Activiteitenverslag2004
INHOUDSTAFEL
WTCM-CRIF voortdurend in beweging ........................................................................................................................................4 Een lengte voorsprong ......................................................................................................................................................................4 De beter-cultuur ......................................................................................................................................................................................4 WTCM-CRIF zet zich door ............................................................................................................................................................5 Het sociale leven ....................................................................................................................................................................................5 Impact van de acties en de projecten ..................................................................................................................................5 Goede financiële resultaten ..........................................................................................................................................................6
2004
De analyse van de cijfers voor 2004 ..................................................................................................................................7 De onderzoeksactiviteiten ..........................................................................................................................................................................9
ACTIVITEITENVERSLAG
Innoveren met de bedrijven..................................................................................................................................................................12 Statutaire organen........................................................................................................................................................................................37 Adressen ..............................................................................................................................................................................................................40
Cover: „Unbeatable” London, 2003 - Détail Pierre Pourveur 2
Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm, door elektronische middelen op welke wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.
3
IN
WTCM-CRIF voortdurend in beweging
Een lengte voorsprong
De beter-cultuur
WTCM-CRIF is wellicht het eerste collectieve centrum dat een grote stap heeft gezet om zich optimaal aan te passen aan de regionalisering van België.
De inspanningen gedurende 5 jaar in het kader van TURBO 2005 hebben geleid tot concrete resultaten. Op die manier kan WTCM-CRIF bogen op een “professioneel” beheer.
Deze regionale structuur werpt duidelijk zijn vruchten af bij het versterken van het partnership met en het verkrijgen van de steun van de verschillende regionale overheden. Voorts werd in Brussel een WTCM-CRIF-cel opgericht. Deze vervolledigt de regionale structuur van het Centrum. Na de oprichting van de cel rekruteerde men met zorg nieuwe medewerkers en ging men aan het werk met haar eerste doelstellingen.
BEWEGING
Deze regionalisering gaat echter niet ten koste van de dienstverlening aan de leden. Door de coördinatie van het investeringsbeleid en de acties kan namelijk een sterke synergie worden bereikt, onder bescherming van de Algemene Directie, die is samengesteld uit lokale en federale verantwoordelijken. Op menselijk vlak hebben de teams dagelijks contact met elkaar en komen zij regelmatig samen om overleg te plegen. Competentie is de maatstaf voor de oprichting van de stuurgroepen die de projecten leiden.
Twee andere centra hebben CRYSTAL aangekocht en ontwikkelen het samen met WTCM-CRIF. De inspanningen beperkten zich gedurende deze jaren niet tot de werkinstrumenten, maar waren integendeel hoofdzakelijk toegespitst op de kwaliteit van de dienstverlening en de klant-ledenbenadering. WTCM-CRIF verwierf in 2004 de officiële erkenning en het statuut van collectief onderzoekscentrum voor Wallonië. Deze goedkeuring stelt strenge criteria voorop en het Centrum voldoet hieraan. WTCM-CRIF kreeg eveneens het Q*FOR-label voor de kwaliteit van zijn dienstverlening, zijn opleidingen en zijn seminaries. Daardoor mag WTCM-CRIF nu in het Vlaams Gewest adviescheques en opleidingscheques aanvaarden van de bedrijven als betaalmiddel.
Impact van de acties en de projecten
Het O&O-landschap in de Gewesten verandert voortdurend en de politiek, die zich bewust is van het belang van innovatie voor de toekomst, legt sterk de nadruk op de optimalisatie van de middelen.
De klanten
De drie Gewesten maken er werk van en WTCM-CRIF is er niet ongevoelig voor. Integendeel, de verantwoordelijken gaan ervoor en zijn niet bang op het voorplan te treden. Zo treffen we het personeel van het Centrum op strategische posities aan, bijvoorbeeld in de comités van Agoria of de UWE, in verenigingen van centra zoals de UCRC, Accord Wallonie, Vloot … maar ook in officiële instanties zoals de Raad voor het Wetenschapsbeleid van Wallonië of van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest en de VRWB (Vlaamse Raad voor WetenschapsBeleid) in Vlaanderen. Door zijn aanwezigheid kan WTCM-CRIF beter de belangen van de industrie en van zijn leden behartigen, maar ook van nabij de trends voor de toekomst volgen en zich hier beter aan aanpassen.
Talrijke klanten, oplossingen voor complexe problemen, een tastbare invloed op de innovatie in de bedrijven, zijn de concrete resultaten van de inspanningen. Ruim 4.600 interventies werden er verricht bij 2.042 bedrijven. 3.523 hiervan hadden betrekking op KMO’s (< 250 personen), goed voor een aandeel van 76 %. 1.287 projecten waren tegen betaling (€ 3,8 milj.) en 3.000 gratis, voor een waarde van € 1,5 milj. Om de impact van de in WTCM-CRIF verrichte projecten te illustreren, stemden een aantal bedrijven ermee in een beknopte beschrijving van de interventies van het centrum op te nemen in dit rapport. Deze vindt u in het hoofdstuk "Voorbeelden van industriële projecten" op pag. 12. Onderstaande figuur toont de analyse van de interventiedomeinen van het team. Deze zijn zeer talrijk, en hun diversiteit is een troef.
Het sociale leven De onderzoeksprojecten In 2004 werd een Ondernemingsraad verkozen in WTCMCRIF. Deze vervoegt het bestaande CPBW. De collega’s die verkozen werden in beide comités, werken in een geest van gezonde discussie en samenwerking, die in het licht van de ideeën die hier worden behandeld, een zeer positieve invloed laat vermoeden voor het Centrum. De verantwoordelijken van WTCM-CRIF zien erop toe dat deze geest behouden blijft.
WTCM-CRIF is betrokken bij talloze onderzoeksprojecten, en steeds vaker in samenwerking met universitaire afdelingen of andere onderzoekscentra, maar ook met bedrijven. Bij wijze van voorbeeld noemen we hier enkele prestigieuze buitenlandse partners: Imperial College, MaxPlanck-Institut, Daimler Chrysler, Airbus, Fiat…
Tot slot werd aan de proeflaboratoria van Luik en Gent het Beltest-certificaat toegekend: dit is een eerste stap naar de invoering van een totale kwaliteitsgarantie voor WTCM-CRIF.
IN
IN
Deze manier van werken kreeg de goedkeuring van de klanten en de overheden.
Om hiertoe te komen, werd door een volgehouden inspanning een beheersprogramma – CRYSTAL – ontwikkeld op maat van de behoeften van het onderzoekscentrum. Dit ERP-CRM omvat alle activiteiten van WTCM-CRIF: de analytische boekhouding, het projectbeheer, de contacten met de partners en klanten, de commerciële opvolging, de overeenkomsten met de overheid en zelfs het dagelijks beheer van de facturen, de bestelbonnen of het personeel.
WTCM-CRIF zet zich door
BEWEGING
2004 zal inderdaad in de analen van WTCM-CRIF vermeld worden als het jaar van de regionalisering van het Centrum. Om dit beleid te concretiseren, werden naast de Raad van Bestuur ook regionale Directieraden opgericht. Zo zijn er onder de leden van WTCM-CRIF een aantal prestigieuze bedrijven die hebben ingestemd om de inspanningen van het Centrum te ondersteunen. De lijst van deze bedrijven vindt u aan het eind van dit rapport. Wij wensen al deze partners hier te bedanken.
BEWEGING
4
5
IN
IN
BEWEGING
WTCM-CRIF startte 15 nieuwe onderzoeksprojecten in 2004. Deze hadden betrekking op verschillende domeinen en de gekozen onderwerpen werden ondersteund door de industrie. Voor 2005 werden 15 andere projecten ingediend; deze werden goedgekeurd of ze bevinden zich in de onderzoeksfase. Het is interessant te wijzen op de uitstekende aanvaardingsgraad van de projecten die WTCM-CRIF indiende op Europees niveau, namelijk in het 6e kaderprogramma.
Goede financiële resultaten
De analyse van de cijfers voor 2004
Met een strikt beheer kunnen gunstige resultaten worden behaald, maar dat is niet voldoende voor WTCM-CRIF. Het Centrum wil geen resultaat behalen tegen om het even welke prijs. Het hoofddoel blijft hetzelfde: dienstverlening aan bedrijven, en aan zijn leden in het bijzonder.
Inkomsten
De lijst is lang en de gedetailleerde beschrijving van de projecten in dit rapport zou ons te ver voeren. Niettemin worden de voornaamste resultaten van de 4 onderzoeken die in 2004 werden afgesloten, voorgesteld op pag. 9.
Hiervoor stelt WTCM-CRIF alles in het werk om doeltreffende financiële middelen te vinden en zich zo onafhankelijk mogelijk te kunnen opstellen. Analyse van de resultaten wijst ook op de wil om de inkomsten te diversifiëren en een steeds groter belang toe te kennen aan inkomsten uit de dienstverlening aan bedrijven.
De onderzoeksprojecten bieden niet alleen de mogelijkheid de beschikbare middelen te diversifiëren en onderwerpen uit te werken met een groot industrieel bereik, maar bevorderen ook het contact en de samenwerking met de grote Europese centra en topondernemingen.
De inbreng van de industrie is goed voor de helft van de inkomsten van WTCM-CRIF. De overheden leveren 47 %. In feite zijn deze twee bronnen vrijwel onlosmakelijk verbonden. De inspanning van de industrie wordt namelijk met 2 vermenigvuldigd dankzij de overheden, maar aangezien de centra niet voor 100 % gesubsidieerd worden (behalve uitzonderingen zoals het EFRO), zou er geen beroep kunnen worden gedaan op overheidssteun zonder de privé-inbreng en meer bepaald de bijdragen.
BEWEGING
Vanaf midden 2004 is er een nieuwe vorm van inkomen bijgekomen (3%) namelijk de nieuwe maatregel van de federale overheid voor subsidies gebaseerd op de bedrijfsvoorheffing van de onderzoekers. Dit heeft WTCM-CRIF toegelaten om een plan op te zetten om te groeien met 10 personeelsleden ten dienste van de bedrijven. De overheidsinkomsten van WTCM-CRIF zijn overigens zeer gediversifieerd, zoals blijkt uit het histogram hieronder, zodat het beschermd is tegen mogelijke schommelingen.
Het boekjaar 2004 sluit af met een overschot van € 693.606.
Dit alles verhoogt de mogelijkheden van WTCM-CRIF aanzienlijk.
Te noteren De lancering van het competentiecentrum inzake software engineering in de nieuwe geregionaliseerde structuur in Brussel verdient bijzondere aandacht. Deze nieuwe activiteit beantwoordt aan een behoefte van de leden, en vooral diegenen die software gebruiken in hun eindproducten. Naast de kennis die ter beschikking wordt gesteld van alle leden, heeft het team van deze cel de opdracht gekregen, met de steun van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest, de expertise van WTCM-CRIF over te dragen naar de bedrijven van het Gewest.
BEWEGING
IN
IN
BEWEGING
In Wallonië heeft WTCM-CRIF een goedkeuring gekregen om “technologieplatformen” op te richten om technologieën ter beschikking te stellen van de industrie die nog niet worden toegepast binnen een straal van 1000 km. Zo werd er al een platform opgericht voor thixomoulding van non-ferrometalen; een ander handelt over de productie van nanopoeders. Deze zullen operationeel zijn in 2005.
6
7
IN
BEWEGING
Het Centrum is trots op deze overheidssteun, maar is zich er ook van bewust dat het deze moet verdienen en dat niets vanzelfsprekend is. Tot slot merken de leden op dat hun aandeel via de bijdragen door dit systeem wordt vermenigvuldigd met 4. Deze inbreng is absoluut noodzakelijk, want behalve de industriële legitimiteit die deze bewijst, vormt deze de hefboom van het vermenigvuldigingsmechanisme.
De ONDERZOEKSACTIVITEITEN Kosten Dankzij een regelmatig overschot, resultaat van de inspanningen voor een goed beheer en dit jaar oplopend tot 4 %, kon WTCM-CRIF zijn behoeften aan liquide middelen onder controle houden en een gestaag groeiende reserve aanleggen. Hierdoor kan het Centrum een risicodekkend beleid voeren. De investeringsinspanning blijft constant, met name dankzij EFRO (9 %). Het hoog opgeleide personeel is de grootste rijkdom van het Centrum. De kosten zijn onder controle en het aantal personen in dienst bedroeg 130 voltijdse equivalenten in 2004.
