Productietechnologie
1 Inleiding tot de industriële productietechnologie
1.1 Omschrijving en situering
Productie: komt voort vanuit een vraag/maatschappelijke behoefte. In economische
context wordt het gezien als het voortbrengen van maatschappelijke goederen, het
scheppen van nuttigheid en de bevrediging van de maatschappelijke behoefte.
Technologie (natuurkundige & (bio-)chemische processen om te produceren): De leer van
de bewerkingen die natuurproducten moeten ondergaan om ze ten dienste van de
industrie te laten functioneren; leer van de bewerkingen en mechanische hulpmiddelen,
en van de methoden die met fabricage samenhangen
= Toegepaste wetenschappen: Wetenschappelijke kennis benutten om oplossingen te
vinden
Productietechnologie: Wetenschappelijke kennis en inzichten toepassen op een
systematische manier om maatschappij of gemeenschap te voorzien van behoeften &
verlangens, in termen van goederen & diensten.
→ Goederen: Tastbaar Diensten: Niet tastbaar
* Consumentgoed: voor particulier
* Kapitaalgoed: voor onderneming (gebouw, sporen, ...)
Product: alles wat je op de markt kan brengen tegen een bepaalde prijs
Manufacturing: “Met de hand vervaardigen.”
Vervaardigingsproces met geautomatiseerde & computergestuurde processen inbegrepen.
→ Technologisch aspect: (a)
Toepassen van fysische, mechanische, (bio-)chemische of thermische processen voor het
wijzigen van geometrie, eigenschappen of samenstelling van een ingangsproduct, om
halffabricaat of eindproduct te bekomen.
→ Economisch aspect: (b)
Creëren van toegevoegde waarde centraal. Nadruk op vermarktbaar product.
Duurzaamheid: Definitie van Brundtland
Het voldoen van de behoeften van de huidige generatie voldoen zonder de kansen te
hypothekeren aan de volgende generatie om aan hun behoeften te voldoen.
Brede definitie, zelf invullen, verschillende aspecten:
Economisch = Profit, prosperity |
Ecologisch = Planet | → 3P's, evenwicht zoeken
Sociologisch = People |
→ Maatschappelijk verantwoord ondernemen (MVO)
samenvatting productietechnologie
1
, Het nieuw industrieel beleid (NIB)
1. Inzetten op slimme technologische innovatie
2. Zuinig omgaan met energiebronnen
3. Duurzaam materiaalbeheer
4. Internationale afzetmarkt opzoeken
Economische sectoren
1. Traditionele indeling
Primaire sector: Levert grondstoffen & voedsel
(Landbouw, veeteelt, jacht, visserij, delfstoffenwinning)
Secundaire sector: Alle bedrijven & activiteiten die grondstoffen verwerken
(Industriële productie)
Tertiaire sector = Dienstensector: Commercieel om winst te maken
Quartaire sector: Niet-commerciële dienstensector
Bv. Door overheid gesubsidieerde diensten
2. NACE-indeling: Nomenclature des Activités économiques dans la Communauté
Européenne (Statistische classificatie van economische activiteiten.) Per sector, omzet,
intern. handel, ...
1. Secties: Lettercode
2. Afdelingen: Rubriek met code van 2 cijfers
3. Groepen: Rubriek met code van 3 cijfers
4. Klassen: Rubriek met code van 4 cijfers
Sectie C: Industrie, opgedeeld in 24 afdelingen (Europees, maar met lettercode nationaal)
3. ISIC-indeling: International Standard Industrial Classification
Wereldwijde overkoepelende classificatie, in 21 afdelingen
1.2 Historische context
Eerste industriële revolutie: 1780: Stoommachine
→ Principes van natuurkunde, mechanica & productietechniek toe te passen voor het
ontwerpen van werktuigen + opkomst van mechanische industrie.
* Grote industriële bedrijven i.p.v. kleine ambachtelijke bedrijfjes uit tijd van windmolens
* Bijeenbrengen van productiemiddelen in een georganiseerd verband.
* Opkomst spoorwegen & stoomscheepvaart → over grote afstand vervoeren, afzetgebied
↑
* Machine-industrie & civiele werken: spoorlijnen, bruggen & waterwegen.
= Systematische groei capaciteit, mogelijkheden & afzetgebied
Tweede industriële revolutie: 1900
Elektrificatie, vervanging ijzer door staal, ontwikkeling verbrandingsmotor, oppompen van
aardolie, ruimtevaart, IT, micro-elektronica
?Derde industriële revolutie: nu?
