naar top
Menu
Logo Print
26/09/2019 - PETER WEBER

NABESCHOUWING EMO HANNOVER 2019: HOE EVOLUEERT METAALBEWERKING?

Volledig productieproces wordt belangrijker

Met 117.000 bezoekers gaat EMO 2019 absoluut niet de boeken in als een recordbeurs voor de metaalverwerkende industrie. Het stilvallen van de inves­teringen door de autofabrikanten hield de beurs danig in zijn greep. Toch viel er veel te ontdekken in Hannover. Vooral dan hoe niet de machine, maar het volledige productieproces aan belang wint. Integratie was hét thema van deze editie van EMO Hannover 2019.

De Italiaanse machinebouwer Porta is een van de fabrikanten die voor nieuwe markten buiten de automotive machines ontwikkelen. Design is daarbij een aspect dat zeker aandacht krijgt
De Italiaanse machinebouwer Porta is een van de fabrikanten die voor nieuwe markten buiten de automotive machines ontwikkelen. Design is daarbij een aspect dat zeker aandacht krijgt

ANDERE INVULLING AUTOMATISERING

De voorbije edities van EMO was automati­sering van de productie een van de belangrijkste thema’s op de grootste machinebeurs voor de metaalbewerking. Dat was dit jaar niet anders in Hannover, voorlopig de laatste Duitse editie, nu EMO in oktober 2021 terugkeert naar Milaan.
Toch was er een duidelijk verschil merkbaar in hoe het onderwerp automatisering dit jaar werd ingevuld. Het eerste verschil is dat steeds meer machinebouwers ervoor kiezen om een eigen automatiseringssysteem aan te bieden. Deze trend lijkt zich te versnellen. Het gaat dan niet alleen om de eenvoudige robotcellen bij een 5-assig bewerkingscentrum; ook complexere palletsystemen komen alsmaar vaker bij de fabrikanten van de CNC-machines vandaan.
De reden hiervoor moet met name gezocht worden in de digitalisering van het totale proces. Als de fabrikant de machine en automatisering als één totaalpakket levert, kunnen de onderdelen veel meer geïntegreerd worden tot een systeem. Zeker nu de meeste CNC-besturingen via meerdere kanalen gebeuren, kan de programmatie van de robot onderdeel worden van de machinebesturing.
Machinebouwers die gevraagd worden naar de reden om zelf automatisering aan te bieden, zeggen allemaal dat ze hierdoor in de toekomst veel beter in staat zullen zijn om het totale proces, van begin tot het einde, te optimaliseren.
Want dit proces kan zeker nog geoptimaliseerd worden. Er zijn in de verschillende processtappen nog meer dan genoeg momenten waarop tijd verspeeld wordt. Deze stappen optimaliseren levert meer op dan een nog wat snellere bewerking of gereedschapswissel.

LOGISTIEK PROCES OPTIMALISEREN

Een andere verandering in de automatisering is dat heel veel fabrikanten AGV’s inzetten in combinatie met cobots. De compacte robot wordt daarmee mobiel. Met deze oplossing willen de machinebouwers de logistiek rondom de frees- of draaimachine optimaliseren. Aan de ene kant doen ze dit om de doorlooptijden fors naar beneden te brengen, aan de andere kant is dit ook een reactie op de vergrijzing die de komende jaren in bijna alle westerse landen tot een uitstroom van ervaren operators zal leiden.
De mobiele cobot kan ingezet worden om gereedschapssamenstellingen of materiaal naar de machine te brengen en bijvoorbeeld bewerkte producten bij de machine te meten. Onbemand, dus ook tijdens de nachtshifts. Een probleem dat sommige fabrikanten wel zien, is dat de mobiele cobots nog niet eenvoudig geprogrammeerd kunnen worden. Met de snelle opmars van kunstmatige intelligentie lijkt het eerder een kwestie van tijd voordat dit probleem wordt opgelost.

Veel machinebouwers toonden AGV’s. DMG Mori ontwikkelt dit concept samen met heftruckfabrikant Jungheinrich
Veel machinebouwers toonden AGV’s. DMG Mori ontwikkelt dit concept samen met heftruckfabrikant Jungheinrich

CONNECTIVITY

Wordt umati echt een standaard?