OSTO: One-Shot TOoling De noden van bedrijven met betrekking tot prototypes worden steeds meer gediversifieerd. Met name de vraag naar kleine reeksen gespoten kunststofstukken in goed materiaal neemt toe, met zeer strenge eisen op het vlak van kostprijs en termijn. Het WTCM heeft zich tot doel gesteld ‘rapid manufacturing’ technieken te ontwikkelen voor drie segmenten: unieke prototypes (1 - 5 stukken), proefreeksen van 20 - 50 nauwkeurige stukken (0,1 mm - 0,05 mm) en werktuigen voor middelgrote stukken (200 - 500 mm). Het onderzochte proces voor de vervaardiging van unieke prototypes is als volgt: productie van een model in was of ander materiaal via een ‘rapid prototyping’ techniek, inbrengen van het model in een omhulsel van gips of ander materiaal via vacuümgieten, verwijderen van het model, spuiten van het goede materiaal, verwijderen van het omhulsel. In het onderzoek werden de materialen bestudeerd van het model en het omhulsel, de procédés voor het verwijderen van deze twee componenten en het spuiten van de thermoplast. De productie van proefreeksen van nauwkeurige stukken werd onderzocht op basis van polyurethaangieting in een siliconenmatrijs rond inzetstukken in gesinterd metaal. Er werd nog een andere techniek toegepast, waarbij in gesinterde gietvormen manueel zeer uiteenlopende thermoplasten werden gespoten met behulp van een Orbitec pistool.
IN
ONDERZOEK
BEWEGING
De evaluatie van de snelle productie van middelgrote stukken steunde op de vervaardiging van matrijsvormen via vacuümgieting van aluminium (Metal Part Casting – MPC) op basis van verloren modellen (PS, was).
8
9
ONDERZOEK
ONDERZOEK presteren. Molybdeendisulfide (MoS2) is een zachte laag met uitmuntende zelfsmerende eigenschappen (wrijvingscoëfficiënt f< 0,1). Deze laag wordt voornamelijk gebruikt in toepassingen bestaande uit bewegende contacten, rollagers, geleiders, …. Waar voorheen veelvuldig gebruik gemaakt werd van vervuilende vloeibare oliën is deze deklaag een milieuvriendelijke en kostenbesparende deklaag.
Chroomnitridedeklagen als milieuvriendelijke en kostenbesparende deklaag
Onderzoek naar veiligheidsfactoren en hun impact op oneconomische structuren Ontwerpprocedures voor mechanische lastdragende constructies maken traditioneel gebruik van concepten die gebaseerd zijn op veiligheidsfactoren. Ontwerpers introduceren een veiligheidsfactor om ongewenste effecten op een voorgeschreven wijze in één enkel getal te vatten. Daarenboven leggen normen en standaarden veiligheidsfactoren op een nogal forfaitaire manier op en schatten ze veiligheidsfactoren conservatief in. Deze overschatting leidt tot te zware, oneconomische structuren.
Parameteronzekerheid in de eindige-elementenmethode (EEM)
10
Momenteel houden een aantal benaderende oplossingen rekening met onzekerheid van ontwerpparameters. De standaard eindige-elementencode is een deterministische procedure. Standaardcodes hebben echter al enkele jaren mogelijkheden om het effect van afwijkingen van nominale condities in te schatten. De volgende methodes zijn generiek en kunnen voor alle soorten van eindige-elementenanalyse worden toegepast: Een eerste methode is een sensitiviteitsanalyse. Hierbij is de variatie van de output gekoppeld aan de variatie van een of meerdere inputvariabelen. Sensitiviteitsberekeningen worden ook gebruikt in optimalisatieprocedures.
▲
De aanpak met veiligheidsfactoren was aangewezen toen ontwerpverificaties alleen mogelijk waren met sterk benaderende handmatige berekeningen. Tegenwoordig is de EEM een gevestigde en krachtige techniek om het
Huidige benaderende oplossingen
Response surface modelling (RSM) is een techniek die een respons berekent voor een aantal discrete parametercombinaties. Een oppervlak met een voorgeschreven vorm wordt dan 'gefit' door deze berekende punten. RSM wordt vaak samen gebruikt met 'design of experiments' (DOE). 'Monte Carlo'- of MC-analyse is een statistische methode om het gedrag van systemen te evalueren waarbij sommige parameters gekenmerkt worden door een statistische verdeling. Hierbij is dus vereist dat deze statistische informatie bekend is. Een bijkomend nadeel is het vele rekenwerk dat deze aanpak vereist.
▲
ONDERZOEK
De partners in dit project zijn Centre Spatial de Liège (CSL), de afdeling Bouwmechanica van de K.U.Leuven (K.U.Leuven-BWM), de afdeling Productietechnieken, Machinebouw & Automatisering van de K.U.Leuven (K.U.Leuven-PMA), WTCB en WTCM-CRIF. Het project loopt met steun van het Federaal Wetenschapsbeleid (ex-DWTC).
Aspecten van onzekerheid komen echter voor in alle soorten van structureel ontwerp (statisch, dynamisch ...) en ook in elke soort toepassing (machinebouw, luchtvaart, bouwkunde ...).
▲
Belgische universiteiten en onderzoekscentra ontwikkelden een consistente en bruikbare methode om het effect van parameteronzekerheden in rekening te brengen. Bij deze methode bepaalt men het interval waarbinnen onzekere parameters kunnen variëren, en start men in functie van de onzekere ontwerpparameters een aantal eindige-elementenberekeningen. Met de resultaten kan de impact van de onzekerheid ingeschat worden.
gedrag van een constructie te voorspellen met een gewenste graad van nauwkeurigheid. Nochtans blijft de techniek zuiver deterministisch, en de invloed van parameteronzekerheden wordt niet in rekening gebracht. Het nominale ontwerp dat in de EE-analyse wordt beschouwd, wordt door toepassing van veiligheidsfactoren omgevormd tot een hypothetisch extreem geval, waarop de verificatie dan is gebaseerd.
▲
Chroomnitride (CrN) als deklaag is door haar goede eigenschappen toepasbaar voor een grote waaier van gereedschappen. De deklaag is slijtvast en bezit antikleefeigenschappen t.o.v. Al- en Cu-legeringen waardoor ze veelvuldig gebruikt wordt voor vervorm- en verspaangereedschappen. De lage oppervlakte-energie maakt dat CrN ook toepasbaar is voor extruderen en spuitgieten van kunststoffen, terwijl de hoge oxidatieweerstand toelaat om de deklaag te gebruiken bij hoge temperaturen. Andere typische toepassingen zijn het bewerken van composietmaterialen, hout, papier, rubber, spuitgieten van Al, …. Een nadeel van deze laag is haar relatief hoge wrijvingscoëfficiënt waardoor sommige toepassingen niet optimaal
Door CrN te combineren met MoS2 wordt een deklaag gecreëerd met de goede eigenschappen van beide lagen, namelijk een slijtvaste laag met een hoge oxidatieweerstand en een lage wrijvingscoëfficiënt.
ONDERZOEK
Dit onderzoeksproject gaf ons de kans een nieuwe generatie originele technologieën onder de loep te nemen, die zullen leiden tot de productiemethoden van morgen. De voorgestelde oplossingen werden geëvalueerd op hun haalbaarheid, met hun beperkingen, hun voor- en nadelen op het gebied van kostprijs en termijn. Het nauwkeurigheidsniveau en de mechanische eigenschappen van de materialen werden bepaald. Op basis van de hier gedefinieerde toepassingssegmenten moeten de aan de hand van deze concrete gevallen ontwikkelde technieken nog worden geïndustrialiseerd.
11
ONTWERPEN
Innoveren MET DE BEDRIJVEN Vandaag is de deuropeningssensor functioneel en wordt de besturingssoftware geperfectioneerd, zodat een van de volgende maanden de massaproductie kan starten.
Arodo Total Bag-Handling maakt machines om bulk- en stortgoederen - zowel cement, zand en grind, als voedsel zoals melkpoeders, diepvriesgroenten - in zakken te verpakken en verpakte producten te palletiseren. De nieuwe Arovac vacuümtechniek is een nieuwe methode om poeders te ontluchten, en maakt het gebruik van stoffilters of van ontluchtingssondes overbodig. Dit laat toe aanzienlijke besparingen door te voeren in het transportvolume van de verpakte producten en in het verbruik van verpakkingsmateriaal. Het weglaten van de stoffilters heeft als groot voordeel dat het vacuümsysteem op volle capaciteit kan werken. Deze nieuwe methode laat toe om b.v. cement stofvrij te verpakken in hermetisch gesloten “Weather Shield” zakken, in plaats van in de gebruikelijke papieren ventielzakken. Deze hermetisch gesloten zakken beschermen het verpakte cement uitstekend tegen vocht, en verlengen de houdbaarheid significant. Het weglaten van de ontluchtingssondes elimineert ook het risico op contaminatie, en dit levert ook een extra meerwaarde naar hygiëne toe. In de voedingsindustrie kunnen b.v. melkpoeders nu ook in een 100% gesloten zak verpakt worden in plaats van in de gebruikelijke zakken met microperforaties. Door het toepassen van het “bottom-up” vulprincipe komt er bovendien ook veel minder stof in de omgeving.
De nieuwe manier van ontluchten wordt bekomen door een nieuw type klepontwerp met een zeer kleine inbouwruimte en een uitstekende vacuümdichtheid. De klep kan tevens vervaardigd worden uit een “foodproof” materiaal. Voor het ontwikkelen van deze klep heeft Arodo samengewerkt met het WTCM en Centexbel. Om zijn intellectuele eigendom te beschermen, heeft Arodo een octrooi aangevraagd.
BEA ontwikkelt nieuwe sensoren voor het openen van automatische deuren De firma BEA produceert sensoren voor de veilige opening van automatische deuren. Het principe steunt op een actieve infraroodtechnologie. Aan de ene kant van de deur stuurt een zender vanuit een LED een lichtimpuls naar de vloer, en aan de andere kant analyseert een sensor het weerkaatste licht en detecteert deze de eventuele aanwezigheid van een persoon of object. BEA ontwikkelt nieuwe sensormodellen. Een van deze modellen bevat een dubbele prisma om de evenwijdige infraroodstraal die naar de vloer wordt gestuurd op te splitsen in twee stralen, waarvan de ene naar rechts en de andere naar links wordt afgebogen. Met deze inrichting kunnen twee zones worden bewaakt op basis van één enkele lichtbron. De optische prisma’s worden meestal in polycarbonaat of acryl vervaardigd door middel van een spuitgietprocédé, waarvoor een duur werktuig moet worden geproduceerd.
ONTWERPEN
Alvorens zich aan een dergelijke investering te wagen, richtte BEA zich tot het WTCM om prototypes te vervaardigen met voldoende precisie en transparantie om de functionaliteit van het concept te valideren. Via stereolithografie werden prisma’s vervaardigd die met succes in het labo werden getest.
12
Brabantia heeft zijn assortiment pedaalemmers uitgebreid met de rechthoekige pedaalemmer Brabantia heeft een nieuw pedaalsysteem ontworpen om het deksel van zijn huishoudelijke afvalemmer te openen. Om de duurzaamheid en de kwaliteit van dit product te waarborgen heeft Brabantia het WTCM gecontacteerd voor een analyse van het openingssysteem. Als basis voor het onderzoek bezorgde Brabantia de CADbestanden van het volledige openingssysteem: pedaal – veer – deksel. Het doel van de studie was het complete systeem te dimensioneren en eventueel het ontwerp van de verschillende componenten te wijzigen, afhankelijk van verschillende gebruikswijzen (one shot of vermoeidheid). De sterkte van de elementen werd gesimuleerd en de spanningen bleken aanvaardbaar voor de gekozen materialen, met enkele beperkingen evenwel met betrekking tot de weerstand van de veer in de tijd. Bijgevolg kon Brabantia de dikte van de veer aanpassen en het stuk verbeteren. De onderneming werkte vervolgens
zijn concept verder uit door een dempinrichting in te bouwen in het pedaal van de afvalemmer, die voorkomt dat het deksel dichtvalt. Op basis van de digitale simulaties kon de aandacht worden gevestigd op de zwakke punten van het ontwerp. Brabantia beschikt nu over alle nodige informatie om dit nieuwe product te optimaliseren.
