Inspiratiecase: RAMLAB – Flexible Manufacturing

Flexible Manufacturing is een aanpak om productiekosten te verlagen. Automatisering wordt zo ingericht dat er gemakkelijk kan worden geschakeld tussen diverse producten en seriegroottes en dat kleine veranderingen probleemloos worden opgevangen. Deze Smart Manufacturing techniek is zeer interessant voor de productie van kleine series en enkelstuks. Als je kleinschalig produceert, kun je je immers geen fouten, vertragingen en afval veroorloven. Samen met meerdere partners onderzocht fieldlab RAMLAB deze nieuwe manier van produceren voor 3D-metaalprinten. Het SMITZH kiemproject verliep zo succesvol dat het een vervolg krijgt.

Gezamenlijk testen en ontwikkelen in een fieldlab
Fieldlab RAMLAB doet onderzoek naar het 3D printen van grote metalen onderdelen samen met bedrijven en academische instellingen. Meerdere RAMLAB partners deelden afgelopen jaar dezelfde onderzoeksbehoefte. Onder andere Shell, Man Energy Solutions, Ahrenkiel Steamship, voestalpine, Linde, Allseas, Element en VandeGrijp toonden interesse in Flexible Manufacturing voor 3D-metaalprinten ook wel Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) genoemd. De bedrijven willen allen meer inzicht in of en hoe zij deze nieuwe techniek kunnen toepassen in hun eigen productieomgeving. Om het project te versnellen, kregen zij hiervoor vanuit SMITZH financiële ondersteuning (kiemprojectregeling). RAMLAB kan de opgebouwde kennis weer gebruiken om andere maakbedrijven te adviseren over de haalbaarheid van 3D-metaalprinten voor hun producten.

Wereldwijd uniek onderzoek
Deze zomer is het project dat ongeveer een jaar duurde afgerond. Tijdens het project stonden twee onderzoeksvragen centraal: Kunnen we een monitoring en control applicatie ontwikkelen? en Is het mogelijk om met meerdere materialen tegelijk te werken en wat zijn daar de parameters voor? Vragen waar wereldwijd nog maar weinig kennis over gedeeld wordt, doordat deze productietechnologie nog zo jong is en een groot concurrentievoordeel op kan leveren. Dat maakt dit SMITZH project zo bijzonder.

Monitoring & control: want elke print moet meteen goed zijn
Bij flexibele manufacturing is het essentieel dat een product direct goed geproduceerd wordt, je maakt er immers maar één of enkele van. Vincent Wegener van RAMLAB: “Bij massaproductie werk je bijvoorbeeld met een mal. De kosten om die te gieten zijn laag per product, omdat je er heel veel van maakt. Je kunt daardoor wat extra tijd en geld besteden aan het optimaliseren van je mal. Bij 3D-metaalprinten moet elke print echter meteen goed zijn. Daarom zul je alle parameters tijdens het printen realtime in de gaten moeten houden.”
In dit project is door RAMLAB een allereerste stap gemaakt in de software ontwikkeling van een dergelijke monitoring en control applicatie. De 3D-printer (Een lasrobot systeem van Valk Welding) moet hiervoor worden uitgerust met allerlei camera’s en sensoren die bijvoorbeeld de temperatuur of kwaliteit van het lasblad meten en realtime zichtbaar maken in een gebruikersapplicatie.

Multimaterialen om goedkoper en duurzamer te produceren
Bij het 3D-metaal printen uit één materiaal kunnen de kosten soms hoog oplopen. Vincent: “Een scheepsschroef moet bijvoorbeeld corrosiebestendig zijn. Corrosiebestendig materiaal is erg duur. In dit project hebben we onderzocht of en hoe je met meerdere materialen één product kunt printen. Je wilt misschien sommige delen hol maken en enkel een laagje aan de buitenzijde voorzien van een corrosiebestendige coating.”
Ook over het printen met multimaterialen is wereldwijd nog weinig bekend. Samen met onderzoekers van de TU Delft heeft RAMLAB in dit project een eerste stap gemaakt in het in kaart brengen van ideale parameters om de kwaliteit van producten te garanderen die bijvoorbeeld corrosie-, slijtage- of hittebestendig zijn of waarvan het materiaal heel duur is, gepolijst moet zijn om goed op andere onderdelen aan de sluiten of juist heel licht moet zijn om te kunnen functioneren.
Vincent: “Wij hebben diverse muurtjes geprint van verschillende combinaties van materialen. Onderzoekers van de TU Delft hebben hiermee materiaalkundig onderzoek uitgevoerd en zijn er bijvoorbeeld mee gaan experimenteren in zoutbaden. Dit heeft tot eerste inzichten geleid van de juiste parameters als je materialen samenvoegt tijdens het printen.”