Industrie 4.0 wordt concreet, schreven we twee jaar geleden in dit vakblad in de terugblik op EMO 2017. Productie en bedrijfs­voering worden aan elkaar gekoppeld, heette het doen. Verbondenheid was twee jaar geleden een belangrijk thema omdat inzicht in wat de spindel op elk moment van de dag en nacht doet, processen transparant maakt. Met name de Duitse machinebouwindustrie heeft de afgelopen twee jaar flinke stappen gezet als het om connectiviteit van de CNC-machines gaat.

 

Umati 1.0 in 2020

In een steeds groter wordende groep (inter­nationale) partijen is er onder leiding van de VDW gewerkt aan de ontwikkeling van een universele interface, umati (universal machine tool interface). Dit jaar stonden er 110 CNC-machines, van ongeveer 70 machinebouwers, afkomstig uit Europa en Azië, uitgerust met een voorlopige versie van het protocol, dat gebaseerd is op OPC UA. Bezoekers konden niet alleen op de umati-stand in hal 9, maar ook op hun mobiele telefoons zien wat de spindels van de verschillende machines aan het doen waren. Volgende zomer, zo verwacht de VDW, zal umati 1.0 op de markt komen. Machinebouwers zullen dit protocol met een OPC-UA-server dan integreren in de machine. Het koppelen van de CNC-machine aan bijvoorbeeld MES-software zal dan veel sneller gaan en eenvoudiger zijn, omdat er voor veelvoorkomende begrippen een standaard is. Daarmee is umati echter nog geen internationale standaard, want er zijn meerdere protocollen, bijvoorbeeld MTConnect. Een van de grootste machinebouwers uit de markt heeft al aangekondigd de keuze aan de klant te laten. Vooralsnog blijft het bij monitoring van het proces, eigenlijk een meer of minder uitgebreide OEE-meting (Overall Equipment Efficiency) met dashboards waarop de status van meerdere machines zichtbaar is. De vraagt die zich opdringt na EMO, is allereerst of de Duitse machinebouwers erin slagen om de internationale community achter umati te krijgen.

Ingrijpen in proces

De VDW gaf bij de presentatie wel duidelijk aan te beseffen dat niemand dit in zijn eentje kan doen. Daarnaast is het de vraag of de klanten genoegen nemen met het monitoren van hun machines. Willen zij niet meer? Willen zij niet in het proces kunnen ingrijpen als daar redenen voor zijn? De VDW merkte bij de presentatie van umati op dat het om een voorlopige versie gaat, die er in de zomer van 2020 anders kan en zal uitzien. Versie 2.0 zal absoluut uitgebreider zijn. Iets anders wat het umati-consortium overweegt, is het introduceren van een minimaal kwaliteitslabel waaraan toepassingen die voor umati worden ontwikkeld, moeten voldoen. Ook zou er dan een test moeten komen die de gebruiker enig houvast geeft over de werking van de software.

Een goed voorbeeld van de manier waarop automatisering zich zal uitstrekken  naar het volledige proces, en de rol die AGV’s hierin zullen spelen, was te zien bij Zoller
Een goed voorbeeld van de manier waarop automatisering zich zal uitstrekken naar het volledige proces, en de rol die AGV’s hierin zullen spelen, was te zien bij Zoller

KUNSTMATIGE INTELLIGENTIE

Het verhaal over EMO 2019 gaat veel over automatisering en digitalisering. Doet de CNC-machine er dan niet meer toe? Is EMO immers niet het grootste platform voor de machinebouwers? Ja en nee. Machines doen er zeker nog toe, maar duidelijk is wel dat de ontwikkelingen de komende jaren gedomineerd zullen worden door de ‘bits and bytes’. Dat is begrijpelijk voor wie de ontwikkelingen aan de hardwarekant ziet. Natuurlijk, een verbetering van de nauwkeurigheid van 2 naar 1,5 micron is een enorme stap. Maar dat vergt mechanisch zoveel dat het volgens sommigen meer oplevert als men de software waarmee de machines worden aangestuurd, slimmer maakt.
Een van de fabrikanten toonde een ontwikkeling uit de R&D-afdeling, waarbij met sensoren en kunstmatige intelligentie de compensatie­tabellen specifiek op de machine zijn afgestemd. Niet generiek, maar maatwerk voor de individuele machine. Niet voor niets had de beursorganisatie dit jaar kunstmatige intelligentie hoog op de agenda gezet. Op de beursvloer kwam dit echt vaak terug, waarbij eerlijk gezegd de term soms, net zoals Indus­trie 4.0 in de beginjaren, vooral een begrip is dat marketingafdelingen omarmen.
Maar de aanzetten zijn er zeker. Van besturingssystemen waarin kunstmatige intelligentie wordt toegepast, tot platformen waarop algoritmen vraag en aanbod in de markt bij elkaar brengen. Van CAM-systemen met zeer com­plexe freesstrategieën tot en met cloudbased algoritmen die het handmatig programmeren grotendeels overbodig maken en dankzij deze vorm van automatisering doorlooptijden in het hele proces terugbrengen van weken naar dagen. Ook merkt men dat machine­bouwers, door IT-technologie en kunstmatige intelligentie in te zetten, het bedienen van de machines willen vergemakkelijken. Zelfs com­plexe slijpbewerkingen moeten straks door onervaren medewerkers geprogrammeerd kunnen worden. Dit is de oplossing die de sector presenteert voor het gebrek aan ervaren CNC-operatoren dat in alle industrielanden nijpender wordt.

