Innovatie in de food: tijd om de digitale vruchten te plukken

Nederland wordt internationaal gezien als een goede plek voor technologische innovaties. Volgens de Digital Transformation Scoreboard is één op de drie Nederlandse bedrijven in hoge mate gedigitaliseerd. Ook op het gebied van robotisering staan we hoog op de ranglijst. ‘Actie is echter nodig om de Nederlandse kracht te blijven behouden’, benadrukt het rapport ‘Schaalsprong Agenda 2022-2026.’ Wat moet er gebeuren? 

‘Onderzoek wat beter, efficiënter en slimmer kan’

Wereldwijd groeit het aantal geïnstalleerde industriële robots gestaag: 2023 liet een recordgroei zien van meer dan een half miljoen robots in één jaar, aldus het ‘World Robotics Report 2023’ van Industrial Federation of Robotics (IFR). De voedingsmiddelen- en drankenindustrie staat in de wereldranglijst van fabrieksautomatisering op de derde plaats, met een marktaandeel van ongeveer 19%. Op één staat de verwerkende industrie (met 25% marktaandeel), gevolgd door de automobielbranche als tweede belangrijke speler. 

Cijfers en feiten

Nederlandse regio’s lopen echter niet voorop in de ontwikkeling van Industry 4.0 technologieën (zoal AI, digital twins en machine learning). Dat blijkt uit recent onderzoek van de Rijksoverheid. En ook op het gebied van robotisering is er werk aan de winkel. De IFR, die jaarlijks de robotdichtheid per 10.000 medewerkers meet, geeft aan dat Nederland op plek 13 van de wereld staat, met 209 robots per 10.000 medewerkers. Weliswaar is dat substantieel boven het wereldgemiddelde; toch is Nederland het afgelopen jaar twee plaatsen gedaald. 

De voedingsindustrie

Tijd om drie Nederlandse specialisten op het gebied van ‘Smart food manufacturing’ in de voedingsindustrie aan de tand te voelen. Wat zijn de trends en ontwikkelingen, de valkuilen en uitdagingen op het gebied van robotisering, digitalisering en automatisering? Aangeschoven zijn Coen Suurmond (softwarespecialist, informatieprofessional en eigenaar van Cesuur), Theo Bruinsma (voorzitter GMV, de branchevereniging van Nederlandse fabrikanten van machines voor de voedingsmiddelenindustrie, verpakkingsmachines en biobased systems) en Suzanne Verboon (programmamanager Landbouw, Water en Voedsel bij de ondernemersorganisatie voor de technologische industrie: FME).

Het belang van techniek

“Robotisering en digitalisering worden gezien als belangrijke drijvers voor arbeidsproductiviteitgroei. De investeringen in R&D zijn in Nederland momenteel echter aanzienlijk lager dan in andere kennislanden. En dat kost groei,” schetst Suzanne Verboon. Zij is behalve programmamanager ook Domeintrekker Agrifood binnen het NXTGEN HIGHTECH programma, waarin - met de steun van het Nationaal Groeifonds - ruim 60 partijen uit het bedrijfsleven en kennisinstellingen samenwerken aan nieuwe hoogtechnologische machines en productietechnologieën. Dit om de structurele en duurzame economische groei te stimuleren. “Doel van het Agrifood is de verdere verduurzaming van de voedselketen door toepassing van technologie als AI, robotisering en vision”, legt Suzanne uit. “We bouwen aan projecten, en stimuleren samenwerken en kennisdeling waarmee we nationaal en internationaal impact hebben.”

Wat zijn de belangrijkste aanjagers voor de voedingsindustrie om hun fabriek ‘smart’ te maken?