Deios ontwikkelt een innoverend apparaat voor de weergave van reliëf DEIOS (Development & Enhancement of Interferometric Optical Systems), een gloednieuwe spin-off, ontwikkelt een systeem voor de invoer en weergave van 3D-reliëf. Dit apparaat is gebaseerd op een optische moirétechniek waarmee elk materieel contact met het object wordt vermeden. De Universiteit van Luik stond in voor het onderzoek en de ontwikkeling, maar het bedrijf wilde verder gaan dan het laboprototype en wenste over een geïndustrialiseerd en transporteerbaar apparaat te beschikken om metingen ter plaatse te verrichten.
ONTWERPEN
Arodo verpakt poeders stofvrij
Deios deed een beroep op het WTCM om dit doel te bereiken. Via een FMEA-analyse kon in de eerste plaats het bestek voor het apparaat worden gedefinieerd. De verschillende punten die moesten worden opgelost, hielden verband met de functionele eisen van de optische componenten (stofdichtheid, betrouwbaarheid van de instelling, klimatologische omstandigheden, functionele toleranties, …), met de stabiliteit van de mechanische componenten voor de betrouwbaarheid van de metingen, met de gebruiksvriendelijkheid van de apparatuur in functie van de te verrichten opmetingen, enz. Het WTCM ontwierp op basis hiervan de inbouwelementen 13
ONTWERPEN matechniek zijn “line-of-sight” processen waardoor er altijd een dikteverschil in de deklaag zal zijn tussen de top en de zijkanten van het kwartsbuisje. Verschillende deklagen werden getest. SiC-deklagen via een CVD-proces presteerden het best in de testopstellingen op basis van hun resistentie tegen kryoliet en de voordelen van deze alternatieve depositietechniek. Door het aanbrengen van een SiC-deklaag via CVD op kwartsbuisjes van een Cry-O-Therm sensor is deze beter bestand tegen de corrosieve werking van het kryolietbad. Bovendien is de CVD-techniek minder arbeidsintensief dan het plasmaspuiten. Hereaus werkt momenteel aan de optimalisatie van het proces in samenwerking met een leverancier van dit type deklagen. Indien ook deze testen positief zijn, dan zal Hereaus overschakelen naar deze alternatieve techniek voor het aanbrengen van een deklaag op een kwartsbehuizing van het thermokoppel. De innovatie biedt Hereaus dan niet enkel de gezochte kostenreductie, maar ook een performantere deklaag.
van de laser, de camera en de elektronica en bestudeerde de thermische eigenschappen hiervan en het volledige aansluitblok. Er werd een prototype in gesinterd PA gebouwd om de geometrie en de vormgeving van het geheel te valideren. Na controle van de stabiliteit en de reproduceerbaarheid van de metingen van het apparaat, werden de omkasting, de structuur en de behuizing vervaardigd in aluminium en werd de apparatuur in overeenstemming gebracht met de EG-“machinerichtlijnen”. Deios beschikt nu over een compact, functioneel, betrouwbaar en transporteerbaar apparaat dat bovendien van industriële kwaliteit en commercialiseerbaar is.
Heraeus Electro-Nite verbetert de corrosieweerstand van zijn sensoren
ONTWERPEN
Cry-O-Therm sensoren van Heraeus Electro-Nite meten de temperaturen op in een aluminium-elektrolysecel op basis van kryoliet. Een plasmagespoten Cu-Mo deklaag beschermt de sensor nu tegen het corrosieve kryoliet. Met een alternatieve SiC deklaag aangebracht via een CVD depositieproces ontwikkelde Heraeus een goedkoper proces en een meer efficiënte deklaag. De sensor bestaat ondermeer uit een thermokoppelgedeelte dat ingebracht is in een kwartsbuisje. Een plasmagespoten Cu-Mo (35µm) deklaag beschermt nu het kwartsbuisje tegen diffusie en corrosie door het kryoliet. Het plasmaspuiten van deze Cu-Mo deklaag is een proces dat, omwille van technische redenen, beperkingen geeft naar reeksgrootte en dus een impact heeft op de kostprijs. Daarom zocht Heraeus naar een kostengunstiger alternatief.
14
De alternatieve technieken die Heraeus samen met het WTCM uittestte, zijn Physical Vapour Deposition (PVD) en Chemical Vapour Deposition (CVD). Beide technieken zijn goedkoper dan het huidige plasmaspuiten aangezien ze in één depositiecyclus een groter volume van materiaal kunnen bedekken met een deklaag. CVD heeft als bijkomend voordeel dat de deklaag uniform is over het gehele behandelde oppervlak. PVD en de plas-
HTMS doet één specifiek ontwerp in 10 dagen uitgroeien tot een volledig productengamma dankzij virtuele testen Op basis van één klantspecifiek ontwerp ontwikkelde HTMS een nieuw gamma hoogelastische afdichtingsringen. Met behulp van eindige-elementenberekeningen kon a priori en met een hoge graad van nauwkeurigheid voor het volledige bereik aan
toepassingen het gedrag voorspeld worden en de ontwerpparameters correct gedimensioneerd worden. HTMS ontwerpt en produceert hoogwaardige precieze metalen afdichtingen voor de chemische, petrochemische en nucleaire industrie, alsook voor lucht- en ruimtevaarttoepassingen en machinebouw. Begin 2004 werd een afdichtingsring ontworpen die een hoger elastisch bereik had dan wat de markt tot dan toe aanbood, zonder het nadeel van een te geringe sluitkracht. Op basis van eindige-elementensimulaties bij het WTCM werd de sectie van deze uitvoering aangepast. Prototypes werden met succes getest, en de ring werd uiteindelijk besteld door de klant. Wat begon als een “one shot” analyse van een afdichtingsring met gewijzigde geometrie, groeide verder uit tot een idee om een volledig gamma van dergelijke afdichtingsringen te ontwikkelen. Op basis van virtuele tests (eindige-elementenanalyses) bepaalde WTCM de beste parametercombinaties (m.b.v. Design of Experiments) om een volledig bereik van toepassingen te kunnen invullen. In een minimale doorlooptijd, en zonder de dure ontwikkeling van prototypes (gereedschapskosten !) verwierf men een goed inzicht in de belangrijkste prestatieparameters zoals het krachtverloop en de terugveerweg. Op basis van deze simulatieresultaten worden nu de definitieve ontwerpen uitgetekend en de productietools in gereedheid gebracht.
Marmorith optimaliseert zijn concept van betonnen lichtgewichtvloeren Marmorith produceert grote prefab betonplaten voor de vloeren van gebouwen of parkings. Het bedrijf ontwikkelde een vloerconcept (Airdeck®) waarbij de plaat lichter wordt gemaakt door materiaal weg te laten waar dit niet bijdraagt tot de sterkte. De gewichtsbesparing van de vloer wordt gerealiseerd door polypropylene inbouwlichamen in de onderste schil van de vloerplaat in te bouwen in de fabriek. Na montage op de werf wordt het bovenste wapeningsnet aangebracht. De inkepingen in deze inbouwlichamen houden het wapeningsnet op zijn plaats. Hierna wordt de vloer verder gestort op de werf met stortbeton. Het transport, de hantering en het plaatsen van de prefab elementen, die enkel bestaan uit de onderste schil met inbouwlichamen is veel gemakkelijker en minder duur omdat de producten lichter zijn. Daarnaast kan men met dit vloerconcept grotere overspanningen creëren aangezien dit type van vloer in 2 richtingen dragend is.
ONTWERPEN
ONTWERPEN
15
ONTWERPEN
ONTWERPEN Nomics overtuigt medische topfiguren van de efficiëntie van zijn slaapanalysator Nomics ontwikkelt producten in het domein van signaalacquisitie, -analyse en -verwerking. De onderneming biedt met name ambulante sensoren en opnemers/analysatoren aan voor de opsporing en diagnose van apnoe en andere vormen van ademhalingsstoornissen tijdens de slaap. Deze producten werden ontwikkeld in samenwerking met het onderzoekcentrum voor waak- en slaapstoornissen van het UZ van Luik, op basis van een origineel idee van zijn directeur, Dr. R. Poirrier. Deze eenvoudige methode die voor de patiënt weinig hinder met zich brengt, is een alternatief voor de hinderlijke methoden die momenteel gebruikelijk zijn voor de meting van de ademhalingsinspanningen. Ze bestaat uit een continue meting van de afstand tussen de onderkaak en de bovenkaak, gedurende heel de nacht, met behulp van één enkele zender/ontvanger.
richtlijnen inzake medische apparatuur. Er werden prototypes in gesinterd polyamide vervaardigd, die een doorgedreven afwerking kregen die deze van gespoten stukken benadert. Met deze prototypes konden proeven worden verricht en konden tegelijk de elektronica en de geometrie van de behuizingen en sensoren worden gevalideerd. Nomics presenteerde de prototypes tijdens een grote internationale conferentie, waar zij goed werden onthaald door topfiguren uit de medische wereld.
Tot nog toe was de aandacht van Nomics vooral gericht naar de elektronische ontwikkelingen. In nauwe samenwerking met het WTCM ontwikkelde de onderneming de nodige behuizingen en sensoren voor de praktische uitwerking van het concept.
ONTWERPEN
Het WTCM ontwikkelde een theoretisch model om het ontwerp van deze inbouwlichamen te optimaliseren met eindige elementen, en slaagde erin dit experimenteel te valideren. De dimensionering van de nieuwe inbouwlichamen leidde namelijk tot een aanzienlijke wijziging van het oorspronkelijke ontwerp van de wanden, teneinde de inertie hiervan te verbeteren. Door het aanbrengen van structurele nokken en lokaal de dikte te vergroten, konden de beoogde doelstellingen worden bereikt, terwijl het gewicht en bijgevolg de kostprijs optimaal bleven. Gietsimulaties vervolledigden deze structurele benadering met een validatie van de technologische haalbaarheid van het uiteindelijke ontwerp.
Inmiddels is Marmorith gestart met de productie van een spuitgietmatrijs voor de productie van deze nieuwe generatie inbouwlichamen.
Open Scrolling Technology wil zijn producten ook in de warme landen kwalitatief operationeel zien Open Scrolling Technology produceert rollende reclamesystemen die de aandacht trekken door de beweging van de beelden. De firma, die reeds aanwezig is op tal van internationale markten, wil zijn werkterrein uitbreiden naar andere gebieden, zoals het Midden-Oosten. Deze panelen, die vanop afstand kunnen worden geprogrammeerd en die met elkaar in verbinding kunnen staan via een GSM- en RF-verbinding, zijn tamelijk ingewikkeld en bevatten talloze mechanische en elektronische onderdelen.
Aanvankelijk was voorzien dat de sensoren op hun plaats zouden worden gehouden met een harnas, maar dat bleek voor de patiënt moeilijk te verdragen. Dus werd het concept herzien en kregen de sensoren en houders een speciale omhulling zodat ze op het voorhoofd en de kin konden worden gekleefd. De materialen werden gekozen overeenkomstig de Europese
16
Vandaag kunnen de eerste producties starten op basis van drie prototypematrijzen. De commercialisering is gepland voor mei 2005.
ONTWERPEN
Marmorith wenste het ontwerp van de inbouwlichamen te verbeteren om te voldoen aan een zeer streng bestek. De prefab platen moeten voor opslag en transport bij verschillende temperaturen kunnen worden gestapeld zonder te vervormen. Ze moeten zonder schade op te lopen bestand zijn tegen de zijdelingse krachten wanneer het transportvoertuig draait of remt. Tot slot moeten de bouwvakkers in alle weersomstandigheden veilig op de platen kunnen lopen en dit zonder het product te beschadigen.
Het WTCM ontwierp volledig - met alle functionaliteiten - een opneemeenheid die op de patiënt wordt bevestigd en de gegevens registreert, en een tweede die de nodige elektronica bevat voor de analyse van deze gegevens in een ziekenhuisomgeving.