Vervolgstappen onderzoek Flexible Manufacturing
Bedrijven die deelnemen in het consortium van RAMLAB krijgen ieder kwartaal de voorlopige onderzoeksresultaten gepresenteerd in het fieldlab en eventueel worden er nog presentaties en rapporten nagezonden. De partners die deelnamen aan dit project zijn zeer tevreden over de resultaten en zien graag een vervolg van het onderzoek.
De monitoring en control applicatie kan dan van betaversie naar een 1.0 versie doorontwikkeld worden. In het multimaterialen onderzoek kunnen er nog meer parameters aan de database toegevoegd worden. Wat zijn slimme combinaties en hoe maken we die?
Vanuit SMITZH is er financiering beschikbaar om ook dit vervolgproject te ondersteunen. Daarnaast heeft RAMLAB afgelopen week een Horizon2020 voorstel ingediend om het consortium uit te breiden naar 20 Europese partners om zo het onderzoek op te schalen en te versnellen.

Heb jij als bedrijf ook interesse in flexible manufacturing voor grootschalig 3D-metaalprinten?

Inspiratiecase: Boers & Co Augmented Reality

Augmented Reality (AR) in een productieomgeving, wat levert dat op? Die vraag staat centraal in de pilot die Boers & Co en TNO momenteel doen. Samen onderzoeken zij wat AR-ondersteuning betekent bij het handmatig assembleren van productonderdelen. Hoe verloopt de interactie tussen medewerker en techniek? Zijn er daadwerkelijk resultaten in kwaliteit en doorlooptijd op te merken? En zo ja, wegen die op tegen de investeringen die je moet doen?

Guided manufacturing: ondersteuning bij complex en nieuw werk

Veel complexe en sterk variërende taken binnen de industrie zijn nog steeds mensenwerk. Wel komt er meer en meer technologie beschikbaar om mensen daarbij te ondersteunen (guided manufacturing). Denk aan exoskeletten, cobots, AR-brillen en AR-projectietechnologie. Reinier Könemann van TNO doet onderzoek naar de toepassing van guided manufacturing bij het inwerken van nieuwe medewerkers, het effect op werkplezier en het kwaliteitsverschil bij het ondersteunen van complexe processen.

Samen met Ward Bingley, Manager Operations bij Boers & Co MechaTronica Industrie, toetst hij de toegevoegde waarde van AR-technologie in een bestaand assemblageproces. Boers & Co produceert en assembleert fijne product(onderdelen) uit diverse materialen voor bijvoorbeeld reddingsuitrustingen, instrumenten voor oogchirurgie en aerospace. Het bedrijf werkt veel met flexkrachten, waardoor inleren vaak nodig is. De verwachting is dat dit met een AR-systeem/instructie met minimale inspanning van ervaren medewerkers kan.

SMITZH spreekt met Frits (L), Reinier (M) en Ward (R) over de pilot bij Boers & Co

SMITZH spreekt met Frits (L), Reinier (M) en Ward (R) over de pilot bij Boers & Co

Smart Joints in elkaar zetten vergt precisie

Medewerker Frits Koole assembleert SmartJoints. De SmartJoint is een productonderdeel van het exoskelet van Laevo, een mechanisch harnas om je rug te ontlasten tijdens voorovergebogen houdingen. Frits staat aan een flexibel in te richten werktafel met 42 bakjes vol verschillende productonderdelen en krijgt stap voor stap aanwijzingen op de tafel en bakjes geprojecteerd over wat hij moet doen.

Reinier: “Ik heb de fysieke werkopstelling bij Boers & Co precies gelaten zoals die was. Het enige wat TNO tijdens de pilot toegevoegd heeft, zijn twee projectoren, een camera, de nodige sensoren en een lcd-scherm. Vervolgens ben ik een paar dagen kwijt geweest aan het programmeren van de stappen en toevoegen van plaatjes en teksten.”

Frits: “Door de toevoeging van AR word je verplicht om het proces stapsgewijs te volgen. Vergeet ik de lijm te pakken, dan registreert een sensor dat. Er wordt een rode kleur geprojecteerd op mijn hand en ik kan simpelweg niet verder naar de volgende stap. Dat is wel echt anders dan het werken met een papieren handleiding of stickers met nummers.”

Van batch productie naar one-piece-flow

De AR-instructie helpt bij de switch die Boers & Co wil maken van assembleren in batch naar one-piece-flow. One-piece-flow is het produceren en verplaatsen van één item per keer (of kleine en consistente hoeveelheden per keer) door een serie van processtappen. Dit gebeurt zo geleidelijk mogelijk, waarbij alleen wordt gemaakt wat de volgende stap nodig heeft. Dit is het tegenovergestelde van klassieke batch productie waarbij grote hoeveelheden ineens gemaakt worden, liggen te wachten en weer verder gaan in het proces. Het grote voordeel van one-piece-flow is dat er veel soorten verspillingen geëlimineerd kunnen worden (waaronder overproductie, wachten en kwaliteitsproblemen).