Suzanne: “Een heel belangrijke driver voor innovatie is de wens én noodzaak om duurzamer te produceren. Een efficiëntere voedselproductie is essentieel om de duurzaamheidsdoelen, die wereldwijd gesteld zijn, te bereiken. Dat geldt ook voor bedrijven in Nederland. Water wordt schaarser, grond is dat al en energie is relatief duur. Daarbij komen zaken als het tekort aan arbeidskrachten, de hoge kosten van arbeid en veeleisende consumenten die weinig willen betalen voor hun voedsel. Met het goedkoper worden van technologie, wordt de toepassing ervan gelukkig ook bereikbaar voor de kleinere bedrijven.”
Theo Bruinsma: “Startpunt voor bedrijven is altijd dat de investeringen moeten leiden tot rendementsverbetering, meer efficiency en verlaging van kosten.”
Coen Suurmond: “De wens en wettelijke verplichting - denk aan track and trace en transparantie - om informatie over producten bij te houden, is eveneens een belangrijke aanjager voor digitalisering en automatisering. Bijkomend voordeel is dat het verzamelen van data inzicht geeft in je proces. Hoe nauwkeuriger je weet wat er gebeurt in de productie, hoe beter je die kan sturen. Je kunt sneller inspelen op veranderingen én productieverlies voorkomen.”
“Veel innovaties focussen op dat laatste, vanuit het zero-waste-principe”, stipt Theo aan. “In Nederland wordt een vierde van ons voedsel jaarlijks verspild. In de VS gaat zelfs 40% van wat er aan voedsel geproduceerd wordt, ongeopend de vuilnisbak in. Dat kan onze wereld niet tillen. Eén van de innovaties die hierop inspeelt, is de smart sensor-technologie die dynamische houdbaarheidsdata voor verpakkingen mogelijk maakt.”
‘The indicator’ van het Noorse bedrijf Keep-It Technologies is een mooi voorbeeld van deze technologie. De NVWA en het Ministerie van VWS bieden dit bedrijf twee jaar lang de mogelijkheid om, in samenwerking met een producent, de tijds- en temperatuurindicator op levensmiddelen te testen.

Waar lopen bedrijven die verder willen met Smart food manufacturing tegenaan? 

Coen: “Vaak is er een push vanuit de leverancier, in plaats van een pull door de klant. De leverancier heeft een nieuw softwarepakket of nieuwe machinelijn, en gaat jou vertellen waarom dat voor jouw bedrijf zoveel waard is. Mijn advies: wil je een stap verder met het digitaliseren en robotiseren? Doe dan eerst een stap terug. Kijk goed naar je primaire proces en hoe dat werkt. Analyseer wat er goed gaat en wat niet. Weet waar je naartoe wil. Het helpt enorm als je de werknemers dat proces weer eens handmatig laat uitvoeren. Kijk wat je tegenkomt en waar je tegenaan loopt. Zo zorg je ervoor dat in het primaire proces geen zaken worden overgeslagen die wel degelijk van belang zijn. Je slaat bovendien twee vliegen in één klap. De mensen die er straks mee gaan werken, maken vast kennis met de nieuwe systematiek en hebben daarin een stem; daarmee creëer je draagvlak. En je haalt fouten uit het programma vóórdat het operationele verstoringen worden.”

Waar zitten die mogelijke fouten en verstoringen?

Coen: “Altijd in de details. Computers zijn logische machines in een gestructureerde modelmatige wereld. De praktijk is altijd anders. Daar doen zich onvoorziene problemen voor. Aan een slacht- of vleesverwerkingslijn moet je bijvoorbeeld, op elk moment en van elk stuk vlees in de productie en voorraad, eenduidig, betrouwbaar en snel kunnen vaststellen wát het is en van welke partij het afkomstig is. Of je nou een robot bent of een mens. Uitgangspunt is dat de medewerker aan een registratiepunt weet waar hij mee te maken heeft. Maar als híj het verschil niet kan zien, kan hij geen betrouwbare informatie invoeren. De mens moet dus ófwel getraind zijn, of aanvullende informatie hebben om goed te kunnen werken.” 