Het was dus belangrijk na te gaan of de huidige producten bestand zouden zijn tegen de extreme temperaturen in deze landen, te meer omdat ze perfect afgedicht moeten zijn tegen vocht en insecten en geen ventilatie- of verluchtingssystemen toelaten. Het WTCM voerde een digitale simulatie uit van het opwarmingsverloop binnenin de behuizing bij felle zonneschijn. Om de resultaten van het theoretisch model te valideren, werd een infraroodportiek gebouwd waar17
ONTWERPEN mee exact de stralingsstroom op een gegeven oppervlak kan worden nagegaan. Door de afstand tussen deze inrichting en het oppervlak aan te passen, is het mogelijk de zonneschijn van een bepaald gebied in een bepaalde periode van het jaar te simuleren. Het reclamepaneel werd volgestopt met sensoren en de temperatuursstijging, die in de loop van de tijd werd gemeten, stemde overeen met de voorspellingen van het model. Uit de conclusies kon worden afgeleid dat de systemen van Open Scrolling in warme landen konden functioneren, maar dat enkele voorzorgsmaatregelen in het ontwerp de bedrijfszekerheid en kwaliteit ten goede zouden komen.
ONTWERPEN van het nieuwe ontwerp werd een moedermodel vervaardigd en werd een proefreeks van beenkappen gegoten via de vacuümgiettechniek. Deze prototypes maakten het mogelijk de beenkap te testen in een rijcentrum. Voorts kon Polymar het nieuwe product presenteren op gespecialiseerde beurzen en potentiële klanten overtuigen. De firma beschikt nu over alle elementen om de definitieve matrijs te vervaardigen en industriële reeksen van de beenkappen te spuiten.
(binnen- en buitentank) als voor de accessoires austenitisch roestvast staal (RVS). Het legeringselement Ni is echter zeer duur, en bovendien schommelt de prijs ervan dusdanig dat er geen stabiele marktprijs kan gevonden worden voor deze austenitische roestvaste stalen. Dit levert niet alleen een probleem op voor Packo Inox zelf, maar ook voor de klanten, aangezien het zeer moeilijk is hen een stabiele prijs aan te bieden. Reden genoeg dus om naar een alternatieve materiaalkeuze over te gaan! In samenwerking met WTCM besloot Packo Inox op zoek te gaan naar enkele alternatieven, waaronder ferritisch roestvaste stalen (soortgelijk Cr gehalte, geen Ni). Om te beslissen of en welke onderdelen effectief in ferritisch RVS kunnen worden uitgevoerd, werd een grondig onderzoek uitgevoerd naar de invloed van de verschillende milieus waarmee de melkkoeltanks en de onderdelen ervan in aanraking komen. Ferritisch RVS heeft immers wel een behoorlijke corrosieweerstand, maar die is niet zo goed als die bij austenitisch RVS. Daarbij is niet alleen de invloed van de melk van belang, ook het melkhuisklimaat én het onderhoud ervan zullen bepalend zijn of toepassing van ferritisch RVS mogelijk is.
materiaal vangt de slagen goed op, met een minimaal gewicht. En tot slot is de kap zeer flexibel, zodat ze de bewegingen van het dier niet hindert. Op basis van een ergonomische voorvorm van de beenkap, gevormd op een beenmodel, vroeg Polymar aan het WTCM om een definitieve vorm uit te werken die via spuitgieten zou kunnen worden vervaardigd en die op de voor- en achterbenen van het paard zou passen. Op basis van het digitale bestand
Traficon optimaliseert zijn verkeerscontrolesysteem Traficon is wereldmarktleider op het gebied van videobewaking van het wegverkeer. De onderneming ontwikkelt tal van toepassingen op het vlak van verkeersbeheer. De videosignalen van de camera’s langs de weg worden in real time geanalyseerd en omgezet in nuttige informatie voor de controlesystemen van de signalisatielichten, telsystemen of voor de alarminstallaties van de nooddiensten.
Tijdens de studieronde kon Packo Inox tegelijkertijd ook voldoende kennis opdoen in verband met mogelijke verwerkingsproblemen als lasbaarheid, thermische uitzetting en galvanische koppeling.
Packo Inox reduceert kostprijs melkkoeltanks door juiste materiaalkeuze Packo Inox produceert al jaren toestellen en onderdelen, onder meer voor de melkindustrie. Voor de productie van melkkoeltanks gebruikt Packo Inox momenteel voor zowel de tank
Packo Inox kan zijn klanten nieuwe voorstellen formuleren die het mogelijk maken om het product prijsstabieler te maken, en mogelijk zelfs goedkoper!
ONTWERPEN
Polymar Research is als onderneming gespecialiseerd in het spuitgieten van kunststoffen, maar ontwikkelt ook zijn eigen producten. In samenwerking met de Universiteit van Luik en het Europees paardencentrum van Mont-le-Soie ontwierp het een beenbeschermkap voor paarden. Dit nieuwe ontwerp biedt verschillende voordelen in vergelijking met de producten die momenteel op de markt zijn. Doordat de beenkap is opengewerkt, wordt deze verlucht, zodat het been van het paard minder zweet en minder warm wordt. Het elastomeer18
ONTWERPEN
Polymar ontwikkelt een eigen productie van beenkappen voor paarden
Traficon vroeg aan het WTCM om een camerabehuizing te ontwerpen die verhitting van de elektronische onderdelen voorkomt bij blootstelling van het materiaal aan de zon. De behuizing moest perfect gesloten zijn en na grondig onderzoek van de dichtingen konden oplossingen worden voorgesteld die een hermetische afdichting garandeerden. Een thermische berekening gaf aan welke wijzigingen moesten worden aangebracht aan het oude ontwerp om te voldoen aan het nieuwe lastenboek. Aan de hand van 19
ONTWERPEN
De aansluiting van de kabels werd zodanig aangepast dat de installateur van de camera de behuizing niet meer hoeft te openen, een handeling die altijd een risico inhield voor de dichtheid van het toestel.
te kunnen nagaan. De grootte van de laserspot voor de polymerisatie is van dezelfde grootteorde als sommige delen van de geproduceerde stukken. Vandaar dat het zo moeilijk is dergelijke stukken te vervaardigen.
Traficon beschikt nu over een geïntegreerd en functioneel ontwerp voor de behuizing van zijn systeem.
Een eerste prototype stelde Tyco in staat enkele correcties aan te brengen aan het ontwerp van de connector. Andere konden in werking worden getest. Vandaag bevindt de nieuwe connector zich in de fase van de industriële proefproductie.
Van component tot systeem, Tyco Electronics innoveert
Een waterdichte behuizing voor ondergrondse netwerk-elektronica
Een glasvezelconnector die een perfecte aankoppeling garandeert
Tyco Electronics brengt op dit ogenblik een waterdichte behuizing op de markt, die het mogelijk maakt om actieve netwerk-elektronica te stockeren in ondergrondse betonnen handgaten. De elektronica is volledig afgesloten van de buitenlucht. Tyco onderzoekt daarom verschillende systemen om de warmte-uitwisseling met de omgeving te beheersen en warme punten als gevolg van opwarming van de elektronische onderdelen tot een minimum te beperken. De omgevende aarde draagt bij aan de passieve koeling van de installatie en Tyco wilde over een theoretisch model beschikken om zijn ontwerpkeuzen te valideren.
Tyco wenste over prototypes te beschikken die het mogelijk maakten de concepten van de nieuwe connector te verifiëren en zijn werking te testen. Meer bepaald wenste de firma de klikverbinding van de vijf onderdelen van de connector te valideren alvorens te investeren in een spuitgietmatrijs. Deze onderdelen zijn klein en moeten zeer nauwkeurige afmetingen hebben, met maten die soms kleiner zijn dan 0,1 mm.
ONTWERPEN
De modellering van de thermische uitwisseling van warmte met de bodem in een theoretisch model gieten, stoot op verschillende moeilijkheden: de afmetingen van de aarde zijn enorm in vergelijking met die van de bestudeerde installatie, de warmte-invloeden door zonneschijn aan de oppervlakte zijn intens, en de omgevingstemperaturen zijn afhankelijk van de seizoenen. Het WTCM opteerde ervoor eerst een model te ontwikkelen van de grond in een overgangstoestand, over verschillende jaren, door de installatie te beschouwen als een eenvoudige warmtebron achter de betonnen wanden. Deze berekening leverde de grenscondities op voor een tweede modellering, die de ondergrondse module zelf analyseerde. Het WTCM stelde voor om Viper-stereolithografie toe te passen, waarmee stukken met een zeer hoge precisie kunnen worden vervaardigd. De techniek is gebaseerd op een laagsgewijze polymerisatie van een zeer transparant hars, wat een voordeel is om het gedrag van de optische vezels binnenin de connector
20
Om het model te valideren, bouwde Tyco een proefstation, bestaande uit een realistisch betonnen handgat dat voorzien was van sensoren, en met een warmtebron met een instelbaar vermogen. De metingen werden vergele-
ken met de waarden afkomstig van het theoretisch model. De correlatie tussen de voorspellingen en de metingen was zeer bevredigend. Vandaag beschikt Tyco over een degelijk thermisch model dat hen in staat stelt ontwerpvarianten van hun behuizingen voor verschillende markten te valideren voor verschillende afmetingen en klimaatomstandigheden.
Het WTCM modelleerde voor Wellcare Products eerst de warmte-uitwisseling via de menselijke huid en het gedrag van het met water gevulde omhulsel om de vereiste vloeistofvolumes, de contactmaterialen en de materiaaldikten te bepalen. Op basis van deze berekeningen konden de vormen van het product worden geoptimaliseerd.
Wellcare Products, een nieuwe onderneming voor een nieuw product Wellcare Products SA werd in mei 2004 opgericht om nieuwe producten te ontwikkelen op het vlak van gezondheid en welzijn. Het eerste concept is een zak voor koudebehandeling van artrose, allerhande letsels, hoofdpijn, enz. Op de markt zijn verschillende soorten ijs- of gelzakken verkrijgbaar, maar deze zijn niet ideaal. De eerste parameter die voor verbetering in aanmerking kwam, was de koudecapaciteit: het product moet een hoog en duurzaam calorisch vermogen hebben bij een redelijk constante temperatuur. Het moet koude afgeven om een langdurig therapeutisch effect te hebben. Een tweede essentieel punt was de soepelheid van het product, dat zich perfect moet aanpassen, zelfs aan bewegende vormen zoals een knie.
Vervolgens werd het nieuwe concept van de gelede alveolaire structuur onderzocht vanuit het oogpunt van de haalbaarheid van de productie. Twee gespoten halve schalen werden via spiegellas aan elkaar geassembleerd. De vulling gebeurde door inspuiting doorheen een elastomeer materiaal dat zich na deze handeling rond het gaatje sluit. Vervolgens wordt de zak ingebracht in een thermisch gelast omhulsel dat een viskeuze, niet bevriezende gel bevat. Op die manier kan een goede koude vervormbaarheid worden behouden. Met een prototypematrijs konden de eerste stukken worden gespoten, die manueel werden verwerkt met experimentele werktuigen om het lassen, de vulling, de productie van het omhulsel enz. te valideren. Er werden verschillende prototypes met verschillende geometrische vormen en afmetingen vervaardigd met het oog op specifieke toepassingen. Deze werden voorgesteld aan de ziekenhuizen, die er zeer enthousiast op reageerden. De onderneming behaalde eveneens de gouden medaille op de Eurekabeurs 2004 in de categorie Geneeskunde en Gezondheid, en de Award of Excellence van de Directie van INPEX.
ONTWERPEN
een experimentele validatie konden de gegevens van de thermische berekening worden gecontroleerd.
ONTWERPEN
Vandaag heeft Wellcare Products een octrooi aangevraagd voor zijn product onder de naam FFLEXX, de nodige stalen laten spuiten voor de presentatie en de kwalificatie, en onderzoekt het de mechanisatie van de productie. Praktische tests, hoofdzakelijk in een ziekenhuisomgeving, zijn reeds gestart.
