Flanders Make geeft vorm aan de productie van morgen

Flanders Make, het technologisch onderzoekscentrum voor de maakindustrie, stelde dit voorjaar Smartfactory Benelux voor. Dit demonstratieplatform bootst een hypermoderne fabriek na en toont heel concreet wat Industrie 4.0 voor bedrijven kan betekenen. Twee onderzoekers vertellen over de ontwikkeling en implementatie van de digitale technologieën die deze productieomgeving typeren.

"De stijgende vraag naar gepersonaliseerde producten biedt kansen voor bedrijven", zegt Steven Kauffmann, projectmanager bij Flanders Make en projectleider van het Industrie 4.0-demonstratieplatform Smartfactory Benelux (SmartfactoryBNL). "Ze moeten hun productieprocessen drastisch heroverwegen om hun producten te kunnen leveren op korte termijn en aan de prijs van massaproductie. Productieflexibiliteit is het codewoord. De ontwikkeling van zo’n slim en wendbaar productiesysteem kan niet plaatsvinden zonder betaalbare sensoren, betrouwbare besturing, geconnecteerde en zelflerende systemen, en datacapaciteit. Laten dat net de vier bouwstenen van Industrie 4.0 zijn, en tegelijk ook de grootste uitdagingen voor een bedrijf."

Om die pijlers tastbaar te maken, zette professor Detlef Zülke van het Duitse onderzoekscentrum voor artificial intelligence (DFKI) in 2014 in Kaiserslautern het concept van Smartfactory uit. Vandaag bestaat het consortium rond dit demonstratieplatform uit zo’n vijftig bedrijven en onderzoekscentra. Flanders Make maakt deel uit van het succesvolle Smartfactory KL-netwerk van DFKI en bouwde verder op de ervaringen en de kennis van de Duitse ingenieurs om SmartfactoryBNL op te richten.

smart-factory-01

SmartfactoryBNL heeft een consortium opgezet met hoogtechnologische bedrijven, zoals Pilz, Bosch Rexroth en IBM. Zij integreren hun nieuwste technologische ontwikkelingen in het platform. Al die aparte modules zijn met elkaar verbonden zoals in een geconnecteerde fabriek. Zo testen de partners de flexibiliteit en compatibiliteit van hun ontwikkelingen en zetten ze de trends uit voor productiebedrijven. Bovendien tonen ze heel concreet aan andere bedrijven wat de mogelijkheden en voordelen zijn van die nieuwe technologieën.

Kauffmann: "In 2014 stond Industrie 4.0 echt nog in de kinderschoenen. Niemand kon zich toen goed inbeelden wat dit kon betekenen. De technologie heeft ondertussen niet stilgestaan, en dat was meteen voor ons een van de grootste uitdagingen. Het idee achter Smartfactory mag dan wel vijf jaar oud zijn, de combinatie van technologieën die we erin hebben geïmplementeerd, is absoluut state-of-the-art."

Businesskaartjes

SmartfactoryBNL produceert continu en autonoom gepersonaliseerde houders voor businesskaartjes. Variatie in de productie brengen is de kern van Industrie 4.0. De bedoeling van SmartfactoryBNL is dan ook heel concreet te tonen dat productieflexibiliteit alleen mogelijk is via de combinatie van digitale technologieën.

Wanneer de slimme productielijn een order voor een houder ontvangt, krijgt deze een rfid-tag. Dit trackingsysteem zorgt ervoor dat individuele producten tijdens het volledige proces getraceerd en in de juiste werkstations gepersonaliseerd kunnen worden. De communicatie tussen de werkstations en de rfid’s is daarom fundamenteel om de productie vlot te laten verlopen, net als in een echte fabriek.