Flexibel leveren in kleine aantallen tegen hoge kwaliteit

Ward: “Veel van onze klanten vragen om een flexibele productie gekoppeld aan hun eigen processen. Voorraad kost immers geld. Tegen de tijd dat we een oplage geproduceerd hebben, kunnen onze klanten al weer iteraties aan het ontwerp hebben doorgevoerd. Dit vraagt maximale flexibiliteit. Middels Quick Response Manufacturing, werken we in kleine series en proberen we voorraden in de supply chain te voorkomen. Mensen doen niks bewust verkeerd. Maar in een complexe samenstelling is een vergissing snel gemaakt, helemaal als de series klein zijn. Dan neemt de kans hierop toe. Ik wil weten of de inzet van AR helpt bij het verminderen van het aantal fouten. En of de kosten daarvan opwegen tegen de kwaliteitsverbetering.”

Met behulp van AR worden aanwijzingen op het werkblad, de bakjes en de hand van Frits geprojecteerd.

Met behulp van AR worden aanwijzingen op het werkblad, de bakjes en de hand van Frits geprojecteerd.

Meten, meten, meten…op zoek naar balans

Reinier: “In de pilot meten we alles. Hoe lang een medewerker over de stappen doet, welke stappen veel tijd kosten of mogelijk fouten opleveren. Dankzij Boers & Co hoefden we geen 0-meting te doen. Het bedrijf had al veel data om aan ons te overhandigen.”

Ward:  “Binnen Boers & Co zijn alle machines connected. We zijn een smart factory. We zetten flink in op IoT en Big Data, we hebben al een pilot gedaan met het tellen van onze voorraad met een drone, sensoren meten trillingen, temperaturen en andere parameters in onze machines en we zijn bezig met de implementatie van cobots waar het kan en binnenkort rijdt hier een AIV rond (redactie: Autonomous Intelligent Vehicle, een zelfstandig rijdende intelligente transportrobot). Omdat we altijd door willen bouwen aan onze smart factory, hebben we al nagedacht over hoe we dit soort AR-systemen straks kunnen plaatsen in ons nieuwe pand wat in februari 2020 gereed is. Wij sturen niet alleen op het verkorten van de tijd dat we met een product bezig zijn, maar willen de totale doorlooptijd van het productieproces verkorten. Dat betekent optimaliseren door wachttijden weg te nemen en fouten te voorkomen.”

Reinier: “Uiteraard wil je precies weten hoeveel het voorkomen van een fout je kost. Je bent op zoek naar balans. Waar die ligt, maken we met deze pilot meer inzichtelijk. We gebruiken de resultaten uit deze pilot om generieke uitspraken te doen die relevant zijn voor andere type processen of bedrijven die deze technologie willen toepassen.”

Ervaring en leercapaciteit

Ward: “Op dit moment kunnen we nog niets over de resultaten zeggen; maar ik heb het idee dat ik al kwaliteitsverschillen zie.”

Frits: “Het werken met de AR, maakt het inleren makkelijk. Inmiddels weet ik wel hoe de SmartJoint in elkaar moet zetten. Toch houdt het systeem me scherp. Het is niet storend.”

Reinier licht toe dat er in een volgende pilot ook getest kan worden met de flexibiliteit van het AR-systeem. Nu is het statisch en ziet Frits dezelfde stappen als gisteren. Er zouden aanpassingen kunnen komen naar ervaringsniveau en/of leercapaciteit. Bijvoorbeeld de informatie reduceren op basis van het aantal herhalingen of de snelheid waarmee een bepaalde stap doorlopen wordt.

Vervolgstappen

De werkopstelling bij Boers & Co is bij publicatie van dit artikel verdwenen. Bedrijven met interesse kunnen een soortgelijke demo-opstelling bekijken in fieldlab RoboHouse. TNO voert op dit moment analyses uit op de verzamelde data. Op 23 oktober wordt een afsluitende workshop georganiseerd bij RoboHouse voor iedereen met interesse. Deelnemers kunnen er aan de slag met een canvas om te bepalen of, en waar zij de AR-technologie in kunnen zetten en wat het oplevert binnen hun bedrijf. Tijdens deze bijeenkomst worden de resultaten gedeeld van het overkoepelende SMITZH project guided manufacturing. Ook Ward en Reinier zullen hier hun bevindingen terugkoppelen.

Inspiratiecase: RoboHouse – verpakkingswerk met robots en AR

Werkse! is sterk in werk. Zij begeleiden Delftenaren met een afstand tot de arbeidsmarkt naar werk. Ongeveer 13 maanden geleden kwamen Hans van Zeijl, manager van Werkse!, en Marcel van der Voort, manager Outsourcing, van Van der Valk Systemen met elkaar in contact. Nu vormen zij een krachtig koppel. Zij bewijzen dat nieuwe technologie nieuw perspectief biedt voor mensen met een afstand tot de arbeidsmarkt.

