet reduceret med 40% i fondens levetid.

Det anbefales særligt at prioritere følgende forskningsområder for at fremme den fjerde industrielle revolutions teknologier i de danske produktionsvirksomheder (GTS mfl.):

• IKT – fx interoperabilitet, software, IKT-sikkerhed, dataanalyse.
• Materialer – fx produktdesign.
• Automation - fx skalerbarhed, machine learning, teknologier til agil produktion, datadreven hyper fleksible automatiserede celler, som kan omstilles på få minutter (High Mix Low Volume).

4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen 

Øget offentlig forskning inden for fremtidens produktion vil primært udgøre fundamentet for nye og forbedret offentlige- og private rådgivningsydelser til den danske underskov af mindre produktionsvirksomheder, som ikke selv har ressourcerne til selv at forske. Samtidig vil en øget offentlig forskning på området være med til at øge kompetenceniveauet hos medarbejdere og ledelse i de mindre produktionsvirksomheder. 

Eksempelvis kan ny offentlig forskning være relevante input til uddannelser og efteruddannelse. Fremtidens produktion stiller helt nye kompetencekrav sideløbende med, at mange nuværende kompetencer bliver utidssvarende (Teknologisk Institut). Virksomheder som anvender robotter stiller større krav til medarbejdernes kompetencer, da det indebærer, at medarbejderne fx skal kunne indstille og programmere robotterne til nye emner og løbende finjustere robotten til forskellige funktioner (Dansk Metal). Der er særligt behov for flere tekniske og naturvidenskabelige kompetencer inden for IKT, materialer og produktion, herunder efteruddannelse i hele værdikæden fra ufaglærte til højtuddannet. Det kan for eksempel være i forhold til sikkerhedssystemer, test, brug af standarder mm.

Lederkompetence er også en væsentlig udfordring. Det er komplekse og langsigtede investeringer en virksomhed står over for ved tærsklen til fremtidens produktion. Det gælder både i forhold til produktionsprocesser og – teknologi samt udviklingsomkostninger til at gøre produktionen- og services mere digitaliseret og datadrevet. Manglende viden blandt ledelsen er den anden største barrierer for indførelsen af automatisering i Ingeniørforeningens årlige automatiseringsanalyse.

Sidst men ikke mindst kan øget offentlig produktionsforskning være med til at styrke den danske klynge inden for proces- og maskinteknologi. Der er blandt andet ved at være en dansk robotklynge omkring Odense, hvor der er et tæt samspil mellem uddannelse- og forskningsmiljøer, GTSere samt store og små producenter og underleverandører.

5. Danske forudsætninger

Danske virksomheders parathed til den nye industrielle revolution svinger meget. Ser man på automatiserings- og digitaliseringsniveauet ligger Danmark generelt på et basis-moderat niveau i forhold til andre europæiske lande. Der er store forskelle fra sektor til sektor og mellem virksomhedsstørrelse.

1 ud af 20 danske virksomheder kan regnes for digital ”champion”, karakteriseret ved, at de i stort omfang bruger it og digitale teknologier. I den anden ende er 38 % af de danske virksomheder ”digitale novicer” (GTS, 2015). Kun hver tredje danske virksomhed efterspørger it-løsninger, der kan understøtte deres udviklingsproces for nye produkter og services (IT-Branchen, 2016), og i forhold til servitization er Danmark en sen starter (Irisgroup/LO).

Ser man på automatisering alene har Teknologisk Institut i rapporten ”Robotter i global kamp”, baseret på tilbagemeldinger fra 825 fremstillingsvirksomheder, konkluderet, at tre ud af fire danske virksomheder ikke benytter robotteknologi, selvom mange af disse ville kunne opnå en stor konkurrencefordel ved at automatisere. Virksomhederne kan øge produktiviteten med 18 procent, hvis de gennemfører alle de automatiseringer af produktionen, der er økonomisk rentable med en tilbagebetalingstid på under 2 år. Det vurderer Ingeniørforeningens industripanel i en undersøgelse blandt 846 medlemmer. Med en årlig bruttoværditilvækst i industrien på godt 230 mia. kroner i 2014 svarer det til et automatiseringspotentiale på mellem 41 og 55 mia. kroner.

En af udfordringerne er, at virksomhederne mangler data for at tage beslutningen om ny produktionsteknologi, digitalisering m.m. For eksempel i form af inspiration. Det kræver mange uafhængige investeringer inden for IKT, automatisering m.m., hvilket kan være svært at overskue. De hurtige og store forandringer inden for fx digitale teknologier vanskeliggører for beslutningstagerne i industrien, hvilke teknologier de skal investere i. 60% af de store virksomheder og 90% af de mindre virksomheder vurderer, at de ikke er på omgangshøjde med digital innovation (EU-høring, april 2016).