smart-factory-03

Luka Ramaekers was verantwoordelijk voor de robottechnologie. "Ik heb een achtergrond in robotica en mechanica. Behalve de mechanische integratie deed ik ook de automatisering en het ontwerp. Ik stuitte op twee grote uitdagingen in dat proces. Ten eerste wilden we de complexe aansturing zo eenvoudig mogelijk aansluiten, zodat de modulariteit en het compacte design van SmartfactoryBNL niet verloren gingen. We kozen voor een enkele kabel om de controllers te voeden, zodat het platform bijna plug-and-play is. Ten tweede gaat de programmering van de robottaken wel erg ver, want een operator komt er bij de assemblage niet aan te pas. De robot verzamelt de onderdelen voor de businesskaarthouders: een standaard achterkant en een gepersonaliseerde cover. Dankzij de rfid-tag weten de kaarthouders waar ze naartoe moeten. Na de verschillende tussenstappen komen ze zelf terug naar de robot. Hij doet dan de finale assemblage. Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, werkten we met een team van collega’s met uiteenlopende expertises. Dit maakte van het project een boeiende en verrijkende ervaring."

Systeemuitbreiding

Kauffmann: "Na de volcontinue productie die vandaag SmartfactoryBNL kenmerkt, is de volgende stap de volledig geconnecteerde fabriek, met iot-functionaliteiten. Dan evolueren we naar fabrieken die met elkaar communiceren. Bedrijven kunnen nog meer synergieën opzetten door data uit te wisselen. Daar werken we nu aan, samen met SmartfactoryKL. Net als dat zij vijf jaar geleden de meerwaarde van digitale technologieën nog moesten bewijzen met hun demonstrator, zullen wij nu samen de voordelen van samenwerken in de cloud aantonen."

"Voor mij is de grootste uitdaging de uitbreiding van het systeem", gaat Kauffmann verder. "We blijven nieuwe technologieën en functionaliteiten toevoegen om hun potentieel te testen. Dat moet telkens met zo weinig mogelijk bijkomende programmering op de bestaande modules. Dat biedt immers mogelijkheden naar de procesoptimalisering van productvarianten en productfamilies. Als projectleider stem ik af met de industriële partners. We gaan samen met hen op zoek naar antwoorden op dergelijke ‘wat als’-vragen."

Kauffman besluit: "We zijn ervan overtuigd dat deze technologieën in de toekomst zullen worden ingezet in alle innovatieve organisaties, zowel mkb’s als grote bedrijven. De bevindingen uit SmartfactoryBNL dragen bij aan die visie op de productie van morgen."

Ingenieurs met verschillende achtergronden

Steven Kauffmann (rechts) kwam voor zijn thesis terecht bij FMTC, een van de organisaties waaruit later Flanders Make is ontstaan. Hij kon er meteen na het afstuderen aan de slag als onderzoeker in hardware- en software-programmering, en software-engineering. Enkele jaren geleden heeft hij zich geheroriënteerd naar augmented en virtual reality-toepassingen, en flexibele assemblage. Vandaag is hij projectleider voor SmartfactoryBNL.

Luka Ramaekers (tweede van rechts) werkt sinds iets meer dan een jaar bij Flanders Make als applicatie-ingenieur met een focus op robotica, mechanica en later ook functionele veiligheid. Daarvoor werkte hij in de industrie aan robotintegratie. Hij heeft een achtergrond als burgerlijk en industrieel ingenieur. "Flanders Make geeft iedereen de mogelijkheid om te ontdekken wat hem interesseert. Voor mij was dit industriële veiligheid. Zonder Flanders Make had ik dit nooit geweten."

smart-factory-02

Jeroen Stuyts (tweede van links) was verantwoordelijke voor het elektrische ontwerp van de installatie. Hij heeft een achtergrond als burgerlijk ingenieur energie, en doctoreerde in elektrotechnische ingenieurswetenschappen.

Lode Van den Langenbergh (links) stond met zijn achtergrond in automotive, mechanica en robotica in voor het implementeren van de pneumatiek voor het transportsysteem.

Dit artikel verscheen eerst op Mechatronica + Machinebouw.
 

Meer weten over Smart Factory Benelux? Download de brochure!

Greet Heylen
Auteur

Greet Heylen

Greet Heylen is HR & Business Process Manager van Flanders Make sinds 2013. Greet is Master of Science in Wiskunde. Ze heeft 20 jaar ervaring in management in Onderzoek en Hoger Onderwijs. Haar focus ligt op mensen, organisaties, verandering en bedrijfsprocessen.

Blijf op de hoogte!