Aanleiding: verpakkingswerk

Hans: “We zagen via een andere opdrachtgever dat Van der Valk Systemen diverse systemen maakte voor zowel de tuinbouw als de solar branche. Veel van onze werknemers doen nu verpakkingswerk. Omdat dit werk afneemt en de mensen meer kunnen dan alleen een zakje plakken en een schroefje vastdraaien, zochten we naar alternatieven. In het contact met Van der Valk Systemen zag ik een kans.”

Marcel: “Van der Valk Systemen groeit snel. Het is dan belangrijk rust te creëren in de verschillende productieprocessen. We stonden voor de vraag: gaan we opschalen of uitbesteden? Vanuit onze visie op Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen zijn wij al bekend met sociale werkplaatsen en besteden hier ook aan uit. Als beide partijen goed samenwerken is dit een win-winsituatie. Met Hans van Werkse! had ik direct een klik. Hun bedrijfsfilosofie past erg goed bij de onze.”

Hans: “Het beeld bestaat dat nieuwe technologie kwetsbare mensen in de weg staat. Maar hier kan het ons juist gaan helpen. Vorig jaar heb ik een klein projectje gedaan in samenwerking met de Haagse Hogeschool. Het ging daarbij om werkzaamheden waarbij een fijne motoriek nodig is om hele kleine materialen beet te pakken. Wanneer je dit veelvuldig moet doen, raak je het gevoel ervoor kwijt. Techniek helpt dan.”

De pilot: AR inzet bij RoboHouse

Werkse! en Van der Valk Systemen hebben via SMITZH geld gekregen om een pilot te draaien met nieuwe technologie. Samen met TNO zetten zij een nieuw instructiesysteem op. Werknemers worden met lichtsignalen de weg gewezen naar de volgende stap in het productieproces van de componenten van Van der Valk Systemen. De pilot wordt gedaan in fieldlab RoboHouse in Delft. Als het daar werkt, dan zal er bij Werkse! 3 tot 6 weken getest worden met de medewerkers. Daarna wordt er geëvalueerd. Als blijkt dat de nieuwe technologie bijdraagt aan de vaardigheid van werknemers, kan dit ook worden ingezet bij bijvoorbeeld solderen of het bewerken van elektrische bedrading.

Marcel: “Van der Valk Systemen heeft innovatie hoog in het vaandel staan. Dat zie je terug in de producten. Sinds 1963 ontwikkelen we hoogwaardige systemen voor de glastuinbouw. In 2009 hebben we dit uitgebreid met de ontwikkeling van slimme bevestigingsmaterialen voor zonnepanelen. Mede hierdoor zijn we gegroeid van 30 naar 90 medewerkers. Zonder technologische ontwikkelingen zou dit niet mogelijk zijn. Techniek dient de mens. Wat voor Van der Valk Systemen geldt, geldt ook voor Werkse!.”

De techniek die in deze pilot wordt ingezet heet Augmented Reality (AR). AR betekent letterlijk “het toevoegen van informatie aan de werkelijkheid”. Een smart beamer projecteert werkinstructies (biiv foto’s, tekst, filmpjes, een pijl) voor de operator stapsgewijs op het werkblad of het product. Een camera ziet dat de medewerker een onderdeel heeft gepakt of geplaatst, waardoor automatisch de volgende werkinstructie wordt geprojecteerd. TNO ontwikkelt demonstrators en doet onderzoek naar de effectiviteit van dergelijke nieuwe AR technologie samen met bedrijven (zoals met Werkse!) en Fieldlabs (zoals in Robohouse).

Meer informatie

Neem contact op met Gu van Rhijn van TNO

 

Inspiratiecase: RAMLAB – Additive Manufacturing metalen mallen

Via het programma SMITZH helpen we de Zuid-Hollandse maakindustrie aan de slag te gaan met slimme technologie. Dit gebeurt bijvoorbeeld door het verstrekken van vouchers die tot 50% van de kosten van een proof of concept vergoeden. Inmiddels is de eerste proof of concept opgeleverd, met verbluffend resultaat. RAMLAB onderzocht samen met Airproducts, Fokker en voestalpine of de 3D-printtechnologie uit het fieldlab een oplossing kan bieden in het versnellen van de productie en reparatie van metalen mallen. Het project leverde onder meer het bewijs dat de mallen slechts in een kwart van de oorspronkelijke productietijd gemaakt kunnen worden.

Hoe het begon

SMITZH bundelt de kracht van verschillende Smart Industry fieldlabs. In een fieldlab worden slimme maaktechnologieën ontwikkeld, getest en geïmplementeerd. Fieldlab RAMLAB bestaat uit een consortium van bedrijven dat met elkaar de mogelijkheden van het on demand 3D-printen van metaal wil testen, valideren en certificeren. RAMLAB maakt hiervoor gebruik van zogenaamde Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) technologie. Dit is een techniek waarbij lasrobots metaal 3D-printen door lasrupsen op elkaar te lassen. De lasrobots zijn van het Zuid-Hollandse bedrijf Valk Welding.