“De gemiddelde IT’er en gemiddelde manager zijn gewend om in modellen te denken, in algemeenheden en regels”, vervolgt Coen. “Maar de werknemer in het primaire proces is met een concrete fysieke werkelijkheid bezig. Hij moet ter plekke, direct, expliciete problemen oplossen; de lijn loopt immers door. Beiden weten vaak niet wat de ander doet en wat het belang daarvan is. Ze kijken écht vanuit een ander perspectief naar het proces. De kunst is dan ook om in een organisatie precies die informatie boven te krijgen die nodig is om processen te sturen en bij te sturen. Daarvoor moet je heel goed weten, én kenbaar maken, wat je nodig hebt om jouw taak goed uit te voeren. Je moet ook precies weten wat de taken en verantwoordelijkheden zijn van iedere schakel in het proces. Welke informatie moet het proces opleveren? Welke informatiebronnen heb je nodig om het proces uit te voeren? Heel praktisch, terug naar het voorbeeld van zonet: hoe herkent de medewerker aan de verwerkingslijn bij een varkensslachterij een partijscheiding tussen biologisch en IKB? Het antwoord: “We leggen twee hammen dwars op de band. Niet ééntje, want dan zou het toeval kunnen zijn. Bij twee hammen dwars weten we: hier is een partijscheiding.” Zo simpel kan het zijn. Maar je moet er wel over nadenken.” 

De mens blijft dus een belangrijke factor in een gerobotiseerde omgeving?

Suzanne: “Zeker. Een mens in een fabriekssituatie kan en doet een heleboel dingen tegelijk; dat mogen we niet onderschatten. Hij draait niet alleen een kaas om, maar doet gelijk ook een kwaliteitscontrole. Als hij een tomaat plukt, ziet hij gelijk of de plant gezond is, en checkt of er geen beestjes op lopen. Je hebt heel veel technologie nodig om al die taken op te vangen; om ervoor te zorgen dat een robot dezelfde functionaliteiten heeft als een mens.”
Coen: “Dat doet me denken aan het verhaal van een kleine producent van niche-producten. Het leek zijn accountant efficiënter om het vervoer uit te besteden. ‘Nee’, vond de fabrikant. ‘Mijn chauffeurs komen namelijk iedere week een paar keer bij de achterdeur van mijn klanten. Ze maken daar een praatje, zien hoe de voorraad erbij staat en of er een vrachtwagen van de concurrent staat. Zij leveren mij daarmee informatie die véél meer waard is dan de informatie die ik krijg van een accountmanager; die komt drie keer per jaar even op bezoek op het kantoor en ziet niet wat er in de productie gebeurt’.”
Theo: “Eens. Mensen op cruciale plekken in je productieproces inzetten, is het slimste wat je nu kunt doen. Hiervoor geldt het Pareto-principe; ofwel de 80/20-regel. Tot 80% van het resultaat bereik je met 20% van de input. Andersom geldt het ook: de resterende 20% arbeid vervangen, kost 80% van je tijd, geld en energie.”
“Je hebt echt mensen nodig op de werkvloer om in twijfelgevallen zaken te kunnen beoordelen”, vult Coen aan. “Als je een proces zóver rationaliseert dat de mensen met kennis weggesneden zijn, ga je risico’s lopen.”

Robotsystemen worden steeds autonomer, digitaliseringsprocessen en algoritmes steeds ondoorgrondelijker. Hoe zit het met de veiligheid en verantwoordelijkheden?

