Industrie 4.0 opmars

Om de onderdelen van boogdrukmachines in de fabriek in Würzburg een zeer fijne afwerking te geven, kocht KBA in 2015 een DIXI 270 bewerkingscentrum van de Zwitserse fabrikant DMG Mori aan. (Bron: Nerling Systemräume GmbH)

Om ervoor te zorgen dat de machine de vereiste nauwkeurigheidswaarden van ± 10 µm kan handhaven, moet er in de machinekamer een temperatuur van 22 °C ± 0,2 K/h worden gehandhaafd. Om deze klimatologische omstandigheden te garanderen, liet KBA door Nerling Systemräume GmbH een precisieproductieruimte met voorverwarmingsruimte inrichten. (Bron: Nerling Systemräume GmbH)

Het gehele systeem is ontworpen om Industrie 4.0-geschikt te zijn: zo zijn er bijvoorbeeld mogelijkheden voor intelligente, verbonden communicatie tussen de meetmachine en het DIXI-bewerkingscentrum. (Bron: Nerling Systemräume GmbH)

Systeemruimtesysteem (Bron: Nerling Systemräume GmbH)

Om de flexibiliteit van de productie verder te verhogen en ook in de toekomst de uitdagingen op de locatie Duitsland het hoofd te bieden, zetten steeds meer bedrijven in op geoptimaliseerde processen volgens Industrie 4.0 of op het gebruik van verbonden systemen. Vooral veel middelgrote bedrijven vinden dit concept in hun eigen bedrijf echter moeilijk uitvoerbaar, omdat de mogelijkheden van een intelligente productie – en de daaruit voortvloeiende efficiëntiewinst – bij een kleine machinepark en weinig processen als zeer beperkt worden ingeschat. Daarbij wordt echter over het hoofd gezien dat machine-naar-machine communicatie al bij enkele, geselecteerde processen duidelijke voordelen en verlichting voor de medewerkers kan brengen. Dit geldt in het bijzonder ook voor de productie in technologische ruimten zoals clean-, schone- of meetkamers. Op de Control van dit jaar informeren de experts van Nerling Systemräume GmbH exemplarisch over een Industrie-4.0-geschikte ruimtelijke installatie, die recent bij de drukkerijfabrikant Koenig & Bauer AG (KBA) in Würzburg is ingericht, en adviseren over de mogelijkheden van intelligente productie in middelgrote bedrijven.

„KBA heeft in 2015 een DIXI 270 bewerkingscentrum van de Zwitserse fabrikant DMG Mori aangeschaft om de onderdelen van vouwdrukmachines in de fabriek in Würzburg met een hoogwaardig afwerkingsproces te voorzien“, legt Ralf Nerling uit, algemeen gemachtigde van de Nerling Groep en lid van de werkgroep Industrie 4.0 van de IHK. Om ervoor te zorgen dat de machine de vereiste nauwkeurigheidswaarden van ± 10 µm kan handhaven, moeten in de machinekamer speciale voorwaarden worden vervuld, vooral een temperatuur van 22 °C, waarvan slechts een minimale afwijking van ± 0,2 K/u toegestaan is. Om dit te waarborgen, liet KBA door Nerling Systemräume GmbH een precisieproductieruimte met voorverwarmingsruimte inrichten. Deze werd zodanig ontworpen dat hij direct aansluit op een meetruimte van klasse 2 inclusief voorruimte, die Nerling al in 2006 had gebouwd.

Aangezien niet alleen in de precisieproductieruimte en de bijbehorende voorruimte, maar ook in de meetruimte en de daarvoor bestemde voorruimte de juiste klimaatbeheersing voor het handhaven van een constante 22 °C is geïnstalleerd – deze waarde is ook noodzakelijk voor het uitvoeren van de metingen – verloopt de volledige materiaalstroom bij een constante temperatuur, wat leidt tot een aanzienlijke tijdsbesparing: de onderdelen van de vouwdrukmachines worden eerst buiten de voorverwarmingsruimte voorbereid. Vervolgens worden ze op een lichtlopende rails, geschikt voor gewichten tot 8 ton, in de voorverwarmingsruimte gebracht, waar ze 24 uur bij 22 °C worden opgeslagen. Volgens het First In – First Out-principe worden de onderdelen daarna naar de DIXI 270 gebracht. Vervolgens worden de onderdelen weer teruggebracht naar de temperatuurregeling en van daaruit naar de voorruimte van de meetruimte. Het meten vormt de laatste bewerkingsstap. Onderdelen die niet in orde zijn, worden met de bijbehorende informatie teruggevoerd naar de DIXI 270 en nabewerkt.

Intelligente procesontwerp

De gehele installatie is zo ontworpen dat deze Industrie-4.0-geschikt is: „Bij deze ruimtelijke en machinale opstelling zijn bijvoorbeeld mogelijkheden voor intelligente, verbonden communicatie tussen meetmachine en DIXI-bewerkingscentrum“, aldus Nerling. Wanneer de meetmachine vaststelt dat een onderdeel niet helemaal in orde is, gaat het terug naar het bewerkingscentrum. In plaats van het hele nabewerkingsproces volgens een vast proces te herhalen, kan bij een verbonden systeem het programma op basis van de resultaten van de meetmachine voor elk onderdeel passend worden gemaakt – dat wil zeggen, alleen de werkstappen worden geselecteerd en uitgevoerd die nodig zijn om de vastgestelde fouten te corrigeren.

„Veel middelgrote bedrijven zien Industrie 4.0 als niet zo relevant voor hun bedrijf, omdat hun machinepark relatief klein is. Ze denken dat het inzetten van verbonden systemen of intelligente machine-naar-machine communicatie alleen de moeite waard is als bijvoorbeeld een meetmachine voor een speciale taak uit een pool van bewerkingsmachines – rekening houdend met kostenblokken en bezettingsgraad – het geschikte model met de optimale bewerkingsvorm kan selecteren en vervolgens de opdracht kan geven“, verduidelijkt Nerling. De opzet bij KBA toont echter aan dat een intelligente productie zeer wel binnen enkele processtappen kan worden gerealiseerd en zo de efficiëntie aanzienlijk kan worden verhoogd.

Op de Control 2016 in Stuttgart informeert Nerling in hal 5, stand 5208 over de verschillende mogelijkheden om clean-, schone- en meetkamers Industrie-4.0-geschikt te maken. Voor gesprekken en concrete vragen over het onderwerp intelligente productie in technologische ruimten staan Ralf Nerling en andere medewerkers geïnteresseerde bezoekers ter beschikking.