! Miniaturisatie: Micro- & Nanotechnologie = 10−9
→ op sub-100 μm schaal, precisiefabricage
Producten hebben andere, specifieke eigenschappen op nanoschaal
Nieuwste: Biotechnologie
Studie & gebruik van levende organismen (al dan niet genetisch gewijzigd), voor
productie van chemische stoffen, materialen & bio-energie.
samenvatting productietechnologie
2
, Soorten biotechnologie
Wit: Industrieel
Wel of niet genetisch gewijzigd organisme om energie & materialen voort te brengen
= bio-based economy
Groen: Agrarisch (landbouw)
Genetische manipulatie, meer winst (Bv. Stevigere planten)
Rood: Medisch
Blauw: Marine / Milieu
→ Gebruik van zeeorganismen, zuiveren vuile lucht OF recycleren
Er is sprake van nood aan een derde revolutie om een minimale druk op ons leefmilieu te
bekomen aan de inputzijde (grondstoffen & energie) en outputzijde (milieueffecten als
klimaatverandering)
1.3 Produceren in een industriële omgeving
Door toegenomen complexiteit verschillende bedrijfsfuncties (marketing,
productontwikkeling, productie en verkoop)
1.3.1 Productontwikkeling
= productplanning + productontwerp
Productplanning: Signaleren van behoeften & genereren van ideeën & concepten.
* Op welk moment met welke producten de markt betreden?
* Eigenschappen van het product vastleggen
* Verwachte productaantallen & doelprijsstelling
* Vaak al een conceptontwerp maken
→ Taak van marketing.
Productontwerp: Uitwerken van concepten tot gedetailleerde ontwerpen.
* Computer gebaseerde productmodellen & technische tekeningen
* Vorm & afmetingen
* Materialen & bijgevolg bewerkingsprocessen (technologische processen in achterhoofd)
→ Relatieschema: programma van eisen: functie, materiaal en proceskeuze
→ Ingenieur geeft idee vorm → concreet
Productlevenscyclus:
1. Productontwikkeling
2. Productie
3. Distributie/verkoop
4. Gebruik/onderhoud
5. Terugname
Men streeft hierbij naar een circulaire economie. Omdat grondstoffen uitputbaar zijn.
samenvatting productietechnologie
3
, LCA: life cycle analysis
a) Technologische LCA:
Reuse (bv. gebruikte auto) , recycling en design for
recycling worden steeds belangrijker.
Resource recovery:
1. Downcycling: achteruitgang van kwaliteit
CTG (cradle to grave) / recycling
2. Upcycling: (minstens) dezelfde kwaliteit als
grondstof.
CTC (cradle to cradle) / waste is food (Braumgart + Mc Donough)
b) Economische LCA:
1. R&D: monopolie door bedrijf
2. Groei: concurreren met elkaar
3. Maturiteit: product is gestandaardiseerd –
concurrentieel aspect zit in de prijs
4. Afname verkoop: nieuwe modellen op de
markt: terugname uit de markt
Ontwikkelingstijd: Tijdsduur van het ontwikkeltraject
Productlevensduur: Gemiddelde levensduur van een exemplaar van een product
Productielevenscyclus: Tijdsduur waarin een product met succes verkocht wordt
Totaalserie: Grootte van het totale aantal stuks van één model.
1.3.2 Productie technologisch bekeken: het productieproces en de procestechnologie
Productieproces: een reeks van gebeurtenissen (reacties en operaties), geordend in de
tijd, waarbij een ingangsproduct wordt omgezet in het gewenste eindproduct met
toegevoegde waarde.
o Technische productiesystemen: keuze en chronologische volgorde van
gebeurtenissen – competentie mens
o Natuurlijke productiesystemen: minder beïnvloeding van de mens mogelijk
Vb. fotosynthese
Er zijn verschillende soorten productieprocessen:
Stukproductie Stuk voor stuk -: Hoge kostprijs Projectgestuurd werken: elk project heeft
Arbeidsintensief zijn eigen planning
+: Unieke specificatie
Serieproductie Meerdere -: lage klantgerichtheid Mass-customization: verwerken
producten in 1 +: lage arbeidsintensiteit klantspecifieke zaken op grotere schaal
run vervaardigen Dalende kostprijs (inzet Enkel stopzetting: instel-, omstel-, en
duurdere machines) schoonmaakredenen
Flowproductie Proces dat nooit -: geen inspraak Bulkproducten (petrochemische industrie
of continue wordt stopgezet +: lage kostprijs en hoogovens)
productie Grootschaligheid door Level production hoge investering in een
machines (1 product fabriek met als gevolg lage arbeids- en
maken) operatiekosten, de kostprijs wordt dan zeer
laag vaste capaciteit en navenante
bezetting
samenvatting productietechnologie
4
1 Inleiding tot de industriële productietechnologie
1.1 Omschrijving en situering
Productie: komt voort vanuit een vraag/maatschappelijke behoefte. In economische
context wordt het gezien als het voortbrengen van maatschappelijke goederen, het
scheppen van nuttigheid en de bevrediging van de maatschappelijke behoefte.
