Industry 5.0 for Sustainable Manufacturing (AJ 2027-2028)
Jaarthema
In het academiejaar 2027-2028 organiseert de Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur van de Universiteit Gent binnen het excellentieprogramma “Innovation for Society” het jaarthema “Industry 5.0 for Sustainable Manufacturing” aan.
De maakindustrie produceert de systemen en producten die we dagelijks gebruiken — van laptops tot pompen en elektrische voertuigen — en speelt een sleutelrol in de energietransitie, onder meer via de productie van zonnepanelen, windturbinecomponenten en batterijsystemen. Deze sector omvat bijzonder complexe machines, processen en assemblagelijnen, met een aanzienlijke ecologische voetafdruk. De productie vereist immers grote hoeveelheden grondstoffen en energie. Volgens de Sustainable Development Goals (SDG’s) van de Verenigde Naties moeten we efficiënter omspringen met energie (SDG 7) en grondstoffen (SDG 9 en 12).
In dit excellentieprogramma krijgen studenten de kans om innovatieve oplossingen te ontwikkelen voor een duurzamere maakindustrie. Ze werken met de nieuwste Industry 4.0-technologieën zoals Digital Twins (DT), Cyber-Physical Systems (CPS), artificiële intelligentie (AI), machinevisie en Internet of Things (IoT). Industry 5.0 bouwt hierop voort door ook het menselijke aspect te integreren, bijvoorbeeld via veilige en ergonomische werkomgevingen voor operatoren.
Studenten passen deze concepten toe op concrete industriële cases, zoals wikkelmachines voor papier of plastic folie, of recyclageprocessen voor het scheiden van materialen zoals aluminium en koper. Binnen het jaarthema stellen we 3 verschillende topics voor:
- Veilige interactie tussen mens en machine
De expertise van operatoren blijft cruciaal voor een goed functionerend productiesysteem, maar het tekort aan technisch geschoold personeel vormt een uitdaging. Industry 5.0 biedt oplossingen via intelligente systemen die operatoren ondersteunen.
• Hoe detecteren of voorspellen we potentieel onveilige situaties?
• Hoe visualiseren we deze op een begrijpelijke manier?
• Hoe kunnen we de benodigde expertise van operatoren verlagen zonder in te boeten op veiligheid of efficiëntie? - Energie-efficiëntie
Motoren zijn verantwoordelijk voor 46% van het wereldwijde elektriciteitsverbruik. In de maakindustrie worden ze ingezet voor de aandrijving van compressoren, ventilatoren, transportbanden, robots, enzovoort. Ook thermische energie is cruciaal in processen zoals plasticextrusie of metaalgieten. Elke energieconversie gaat gepaard met verliezen, die moeilijk te modelleren en optimaliseren zijn op systeemniveau.
• Hoe kunnen we verliesmodellen efficiënt opstellen?
• Hoe koppelen we deze modellen om energiestromen in een productieproces te optimaliseren? - Productkwaliteit en materiaalgebruik
Een kleine afwijking in een productiestap kan leiden tot kwaliteitsverlies, vaak pas zichtbaar bij steekproefsgewijze kwaliteitscontrole. Dit resulteert in verspilling van energie en grondstoffen.
• Hoe kunnen technologieën zoals machinevisie en digital twins ingezet worden voor real-time monitoring en bijsturing?
• Kunnen we machine-instellingen live optimaliseren om de ‘Golden Batch’
Een unieke leerervaring
Dit excellentieprogramma biedt studenten een unieke kans om als toekomstig ingenieur bij te dragen aan een duurzame industrie. De combinatie van theoretische verdieping, praktijkvoorbeelden, bedrijfsbezoeken en workshops zorgt voor een nauwe aansluiting bij de industriële realiteit.
Coördinatoren
Vakgroep Electromechanical, Systems and Metal Engineering (EA08): prof. Jeroen De Kooning (inhoudelijke coördinator jaarthema AJ 2027-2028)
Vakgroep Informatietechnologie (INTEC - EA05): prof. Femke De Backere, prof. Femke Ongenae
In samenwerking met
Flanders Make, Machineries & Factories, EnerGhentIC