Fokker, één van de bedrijven uit het consortium, bracht vorig jaar een onderzoeksbehoefte in rondom de productie en reparatie van metalen mallen. Omdat voestalpine draden levert die nodig zijn voor het lassen; en Airpoducts gas levert om de draden te kunnen lassen, zagen zij heil in een gezamenlijk kiemproject.

Via fieldlab RAMLAB dienden alle partijen gezamenlijk bij SMITZH een verzoek in om te onderzoeken of de slimme 3D-printtechnologie uit het fieldlab een oplossing kan bieden in het versnellen van de productie en reparatie van de mallen, die traditioneel worden gegoten en/of verspaand.

Simulatie van een reparatie van een smeedstuk met WAAM op Valk Welding E-frame

Uitdagingen productie en reparatie mallen

In de maakindustrie gebruiken diverse bedrijven zoals Fokker grote metalen mallen, bijvoorbeeld voor composiet onderdelen. Ook bedrijven die metalen onderdelen voor auto’s en vliegtuigen smeden (forging dies) hebben hier behoefte aan. De productie en reparatie van deze metalen mallen kent een aantal problemen. Allereerst is de levertijd erg lang. Deze ligt rond de 6 maanden.

Metalen mallen die ingezet worden voor de productie van grote, sterke metaalonderdelen, slijten snel. Door de hitte en het contact tussen de twee metalen versmelten en scheuren de mallen. Na zo’n 500x stampen zijn deze al niet accuraat genoeg meer en moeten deze gerepareerd worden. Zeer gevaarlijk en ongezond handmatig werk met hoge kosten.

Ook het maken van nieuwe mallen voor composiet onderdelen heeft zijn uitdagingen. De mallen die Fokker gebruikt, zijn groot en moeten zowel tegen opwarmingen als afkoelingen kunnen. Een grote mal vraagt om een groot gegoten blok, dat vervolgens verspaand moet worden. Veel materiaal gaat hiervan verloren tijdens het frezen. Een kostbaar en onhandelbaar zwaar proces.

Het kiemproject en de resultaten

Na toekenning van het voucher gingen de 4 partijen in een periode van ongeveer 3 maanden aan de slag met het kiemproject. Eerst door te praten, bijvoorbeeld over hoe de huidige technologieën de problemen veroorzaken. Vervolgens door daadwerkelijk een demo op te leveren waarmee kleinschalig aangetoond kon worden of de in RAMLAB beschikbare WAAM technologie het repareren en produceren kan verbeteren. Bij die demo werd een onderdeel van een mal met dezelfde geometrie gebruikt om te onderzoeken waar men tegenaan liep en wat de resultaten waren.

Vincent Wegener – RAMLAB: “Bij de ontwikkeling en toepassing van nieuwe technologieën zien bedrijven vaak op tegen de hoge investeringen. Het laagdrempelig en stapsgewijs bijeen brengen van verschillende partijen om de kosten te verlagen, is de manier van werken voor RAMLAB. Na zo’n eerste zetje en positieve resultaten, is de beslissing om voor vervolgonderzoek, veel makkelijker gemaakt.”

Alle partijen konden waarde halen uit de resultaten. Het prototype voor Fokker toont aan dat mallen geproduceerd kunnen worden binnen 6 weken in plaats van 6 maanden. Voestalpine leverde het project inzicht op in de draden die geschikt zijn voor een dergelijke toepassing. Met de hulp van Airpoducts is het proces verder geoptimaliseerd om de benodigde kwaliteit te behalen.

Marko Bosman – Fokker: “Het gebruik van Additive Manufacturing voor mallen levert niet alleen voordelen van korte doorlooptijd en lagere kosten, maar ook de mogelijkheid om een beter product te leveren met een grotere functionaliteit indien gebruik gemaakt wordt van de grotere  ontwerpvrijheid die Additive Manufacturing biedt.”

Ook in het repareren van mallen zijn tijdens het kiemproject inzichten opgedaan om dit gerobotiseerd en daarmee sneller te doen. Tevens is de behoefte daaraan gevalideerd tijdens een conferentie en zijn er nieuwe contacten opgedaan om dat te kunnen realiseren.

De volgende stap

Het kiemproject heeft de verschillende partijen goed geholpen bij een eerste zet. Door de gezamenlijke aanvraag en het gebruik van het voucher, bleven de kosten laag en daarmee toegankelijk. Fokker gaat nu verder met een vervolgonderzoek om te kijken hoe het project opgeschaald kan worden en de technologie geïmplementeerd kan worden.