Danmark har en række teknologiske styrkepositioner. Fx er vi særligt gode inden for procesteknologi, herunder inden for optimering af produktionen. Der prioriteres allerede forskningsmidler til området fx i regi af Innovationsfonden, MADE og GTS (Se fx boks med GTSernes resultatkontrakter). Men det er et særdeles kompleks område, så det er langt fra nok. Vi taber dansk konkurrenceevne, da udlandet satser massivt på dette område. I Nordisk sammenhæng er Finland det land, som investerer mest i programmer og initiativer inden for digitalisering og automatisering – set i forhold til landets økonomiske størrelse. Den finske regering har igangsat programmer for størrelsesorden 200 millioner Euro (Irisgroup).

6. Mål, effekt og perspektiver

Danmark bør i 2030 være i top 5 (3) globalt med hensyn til at have indført smart, datadrevet og intelligent produktion i hele værdikæden – både eksternt mellem leverandør, producent og kunde og internt i virksomhedens afdelinger. Smart, datadrevet og intelligent produktion indebærer kobling af IKT, automatisering og lean i forhold til produktion og støttefunktioner, i produkter og services og i relationerne mellem eksterne samarbejdspartnere.

PWC (Industry 4,0; Opportunities and challenges of the industriel internet) anslår, at digitalisering af produkter og services vil give de europæiske industrivirksomheder ekstra indtægter for op imod 110 milliarder EURO årligt. Produktionsvirksomheder med en høj grad af digitaliserede produkter og services har oplevet en væsentligt højere vækst de sidste 3 år end virksomheder, som ikke er kommet med på udviklingen endnu ( PWC). Samtidig anslår PWC, at det industrielle internet øger produktiviteten og ressourceudnyttelsen i virksomhederne med 18% inden for 5 år. Det anslås samtidig, at en øget digitalisering bare i Tyskland vil give en indtægtsvækst på 30 mia. EUR om året og en vækst i beskæftigelsen på 6% (PWC).

De danske produktionsvirksomheder har et automatiseringspotentiale på mellem 41 og 55 mia. kroner. Det er på trods af, at danske virksomheder ligger nummer 6 i verden i forhold til robotter pr. 10.000 medarbejder. Men samtidig købte fx kinesiske virksomheder sidste år 25% af alle robotter solgt på verdensmarkedet, så danske virksomheders forholdsvise høje antal robotter bør ikke være en sovepude (IDA, 2015).

7. Kontaktperson

Ingeniørforeningen, René Højmark: rth@ida.dk, mobil 2434 1547.

(1) Note: Rapporter og analyser til inspiration:
- Smarte produkter, smart produktion og IoT, 2015, GTS
- Forsknings- og Innovationsstyrelsen: Smarte Produkter og Internet of Things, 2015.
- Produktionspanelet: Gode job. 2015
- IDA-analyse: Stort potentiale i automatisering & befolkningsundersøgelse om frygt ved automatisering, 2015
- Erhvervs- og Vækstmineriet: Stort automatiseringspotentiale hos små og mellemstore virksomheder, 2016
- The Fourth Industrial Revolution: What it means, how to respond, 2016, World Economic Forum
- Når produkter og service smelter sammen, 2015, Irisgroup/LO
- Industri 4,0 & Opportunities and challenges of the industrial internet, 2015; PWC
- Fremtidens Industri I Danmark, 2012, Reglab
- Digitalization and automation in the Nordic manufacturing sector – Status, potentials and barriers, 2015
- Indsigt 2016, Danmark udfordret på investering i viden og relevans af forskning, DI
- Robot-kolleger giver produktivitet og job et boost i industrien, 2014, Dansk Metal
- Digitalization, Skilled labor and the Productivity of Firms; Jóannes Jacobsen,Jan Rose Skaksen and Anders Sørensen, Copenhagen Business School,
- EU-Kommissionens meddelelse om Digitalisering af EU's Industri - Fuldt udbytte af det digitale indre marked, 2016.
- Ny teknologi kræver nye kompetencer i dansk produktion, CO-Indistri og DI, maj 2016.
- DI og CO-Industri anbefaler – Sådan skaber vi bedre rammer for produktion i Danmark, 2016.
- An OECD Horizon Scan of Megatrends and Technology Trends in the Context of Future , Research Policy, 2016.

(2) ”Servitization handler om, at fremstillingsvirksomheder udvikler en forretningsmodel, hvor der ligger værdiskabelse i serviceydelser omkring det eksisterende fysiske produkt. Resultatet af denne "servitization" i produktionen kan være en højere markedsandel og større kundeloyalitet”. Industriens Fond.

(3) Måles på antal robotter, IT-parathed m.m.

• Hent indspillet i PDF her