De term Digital Factory duikt steeds vaker op in de maakindustrie, maar wat betekent het precies? Anders dan de bredere paraplu van smart manufacturing, waar alle vormen van digitalisering onder vallen, richt de Digital Factory zich specifiek op de volledige integratie van ontwerp, productie en service, gedreven door data. Het doel: een fabriek waarin fysieke en digitale werelden naadloos in elkaar overlopen.
Dit artikel neemt je mee in dat concept. We ontleden de bouwstenen van de Digital Factory, kijken naar de manier waarop technologie en processen samenkomen, en bespreken hoe organisaties deze digitale transformatie kunnen aanpakken. Ook zoomen we in op praktijkvoorbeelden en toekomstige ontwikkelingen. Een verhaal voor iedereen die de brug wil slaan tussen visie en uitvoering.
Van virtueel ontwerp tot fysieke levering
In een traditionele fabriek zijn ontwerp, productie en service vaak gescheiden werelden. De Digital Factory breekt die silo’s open. Vanaf het eerste CAD-model tot en met de aflevering van het eindproduct loopt er een digitale draad, ook wel de digital thread genoemd, die zorgt voor continuïteit, traceerbaarheid en feedback.
Tijdens de ontwerpfase worden digitale modellen niet alleen gebruikt om het product vorm te geven, maar ook om het productieproces te simuleren. Denk aan de manier waarop een engineer via simulaties direct kan toetsen of een onderdeel geschikt is voor assemblage of of het past binnen de bestaande productielijn. Zodra het product richting productie gaat, zijn systemen als MES en WMS in staat om op basis van deze digitale blauwdrukken de operatie in real-time aan te sturen. En na aflevering leveren digitale tweelingen inzicht in gebruik, prestaties en verbeterpunten, informatie die weer terugvloeit naar de ontwerpafdeling.
Het resultaat is een gesloten datacyclus, waarin elke stap voortbouwt op de vorige, met minder fouten, kortere doorlooptijden en meer inzicht in prestaties over de hele keten.
Digital twins: meer dan een virtuele kopie
Een van de sleuteltechnologieën binnen de Digital Factory is de digitale tweeling: een dynamisch model dat een product, proces of complete fabriek virtueel representeert. Dit gaat veel verder dan alleen een 3D-weergave.
Digital twins maken het mogelijk om real-time inzicht te krijgen in wat er op de werkvloer gebeurt. Je ziet niet alleen welke machine draait, maar ook waarom bepaalde vertragingen optreden of waar een kwaliteitsprobleem ontstaat. Meer nog: je kunt met behulp van voorspellende algoritmen anticiperen op storingen, energieverbruik optimaliseren of productieplanningen realtime aanpassen aan de vraag.
Grote platformen zoals Siemens Xcelerator of Dassault’s 3DEXPERIENCE combineren simulatie op basis van fysische modellen (zoals warmtegeleiding of stromingsleer) met AI-gebaseerde voorspellingen. Zo ontstaat een hybride model dat niet alleen de realiteit weerspiegelt, maar deze ook vooruitdenkt.
De kloof tussen IT en OT dichten
Een belangrijk obstakel voor digitalisering is de traditionele scheiding tussen IT (informatiesystemen) en OT (machinebesturing). In een Digital Factory zijn deze werelden juist met elkaar verweven. Gegevens van sensoren, PLC’s en HMI’s worden niet langer opgesloten in gesloten systemen, maar via gestandaardiseerde protocollen gedeeld met planningssoftware of ERP-systemen.
Dit vraagt om een robuuste en veilige data-architectuur waarin elk systeem bijdraagt aan één gezamenlijke waarheid. Steeds meer bedrijven maken daarom gebruik van containertechnologie (zoals Kubernetes) en microservices, die zowel op de fabrieksvloer als in de cloud kunnen draaien. Dit maakt schaalbare, modulair opgebouwde fabrieken mogelijk, fabrieken die zich flexibel aanpassen aan nieuwe producten, marktvraag of technologie.
Data als motor van besluitvorming
De beschikbaarheid van data is slechts het begin. Wat een Digital Factory echt onderscheidt, is het vermogen om data om te zetten in beslissingen. In eerste instantie gebeurt dat descriptief: dashboards tonen bijvoorbeeld de lijnprestaties en waar knelpunten zich bevinden. Maar al snel groeit de behoefte aan diepere analyses. Waarom treden storingen op? Hoe voorspelbaar zijn cyclustijden? Welke parameters beïnvloeden productkwaliteit?
Via technieken als process mining, machine learning en prescriptive analytics worden steeds vaker automatisch aanbevelingen gedaan voor optimalisatie en in sommige gevallen zelfs direct uitgevoerd. Denk aan een systeem dat zelf besluit om een productielijn om te schakelen, omdat de verwachte orderdruk wijzigt. Of aan onderhoud dat precies op het juiste moment plaatsvindt, omdat het systeem herkent dat een lagertje slijt voordat het defect raakt.