RAMLAB is nu in contact met een aantal Europese smederijen om onderdelen via deze nieuwe techniek te repareren. Door toepassing van de slimme techniek met de lasrobots en het 3D-metaalprinten zouden deze werkzaamheden ook weer lokaal plaats kunnen gaan vinden.

Ook interesse in een kiemproject (voucher)?

Wil jij net als Airproducts, Fokker en voestalpine onderzoeken wat een slimme maaktechnologie voor een bestaand of nieuw productieproces kan betekenen, maar heb je geen idee waar te beginnen? Neem dan contact met ons op. Wij kijken of één van de SMITZH fieldlabs jou kan helpen dit te onderzoeken. Samen schrijven jullie een aanvraag. Wordt deze toegekend, dan kan tot € 30.000,- van de kosten worden vergoed.

Ben je specifiek geïnteresseerd in het 3D-printen van metalen mallen en zou je net als Fokker een demonstrator willen bouwen of zou je willen deelnemen aan het vervolgonderzoek, neem dan direct contact op met Vincent Wegener van fieldlab RAMLAB.

Interesse in een kiemproject voucher?

Stuur ons dan een mail.

VIDEO: 4 SMITZH fieldlabs in beeld RoboHouse, DZHF, RAMLAB en DFC

In deze video van het landelijke Smart Industry programma worden voorbeelden getoond van succesvolle fieldlabs. De video bevat maar liefst 4 van de fieldlabs die in SMITZH participeren: RoboHouse, de Duurzaamheidsfabriek (DZHF), RAMLAB en de Digital Factory for Composites (DFC). De fieldlabtrekkers komen in beeld in de omgeving van hun fieldlab.

VIDEO: SMITZH explanimation (NED) wat doen we voor jou

In deze video leggen we zo beknopt mogelijk uit waarom het belangrijk is dat jij aan de slag gaat met slimme maaktechnologie en wat we voor jou kunnen beteken.

VIDEO: verslag Dare2Cross Smart Production event

Krijg hier een indruk van Dare2Cross Smart Production op 20 februari 2019 georganiseerd in fieldlab De Duurzaamheidsfabriek in Dordrecht door InnovationQuarter en Drechtsteden.

VIDEO: Make your industry Smart uitleg over Smart Manufacturing

In deze video van Smart Industry zie je waarom het zo belangrijk is om in te zetten op Smart Manufacturing en wordt ingegaan op enkele praktijkcases.

VIDEO: 3 SMITZH fieldlabs RAMLAB, DZHF en DFC

In deze video van de MRDH krijg je een korte indruk van hoe bedrijven, onderwijs en onderzoeksinstellingen samenwerken in de bij SMITZH aangesloten fieldlabs. We nemen een kijkje bij RAMLAB, de Duurzaamheidsfabriek (DZHF) en de Digital Factory for Composites (DFC).

Inspiratiecase: tbp electronics – assemblage elektronica

Hoe het begon

Toen ik na mijn opleiding elektrotechniek aan de slag ging in het bedrijfsleven kwam ik er al gauw achter dat ik niet in het harnas van een werknemer paste. Van de ene op de andere dag kwam ik thuis te zitten en ben ik als freelancer printplaatjes gaan ontwerpen voor opdrachtgevers. Dat voelde goed. Elektronica, dat was eigenlijk ook een hobby en het lukte goed om opdrachten te krijgen. Al gauw vroegen klanten om meer; of ik het printplaatje dan ook kon verzorgen, of ik de componenten er niet ook op kon monteren. Langzaam maar zeker is dat zo gegroeid, tot ik op een gegeven moment een keuze moest maken; ging ik door als freelancer of maakte ik er een bedrijf van. Het tweede is het geworden. Philips Medical was een van eerste opdrachtgevers toen ik het bedrijf registreerde bij de Kamer van Koophandel, en daar leveren we nog steeds aan.

Ondernemen moet wel in je bloed zitten, de drive die je in die begintijd hebt moet niet het geld zijn, want dan gaat het niet lukken.

Je moet het namelijk ook gewoon doen op het moment dat je er geen geld mee verdient. Er zijn heel veel dingen, die leveren niks op en kosten alleen maar geld maar je zult ze toch moeten doen. Dus ondernemerschap, dat is eigenlijk het ingaan van risicovelden. Dat is wel iets wat een beetje in je moet zitten; je moet geen zekerheid zoeken, want die ga je niet vinden. En ik heb ook wel eens verkeerde keuzes gemaakt.

Normaal luistert het eerste jaar niemand, maar als er na 5 jaar nog niemand naar je luistert dan moet je je toch af gaan vragen of je wel de juiste richting gekozen hebt.