Theo: “De kunst is om de technologie heel eenvoudig te maken. Mensen, waar ook ter wereld, hebben er niets aan om de hele machinerie te begrijpen. Ze moeten er gewoon mee kunnen werken. Machinebouwers zijn bovendien wettelijk verplicht om bij het leveren van apparatuur de mensen die ermee gaan werken op te leiden om die apparatuur veilig en verantwoord te kunnen bedienen. Er zijn tegenwoordig continu upgrades en updates, dus die verplichting houdt nooit op. De Machinerichtlijn wordt daarop voortdurend aangepast. De ambtelijke molens draaien langzaam, maar ze staan niet stil. Wetgeving is niet statisch. Er ligt áltijd een herziening op stapel zodat de richtlijnen up-to-date blijven. Opeens zijn ze er. En dan moet je verdomd goed lezen!”
Coen beaamt: “Er is continu een wisselwerking tussen vraag uit de markt, de overheid en wat er technologisch en praktisch haalbaar is. Op het moment dat een bedrijf laat zien dat iets werkt, is de volgende stap vaak dat het een vereiste wordt. Het is een combinatie van bedrijfsbelang en ketenbelang. Het vervelende van de huidige situatie is wel dat door de toenemende complexiteit verantwoordelijkheden lijken te vervagen. Strikt genomen is degene die zegt dat een IT systeem losgelaten mag worden op de werkelijkheid, verantwoordelijk voor de gevolgen ervan.”
Hij vervolgt: “Uitgangspunt van ieder systeem zou moeten zijn: ‘You have to be able and capable to adopt or adapt the outcome’. Met andere woorden; je moet de kennis, competentie en mogelijkheden hebben om te zeggen ‘dit is goed’. In dat geval neemt de operator zijn verantwoordelijkheid. Essentieel is dat hij ook de mogelijkheid heeft om te besluiten ‘nee dit klopt niet, dit moet worden aangepast.’ Helaas raken mensen met kennis van zaken gefrustreerd doordat het systeem ze opsluit in een kader dat geen ruimte meer biedt om zelfstandig beslissingen te nemen.”

Hoe zie je de toekomst van Smart Food manufacturing in Nederland?

Suzanne: “Wij willen de innovatiekracht in Nederland bewaken, bewaren en uitbouwen. Daarvoor moeten we in Nederland een eco-systeem van ontwikkeling en innovatie in stand houden. Dat eco-systeem is in gevaar. We hebben te maken met groeiende concurrentie uit andere werelddelen, en de politiek oordeelt soms wel heel gemakkelijk over wat wel en niet belangrijk is.”
“Alsof je een trein hebt en wagon 2, 4 en 7 ertussenuit haalt en dan verwacht dat de trein wel blijft rijden. Nou nee. Dus niet,” valt Theo haar bij. “Het is een aan elkaar geschakeld systeem. De primaire sector kan misschien best een tandje minder, maar nu ontaard dat in een soort wegpesterij. Dat vind ik zó verkeerd. De goede, moderne agrarische bedrijven moeten we dondersgoed behouden. Zij kunnen ons verder helpen en vormen de basis van de sterke Nederlandse Agrifood sector. Ik heb het gevoel dat dat in de politiek heel slecht gezien wordt.”
Suzanne: “Nederlandse bedrijven vormen een cruciale schakel in de voedselproductie wereldwijd. Onze producten en machines vindt je overal. Dat geeft ons ook een verantwoordelijkheid”, vindt ze. “Met de projecten van FME willen we de voedselverwerkende industrie uitdagen om meer samen te werken en te investeren in verdere verduurzaming van de hele voedselketen. Bijvoorbeeld in technologieontwikkeling rond het gebruik van plantaardige eiwitbronnen. De eiwittransitie is ook een belangrijke aanjager voor innovaties; de overgang naar een dieet met minder dierlijke eiwitten lukt alleen als we lekkere alternatieven kunnen bieden. Daar is technologie voor nodig. Het is belangrijk om die technologie dicht bij huis te hebben en niet afhankelijk te zijn van anderen.
“Voorwaarts jagen is geen straf, het is een overlevings- en levensnoodzaak. Gebruik het, benut het, begrijp het, omarm het,” aldus Theo. “Zie het niet als je vijand, want dan wórdt het je vijand.”
“Tegen de voedselverwerkende bedrijven zou ik willen zeggen: kijk naar wat je kan veranderen, onderzoek wat beter, efficiënter en slimmer kan”, besluit Suzanne. “Er kan heel veel, pluk er de vruchten van. Laten we trots zijn op de hoogtechnologische positie die we hebben! Ik hoop ook dat er meer nieuwsgierigheid gaat ontstaan naar de mogelijkheden. Technologie is zeker niet de oplossing voor álle problematiek, maar kan wel bijdragen aan een gezonde toekomst voor de voedingssector.”