Informatietype:
Project
Thema:
Manufacturing thoughput and quality
Unit:
High Tech Industry

Flexible productie projecten

Hoe schakel je als maakbedrijf over van het ene op het andere product? Zonder daarbij tijd te verliezen omdat je bijvoorbeeld robots handmatig moet herprogrammeren. Met Flexible Manufacturing werkt TNO aan oplossingen zodat robots, sensoren en productiemachines foutloos samenwerken en zich autonoom aanpassen aan veranderende productiestromen. Zo blijf je dankzij robotisering en automatisering flexibel én concurrerend produceren.

Inzet van industriële robots

Heb je als maakbedrijf te maken met veel verschillende producten in kleine series? Dan is flexibel produceren een van de grootste uitdagingen waar je voor staat. Je wilt geen tijd verliezen aan het omschakelen van het ene op het andere product. En je wilt direct goede producten kunnen leveren. Natuurlijk heb je oog voor de mogelijkheden die industriële robots kunnen bieden, maar omdat het programmeren van een robot voor elke nieuwe taak telkens weer tijd kost, val je al snel terug op menskracht. TNO laat zien dat het anders kan.

Robotisering en automatisering verlagen productiekosten

Het omstellen van het productieproces gebeurt veelal nog handmatig. Dat kost inzet en tijd en dus productiviteit en geld. Robotisering en automatisering kunnen daarbij een cruciale rol spelen. TNO heeft diverse oplossingen om de doorlooptijden te verkorten en productiekosten te verlagen. De toekomstvisie hierbij is dat productiemachines zich op termijn autonoom aanpassen en automatisch geprogrammeerd worden. Zo wordt het mogelijk enkelstuks te produceren tegen de kostprijs van massaproductie.

TNO ontwikkelt toepasbare kennis en brengt deeloplossingen bij elkaar tot integrale oplossingen waarmee je als maakbedrijf vooruit komt. Samenwerking is vanzelfsprekend. Vanuit onze onafhankelijke rol brengen we alle betrokken partijen bij elkaar. Iedereen werkt van zijn eigen expertise, zodat kennis en kunde optimaal benut worden.

Innoveren doen we veelal in fieldlabs. Samen met partners bedenken, ontwikkelen en testen we daar oplossingen voor uitdagingen in flexible manufacturing. Zo krijg je een indruk hoe die er de praktijk uit kunnen zien en helpen we om steeds de allernieuwste mogelijkheden tastbaar en toepasbaar te maken.

Praktijkvoorbeelden van flexible manufacturing

Innovatie en digitalisering hebben al tot diverse oplossingen in de praktijk geleid. Enkele voorbeelden:

Bottle lijnen van bierbrouwer Heineken krijgen steevast te maken met omgevallen flessen op de lopende band. Die kunnen tot grote problemen in het productieproces leiden en moeten dus snel verwijderd worden. Dat gebeurt tot nu toe nog handmatig door operators. Maar dat is voor de veiligheid van de werkomgeving en de efficiëntie van het productieproces niet gewenst.

TNO heeft een robotoplossing ontwikkeld in het innovatieprogramma SMITZH in samenwerking met fieldlab RoboHouse. De oplossing is gedemonstreerd op een test bottle line met een robot ernaast. Een 2D-camera op de robot detecteert de omgevallen fles door beeldverwerking met een neuraal netwerkalgoritme.

Daarna worden de camerabeelden gebruikt om met de robot de fles te volgen en van de band te pakken (vision in the loop) zonder de transportband te hoeven stoppen. Dankzij slimme kalibratiemogelijkheden kan de robot voor vrijwel elk recht stuk loopband worden ingezet.

Voor een foutloze productie is het meten van productkwaliteit in de maakindustrie van groot belang. TNO heeft verregaande kennis van diverse meetprincipes. De uitdaging is om deze in de productieomgeving toe te passen in de vorm van industriële sensoren met slimme dataverwerking. Bijvoorbeeld door gebruik te maken van kunstmatige intelligentie.