21
ONTWERPEN
PRODUCEREN
Welter Racing plaatst zich voor Le Mans dankzij zorgvuldig bestudeerde stuurvlakken
AMB is een bedrijf dat alle soorten mechanische bewerkingen uitvoert voor derden. Om zijn marktpositie te verbeteren, en tegelijkertijd zijn productiviteit te verhogen, kocht het recent enkele CNC-gestuurde machines. Voor de draaibank opteerde het voor een tweedehandse machine, wat best paste in de algemene strategie. Voordat de machine in productie ging, heeft het bedrijf een volledige revisie laten uitvoeren door het gespecialiseerde bedrijf ARMO. De metingen die WTCM daarvoor uitvoerde, brachten een aantal belangrijke onnauwkeurigheden aan het licht. Deze stuurvlakken maakten het mogelijk de theoretische aërodynamische simulatiemodellen op de computer te valideren en bij te stellen, en op die manier bij te dragen tot de ontwikkeling van de wagen. Op 12 juni 2004 bracht Welter Racing twee WR 2004’s aan de start in Le Mans. Een van de wagens moest uiteindelijk opgeven, maar de andere eindigde tweede in zijn klasse na 270 ronden of 3.685,5 kilometer in 24 uur tijd.
Al snel na de installatie bij AMB bleek dat de dynamische stabiliteit van de CNC-draaibank te wensen overliet. Op de uiteindelijke locatie van de draaibank werden daarom eerst enkele funderingswerken uitgevoerd om de machine voldoende te kunnen verankeren. Tegelijk kreeg AMB enkele adviezen rond verspaningsvoorwaarden, waardoor die problemen al snel van de baan waren.
gemonteerd was. Daardoor ontstond er een verkeerde uitlijning van de centreerpunt, wat vooral bij lange stukken problemen gaf. ARMO heeft het betreffende deel van het sledebed gedemonteerd en opnieuw gechromeerd en geslepen, wat tot een vermindering van de gemeten fout met 80 % leidde. Daarnaast stelde men tijdens de positioneermeting van de slede een belangrijke omkeerfout vast. Door een te grote speling van de slede op het sledebed ontstond er een verschil tussen de aangestuurde positie en de werkelijke positie, afhankelijk van de richting waarin de slede bewoog. Ook hier heeft ARMO de nodige aanpassingen kunnen doen om de fout te reduceren. Tenslotte heeft de revisie er ook voor gezorgd dat de loodrechtheid van de sledebeweging dwars op de rotatieas, perfect in orde kwam. Zodra alle nodige aanpassingen door ARMO uitgevoerd waren, kon AMB uiteindelijk de machine in productie nemen en op die manier de mogelijke diensten van het bedrijf verhogen.
Een tweede actie die de firma ARMO nam, was een doorlichting van de geometrie van die draaibank. Daaruit bleek dat een aantal gemeten parameters onaanvaardbaar waren. De metingen die door de dienst meettechniek van WTCM uitgevoerd werden, toonden een duidelijke onevenwijdigheid van de rotatieas en de slede. De oorzaak daarvan was te vinden in het achterste deel van het sledebed, dat niet helemaal correct
ONTWERPEN
PRODUCEREN
Het Welter Racing team is een kleine renstal die zijn eigen competitiewagens ontwikkelt. Het team wenste de aërodynamica van zijn prototype sportwagen voor de 24 uren van Le Mans 2004 te testen. Het nam daarom contact op met het WTCM om met de steun van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA maquettes van de achterstuurvlakken te bouwen op schaal 1/2. De grote stukken, van bijna 1 meter lang, moesten absoluut zeer stijf zijn om betrouwbare resultaten te garanderen tijdens de tests in de windtunnel. Om tegemoet te komen aan deze eis, vervaardigde het WTCM de stuurvlakken door PA-poedersintering van verschillende elementen die door verlijming werden geassembleerd. Om de nodige stijfheid te verkrijgen en een correcte assemblage te garanderen, werden een aantal aluminiumprofielen aangebracht in de kern van het stuurvlak. Dankzij deze hybride oplossing konden de gewenste eigenschappen worden verkregen binnen een korte termijn, conform de eisen van het wedstrijdmilieu, namelijk om en bij de 8 werkdagen per stuurvlak. Bij ontvangst moest het Welter Racing team de stukken alleen nog lakken om de vereiste oppervlaktegesteldheid te bekomen voor dit soort test, en ze op de maquette monteren voor de windtunnelproef.
AMB verbetert in samenwerking met ARMO de nauwkeurigheid en productiviteit van een CNC-draaibank
22
23
PRODUCEREN
De firma AQSYS is gespecialiseerd in de ontwikkeling en productie van elektronische apparaten en andere innoverende producten. Zo ontwikkelt AQSYS een manipulator voor het bewegen en op zijn plaats houden van een endoscopische camera tijdens laproscopische chirurgische ingrepen. De ontwerper, J. André, tekende een zeer nauwkeurig apparaat uit dat beantwoordt aan de voorwaarden van de chirurgen op het vlak van geometrische omvang, bewegingsflexibiliteit, elektrische veiligheid en werking.
Het WTCM produceerde enkele sets van 9 stukken voor de validatie van de mechanische concepten, en vervolgens een vijftigtal sets die rechtstreeks voor de productie van de manipulator bestemd waren.
gietijzer, waarbij gelaste constructies vervangen worden door onderdelen die in één stuk gegoten kunnen worden. Als testcase voor deze gegoten onderdelen heeft BEP-Europe in samenwerking met WTCM drie onderdelen van een testbank voor het uitlijnen van wielen gesimuleerd.
FMEA-analyse stelt Baxter in staat zijn processen beter te beheersen
De omschakeling van gelaste constructies - die bestaan uit metaalplaten en profielen - naar gietstukken vergt een volledig herontwerp van de constructie. Het doel hierbij is om te vertrekken van de gevraagde eisen, zonder rekening te houden met de reeds bestaande constructies. Dit geldt zowel voor de dimensies als de krachten en de bevestigingspunten van het onderdeel in de constructie. Na de simulatiestudie van het optimale ontwerp van de gietstukken moet men een aantal verfijningen voorzien die niet voorkomen bij gelaste constructies, zoals
FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) was reeds een bekend werkinstrument bij Baxter. Overtuigd van het belang hiervan, vroeg de firma aan het WTCM enkele van haar teams op te leiden om de analyse te doen van verschillende processen. Het doel hiervan was de productie betrouwbaarder te maken, in overeenstemming te brengen met de aanbevelingen van de FDA (U.S. Food and Drug Administration) en de integratie van bestelde machines te verifiëren.
De manipulator zal nooit in serieproductie worden vervaardigd, en de geplande aantallen laten niet toe productiewerktuigen zoals spuitgietvormen of matrijzen af te schrijven.
Tenslotte is een simulatie uitgevoerd van de vervormingen die optreden ten gevolge van thermische spanningen tijdens het afkoelen van een gietstuk. Op die manier kan men controleren of de krimpspanningen toelaatbaar zijn voor de eisen die gesteld worden aan de constructie.
In overleg met het WTCM werd al snel gekozen voor ‘rapid manufacturing’ van stukken door sintering van stukken in gesinterd polyamide. Deze techniek biedt namelijk het voordeel van een grote ontwerpvrijheid (er werden complexe stukken vervaardigd die met mechanische bewerking vrijwel onmogelijk zouden zijn), een redelijke kostprijs per stuk (geen investering in productiewerktuigen) en zeer korte bevoorradingstermijnen.
PRODUCEREN
De mechanische en elektrische eigenschappen van het voorgestelde polyamide zijn zeer geschikt voor de te vervaardigen stukken en de precisie en reproduceerbaarheid voldoen aan de gestelde voorwaarden.
Vandaag zijn de installaties betrouwbaarder, is de kwaliteit van de producten beter gewaarborgd en zijn de productielijnen makkelijker te onderhouden. Er konden enkele wijzigingen worden aangebracht aan de lastenboeken voor besteld materiaal, wat een interessante tijdwinst en productieverhoging oplevert voor de toekomst. Dankzij deze resultaten raakte het personeel van Baxter ervan overtuigd dat FMEA meer inhield dan het produceren van administratieve documenten, en een echt beslissingshulpmiddel was, en dat er binnen de onderneming een mentaliteitswijziging moest komen ten aanzien van deze methodologie.
BEP-Europe herontwerpt gelaste testbankonderdelen naar gietstukken BEP-Europe ontwerpt en bouwt testbanken voor de automobielindustrie. Tot vandaag maakt men de onderdelen hiervoor in gelaste staalconstructies. De wens om goedkoper te werken drijft BEP-Europe naar onderdelen uit 24
Aan de hand van deze resultaten heeft BEP-Europe de bij WTCM gesimuleerde camerasteun en zweefplaat laten gieten bij een Vlaamse gieterij.
Carat-Duchatelet gebruikt ‘direct manufacturing’ in zijn gepantserde voertuigen
gelijkmatige overgangen, afgeronde hoeken en lossingsschuintes. Het bekomen ontwerp in nodulair gietijzer is 30% lichter dan de bestaande gelaste constructie.
Carat-Duchatelet biedt in zijn productassortiment ook een gamma gepantserde voertuigen aan. Deze voertuigen zijn natuurlijk zeer zwaar en de deurscharnieren moeten worden versterkt. Tot nog toe werden deze stukken mechanisch bewerkt, met lange termijnen en hoge prijzen tot gevolg voor zeer kleine reeksen. Daarom wilde de firma de mogelijkheden testen van rechtstreekse productie door sintering van metaalpoeders.
Naast het ontwerp zijn ook de parameters van het gietproces gesimuleerd. De simulatie heeft geleid tot een ideaal gietsysteem en een goed navulsysteem (opkomers) om de slink in het ontwerp te kunnen opvangen. In dit geval heeft men de opkomers zelfs kunnen weglaten omdat de koolstofexpansie bij het stollen van gietijzer, de slink volledig kan compenseren. Dit levert dan weer een materiaal- en energiebesparing op.
Het WTCM verbeterde in de eerste plaats de productie, op een Prometal-machine, van een set van 4 scharnierafstandsstukken in een staalsoort die overeenstemde met het St 54 dat Carat-Duchatelet gebruikt. Na reiniging en het op maat boren van de gaten, konden de verkregen stukken op identieke wijze als de mechanisch bewerkte afstandsstukken bichromatisch worden verzinkt.
PRODUCEREN
AQSYS produceert een nieuwe medische manipulator
PRODUCEREN
25
PRODUCEREN
PRODUCEREN Copeland vroeg daarom aan het WTCM om een oplossing te bestuderen om het label thermisch te beschermen om de continuïteit van het opsporingssysteem te garanderen. Er werd hiervoor een beschermende schaal in teflon ontworpen waarin de chip kon worden geplaatst. Dit materiaal is chemisch bestand tegen de fosfateringsproducten. Het heeft een tamelijk hoge dichtheid en tegelijk een lage thermische emissiviteit en geleidbaarheid. Het wordt dus tamelijk langzaam warm. De geometrie van de schaal werd zo ontworpen dat ze een groot volume en een geringe oppervlakte vertoonde, teneinde de warmte-uitwisseling te beperken.
Copeland verbetert zijn opsporingssysteem
PRODUCEREN
Om de kwaliteit van zijn compressoren te verbeteren, heeft Copeland een opsporingssysteem uitgewerkt voor zijn productie: op elk product wordt een RFID-label (Radio Frequency IDentification) aangebracht dat het product volgt tijdens alle productiefasen en hiervan de kenmerken registreert. De productie omvat onder andere een fosfaterings-, bepoederings- en inbrandingsfase van de lak. Tot nog toe waren deze fasen nefast voor de RFID-chip, en met name de cyclus in de infraroodoven bij 250 °C. De chip moest hiervoor worden verwijderd en daarna teruggeplaatst.
26
Een ander stuk, een tandwiel, is zo ontworpen dat er een eveneens standaard getande riem in past. Na verschillende validatieprototypes produceerde het WTCM vijf definitieve onderdelensets voor montage op de helikopters van Flying-Cam.
De schaal met het label wordt op de compressor bevestigd bij het begin van de productie en wordt aan het einde hiervan gerecupereerd. Door middel van thermische berekeningen kon de weerstand van het gekozen materiaal worden geverifieerd en de vorm van de schaal worden geoptimaliseerd. De berekeningen werden gevalideerd op functionele prototypes door middel van laboratoriumproeven waarbij de omstandigheden in de oven werden nagebootst.
IBA benut optimaal de mogelijkheden van laagsgewijze productie
Copeland beschikt vandaag over een prototype van een thermische afscherming die in situ werd getest en het RFID-label perfect beschermt.