Technologie (natuurkundige & (bio-)chemische processen om te produceren): De leer van
de bewerkingen die natuurproducten moeten ondergaan om ze ten dienste van de
industrie te laten functioneren; leer van de bewerkingen en mechanische hulpmiddelen,
en van de methoden die met fabricage samenhangen
= Toegepaste wetenschappen: Wetenschappelijke kennis benutten om oplossingen te
vinden
Productietechnologie: Wetenschappelijke kennis en inzichten toepassen op een
systematische manier om maatschappij of gemeenschap te voorzien van behoeften &
verlangens, in termen van goederen & diensten.
→ Goederen: Tastbaar Diensten: Niet tastbaar
* Consumentgoed: voor particulier
* Kapitaalgoed: voor onderneming (gebouw, sporen, ...)
Product: alles wat je op de markt kan brengen tegen een bepaalde prijs
Manufacturing: “Met de hand vervaardigen.”
Vervaardigingsproces met geautomatiseerde & computergestuurde processen inbegrepen.
→ Technologisch aspect: (a)
Toepassen van fysische, mechanische, (bio-)chemische of thermische processen voor het
wijzigen van geometrie, eigenschappen of samenstelling van een ingangsproduct, om
halffabricaat of eindproduct te bekomen.
→ Economisch aspect: (b)
Creëren van toegevoegde waarde centraal. Nadruk op vermarktbaar product.
Duurzaamheid: Definitie van Brundtland
Het voldoen van de behoeften van de huidige generatie voldoen zonder de kansen te
hypothekeren aan de volgende generatie om aan hun behoeften te voldoen.
Brede definitie, zelf invullen, verschillende aspecten:
Economisch = Profit, prosperity |
Ecologisch = Planet | → 3P's, evenwicht zoeken
Sociologisch = People |
→ Maatschappelijk verantwoord ondernemen (MVO)
samenvatting productietechnologie
1
, Het nieuw industrieel beleid (NIB)
1. Inzetten op slimme technologische innovatie
2. Zuinig omgaan met energiebronnen
3. Duurzaam materiaalbeheer
4. Internationale afzetmarkt opzoeken
Economische sectoren
1. Traditionele indeling
Primaire sector: Levert grondstoffen & voedsel
(Landbouw, veeteelt, jacht, visserij, delfstoffenwinning)
Secundaire sector: Alle bedrijven & activiteiten die grondstoffen verwerken
(Industriële productie)
Tertiaire sector = Dienstensector: Commercieel om winst te maken
Quartaire sector: Niet-commerciële dienstensector
Bv. Door overheid gesubsidieerde diensten
2. NACE-indeling: Nomenclature des Activités économiques dans la Communauté
Européenne (Statistische classificatie van economische activiteiten.) Per sector, omzet,
intern. handel, ...
1. Secties: Lettercode
2. Afdelingen: Rubriek met code van 2 cijfers
3. Groepen: Rubriek met code van 3 cijfers
4. Klassen: Rubriek met code van 4 cijfers
Sectie C: Industrie, opgedeeld in 24 afdelingen (Europees, maar met lettercode nationaal)
3. ISIC-indeling: International Standard Industrial Classification
Wereldwijde overkoepelende classificatie, in 21 afdelingen
1.2 Historische context
Eerste industriële revolutie: 1780: Stoommachine
→ Principes van natuurkunde, mechanica & productietechniek toe te passen voor het
ontwerpen van werktuigen + opkomst van mechanische industrie.
* Grote industriële bedrijven i.p.v. kleine ambachtelijke bedrijfjes uit tijd van windmolens
* Bijeenbrengen van productiemiddelen in een georganiseerd verband.
* Opkomst spoorwegen & stoomscheepvaart → over grote afstand vervoeren, afzetgebied
↑
* Machine-industrie & civiele werken: spoorlijnen, bruggen & waterwegen.
= Systematische groei capaciteit, mogelijkheden & afzetgebied
Tweede industriële revolutie: 1900
Elektrificatie, vervanging ijzer door staal, ontwikkeling verbrandingsmotor, oppompen van
aardolie, ruimtevaart, IT, micro-elektronica
?Derde industriële revolutie: nu?
