SEAMIIC: Autonome handling van onderdelen en kwaliteitscontrole

Inspelen op de behoefte

AM is vaak digitaler dan traditionele fabricage en biedt de mogelijkheid om snel en op aanvraag een oneindige variëteit aan vormen te produceren. De verwerking van zo’n onbeperkte variëteit aan producten en de overbrugging van het gat tussen n=1 en massaproductie kunnen echter een flinke uitdaging vormen. Hoewel veel fabrikanten al gebruik maken van 3D-printen en digitale technologieën aan de voorkant van hun fabricageprocessen, heeft nog geen enkel bedrijf een oplossing gevonden voor de tijdrovende en kostbare verwerking van al die verschillende onderdelen aan de achterkant. Het traject van het schoonmaken van de onderdelen na het printen tot het goed sorteren, inspecteren, etiketteren en verpakken vergt nog altijd handwerk. De processen zijn vaak traag en foutgevoelig.

Hoewel veel KMO’s en grote OEM’s geïnteresseerd zijn in de mogelijkheden van high-mix productie van driedimensionale onderdelen in combinatie met geautomatiseerde postproductie, is het simpelweg te riskant voor hen om er zelf in te investeren. Het opzetten van een volledig geautomatiseerd postproductieproces – vooral voor hoogcomplexe, high-mix, high-tech componenten – is kostbaar en vraagt om specifieke apparatuur. Voordat een bedrijf zo’n opstelling bouwt, moet het zeker weten of automatisering wel geschikt is voor hun specifieke product en markt.

PPS voor vooruitgang

Experts van TNO Smart Industry zijn een publiek-private samenwerking (PPS) aangegaan met AM-Flow om dit gat te helpen overbruggen en KMO’s en OEM’s de gelegenheid te geven om het potentieel van een volledig geïntegreerd en geautomatiseerd systeem te verkennen in een open testbed. Zo kunnen bedrijven erachter komen of geautomatiseerde en geïntegreerde technieken inderdaad zo kosteneffectief, efficiënt en schaalbaar kunnen zijn als gedacht, voordat ze investeren in de apparatuur die ervoor nodig is.

Het testbed SEAMIIC (voluit Smart End-2-End Additive Manufacturing Innovation Industry 4.0 Centre) zal de kloof overbruggen tussen geavanceerde afzonderlijke processtappen en volledig geïntegreerde automatisering. Met een bijzondere focus op hyperefficiënte postproductie wil SEAMIIC volledig verbonden ‘Industry 4.0’-oplossingen aanbieden aan KMO’s die anders misschien niet de middelen hebben om de mogelijkheden van de technologie te onderzoeken. Ook grote high-tech bedrijven kunnen van het testbed profiteren voor een betere business case planning en een snellere implementatie. Bovendien zullen de in het testbed verzamelde gegevens AI-systemen voeden om post-productieprocessen nog effectiever, efficiënter en schaalbaarder te maken.

Aanvullende expertise

Voor SEAMIIC levert AM-Flow de basistechnologie die nodig is om de afzonderlijke stappen van de postproductie te automatiseren: van het sorteren van de geprinte onderdelen tot kwaliteitscontrole en verpakking. TNO levert smart manufacturing-elementen zoals robotica, data en AI, slimme sensoren en optomechatronics om de afzonderlijke stations met elkaar en met externe leveranciers te verbinden, essentiële gegevens te verzamelen voor optimalisatie, de stations in staat te stellen effectief met elkaar te communiceren en een echte ‘Industry 4.0’-oplossing te ontwikkelen.

SEAMIIC biedt KMO’s en OEM’s een gelegenheid tot ‘eerst testen, dan investeren’ om te ontdekken welke voordelen geïntegreerde automatisering kan bieden voor hun specifieke processen. TNO onderzoekt ook manieren om de inspectiemogelijkheden van AM-Flow verder te verbeteren met 3D-camera’s en ultrasoontechnologie, waarmee kan worden bepaald of een product niet alleen de juiste fysieke specificaties heeft, maar ook de vereiste structurele integriteit – iets wat de huidige systemen niet kunnen bieden.