En dat heeft dan wel een hoop geld gekost. Dat doet wel even pijn, maar als je het goed gedaan hebt, dan heb je er wel van geleerd. Je bent wel een ervaring rijker, en falen hoort er ook bij als je ondernemer bent. Als ik kijk naar het mondiale concurrentieveld dan geven de ontwikkelingen die wij nu doorvoeren ons vrijwel zeker een grote voorsprong. Want de echte grote spelers op het gebied van elektronica componenten, bedrijven met miljarden omzet, die zitten met het probleem dat ze zo groot zijn en zo veel productielocaties hebben die allemaal hun eigen koers varen. Dat wordt echt een uitdaging om die aan elkaar te knopen en het roer om te gooien.

Daar liggen onze kansen om ons te manifesteren als hun nightmare competitor

De onderscheidende factor

Wij hebben gemerkt dat de assemblage van elektronica een commodity is geworden. Mensen zien het niet meer als iets speciaals, wat het overigens wel is, want het ene assemblage is de andere niet. Maar daar kan je je niet in onderscheiden.

Waar wij ons op onderscheiden is het inzetten op het front-end en het back-end van de ontwikkeling. In het front-end zijn we vooral actief met ‘early supplier involvement’. Wij schuiven graag heel vroeg aan, eigenlijk al wanneer de opdrachtgever alleen het blokkenschema op het white board heeft. Wij hebben gemerkt dat we de First Pass Yield konden verbeteren van 60% naar 80% door interne processen te verbeteren. Om van 80% naar 90% te komen, moeten we dingen aanpassen waar we minder invloed op hebben, zoals de productiemachines. Om die te verbeteren onderhandelen we met de machineleverancier om de machines aan te laten passen. Dat kost al veel meer moeite, en kost vaak ook geld. Maar toen we dat gat van 90% tot 99% analyseerden, kwamen we toch bij de ontwerper uit en doordat we dat traject nu doorlopen komen we aan cijfers van 98-99% FPY.

Dat is eigenlijk gekomen uit het feit dat wij productie draaiden waar wij zelf niet tevreden waren over de kwaliteit die we eruit haalden.

We hebben tien ingenieurs in Eindhoven die de front-end met de klanten verzorgen. Zij gaan met de ontwerpers van de opdrachtgever aan tafel en bekijken of wij het ontwerp kunnen produceren in onze omgeving en of ze in hoge mate gebruik kunnen maken van onze automatisering. Er zijn weinig concullega’s die dat zo geautomatiseerd uitgerold hebben als dat wij dat doen. We hebben daar software tools voor die automatisch analyses maken, en die uiteindelijk zorgen voor een hogere First Pass Yield.

De kosten komen voor de baten

Dat is zo’n kwestie natuurlijk, dat je eerst heel veel geld uit moet geven wil het zich terug verdienen. We zijn daar vijf jaar geleden mee van start gegaan, en die software is nu binnen ons bedrijf volwassen. Pas het laatste jaar zien we dat het iets op gaat brengen en dat het aanslaat binnen de markt.

Nu zien we dat we betere productie maken dus de total cost of ownership gaat vooruit.

In de lagere total cost of ownership zit het voordeel dan ook voor onze opdrachtgevers, die steeds minder naar kostprijs en meer naar de totale kosten kijken. Bovendien is de kwaliteit van het eindproduct met sprongen vooruit gegaan. En dat is niet omdat wij beter zijn gaan produceren, maar omdat we een beter product in de productie stoppen.

Meer mogelijk door Internet of Things

Nu zien we dat de markt onze aanpak oppakt en wij zijn er heilig van overtuigd dat de echte opdrachtgevers straks niet om ons heen kunnen. De hele Nederlandse maakindustrie is in mijn beleving al 40 jaar bezig met hun processen te verbeteren, hogere kwaliteit te maken en hogere throughput te krijgen. Maar nu is er wel een major ding gebeurd, dat internet eraan gekoppeld is en we de zaak intelligent maken. Dat is Smart Industry, en dat is waar wij nu hard mee bezig zijn.

Daar hebben we nu de eerste stappen in genomen; een zelfcorrigerende productielijn.

Er is nog steeds voor een groot gedeelte een operator aanwezig die de hele lijn aanstuurt. Dat zijn we aan het omdraaien, al die schermen die aan die lijn hangen moeten die operator vertellen wat die moet doen.

Automatisering van alle gelederen

Als je mee wil met Smart Industry moet je medewerkers hebben die dat gedachtengoed op hun netvlies hebben. Anders ga je het niet redden. Daarbij heb je alle gelederen nodig, het is niet alleen de productieafdeling. Zo is bij ons de administratie en order-intake ook geautomatiseerd. Alles is gekoppeld met EDI.

Wij kijken in de logistieke systemen van onze opdrachtgevers naar hun behoefte, en wij pompen zelf de data over.