Dit kan bijvoorbeeld worden inzet om productieprocessen te modelleren en het verloop te voorspellen. Of om tijdens het proces kwaliteitsparameters te volgen en actief bij te sturen. Hierdoor kunnen verstoringen onderdrukt worden of kan het proces aangepast worden aan veranderende omstandigheden (adaptief).

Cameratechnieken ontwikkelen zich in hoog tempo en bieden steeds meer mogelijkheden voor quality control. Om bij benadering real-time te kunnen ingrijpen en bijsturen ligt de uitdaging in extreem hoge gegevenssnelheid bij lage latentie.

TNO lost dit op met geavanceerde optica, krachtige algoritmen en High Performance Computing. Zo slagen we erin om nauwkeurig te positioneren op basis van camerabeelden. Maar ook om snel 3D-productgeometrie te bepalen met camera’s en zo tijdens de productie te controleren of een product de gewenste vorm heeft.

Bij het produceren van ‘Safety Critical Components’ is het belangrijk om zeker te weten dat het product geen defecten heeft. Dat kan door een niet-destructieve inspectie van het product. Bijvoorbeeld met optische sensoren en 3D Vision Metrology of met ultrasone methodieken die onder het productoppervlak kijken.

Deze sensortechnieken worden niet alleen gebruikt om de kwaliteit van een product te controleren, maar ook voor het karakteriseren van het materiaal. Productieprocessen kunnen zo bijgestuurd worden zodat de optimale productkwaliteit geleverd wordt.

Voor grote series eenvoudige producten maakt de maakindustrie al gebruik van industriële robots. Voor kleinere series met complexere producten is dat veel minder het geval. Dit is met name vanwege de tijd die het kost om de robot voor elke taak opnieuw handmatig te programmeren.

TNO werkt aan een oplossing hiervoor: zero programming. Hierbij wordt het robotprogramma automatisch gegenereerd door gebruik te maken van alle informatie en data die beschikbaar is. Denk aan CAD-modellen, informatie over de werkvoorbereiding en productieomgeving, en andere proceskennis.

Handmatig programmeren van de robottaken is dan verleden tijd. Op basis van padplanning-algoritmes en andere state-of-the-artsoftware worden namelijk automatisch de beste robotpaden voor industriële taken gegenereerd. Bijvoorbeeld om met robots producten te lassen, lijmen of reinigen. Of om machines te beladen door robots, zoals bij het buigen van producten met kantbanken.

Op deze manier wordt de inzetbaarheid van industriële robots bij de productie van kleine series vergroot.

Zero Programming in de praktijk

Bekijk hoe zero programming wordt toegepast in de praktijk:

Samenwerken met TNO?

Ben je actief in de maakindustrie? Wil je productieprocessen beter beheersen, automatiseren of robotiseren? Maar is dat lastig omdat je kleine series kwaliteitsproducten maakt? Loop je tegen hindernissen aan waarvoor je een innovatieve oplossing zoekt?

Neem contact op om te kijken welke mogelijkheden er zijn. We bespreken samen de uitdaging waar je voor staat. We geven onafhankelijk advies over wat Flexibile Manufacturing en de fieldlabs voor jou kunnen betekenen. En we kunnen bekijken hoe we kennisvragen kunnen beantwoorden en innovaties kunnen ontwikkelen.

Laat je verder inspireren

14 resultaten, getoond 1 t/m 5

Digital Twins in de praktijk: er kan veel, maar wat heb je écht nodig?

Informatietype:
Insight
10 januari 2024
Precies zien wat er in het apparaat gebeurt terwijl je deze nog niet eens gemaakt hebt? Dat kan met een Digital Twin. Zo kun je eerder fouten uit je prototype halen, complexere planningen maken, gerichter je monteur op pad sturen en precies weten hoe je het product moet produceren; allemaal voorbeelden van Digital Twins in een fabriek.

De invloed van technologie op werk

Informatietype:
Podcast
3 juli 2023
2 afleveringen

Manufacturing throughput and quality

Informatietype:
Artikel

Nederlandse industrie ‘digitale stekkers’ nodig voor verhogen productiviteit

Informatietype:
Insight
15 juni 2022

Data value center smart industry

Informatietype:
Artikel