De geschiedenis van deze aardkloot, en alles wat er op leeft, kan me enorm boeien.

Om het heden te begrijpen moet je immers het verleden kennen.

Wat achter ons ligt dient als context voor nu, en wat nog voor ons ligt. Bekende titels als ‘Homo Sapiens’ (Yuval Noah Harari), ‘in Europa’ (Geert Mak) of minder bekende zoals ‘een kleine geschiedenis van bijna alles’ (Bill Bryson) en Spiegelzee (Salomon Kroonenberg)  helpen me om e.e.a. in een nieuw perspectief te zien.

Laat ik dan ook maar eens een kleine bijdrage leveren. . . een kleine geschiedenis van bijna alle machines. Eigenlijk een vervolg op ‘Het Scheppingsverhaal van de Techniek’. Dit verhaal is eigenlijk onvermijdelijk, aangezien Homo Sapiens vooral ook een Homo Ingenerare is: de creërende mens.

Technologie en de mensheid zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden sinds het gebruik van de stok en het vuur als gereedschap. Gereedschap, technologie, om het leven van de mens makkelijker te maken. ‘Techniek dient de mens’ sinds … mensenheugenis. Hoewel het steeds vaker lijkt dat het juist de mens is, die de techniek dient …. iedere keer wanneer een apparaat of machine middels een ‘ping’ geluid laat weten dat het aandacht nodig heeft.

Gelijk met de ontwikkeling van de mens en de maatschappij waarin we leven, hebben zich ook de werktuigen en machines die we gebruiken ontwikkeld. Sterker nog, het is andersom:

het zijn de werktuigen en machines die de ontwikkeling onze maatschappij mogelijk maken

… en ja… dat begon met die stok en het vuur. De vuistbijl kwam al snel daarna. Die werd afgedankt toen iemand bedacht dat het met een steel er aan een stuk makkelijker werd: de bijl was geboren. Handgereedschap hielp de mensheid door de pre-historie. En reken maar dat het heeft bijgedragen aan de verspreiding van de mensheid over de aarde.

Probeer maar eens een mammoet te doden met je blote vuisten.

Stel je nu eens voor dat je als pre-historisch boer dat geploeter op je akkertje met je handploeg wel zat bent. . . en je komt op het lumineuze idee om je tamme rund voor ’t karretje de ploeg te spannen. Welkom in de oudheid!

Het diagram boven dit artikel laat zien hoe ieder werktuig en iedere machine die de mensheid sindsdien heeft uitgevonden, bestaat uit dezelfde elementen:

• Supporting structure: een frame of draagconstructie die het gereedschap op z’n plek houdt
• Tool: het werktuig/gereedschap dat de daadwerkelijk functie vervuld
• Force conversion: het overbrengen van een kracht op het werktuig bv. d.m.v. hefboomwerking
• Drive: het aandrijven van het gereedschap
• Energy distribution: het leveren van energie aan de aandrijving
• Energy generation: het opwekken van energie voor de aandrijving
• Basic control: simpele besturingstaken zoals starten en stoppen, openen en sluiten
• Procedural control: getimede gecombineerde besturingstaken zoals op het juiste moment starten en stoppen afhankelijk van veranderingen in de omgeving
• Coordinate control: complexere, logistieke besturingstaken zoals plannen en routering

De ploeg bestaat uit de ploegschaar (tool) en een disselbalk (supporting structure & force conversion). De os zorgt voor de aandrijving (drive) door zijn spieren aan het werk te zetten (energy generation & distribution) zodanig dat hijzelf, en de ploeg vooruit bewegen. De boer zorgt voor het starten, stoppen en sturen (basic control) van het hele samenstel. Maar ook om dat in de juiste volgorde te doen (procedural control), zodat er eerst gestart wordt voordat er gestuurd wordt. Hij bepaalt ook hoe de akker geploegd gaat worden en of de voren in noord-zuid of oost-west richting worden getrokken (coordinate control).

In een moderne ploeg vind je dezelfde elementen terug. De functie en het werkingsprincipe is door de eeuwen heen niet veranderd. Wat wel verandert, is de technologie die gebruikt wordt. In de middeleeuwen werd wind- en waterenergie gebruikt. De industriële revolutie in de 19e eeuw bracht de krachtiger mechanische stoommachines en begin 20ste eeuw kwam de efficiëntere elektrische aandrijving daarvoor in de plaats.

De uitvinding van de computer, halverwege de 20ste eeuw, heeft het mogelijk gemaakt dat ook de complexere besturingstaken door de machine zelf gedaan kunnen worden. Software vervangt de menselijke operator meer en meer.

De enige reden voor het toepassen van al die nieuwe technologieën ligt in de zgn. ‘niet functionele’ vereisten. We willen nog altijd dezelfde functie, maar dan sneller, betrouwbaarder, flexibeler, onderhoudsvriendelijker, compacter, goedkoper etc.

Ok. Klinkt allemaal logisch, toch?

Toch …. lijkt het bij veel machinebouwers vooral om het mechanische deel te gaan.

Misschien is dat omdat juist in dat deel de meeste materiaalkosten zitten? Of omdat de mechanical engineering als eerste aan het ontwerpen gaat? Of omdat in het ERP systeem alleen een mechanical Bill Of Materials zit? Of omdat in de montagehal de meeste plek wordt ingenomen door de mechanische delen?

Je zou kunnen stellen dat deze bedrijven zijn blijven steken in de 1e industriële revolutie. En dan te bedenken dat we intussen in de 4e industriële revolutie zijn aangeland! Zoals gezegd, om het heden te begrijpen moet je het verleden kennen. En dan is de huidige trend naar de toekomst heel duidelijk en . . . begrijpelijk.

Die vierde revolutie wordt echter niet gedreven door ontwikkelingen op het gebied van mechanica. Het is elektronica (data-netwerken, draadloze communicatie, etc.) en software (A.I. slimme alogritmes, etc.) die dingen mogelijk maken . . . die uw concurrenten nog niet kunnen.

De klassieke manier van engineering, waarbij de mechanical engineering leidend is en elektrotechniek en software daar ondergeschikt aan worden gemaakt, is niet de manier om de mogelijkheden van de 4e industriële revolutie te benutten. Alle disciplines moeten samenwerken in een mechatronische, multi-disciplinaire benadering om de functionele en niet-functionele eisen te vertalen in een oplossing waarmee men competitief blijft.

Daarbij moet men zich realiseren dat de ontwikkelingen in het software vakgebied veel sneller gaan dan die in het mechanische en elektrotechnische vakgebied.

De remmende factor zit hem niet in de technologische mogelijkheden maar in de snelheid waarmee uw bedrijf zich aanpast.

En dat wordt op zijn beurt bepaald door de snelheid waarmee uw medewerkers zich kunnen aanpassen … dat duurt dus een paar jaar. Heeft u daar de mensen voor in huis?

Digitalisering! Standaardisatie! Smart Industry! Digital Twin! Mooie kreten die je in iedere Smart Industry 4.0 folder tegen komt. Maar wat betekent dat voor uw bedrijf, op de werkvloer, op de engineering afdeling?

Wilt u daar eens over sparren/brain stormen/dim-dammen, neem dan contact met me op.