Dat gaat hier ons systeem in, waarna er een MRP wordt gedraaid en de bestelling automatisch naar onze leveranciers toe gaat. Vervolgens wordt automatisch een productieorder aangemaakt en betaald; facturen zijn niet meer nodig. Wij zijn sinds drie jaar aangesloten op het ARIBA systeem, het betalingssysteem van banken onderling. Dat doen we met de Deutsche Bank, omdat er in Nederland geen enkele bank zo ver was. Op gezamenlijk initiatief met grote opdrachtgevers is het gelukt om dat voor elkaar te krijgen, die waren bereid om daar in mee te denken.

De remmende kopwind

Onze ambities met betrekking tot de zelflerende productielijn is zo’n kwestie waar we tegen de buitenwereld aanlopen die nog niet zo ver is. Om toch stappen te maken, hebben we een intensieve samenwerking met equipment leveranciers. We hebben een Koreaanse leverancier die regelmatig in Nederland is om onze software aan te passen en wij leveren dan weer kennis aan hen. Vanuit een Zweedse leverancier zit er elke twee maanden iemand hier of is iemand van ons in Zweden. Zij zien dus ook de waarde van die samenwerking.

Wij zijn een showroom voor bedrijven die hun klanten meenemen van over de hele wereld, en hier komen kijken hoe het georganiseerd is en hoe we het toepassen.

Je kan wel bang zijn dat je concurrenten je technologie kopiëren, maar juist als het draagvlak groter wordt is de acceptatie bij de opdrachtgever groter. Bovendien zit het echte kapitaal in de medewerkers, hun kennis en kunde en die kan je niet kopiëren.

Andersom zijn er ook mensen over de vloer geweest van grote internationals om te kijken hoe Smart Industry wordt geregeld, en daardoor hebben we de opdracht gekregen. Zij hebben hun systeem aangepast op ons systeem. Daardoor zien we dat we stappen maken en dat dingen sneller en bovendien foutloos gaan. Dan heb je geen controleurs meer nodig die van alles controleren.

De stip aan de horizon

De visie waar we naartoe werken, dat is de donkere fabriek. We willen dat licht uit doen, geen mensen meer.

Er zijn een aantal producenten die dat al hebben, maar die vertrekken vanuit een grondstof. En wij vertrekken vanuit inkoopdelen. In de automotive branche heb je ook al een hoge mate van automatisering en robot techniek, maar allemaal gebaseerd op identieke producten. In ons geval zit de grote crux er juist in dat we geen eigen producten hebben en dingen dus niet kunnen structureren.

Wij assembleren voor 70 klanten die hun data allemaal op hun eigen manier aanleveren.

Die data moeten wij standaardiseren. Dus we hebben als het ware een trechter waar alle data in wordt gevoerd en aan de onderkant moet het er allemaal op dezelfde manier uit komen.

Een van de voorwaarden aan automatiseren is dat je ook moet standaardiseren.

Daarnaast zien we dat de batch sizes, dus de hoeveelheden die per stuk gemaakt worden, steeds kleiner worden. En daar zijn de grote reuzen niet op ingericht, die kunnen niet voor een klant tien printjes maken en dat kunnen wij wel. Vroeger maakten we bijvoorbeeld oplages van 1000. De opdrachtgever had er misschien 100 nodig en de andere 900 gingen bij hem het magazijn in. Maar steeds meer opdrachtgevers hebben geen magazijn meer. Wij leveren direct aan productie, en dat is alleen de hoeveelheid die ze voor die week nodig hebben. Niet meer, niet minder.

De volgende stap

Omdat wij graag blijven door ontwikkelen om die donkere fabriek mogelijk te maken, moeten we voor elkaar zien te krijgen dat alle schakels in de keten dezelfde taal gaan spreken. Zodat we onze productielijnen aan elkaar kunnen schakelen en die sneller en effectiever communiceren.

Wat er nu gebeurt bij nieuwe producten is dat iedereen opnieuw gaat beginnen. Dus het begint met een ontwerp, en elke partij in die keten voegt daar data aan toe. Ieder op zijn eigen manier en voor de ander niet zichtbaar. Daardoor is er geen verrijking van de database.

Een effect, of eigenlijk een voorwaarde van Smart Industry is dat alles transparant wordt.

Dus wij zetten eerst onze deuren open, zodat andere bedrijven volgen. Veel bedrijven hebben moeite om dat vertrouwen te hebben, maar wij zien vooral een gezamenlijk belang in transparantie. Onze opdrachtgevers kunnen inloggen op ons client portal en zien welke componenten wij standaard op voorraad hebben en wat de prijs ervan is. Door de opdrachtgever inzicht te geven in de kostenconsequenties van zijn ontwerpkeuzes, zorgen we er ook meteen voor dat wij niet te duur worden, terwijl de kwaliteit is gewaarborgd. Voor de componenten die wij in huis hebben, hebben we een lage kostprijs. De kwaliteit is gegarandeerd en je hebt geen levertijd. Daarmee krijg je heel die versnelling. Helaas is dit makkelijker gezegd dan gedaan en het heeft pas effect wanneer alle partijen meedoen.