Communicatie zonder haperingen
Al die data-analyse en automatisering kan alleen effectief zijn als onderliggende communicatie vlekkeloos verloopt. De nieuwste industriële protocollen maken dit mogelijk. Protocollen zoals OPC UA over TSN garanderen dat duizenden apparaten gelijktijdig en betrouwbaar gegevens kunnen uitwisselen. En MQTT, oorspronkelijk ontwikkeld voor de ruimtevaart, blijkt bij uitstek geschikt voor schaalbare, lichte communicatie tussen edge-devices en centrale systemen.
Zonder deze protocollen zou de Digital Factory vastlopen in vertragingen of dataverlies. De onderliggende infrastructuur is dus allesbehalve triviaal, en een integraal onderdeel van het succes.
Mensen centraal in een digitale fabriek
Hoewel technologie een drijvende kracht is, blijft de mens onmisbaar in de Digital Factory. Operators, technici en planners krijgen dankzij digitale hulpmiddelen beter inzicht, snellere feedback en ondersteuning bij het nemen van beslissingen. Denk aan augmented reality-brillen die stap-voor-stap instructies tonen tijdens assemblage, of slimme meldingen die waarschuwen wanneer een proces buiten toleranties raakt.
Deze tools maken niet alleen processen efficiënter, maar verlagen ook de instapdrempel voor nieuw personeel. Bedrijven die investeren in digitale ondersteuning voor hun mensen, rapporteren snellere leercurves, minder fouten en hogere tevredenheid.
Van versiebeheer tot compliance: het belang van PLM
Een Digital Factory functioneert alleen goed als alle afdelingen werken met dezelfde informatie. Product Lifecycle Management (PLM) zorgt daarvoor. Het beheert ontwerpen, revisies, materiaalspecificaties en kwaliteitsdocumentatie over de gehele keten. Daarmee voorkomt het dubbel werk, fouten en complianceproblemen.
Zeker bij complexe producten, zoals in de luchtvaart of medische technologie, maakt PLM het verschil tussen beheersing en chaos. Maar ook in het MKB biedt het grote voordelen, zeker nu cloudgebaseerde oplossingen de drempel verlagen.
Beveiliging en ethiek
Digitalisering brengt ook nieuwe risico’s met zich mee. Cyberaanvallen op industriële netwerken zijn geen hypothetisch scenario meer, maar dagelijkse realiteit. Fabrieken zijn kwetsbaar, juist omdat ze nu zo sterk verbonden zijn.
Om dat te voorkomen, baseren veel bedrijven zich op het NIST-cybersecurityframework of de IEC 62443-normen voor industriële systemen. Deze geven richtlijnen voor toegangsbeheer, netwerksegmentatie, encryptie en incidentrespons. Daarnaast is er een toenemende focus op governance: wie mag welke data gebruiken, en hoe zorg je dat klant- of leveranciersdata ethisch wordt beheerd?
KPI’s die er echt toe doen
Welke cijfers bepalen of een Digital Factory succesvol is? Niet alleen output of efficiency, maar ook hoe digitaal de processen daadwerkelijk zijn verbonden. KPI’s als digital thread coverage, time-to-market, omsteltijd en first-time-right geven zicht op waar digitale investeringen renderen. Uiteindelijk draait het om de combinatie van betrouwbaarheid, flexibiliteit en snelheid.
Op weg naar de cognitieve fabriek
Wie verder kijkt dan vandaag, ziet dat de Digital Factory slechts een tussenstap is. De volgende fase is die van de cognitive factory: een fabriek die zelfstandig leert, bijstuurt en samenwerkt met mens én machine.
Zulke fabrieken bestaan nog niet op grote schaal, maar eerste signalen zijn zichtbaar. Modulaire robots die zich zelf organiseren, machines die hun eigen parameters bijstellen, en AI-systemen die productie, logistiek en service integraal optimaliseren, het zijn geen sciencefictionbegrippen meer, maar R&D-prioriteiten bij industriële koplopers.
Siemens – Digital Thread
https://www.sw.siemens.com/en-US/digital-thread/
Deloitte – Digital Twin Technology
https://www2.deloitte.com/us/en/pages/consulting/solutions/digital-twin-technology.html
McKinsey & Company – Converge IT and OT to Turbocharge Business Operations
https://www.mckinsey.com/capabilities/operations/our-insights/converge-it-and-ot-to-turbocharge-business-operations-scaling-power
IBM – Prescriptive Analytics for Manufacturing
https://www.ibm.com/think/insights/prescriptive-analytics-for-manufacturing
OPC Foundation – Enabling OPC UA and TSN for Field Devices
https://opcconnect.opcfoundation.org/2022/12/enabling-opc-ua-and-tsn-for-field-devices/
PwC – Seeing is Believing (AR/VR in de industrie)
https://www.pwc.com/seeingisbelieving
CIMdata – PLM Market Analysis Reports
https://www.cimdata.com/en/research/plm-market-analysis-report-series
ENISA – Cybersecurity Challenges for Industry 4.0
https://www.enisa.europa.eu/publications/industry-4-0-cybersecurity-challenges-and-recommendations
Siemens – Digital Threads and Business Processes
https://blogs.sw.siemens.com/xcelerator/2021/08/20/digital-threads-and-business-processes/
OPC Foundation – OPC UA including TSN to the field
https://opcconnect.opcfoundation.org/2018/12/opc-foundation-extends-opc-ua-tsn-down-to-the-field/