Technologie waarbij de mens centraal staat

Het belangrijkste is misschien wel TNO’s expertise op het gebied van operator-vriendelijk ontwerpen. Bij SEAMIIC maakt TNO de integratie mogelijk van directe digitale werkvoorschriften, gegevens voor probleemoplossing, AI, enz. om operators te helpen hun werk effectiever, efficiënter, sneller en nauwkeuriger uit te voeren. Op deze manier vervangt automatisering menselijke werknemers niet, maar wordt hun werk wel veel effectiever en plezieriger.

Na het testen van de oplossing ontvangen KMO’s en OEM’s gedetailleerde systeemvereisten en specificaties om hun eigen ‘industry 4.0’-postproductiesysteem te bouwen. SEAMIIC biedt niet alleen inzicht in hoe de technologie tijd en kosten kan besparen en de hoeveelheid afval kan verminderen, maar ook in hoe menskracht beter kan worden ingezet, hun werk effectiever en minder eentonig kan worden gemaakt en fouten kunnen worden verminderd door middel van zeer gedetailleerde, AI-gestuurde werkvoorschriften en foutdetectie.

Mogelijkheden buiten additive manufacturing

De partners van SEAMIIC zien ook flinke kansen voor bedrijven met uitgebreide reparatie- en revisieprocessen. Dezelfde technologie waarmee de postproductie van AM geautomatiseerd kan worden, kan ook worden gebruikt om retourstromen te automatiseren door de complexe sortering, inspectie en distributie van vervangende en geretourneerde onderdelen preciezer, sneller en nauwkeuriger te maken. Hierdoor wordt de hoeveelheid afval verder teruggedrongen en worden deze vaak tijdrovende en kostbare processen geoptimaliseerd. Het AI-systeem en de gegevensgestuurde software kunnen obstakels identificeren en processen stroomlijnen voor een grotere mate van efficiëntie.

Uiteindelijk wil SEAMIIC ertoe bijdragen dat AM daadwerkelijk de disruptor wordt die het zou moeten zijn: door de digitale voorkant van de productie te verbinden met de arbeidsintensieve achterkant, kunnen fabrikanten een belangrijke stap zetten in de richting van ‘dark factories’: volledig geautomatiseerde fabrieken met interoperabele systemen die elke schakel van de toeleveringsketen met elkaar verbinden, onderdelen van verschillende leveranciers betrekken, op aanvraag produceren en distribueren naar elke ontvanger. Vooral sectoren als de halfgeleiderindustrie, de automobielindustrie en zelfs defensie zouden in principe veel baat kunnen hebben van deze revolutionaire methodologie. Maar eerst hebben fabrikanten de bevestiging nodig dat geïntegreerde automatisering geschikt is voor hun specifieke proces, en die kunnen ze nu krijgen via SEAMIIC.

Focus op de toekomst

Het testbed SEAMIIC wordt mede mogelijk gemaakt door financiering uit de PPS-toeslagregeling voor publiek-private samenwerkingen van Holland High Tech | TKI HSTM en zal begin 2026 gereed zijn om te worden gebruikt door geïnteresseerde KMO’s en OEM’s. Tot die tijd worden individuele onderdelen van het systeem getest in werkende fabrieken om robuuste gegevensprofielen te ontwikkelen en de afzonderlijke stappen van het proces te optimaliseren.

Voor TNO is het SEAMIIC-project een uitstekend voorbeeld van onze inspanning om niet alleen bestaande waardeketens te versterken, maar ook nieuwe te creëren die duurzaam, veerkrachtig en efficiënt zijn, en zo de positie van Nederland in de maakindustrie te versterken. Dankzij TNO’s unieke vermogen om de hele productieketen te overzien en te analyseren kunnen KMO’s een betere concurrentiepositie verwerven en kunnen productieprocessen in de maakindustrie sneller, eenvoudiger en kosteneffectiever worden opgeschaald.