E-MOBILITY DOET DE SECTOR PIJN

Nog een vergelijking met EMO 2017. Destijds schreven we in het beursverslag in Metallerie over een derde thema dat twee jaar geleden vaak aan de orde kwam in gesprekken op de beurs: wat zal de impact van e-mobility op de werktuigmachine-industrie zijn?
Dat antwoord is de laatste maanden keihard duidelijk geworden. Sinds de zomer van 2017, dus nog voor de voorlaatste EMO, droogt de orderstroom langzaam op, vooral gedreven door de afname van de investeringen door de auto-industrie. Dit heeft alles te maken met de transitie waar de sector doorheen gaat, dit jaar versterkt doordat de belangrijkste automarkt in de wereld, China, is ingestort door zaken als de handelsoorlog met de VS en in Europa de onzekerheid rond de brexit.
Europese cijfers die Cecimo bekendmaakte op de beurs, spreken over een orderafname van 24% in de zomer, vergeleken met 2018. Met name de Duitse markt ligt er zwak bij, waarbij de operationele resultaten van de machinebouwers nog gesteund worden door het feit dat 2018 voor velen nog een recordjaar is geweest. De onzekerheid heeft volgens de organisatoren zeker bijgedragen aan het lagere bezoekersaantal dan twee jaar geleden.
EMO 2021 vindt van 4-9 oktober 2021 plaats in Milaan.

Mazak Tower
Mazak is een van de machinebouwers die steeds vaker eigen automatiseringssystemen naast de machine leveren omdat deze dan volledig geïntegreerd kunnen worden qua besturing

NOG MEER MULTITASKING

Het thema multitasking verbreedt zich niet alleen snel in de sector, het verbreedt zich ook qua technologieën die gecombineerd worden aangeboden. Grote bewerkingscentra waarop niet alleen gefreesd en gedraaid worden, maar ook bepaalde features geslepen kunnen worden. Alles heeft te maken met efficiëntie en kwaliteit; minder omspannen, wat aansluit op de trend dat er minder vakmensen beschikbaar zijn, en hogere nauwkeurigheden door de kleinere foutkans, doordat het werkstuk in de klem blijft. Wrijvingslassen is een ander voorbeeld van zo’n technologie-integratie, gestimuleerd door de vraag naar kortere doorlooptijden. De laser is eveneens een technologie die een grotere rol zal spelen in de klassieke werktuigmachine, met name dan voor de combinatie van 3D-metaalprinten en CNC-frezen.

Hogere nauwkeurigheden

Een andere ontwikkeling is dat de nauwkeurigheden ook beter worden als het gaat om grote werkstukken. Vormtoleranties van beter dan 5 micron op een CNC-freesmachine vergden enkele jaren geleden veel van CNC-machine en proces. Nu kan men dezelfde machine inzetten om productief te ruwen en tegelijkertijd in het finisseren de hoogste nauwkeurigheden te bereiken. In het verlengde hiervan ligt ook het meten op de werkvloer, naast of zelfs in de machine.
In Hannover waren meerdere oplossingen hiervoor te zien. Deze stap is mogelijk doordat de digitalisering kansen biedt om de meetdata meteen om te zetten in een aanpassing van het NC-programma. Een – voorlopig nog – nichetoepassing is een 3D-scanner, geïntegreerd in het gereedschapsmagazijn van een 5-assig bewerkingscentrum. Hiermee wil men direct in de machine de vrijvormvlakken controleren door de puntenwolk van het echte werkstuk over het CAD-model heen te leggen. Opnieuw: alles draait om het optimaliseren van doorlooptijden, want daar is de meeste winst te behalen in high-mix, low-volumeproductie.