Nieuwe meetkamers maken het mogelijk om kleppen te testen met een nauwkeurigheid van ± 5 µm

2015 opende de Festo AG & Co. KG de Technologiefabriek Scharnhausen: de „Impulsgever voor de automatisering van de toekomst“, zoals het bedrijf de locatie noemt, wordt hier de nieuwste technologie met de modernste middelen ontwikkeld. De focus van de fabriek ligt op de productie van kleppen en klepensembles. (Bron: Festo AG & Co. KG)

Om die kwaliteit van de producten te waarborgen, worden ze nog ter plaatse onderworpen aan uitgebreide functionele en duurzaamheidstests, die in speciaal daarvoor ontworpen meetkamers worden uitgevoerd. (Bron: Festo AG & Co. KG)

De installatie moet onder een bezoekersplatform worden ingebouwd en de overhang moet uit esthetische redenen worden voorzien van een dakhelling. Daarnaast was een groot zichtgebied gepland, waarmee geïnteresseerden een overzicht kunnen krijgen van de inrichting. (Bron: Festo AG & Co. KG)

De installatie zou onder een bezoekersplatform worden ingebouwd en de uitbouw zou om esthetische redenen worden voorzien van een dakhelling. Daarnaast was een groot zichtgebied gepland, waarmee geïnteresseerden een overzicht kunnen krijgen van de inrichting. (Bron: Festo AG & Co. KG)

Om een continue klimaatstabiliteit te garanderen, zijn er bovendien begaanbare sluizen geïntegreerd. Zo kan op dit moment een meetnauwkeurigheid van 5 – 7 µm worden bereikt. (Bron: Festo AG & Co. KG)

In het kader van de realisatie van de meetkamer in Bouw 55 – het nieuwbouwgebouw – ontstond er een nieuwe behoefte in Bouw 50. Zo kreeg Nerling een aanvullende opdracht voor een meetruimte. (Bron: Festo AG & Co. KG)

"Onze kracht ligt in het snel in kaart brengen van klantproblemen, het gezamenlijk ontwikkelen van oplossingen met de klant en het implementeren ervan met onze beproefde techniek," bevestigt Olaf Nerling, directeur van Nerling Systemr Räume GmbH. (Bron: Nerling Systemräume GmbH)

Om de kwaliteit van haar ventielen te waarborgen voert Festo AG & Co. KG uitgebreide functionele en levensduurtests uit bij al haar productreeksen. Om echter de hoogsensitieve meetinstrumenten de vereiste nauwkeurigheidswaarden van ± 5-7 µm te laten behalen, zijn slechts minimale temperatuur- en luchtvochtigheidsschommelingen in de directe meetomgeving toegestaan. Daarom heeft Festo in 2014 Nerling Systemr Räume GmbH opdracht gegeven voor de bouw van twee speciaal aangepaste meetkamers en een aangrenzende meetmiddelenruimte voor de opslag van kleine onderdelen. Voor een van de installaties, die voldoet aan de kwaliteitsklasse 2, was een integratie in een reeds bestaande hal voorzien. De andere moest – voor een zo groot mogelijke uitstraling – in de kleuren van de corporate identity onder een bezoekersplatform in het nieuwe hoofdgebouw worden ingebouwd. De meetruimte met kwaliteitsklasse 3 moest bovendien worden uitgerust met een brede zichtzone, wat een exacte planning van de nutsvoorzieningen vereiste. De ruimtes bewijzen zich sinds 2015 en garanderen stabiele klimaatcondities met een maximale afwijking van ± 1,0 K/h en een relatieve luchtvochtigheid tussen 40 en 60 procent.

Bij de "Impulsgever voor de automatisering van de toekomst", zoals het bedrijf de locatie noemt, wordt de nieuwste technologie met moderne middelen ontwikkeld. De focus van de fabriek ligt op de productie van ventielen en ventielmodules. Om de kwaliteit van de producten te waarborgen, worden ze nog ter plaatse onderworpen aan uitgebreide functionele en levensduurtests, die worden uitgevoerd in speciaal gebouwde meetkamers. "Vroeger gebruikten we hiervoor semi-geconditioneerde ruimtes. Echter, de door airconditioning veroorzaakte tocht beïnvloedde de meetresultaten," legt Rainer Hermann uit, leiding meet- en testtechniek bij Festo. "Daarom hebben we besloten een meetruimte te laten bouwen door Nerling Systemräume GmbH."