! Miniaturisatie: Micro- & Nanotechnologie = 10−9
→ op sub-100 μm schaal, precisiefabricage
Producten hebben andere, specifieke eigenschappen op nanoschaal
Nieuwste: Biotechnologie
Studie & gebruik van levende organismen (al dan niet genetisch gewijzigd), voor
productie van chemische stoffen, materialen & bio-energie.
samenvatting productietechnologie
2
, Soorten biotechnologie
Wit: Industrieel
Wel of niet genetisch gewijzigd organisme om energie & materialen voort te brengen
= bio-based economy
Groen: Agrarisch (landbouw)
Genetische manipulatie, meer winst (Bv. Stevigere planten)
Rood: Medisch
Blauw: Marine / Milieu
→ Gebruik van zeeorganismen, zuiveren vuile lucht OF recycleren
Er is sprake van nood aan een derde revolutie om een minimale druk op ons leefmilieu te
bekomen aan de inputzijde (grondstoffen & energie) en outputzijde (milieueffecten als
klimaatverandering)
1.3 Produceren in een industriële omgeving
Door toegenomen complexiteit verschillende bedrijfsfuncties (marketing,
productontwikkeling, productie en verkoop)
1.3.1 Productontwikkeling
= productplanning + productontwerp
Productplanning: Signaleren van behoeften & genereren van ideeën & concepten.
* Op welk moment met welke producten de markt betreden?
* Eigenschappen van het product vastleggen
* Verwachte productaantallen & doelprijsstelling
* Vaak al een conceptontwerp maken
→ Taak van marketing.
Productontwerp: Uitwerken van concepten tot gedetailleerde ontwerpen.
* Computer gebaseerde productmodellen & technische tekeningen
* Vorm & afmetingen
* Materialen & bijgevolg bewerkingsprocessen (technologische processen in achterhoofd)
→ Relatieschema: programma van eisen: functie, materiaal en proceskeuze
→ Ingenieur geeft idee vorm → concreet
Productlevenscyclus:
1. Productontwikkeling
2. Productie
3. Distributie/verkoop
4. Gebruik/onderhoud
5. Terugname
Men streeft hierbij naar een circulaire economie. Omdat grondstoffen uitputbaar zijn.
samenvatting productietechnologie
3
, LCA: life cycle analysis
a) Technologische LCA:
Reuse (bv. gebruikte auto) , recycling en design for
recycling worden steeds belangrijker.
Resource recovery:
1. Downcycling: achteruitgang van kwaliteit
CTG (cradle to grave) / recycling
2. Upcycling: (minstens) dezelfde kwaliteit als
grondstof.
CTC (cradle to cradle) / waste is food (Braumgart + Mc Donough)
b) Economische LCA:
1. R&D: monopolie door bedrijf
2. Groei: concurreren met elkaar
3. Maturiteit: product is gestandaardiseerd –
concurrentieel aspect zit in de prijs
4. Afname verkoop: nieuwe modellen op de
markt: terugname uit de markt
Ontwikkelingstijd: Tijdsduur van het ontwikkeltraject
Productlevensduur: Gemiddelde levensduur van een exemplaar van een product
Productielevenscyclus: Tijdsduur waarin een product met succes verkocht wordt
Totaalserie: Grootte van het totale aantal stuks van één model.
1.3.2 Productie technologisch bekeken: het productieproces en de procestechnologie
Productieproces: een reeks van gebeurtenissen (reacties en operaties), geordend in de
tijd, waarbij een ingangsproduct wordt omgezet in het gewenste eindproduct met
toegevoegde waarde.
o Technische productiesystemen: keuze en chronologische volgorde van
gebeurtenissen – competentie mens
o Natuurlijke productiesystemen: minder beïnvloeding van de mens mogelijk
Vb. fotosynthese
Er zijn verschillende soorten productieprocessen:
Stukproductie Stuk voor stuk -: Hoge kostprijs Projectgestuurd werken: elk project heeft
Arbeidsintensief zijn eigen planning
+: Unieke specificatie
Serieproductie Meerdere -: lage klantgerichtheid Mass-customization: verwerken
producten in 1 +: lage arbeidsintensiteit klantspecifieke zaken op grotere schaal
run vervaardigen Dalende kostprijs (inzet Enkel stopzetting: instel-, omstel-, en
duurdere machines) schoonmaakredenen
Flowproductie Proces dat nooit -: geen inspraak Bulkproducten (petrochemische industrie
of continue wordt stopgezet +: lage kostprijs en hoogovens)
productie Grootschaligheid door Level production hoge investering in een
machines (1 product fabriek met als gevolg lage arbeids- en
maken) operatiekosten, de kostprijs wordt dan zeer
laag vaste capaciteit en navenante
bezetting
samenvatting productietechnologie
4