Het CRM optimaliseert de productie van zijn vuurvaste materialen voor de ontwikkelingen op het gebied van continugieting In het kader van zijn nieuwe ontwikkelingen voor het continugieten van staal, heeft het CRM (Centre de Recherches Métallurgiques) nood aan een snelle en goedkope productie van nieuwe vuurvaste stukken met complexe vormen, die zullen worden getest op de pilootlijn voor continugieting, alsook tijdens industriële proeven. Tot voor kort werd de matrijs voor deze stukken vervaardigd door assemblage van machinaal bewerkte metalen stukken. Het WTCM stelde een vierdelige matrijs voor, gemaakt van gesinterd polyamide, geïmpregneerd met epoxy. Deze afwerking was bedoeld om de porositeit te verminderen en de lossing van het gietbeton te vergemakkelijken. De productietechniek door laagsgewijze toevoeging maakte het mogelijk complexe vormen en uitsnijdingen te creëren die extra functionaliteiten toevoegen aan het geheel. De matrijs werd ontworpen en vervaardigd op twee weken tijd. Er werden zeven betonelementen gegoten en
IBA (Ion Beam Applications) levert efficiënte en betrouwbare oplossingen met een ongeëvenaarde precisie op het terrein van kankerdiagnose en –behandeling, alsook op het gebied van sterilisatie en ionisatie.
Flying-Cam, een onderneming in de lift Flying-Cam produceert telegeleide helikopters die zijn uitgerust met een mobiele camera. De onderneming gebruikt deze om gedetailleerde luchtopnamen te maken die bestemd zijn voor de filmindustrie, de reclamewereld of de televisie. Om gewicht uit te sparen op de toestellen en hun prestaties te verbeteren, wenste het bedrijf bepaalde mechanische onderdelen van het rotatiesysteem van de camera in kunststof te vervaardigen. Rekening houdend met de zeer kleine reeksen, was het ondenkbaar om met dure spuitgietmatrijzen te werken om de stukken via een lange weg via siliconengieting te vervaardigen. Het WTCM stelde voor direct bruikbare stukken te vervaardigen via polyamidepoedersintering. Dankzij een nieuw concept, gebaseerd op de bijzondere verwerkingskenmerken via materiaaltoevoeging, konden vier onderdelen worden vervangen door één enkel stuk. Dit laatste is voldoende nauwkeurig om er een standaard kogellager in te passen.
In 2004 ontwierp IBA een sterilisatie-installatie voor flessen op basis van elektronenbeschieting, en vroeg het aan het WTCM om de dichting tussen de elektronenbron en het uittreedvenster van de deeltjesversneller te vervaardigen via de Optoform-techniek. Dit eerste stuk werd in gebruik genomen. Op basis van dit eerste experiment kon een beter inzicht worden verkregen in de eigenschappen van het met keramiek versterkte materiaal dat gebruikt wordt bij de Optoformtechniek, maar ook in de bijzondere ontwerpmogelijkheden die de productie door materiaalafzetting biedt, en die nog niet werden toegepast in de eerste producties.
PRODUCEREN
Gezien het succes van deze productie, vroeg Carat-Duchatelet complexere stukken te produceren, scharnieren waarbij de economische winst ten opzichte van mechanische bewerking nog groter is. De stukken werden vervaardigd met dit procédé, in hetzelfde materiaal en binnen een zeer korte termijn. De firma kon beschikken over verschillende sets van 8 definitieve stukken, die enkel een lichte oppervlaktebewerking en het op maat boren van de gaten vereisten.
getest op de pilootlijn en in een industriële omgeving. Andere varianten van de matrijs zullen binnenkort worden getest: deze technologie is bijzonder geschikt om nieuwe ontwerpen snel te testen.
Vandaag heeft IBA dezelfde isolerende dichting anders ontworpen, namelijk met een complexere geometrie zodat het traject van de stroom langer wordt en de doorslagspanning verbetert. De Optoform-techniek maakt het mogelijk deze even makkelijk te vervaardigen als de oorspronkelijke eenvoudige vorm.
27
PRODUCEREN
PRODUCEREN destructieve karakterisatie en controle van motorblokken is deze analyse een handig instrument. Om nog betere kennis te krijgen van de eigenschappen van vermiculair gietijzer, hebben zij samen met WTCM een onderzoek opgezet om de eigenschappen van vermiculair gietijzer via trillingsanalyse en beeldanalyse te bekomen.
van de structuur, maar ook van de kerfslagtaaiheid van het materiaal waaruit het gemaakt is, zonder destructieve proeven te moeten uitvoeren. Dit is een belangrijke meerwaarde die IMCE aan zijn klanten, producenten van motorblokken, biedt.
LVD beheerst vrijbuigen door mathematisch model
Het grote stuk, 320*180*120 mm groot, werd direct geproduceerd, zonder vervorming en zonder porositeit, tegen een zeer voordelige kostprijs en met een zeer gunstige productietermijn. Het gekozen materiaal is een zeer goede elektrische isolator en behoudt zijn eigenschappen op lange termijn.
IMCE breidt niet-destructief onderzoek van motorblokken door trillingsanalyse uit naar vermiculair gietijzer De huidige Al-legeringen en lamellair gietijzer die gebruikt worden voor motorblokken bezitten onvoldoende sterkte om aan de nieuwe Europese wetgeving te voldoen. Vermiculair gietijzer biedt hier wel mogelijkheden. Omwille van de moeilijke productievoorwaarden is een nauwgezette controle van de motorblokken van groot belang. De uitgebreide trillingsanalyse van IMCE biedt een optimale methode voor de structuurcontrole. IMCE is een bedrijf dat gespecialiseerd is in de analyse van materialen door trillingsanalyse. Met name voor de niet-
Door middel van trillingsanalyse is het mogelijk een aantal fysische eigenschappen van metalen te bepalen. Het dempingspatroon van de opgemeten trillingen is immers een maat voor de mechanische eigenschappen van het materiaal, waaronder de elasticiteitsmodulus. Tegelijk is het een soort vingerafdruk van het type materiaal. Lamellair gietijzer bijvoorbeeld toont een veel grotere demping dan nodulair. Voor elk identiek motorblok moet de analyse dezelfde resultaten opleveren. Indien dat niet het geval is, weet de operator dat er iets mis is met het onderzochte model (bijvoorbeeld insluitsels, luchtbellen, …).
Vrijbuigen is een schijnbaar eenvoudige bewerking die in de praktijk heel wat moeilijkheden oplevert wanneer men nauwkeurige hoeken en afmetingen wil verkrijgen. Met het vrijbuigen kan men met een beperkt aantal messen en matrijzen een heel groot gamma hoeken vervaardigen. Dit proces heeft echter zijn beperking: men kan maar één type plooiprofiel krijgen, dat in feite een complexe curve is.
Het resultaat van het onderzoek leverde een kenmerkende trillingsanalyse op voor elk soort gietijzer, en een nauw verband tussen de sterkte van het gietijzer en de karakteristieken van de trilling. Een systeem voor beeldanalyse, ontwikkeld binnen het WTCM, liet bovendien toe om de structuur van het gietijzer te bepalen op basis van de lengte-dikte verhouding van de grafietdeeltjes. Op deze wijze kon ook een verband tussen de structuur en de materiaalsterkte afgeleid worden. De analyses van al deze onderzoeken leverden een nieuwe kennis op van het verband tussen de resultaten van een trillingsanalyse en de kerfslagtaaiheid van vermiculair gietijzer. De trillingsanalyses die IMCE nu uitvoert op motorblokken geven dus niet enkel een beeld
mathematisch model van dit proces. Dit model laat toe de plooikrachten, de elastische terugvering en het plooiverlies te voorspellen. Als controle werden ook de berekende plooiprofielen van 7 referentiematerialen (met een dikte van 3 mm en geplooid in matrijzen van 24 mm) vergeleken met de doorsneden van de geplooide platen (om het randeffect niet te zien). Om een opgegeven profiel, b.v. een zeer kleine of zeer grote radius, een klassieke Z-plooi, een diepe U of een willekeurige vorm te krijgen, moet men het matrijsbuigen toepassen. Bij het vrijbuigen wordt het proces aangestuurd door de positie van de verticale as, terwijl bij het matrijsbuigen het proces gestuurd wordt door de perskracht (druk in de cilinders) te sturen. Op een aantal vragen moet men zo nauwkeurig mogelijk antwoorden: wat zijn de nodige perskrachten in functie van het materiaal en de dikte, en hoe groot zullen het plooiverlies en de terugvering zijn. Om hierop een antwoord te geven, werd ook dit proces grondig bestudeerd. Deze studie is gefundeerd op drie steunpijlers: observatie, plasticiteitsleer en eindige-elementen berekeningen.
Mecar beheerst zijn beslagproces beter
LVD heeft WTCM ingeschakeld om een grondige studie over het vrijbuigen uit te voeren. Deze studie heeft geresulteerd in een
Voor de werking van een van zijn producten moet Mecar perfect het proces beheersen waarbij een polyamide ring met voldoende precisie rond een geheel van polypropyleen en aluminium wordt geslagen om de gasdichtheid te verzekeren en een constant rotatie aanzetkoppel te garanderen van een stuk in een bepaald snelheidsbereik.
PRODUCEREN
PRODUCEREN
Het WTCM leverde een bijdrage om de invloed van de verschillende parameters van het beslagproces te bepalen en te becijferen: geometrie van de ringen (toleranties), werktemperaturen, wrijvingscoëfficiënt, … Deze digitale aanpak via sterk niet-liniaire analyse werd aan-
28
29
PRODUCEREN
PRODUCEREN Hiatus bouwt spuitgietmatrijzen voor serieproductie voor de elektronicasector en helpt andere bedrijven met innoveren.
gevuld met een experimentele fase. Er werden proefopstellingen gebouwd om de elementen te beslaan in een gecontroleerde omgeving en om de wrijvingskoppels tussen de materialen te meten. De toegepaste DOE-methode (Design Of Experiment) maakte het mogelijk de lijst van invloedsparameters verder aan te vullen en vast te stellen welke de belangrijkste zijn. Dankzij deze twee complementaire methoden beschikt Mecar vandaag over een goede kennis van de fenomenen die optreden tijdens zijn beslagproces en begrijpt het beter de parameters en hun werking.
Pezy Development en Hiatus profiteren van de voordelen van ‘rapid tooling’
PRODUCEREN
Pezy Development is een ontwikkelbureau dat zich met integrale mechanische productontwikkeling, van concept tot en met productie, bezighoudt.
Foto Hiatus
30
De firma A.C.M. Implants gebruikt medische scanbestanden om modellen te produceren die chirurgen in staat stellen de modus operandi voor de implantatie van prothesen te bestuderen. Zij wendde zich tot het WTCM om rechtstreeks gipsen stukken te produceren via de Z-Corp techniek. Na het verwijderen uit de machine, moeten de stukken enkel nog een infiltratie en een verstevigingsafwerking ondergaan.
Van de beeldhouwkunst tot de geneeskunde, via de videospelletjes en de biotechnologie, de technieken voor ‘rapid prototyping’ zijn overal De firma Biosiris biedt bio-informaticadiensten aan aan de farmaceutische, cosmetische en biotechnologische sector, alsook aan de voedingsmiddelenindustrie. Zij is opgericht vanuit het Centrum voor Digitale Moleculaire Biofysica van de Universitaire Faculteit Landbouwwetenschappen in Gembloux. Met de bedoeling bepaalde moleculen, die het voor zijn klanten ontwikkelde, driedimensionaal voor te stellen, wenste Biosiris een proteïnemodel fysisch uit te werken, omdat dit doeltreffender is dan een beeld op een scherm. Het WTCM had reeds in het verleden een software-instrument ontwikkeld om moleculaire databanken om te zetten in bestanden die bruikbaar zijn voor de ‘rapid prototyping’ technieken. De proteïne werd in enkele dagen in 3D vervaardigd door sintering van polyamidepoeder. Op die manier kon de nieuwe molecule zeer snel worden gepresenteerd tijdens een belangrijke internationale bijeenkomst. Het stuk van 200*100*50 mm vormde een uitstekende weergave van 4000 atomen met een diameter van +/- 5 mm.
De beeldhouwer Félix Roulin maakt delen van het menselijk lichaam op basis van gipsen afgietsels die rechtstreeks op de proefpersoon worden genomen. Hiermee vervaardigt hij siliconenmodellen en maakt hij zeer realistische stukken met een uitstekende detailweergave van de huid, de aders, enz.