Planning met inachtneming van individuele eisen

"Festo betrok ons vroegtijdig bij de planning, omdat de meetruimte onderdeel was van het nieuwe fabriekconcept," herinnert Olaf Nerling zich, directeur van Nerling Systemräume GmbH. Aan de ruimte, die wordt gebruikt voor de serieondersteuning van de bewerkings- en montageafdeling, werden concrete eisen gesteld: De meetruimte van kwaliteitsklasse 3 moest worden gerealiseerd in het nieuwe gebouwcomplex in Scharnhausen. De opdracht omvatte ook een meetmiddelenruimte, waarin fijne tastkugels (met een minimale diameter van 0,25 mm) en tastmiddelen worden bewaard, bijvoorbeeld voor metingen in boorgaten, op oppervlakken en deels ook vrije vormen in scanprocedures.

"De installatie moest onder een bezoekersplatform worden ingebouwd en de overstek moest om optische redenen worden voorzien van een dakhelling. Dit vereiste een exacte mediaplanning om alle componenten en nutsvoorzieningen in het plafond te kunnen onderbrengen," merkt Nerling op. Daarnaast was een grote zichtzone gepland, zodat geïnteresseerden een overzicht konden krijgen van de inrichting. Voor een grotere uitstraling wilde Festo bovendien dat de ruimtes in de kleuren van haar corporate identity werden uitgevoerd.

Gevoelige meetinstrumenten vereisen klimaatstabiele meetkamers

"Onze meetinstrumenten stellen hoge eisen aan hun omgeving: ze vereisen een referentietemperatuur van 19 – 21 °C en een relatieve luchtvochtigheid van 40 – 60 procent," aldus Hermann. Deze eisen komen overeen met de kwaliteitsklasse 3 van de VDI/VDE 2627. Daarom werden voor de meetruimte uniforme temperatuurgradiënten vastgesteld: 1 K/h, 2 K/dag en 0,5 K/m. Voor de koeling van de meetruimte had Nerling aanvankelijk het gebruik van een koudwaternet gepland, dat in de nieuwbouwhal werd geïnstalleerd. Toen echter in het voorjaar van 2015 de levering en montage gepland waren, bleek dat de beloofde eigenschappen aan de overdrachtspunten niet konden worden gerealiseerd, wat leidde tot temperatuurproblemen binnen de meetruimte. "Samen met alle betrokkenen konden echter oplossingen worden ontwikkeld die nu zorgen voor een stabiel temperatuurgedrag," legt Nerling uit. Om een continue klimaatstabiliteit te garanderen, werden bovendien toegangscontrolekamers geïntegreerd. Zo kan momenteel een meetnauwkeurigheid van 5 – 7 µm worden bereikt.

Er werden uitsluitend beproefde systemen en componenten van Nerling gebruikt, die echter deels moesten worden aangepast aan de lokale omstandigheden. "Onze kracht ligt in het grondig begrijpen van klantproblemen, samen oplossingen ontwikkelen en deze met onze beproefde techniek implementeren," bevestigt Nerling. Dit omvat ook de ingebouwde PLC: vanwege de hoge eisen niet alleen aan temperatuurstabiliteit, maar ook aan vochtbeheersing, was een individuele regeling noodzakelijk. Daarom koos de systeemruimte-expert voor een vrij programmeerbare, centrale PLC met Nerling-software. Via een 15-inch touchscreen, dat in een muur van de ruimte is geïntegreerd en relevante parameters weergeeft, kunnen alle klimaatcomponenten, inclusief de toevoer, comfortabel worden geregeld. Daarnaast kunnen storingsmeldingen worden weergegeven en via een module externe servicediensten worden uitgevoerd. "Tot nu toe heeft de regeling zich als onderhoudsarm en betrouwbaar bewezen," aldus Hermann tevreden.

Derde meetruimte in opdracht gegeven

Nog voordat het eerste project was afgerond, kon Nerling zich al verheugen op een extra opdracht: "In het kader van de realisatie van de meetruimte in bouw 55 – het nieuwe gebouw – ontstond een nieuwe behoefte in bouw 50," vertelt Nerling over de situatie destijds. Ook bij dit probleem werd gezamenlijk gezocht naar de optimale uitvoering en snel een geschikte locatie gevonden: deze was niet geschikt als productieruimte, maar kon probleemloos worden gebruikt voor de uitbreiding van de meetruimte. Zo ontstond een verdere meetruimte die in dit geval voldoet aan kwaliteitsklasse 2. "De uitdaging was dat alle techniek achter bekleding in de meetruimte zelf moest worden ondergebracht," vervolgt de directeur. Uiteindelijk besloot men alle benodigde componenten op een techniekpodest in de ruimte te plaatsen.

De meetkamers doorliepen een proefperiode van vier weken, die zonder problemen werd doorstaan. Festo beoordeelt de samenwerking in het gezamenlijke project als aangenaam: " Vooral de klantvriendelijke service en de snelle oplossingen zullen ons positief bijblijven," besluit Hermann.