Het WTCM scande de stukken met een contactloze 3D-meetmachine en slaagde erin via reverse engineering de noodzakelijke bestanden te maken. Deze werden bewerkt om hun grootte te reduceren tot een werkbaar formaat in de applicatie, maar met behoud van gegevens zoals de huidplooien in de hals. De lancering van het spel waarin deze zeer realistische beelden voorkomen, is gepland voor begin 2005. De firma Blue Skying Services wilde de reproductiemogelijkheden van kunstwerken op basis van een beeld in klei van de hand van de kunstenaar in gescande bestanden uittesten. De Prometaltechniek voor een snelle productie van stukken met een bronsaspect leek de meest aantrekkelijke en geschikte techniek hiervoor, vooral vanwege de uitgebreide afwerkingsmogelijkheden die hierop kunnen toegepast worden. Dankzij deze sinteringstechniek kan de kunstenaar spelen met oppervlaktekenmerken en schaalgrootte en beschikt hij over metalen werkstukken. Door deze gemakkelijke reproductie van zijn werken, krijgt de maker ervan meer tijd die hij kan besteden aan kunstonderzoek en nieuwe technieken.
PRODUCEREN
Deze twee ondernemingen willen zeer snel over inzetstukken voor spuitgietmatrijzen beschikken. De sinteringstechnieken op basis van metaalpoeders die in het WTCM worden toegepast (met name DMLS) stellen hen in staat zeer snel – in minder dan twee weken – proefreeksen van kunststofstukken te spuiten. Door het gebruik van zeer fijne poeders, met een korrelgrootte van minder dan 20 µm, krijgen de inzetstukken een goede oppervlakteafwerking.
Voor de productiestudio PhStudio wilde hij over deze stukken beschikken in de vorm van computerbestanden, zodat de beelden in een videospel voor Playstation konden worden opgenomen.
31
PRODUCEREN
PRODUCEREN
Roxell reduceert de machinedoorlooptijd van prototypes met 40% dankzij 5-assig frezen
Stuart Energy verbetert zijn waterstofgeneratoren
Het Oost-Vlaamse Roxell is gespecialiseerd in het ontwerp en de vervaardiging van voeder- en drinkinstallaties voor de pluimvee- en varkenssector.
Stuart Energy produceert waterstofgeneratoren die werken op basis van hydrolyse van water. De installatie bestaat uit een opeenstapeling van ringen in polysulfon of polyacetaal, die worden afgewisseld met teflondichtingen. Het geheel wordt aangeklemd met draadstangen en bij 80 °C onder druk gehouden. Om de prestaties van zijn product uit te breiden wou Stuart Energy Europe weten tot welke grenzen de bestaande componenten kunnen worden belast. Het WTCM voerde een structuurberekening uit om de maximaal toelaatbare drukken te bepalen voor de verschillende materialen, rekening houdend met het ontwerp van de installatie en de spanningen die erop inwerken.
Roxell wil in de toekomst nog sneller nieuwe voeder- en drinkinstallaties op de markt lanceren. Daardoor zullen ook de functionele prototypes tegen een sneller tempo moeten worden geproduceerd. Aangezien het merendeel van de prototypes worden gefreesd, is een doorlooptijdverkorting realiseerbaar door het huidige freesproces te evalueren en te optimaliseren. Om de capaciteit van de bestaande freesmachine te vergroten, heeft Roxell geopteerd om de haalbaarheid van 5assig frezen door WTCM te laten onderzoeken.
draadstangen losser wordt na verloop van tijd. Er werd een proefcel gebouwd om een beginvervorming toe te passen op de proefstukken en te meten hoe de kracht die moet worden uitgeoefend om deze te handhaven, evolueert in de tijd. De veronderstelling van de kruip van het teflon werd bevestigd. Stuart Energy beschikt nu over de nodige elementen om zijn product beter te beheersen en verder te laten ontwikkelen.
Wopla evalueert nieuwe technologieën De firma Wopla is gespecialiseerd in de studie en de productie van gespoten kunststofonderdelen. Om het hoofd te bieden aan de concurrentie van de lagelonenlanden, wenste zij de mogelijkheid te onderzoeken om zich toe te leggen op meer ingewikkelde spuitgiettechnieken met een hogere toegevoegde waarde. Om Wopla hierbij te helpen, maakt het WTCM een stand van zaken op over verschillende alternatieve spuitgiettechnologieën: voordelen, nadelen, toepassingen en gevolgen op technisch vlak, uitrusting, processen, hulpmiddelen, …
Anderzijds vroeg Stuart Energy aan het WTCM de kruipweerstand van de verschillende materialen in de stapel te onderzoeken aangezien de klemkracht van de
Momenteel worden de kunststoffen prototypes volledig afgewerkt op een 3-assige freesmachine. Gezien de complexe en grillige vormen - o.a. hoge en steile wanden - zijn gereedschappen met zeer lange uitsteeklengtes noodzakelijk. Deze werkwijze resulteert dikwijls in trillingen tijdens het frezen en in het slechtste geval tot freesbreuk, waardoor onafgewerkte en/of beschadigde onderdelen. Proceszekerheid is echter een vereiste, zeker omdat Roxell de machinecapaciteit nu reeds efficiënter benut door ook ’s nachts onbemand te werken.
PRODUCEREN
PRODUCEREN
Aan de hand van een praktische ‘case’ is gebleken dat een doorlooptijdverkorting van 40% (14 uur freestijd i.p.v. 24 uur freestijd) geen utopie is, indien Roxell zijn prototypes (jaarlijks ongeveer 200 prototypes) op een 5-assige freesmachine zou frezen. De extra rotatieassen zorgen voor een betere producttoegankelijkheid wat Roxell toelaat om kortere gereedschappen in te zetten. Uit deze haalbaarheidsstudie die WTCM voor Roxell uitvoerde, is gebleken dat de investering in een wieg met draaitafel voor hun 3-assige freesmachine opportuniteiten biedt om de prototype-afdeling nog flexibeler en productiever te maken.
32
33
ORGANISEREN
ORGANISEREN
AMD schrapt tussenvoorraden bij houtbewerkingslijnen
kingen moeten voorzien worden. De machine wordt op zijn beurt een “bouwpakket”.
AMD ontwerpt en assembleert houtbewerkingmachines met een zeer hoge graad van interne automatisering. Productielijnen voor blokhutten zijn hier een voorbeeld van. AMD wenst hierbij zijn klanten de snelste weg te bieden van ruw hout tot bouwpakket.
Naast deze verhoogde flexibiliteit kan AMD ook nieuwe mogelijkheden bieden op het gebied van restafval. Een intelligente verwerking van het resthout zorgt ervoor dat afval minimaal wordt. Het resthout wordt hierbij tijdelijk, doch geheel automatisch, gestockeerd naast de machine. Het wordt op het gepaste moment hergebruikt.
De meeste fabrikanten van blokhutten produceren eerst onderdelen (halffabrikaten) op voorraad. Naarmate bestellingen binnenkomen worden onderdelen uit deze voorraad verzameld om de gewenste bouwpakketten samen te stellen. AMD ging de uitdaging aan: “het overbodig maken van de voorraad aan onderdelen!” Gewenst vertrekpunt is het ruwe hout, eindpunt is het afgewerkte bouwpakket. De benodigde blokhutonderdelen worden direct in de correcte verpakkingsvolgorde geproduceerd en aan het inpakstation afgeleverd.
Dat een productielijn nu meer ruimte in beslag neemt wordt ruimschoots gecompenseerd door de besparing op de voorraden en de benodigde ruimte ervan. De verkorting van de doorlooptijd vertaalt zich in snellere leveringstijden naar de eindklanten. De weg van bestelling tot bouwpakket in uw tuin, is weer wat korter …
Simulatietechnieken helpen Robert Bosch de vraag van de markt naar zijn ruitenwissers te volgen De N.V. Robert Bosch Production wil een flexibeler productie van zijn ruitenwissers, door met kleinere productiereeksen te starten. In samenwerking met het WTCM beschrijft zijn ontwerpteam het dynamisch gedrag van het concept dat gekozen werd voor de nieuwe lijn in een simulatiemodel. Op die manier kan de evolutie in de tijd van de belasting, de wachttijden en de leeglooptijden van de werkstations en de operators worden geobserveerd en becijferd. In het oorspronkelijke concept beperkt de laatste zone, de zone van de verpakking, de "throughput" (= het aantal geproduceerde stukken per uur) van een reeks stukken. Daarom wenst men de kennis over het dynamische gedrag van deze zone te vergroten om de knelpunten op te heffen.
WTCM begeleidde AMD bij de keuze van het globale concept en bij de evaluatie van alternatieve oplossingen op het gebied van de aandrijving, sturing en software. Hieruit volgde een machine die dermate modulair opgebouwd kan worden, dat de klant van AMD, de blokhuttenbouwer, zelf kan bepalen welke automatische instellingen en welke bewer-
Voor de onderneming betekent elke verhoging van de productiviteit dankzij een betere verdeling van de dynamische belasting tussen de operators, bij een constant volume, een mogelijkheid om de flexibiliteit te verbeteren. Het eindconcept vertoont een potentiële productiviteitsverhoging van 22 % ten opzichte van het oorspronkelijke concept.
Grada International verbetert de afstemming van haar producten op de wensen van de markt Als producent van allerhande luchtroosters en aanverwante producten voor luchtkanalen en airconditioning, is Grada een groeiende speler op de markt. Om de positie van haar producten op de verschillende marktsegmenten te evalueren, heeft ze een studie uitgevoerd naar marktaandeel en competitiviteit. Op basis daarvan heeft ze prioritaire acties geselecteerd om voor een aantal producten die positie te verbeteren. Enkele van de basiselementen van de Grada-filosofie zijn een zeer korte levertermijn en een volledigheid van het productengamma. Uiteraard is ook de prijs van wezenlijk belang, naast de flexibiliteit van bestellen. Om tot een nog betere dienstverlening naar de klanten toe te komen, en om de eigen competitiviteit en omzet te verbeteren, heeft de directie beslist een evaluatie te doen van de huidige portfolio aan producten in samenwerking met WTCM.
Keuzematrix productgroepen Activiteiten portefeuille
34
Activiteiten portefeuille
ORGANISEREN
Aantrekkingskracht
Aantrekkingskracht
Aantrekkingskracht
Activiteiten portefeuille
Marktattractiviteit
ORGANISEREN
De techniek voor de verdeling van de belasting tussen de operators is geïnspireerd op een ‘lean manufacturing’ techniek, ook wel ‘chaku-chaku’ genoemd. Deze bekijkt de doorstroming van de operators van werkstation naar werkstation. In het oorspronkelijke concept volgt elke operator zijn product doorheen de hele verpakkingslijn. Er is geen enkele bufferzone voorzien tussen de werkstations. Er wordt naar de volgende elementen gekeken. Hoelang moet een operator wachten voordat hij kan verderwerken met het stuk waarmee hij bezig is? Heeft deze wachttijd een negatief effect op de algemene "throughput" van de lijn? Is er tussen de werkstations een bufferruimte nodig om het stuk neer te leggen? Zou het niet beter zijn bepaalde operators vast toe te wijzen aan een werkstation, terwijl andere blijven doorstromen? Wat is het effect van een reorganisatie van het werk (andere cyclustijd) op één of ander werkstation?
Concurrentiële positie
Concurrentiële positie
Concurrentiële positie
Competitieve sterkte De eerste stap in de analyse van de marktpositie is om de productgroepen te bekijken in functie van de attractiviteit van haar markt en in functie van haar competitiviteit. De scores op de verschillende criteria bepalen de positie van elke productgroep.
35
ORGANISEREN
De invoering van deze methodologie onder begeleiding van WTCM en de stapsgewijze implementatie van de aanbevelingen die daaruit voortvloeien, zullen Grada zeker helpen om haar aanbod nog te verbeteren en haar positie op de markt te versterken.
Een eerste actie is de reorganisatie van het departement productontwikkeling. De efficiëntie kan hier verhogen door één persoon aan te stellen die het hele traject, vanaf het prilste idee tot de fase net voor productie, continu begeleidt. Deze persoon kan veel sneller op de bal spelen en problemen rond communicatie, tussentijdse evaluatie van het proces, … opvangen en in goede banen leiden. RF-Technologies omschrijft het project als volgt “De uitgewerkte procedure van het PO-proces heeft ondertussen al zeer goed gescoord wanneer ze moest voorgelegd worden bij externe audits en ook wanneer ze op de agenda stond bij opleidingen/voorstellingen van onze firma aan klanten. Bij dat laatste was het de bedoeling om een aantal sterke punten van onze firma in de etalage te plaatsen en dat is heel goed gelukt.” In de rand heeft de directie tenslotte ook beslist om prototypes door toeleveranciers te laten aanleveren. Op die manier kunnen de capaciteiten van de productontwikkelingsafdeling optimaal benut worden en vemindert de totale kost ervan.
ORGANISEREN
De acties die RF-Technologies intussen heeft opgestart, tonen in elk geval reeds een behoorlijke versnelling in het totale traject van hun productontwikkeling.
RF-Technologies stelt actieplan op om productontwikkeling te verbeteren RF-Technologies is een fabrikant van brandwerende doorvoeringen voor technische installaties en ontrokingskleppen en –deurtjes. De huidige markt van deze producten dwingt hen steeds sneller nieuwe producten te ontwikkelen, die telkens moeten voldoen aan de normen van de landen waarvoor de producten bestemd zijn. 36
S TAT U TA I R E O R G A N E N Leden van de Algemene Raad van het WTCM
LID AANGEWEZEN DOOR HET VBO
LEDEN AANGEWEZEN DOOR AGORIA
Paul Soete, Gedelegeerd Bestuurder, Agoria, Brussel
Voorzitter:
Patrick Steverlynck, General Affairs Manager, Picanol NV, Ieper Vice-Voorzitter: Paul Soete, Gedelegeerd Bestuurder, Agoria, Brussel
LEDEN AANGEWEZEN DOOR DE WERKNEMERSORGANISATIES
Door het Algemeen Belgisch Vakverbond - ABVV Willy Boghe, General Manager, Balzers NV, Sint-Truiden Georges Campioli, Directeur-generaal, Agoria Wallonie, Brussel Pol Collart, Managing Director RSO, Alstom Belgium Transport SA, Marcinelle (Charleroi) Bill Collin, Gedelegeerd Bestuurder, Amos SA, Angleur (Liège) Jean-Paul Demaerel, Head of Department, Umicore Research, Brussel Wilson De Pril, Directeur-generaal, Agoria Vlaanderen, Brussel Marc de Sauvage, General Manager, Bekaert NV, Ingelmunster Luc Desimpelaere, Manager New Technologies, Barco NV, Kortrijk Arno De Taeye, VP General Manager Hardside, Samsonite Europe NV, Oudenaarde Geert Heyse, VP R&D en Operations Europe DYMO, Esselte BVBA, Sint-Niklaas François Macq, Gedelegeerd Bestuurder, Macq Electronique NV, Brussel Christian Marville, Technical Manager, R-Tech SA, Liège Georges Micheels, Directeur R&D en Industrialisatie, Herstal SA, Herstal Dominique Michel, Secretaris-generaal, Agoria Brussel, Brussel Dirk Naessens, Algemeen Directeur Technologie, LVD Company NV, Gullegem (Wevelgem) Geert Pauwels, Technisch Directeur, Niko NV, Sint-Niklaas Jozef Schools, Assistent van de Algemene Directie, Van Hool NV, Koningshooikt (Lier) Herman Van der Auweraer, R&D Manager, LMS International NV, Heverlee (Leuven) Michel Van der Linden, Eurofab Manager Director, Caterpillar Belgium SA, Gosselies (Charleroi) Thierry Van Landegem, Director Centrale Research, Alcatel Bell NV, Antwerpen Paul Verhaert, Gedelegeerd Bestuurder, Verhaert Design & Development NV, Kruibeke
Marc Lenders, Kabinetschef van de Voorzitter van de Centrale der Metaalbewerkers van België, Brussel Michel Maton, Secretaris-generaal van de Centrale der Metaalbewerkers van België, Brussel
Door het Algemeen Christelijk Vakverbond - ACV Tony Janssen, Voorzitter van de Christelijke Centrale der Metaalbewerkers van België, Brussel Bernard Wilmotte, Studiedienst aan de Christelijke Centrale der Metaalbewerkers van België, Brussel
LEDEN GECOÖPTEERD DOOR DE INDUSTRIE Jean-Luc Bozet, Professor aan de Université de Liège, Liège Patrick De Baets, Professor aan de UG, Gent Michel Morant, Directeur Interface Entreprises aan de Université de Liège, Liège Hendrik Van Brussel, Professor aan de K.U.Leuven, Heverlee (Leuven)
ORGANEN
Grada heeft hieruit enkele lessen getrokken. Zo is er voor intern gebruik een verbeterde indeling in productgroepen gemaakt. Dit geeft een duidelijk inzicht in de bijdrage van elke productgroep in de totale omzet en winst van het bedrijf. Op basis hiervan kan men veel gerichter ingrijpen op het waardecreatieproces om de rentabiliteit zo hoog mogelijk te houden.
Intuïtief dachten de medewerkers van RF-Technologies dat het invoeren van een CAD-systeem in de productontwikkeling (PO) de oplossing voor het probleem zou zijn. De door WTCM uitgevoerde studie bracht ook andere factoren aan het licht die voor optimalisatie in aanmerking kwamen. Los van de vraag naar het CAD-systeem, heeft de analyse van de werking van de productontwikkelingsafdeling een aantal acties opgeleverd die het proces van productontwikkeling moeten versnellen en kwalitatief verbeteren.
LEDEN AANGEWEZEN DOOR DE OVERHEID Georges Allo, Wetenschappelijk Adviseur, FOD Economie, KMO, Middenstand en Energie, Brussel Bernard De Potter, Directeur Innovatiestimulering, IWT, Brussel André P. Dewint, Eerstaanwezend Ingenieur, Hoofd van Dienst, Ministerie van het Brussels Hoofdstedelijk Gewest, Dienst Onderzoek en Innovatie, Brussel Eric Sleeckx, Wetenschappelijk Adviseur, IWT, Brussel Pierre Villers, wnd. Inspecteur-generaal, Ministerie van het Waals Gewest, DGTRE, Jambes (Namur)
STATUTAIRE
De aangeduide resultaten op een grafiek leren snel welke producten minder goed scoren, welke voor verbetering vatbaar zijn en welke enkel verbeterd kunnen worden op het gebied van omzet. Vervolgens is het belangrijk na te gaan welke acties kunnen leiden tot die verbetering.
37
STATUTAIRE
ORGANEN
Leden van de Raad van Bestuur van het WTCM Voorzitter:
Patrick Steverlynck, General Affairs Manager, Picanol NV, Ieper Vice-Voorzitter: Paul Soete, Gedelegeerd Bestuurder, Agoria, Brussel
An Van de Vel, Adjunct-directeur, Agoria Vlaanderen, Brussel Jan Vercammen, Vice President Innovation, Egemin NV, Zwijndrecht
Leden van de Directieraad CRIF Wallonie Leden Georges Allo, Wetenschappelijk Adviseur, FOD Economie, KMO, Middenstand en Energie, Brussel Georges Campioli, Directeur-generaal, Agoria Wallonie, Brussel Wilson De Pril, Directeur-generaal, Agoria Vlaanderen, Brussel Marc de Sauvage, General Manager, Bekaert NV, Ingelmunster Luc Desimpelaere, Manager New Technologies, Barco NV, Kortrijk Tony Janssen, Voorzitter van de Christelijke Centrale der Metaalbewerkers van België, Brussel Georges Micheels, Directeur R&D en Industrialisatie, Herstal SA, Herstal Dominique Michel, Secretaris-generaal, Agoria Brussel, Brussel Thierry Van Landegem, Director Centrale Research, Alcatel Bell NV, Antwerpen
Leden van de Directieraad WTCM Vlaanderen Luc Desimpelaere, Manager New Technologies, Barco NV, Kortrijk Vice-Voorzitter: Chris Van Bellegem, Algemeen Directeur, Etap NV, Malle
ORGANEN
Voorzitter:
STATUTAIRE
Leden Marc Delepierre, Directeur Technologie, Michel Van de Wiele NV, Marke (Kortrijk) Bernard De Potter, Directeur Innovatiestimulering, IWT, Brussel Marc de Sauvage, General Manager, Bekaert NV, Ingelmunster Arno De Taeye, VP General Manager Hardside, Samsonite Europe NV, Oudenaarde Louis Hoeben, Plant Director, Sylvania-lighting, Tienen Jan Leuridan, Executive Vice-President and CTO, LMS International NV, Heverlee (Leuven) Kristof Roelstraete, R&D Champion, Picanol NV, Ieper Erik Taeymans, Directeur-Technical, I.V., Van Hool NV, Koningshooikt (Lier) Guido Van Den Berghe, Manager Industrial Development, Asco Industries NV, Zaventem
38
Voorzitter:
Michel Foucart, Voorzitter Gedelegeerd Bestuurder, Technord Automation SA, Tournai
Leden Jean-Paul Appelman, Engine & Components Planning Manager, Caterpillar Belgium SA, Gosselies (Charleroi) Michel Bilocq, Directeur Bevoorrading en Logistiek, Sonaca SA, Gosselies (Charleroi) Georges Campioli, Directeur-generaal, Agoria Wallonie, Brussel Bill Collin, Gedelegeerd Bestuurder, Amos SA, Angleur (Liège) Patrick Graas, Directeur Onderzoek & Ontwikkeling, Valeo Vision Belgique SA, Meslin-l'Evêque (Ath) Pierre Guillaume, Technisch Directeur, Techspace Aero SA, Milmort (Herstal) Yves Jongen, Gedelegeerd Bestuurder Chief Research Officer, Ion Beam Applications SA, Louvain-laNeuve (Ottignies-Louvain-la-Neuve) Georges Micheels, Directeur R&D en Industrialisatie, Herstal SA, Herstal Christian Vandecasserie, Gedelegeerd Bestuurder, Aseptic Technologies SA, Isnes (Gembloux) Pierre Villers, wnd. Inspecteur-generaal, Ministerie van het Waals Gewest, DGTRE, Jambes (Namur)
Leden van de Directieraad WTCM Brussel Directieraad Agoria Brussel vervult de functie.
WTCM-CRIF Jos Pinte Diamant Building A. Reyerslaan 80 B - 1030 Brussel Tel. +32 2 706 79 44 Fax +32 2 706 81 09 Algemene directie Ledenadministratie
WTCM Brussel Jeroen Deleu A. Reyerslaan 80 B - 1030 Brussel Tel. +32 2 706 79 44 Fax +32 2 706 81 09 Regionale directie Technologisch domein: Software Engineering
WTCM Vlaanderen Herman Derache Campus Arenberg Celestijnenlaan 300 C B - 3001 Heverlee Tel. +32 16 32 25 91 Fax +32 16 32 29 84
Andere Vlaamse vestigingen:
Diepenbeek Wetenschapspark 3 B - 3590 Diepenbeek Tel. +32 11 21 39 03 Fax +32 11 26 08 59 Wetenschapspark 9 B - 3590 Diepenbeek Tel. +32 11 85 91 85 Fax +32 11 22 92 90
Gent Campus Ardoyen Technologiepark 915 B - 9052 Zwijnaarde Tel. +32 9 264 56 89 Fax +32 9 264 58 48
Antwerpen c/o Agoria Antwerpen-Limburg Filip Williotstraat 9 B - 2600 Antwerpen - Berchem Tel. +32 3 280 47 69 Fax +32 3 280 46 11
Regionale directie Administratie - Boekhouding Technologische domeinen: Technologie en innovatie in bedrijfsprocessen Verwerking van materialen Mechatronica
CRIF Wallonie Guy Fryns LIEGE science park Rue du Bois St.-Jean 12 B - 4102 Seraing Tel. +32 4 361 87 00 Fax +32 4 361 87 02 Regionale directie Technologische domeinen: Engineering van materialen Rapid manufacturing Smart processes
Andere Waalse vestiging:
Charleroi Avenue Georges Lemaître 22 B - 6041 Gosselies Tel. +32 71 25 03 21 Fax +32 71 25 03 98
Algemene informatie:
[email protected] Tel. +32 2 706 81 00 Website: www.wtcm.be
