2
15 maart 12 april 2013
Duizend verkopen in een jaar
Leapfrog komt voor zomer met professionele versie succesvolle 3D-printer
Röntgendiffractie
Analysesysteem Panalytical scant met tienduizendste graad door spectrum
Dutch Space test uitklapbare zonnecellen met multibody dynamics
COLUMN
Driedimensionale frutsels
A
Joost Backus is redacteur bij Mechatronica&Machinebouw.
dditive manufacturing (AM), populair 3D printen, staat inmiddels op het topje van de hypecurve. Tot nu toe was het oude vertrouwde subtractive manufacturing de belangrijkste productietechnologie. Je neemt een brok materiaal en zaagt, schaaft, draait, freest, kottert, boort, slijpt en schuurt er net zo lang aan tot het gewenste halffabricaat ontstaat. Bij AM start je met niets en bouw je onderdelen op uit flinterdunne laagjes of bolletjes. In de hobbysfeer slaat AM aan om allerlei frutsels te maken. Dit bevleugelt de – mag ik dat zeggen – technisch minder begaafde visionaire goeroetypes met een hang naar boude uitspraken. 3D printen als een ontwikkeling bigger than the web waarbij we allemaal makers worden en via een rip-mod-make-adagio zelf zaken realiseren en produceren. Andere glazenbollenlezers zien al een renaissance van de maakindustrie op basis van 3D printen. In Flux, het magazine van het Rathenau-instituut, voorspelt futuroloog Wim de Ridder recentelijk zelfs het ‘einde van de gevestigde namen in de productie’. Hij geeft aan dat er een soort doehetzelfeconomie komt. Volgens De Ridder is de toon gezet want bij Bijenkorf kun je al je eigen printertje kopen: ‘Voor 1000 euro heb je er al een.’ Tja, dat vind ik nu echt allemaal je reinste kletspraat. Ga maar eens aan de slag met een hobbymachientje: leuk speelgoed, maar je kunt er bijna niks mee. Zelfs als we op het professionele vlak kijken, blijft het nog behelpen. De materialen voor AM zijn beperkt. Kun je bij traditionele productie uit een schier eindeloze lijst legeringen en materialen kiezen, bij AM zijn de mogelijkheden zeer beperkt. AM gaat ook tergend langzaam, flintertje voor flintertje, terwijl je tegenwoordig bijna dood schrikt van het verspanend vermogen van een fatsoenlijk bewerkingscentrumpje. Die koffiedikkijkers schijnen helemaal er aan voorbij te gaan dat een halffabricaat nog geen product is. Al die zooi die nu uit de 3D-printers komt, bestaat uit één materiaal. Een compleet product is echter meestal opgebouwd uit vele materialen, onderdelen en functionele modules. Een beetje een intelligent product printen uit verschillende materialen is op dit moment nog totale toekomstmuziek. Hoe stel je je dan het ‘einde van de gevestigde producenten’ voor?
Natuurlijk zijn er plekken waar AM prachtig functioneert. Traditionele productie gaat vaak uit van cirkels (draaien, boren) of vlakken (frezen, slijpen). Een vrije natuurlijke vorm is op deze manier vet moeilijk te realiseren. Voor 3D printen is het echter een fluitje van een cent. Afgebroken tand of gebroken bot, daarvoor is makkelijk een gepersonaliseerd reserveonderdeel te printen. Voor verschillende niches zal AM best kunnen uitgroeien tot een belangrijke technologie, dat ben ik helemaal met de goeroes eens. In Nederland zouden we er dus goed aan doen flink in te zetten op deze technologie. Nu mooie niches benutten, ervaring opdoen en het gebruik van AM en de ontwikkeling van AM-machines een zet geven. Dat zou mooi zijn. TNO, Mutracx of Océ zouden prachtige verdere ontwikkelingen kunnen inzetten. Nederland heeft nu de kans om een startupontwikkeling rondom AMtechnologie in te zetten die mogelijk nog eens uitgroeit tot een marktleider zoals ASML. Maar dat is hard werk en kost veel innovatie-inspanning. Wil de bv Nederland zoiets nog wel met al die praat over besparen? Het zou mooi zijn als de heren futurologen hun breinkracht eens zouden inzetten om na te denken hoe we de AM-inzet en AM-systeemontwikkeling een schop kunnen geven, nu en hier. Dat lijkt me zinniger dan allerlei hypeïge soundbytes zonder veel achtergrond de wereld in slingeren.
Leuk speelgoed, maar je kunt er bijna niks mee
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
3
2
11
Nieuws
Delftse start-up verkoopt duizendste 3D-printer
Een jaar geleden zag het bedrijf het levenslicht maar toch heeft Leapfrog al ruim duizend machines verkocht. De spinoff van de TU Delft ziet zijn 3D-printers de deur uit vliegen.
Word ook abonnee Mechatronica&Machinebouw is hét magazine voor de machine- en systeembouw in Nederland en België. In dit vakblad staan nieuws, trends en achtergronden over mechatronische systemen en machinebouw centraal. Wilt u ook niets missen op dit gebied? Dan mag een abonnement op het blad Mechatronica&Machinebouw en/of de nieuwsbrief niet ontbreken. Voor meer informatie en aanmelden gaat u naar www.mechatronicamachinebouw.nl/abonneren.
4
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7
17
Nieuws
Röntgenbron en detector draaien met nanoprecisie rond sample
De Empyrean is een bestseller in Panalyticals productcatalogus voor röntgendiffractie. Het systeem scant met stapjes van tienduizendste graden door het diffractiespectrum.
INHOUD
25
Thema
Dutch Space test uitklapbare zonnecellen met multibody dynamics
Tijdens de start krijgen zonnepanelen van satellieten het flink voor de kiezen. Met simulaties test Dutch Space al op aarde uitvoerig of ze de lancering zullen overleven en in de ruimte goed uitklappen.
OPINIE 3
Driedimensionale frutsels - Joost Backus
15 Hoe bepaal ik wat belangrijk is? - Jaco Friedrich 21 Pneumatiek, technica non grata? - Thomas Pehrson
NIEUWS 9
Kort nieuws
11 Delftse start-up verkoopt duizendste 3D-printer 17 Röntgenbron en detector draaien met nanoprecisie rond sample
THEMA TOOLING 25 Dutch Space test uitklapbare zonnecellen met multibody dynamics 28 FMTC ontwikkelt first time right-designmethode voor efficiënte aandrijflijnen 33 Ontwerper moet meer feeling houden met productie 38 OPW Europe ontdekt de voordelen van PLM 40 Solidworks blijft bij vertrouwde kernel maar diversificeert wel
IN BEELD 42 Inhoud telt bij batterijsorteerder Sortbat
FOCUS 46 De industriële verpakking als maatpak 48 Productnieuws
43
EN VERDER In beeld
Inhoud telt bij batterijsorteerder Sortbat
Sortbat in Tienen scheidt jaarlijks zo’n 2,4 miljoen kilo ingezamelde batterijen. Met verschillende trucjes krijgt het razendsnel boven water wat de chemische samenstelling is.
6
Foto: MI-Partners
50 Agenda 54 Fedactueel 58 Kompas 59 Colofon
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
5
Op initiatief van NFM, een Franse ontwikkelaar van tunnelboormachines, hebben 21 industriepartners, R&D-instellingen en mkb’ers zich verenigd binnen het Europese Zevende Kaderproject Nettun (New Technologies for Tunnelling and Underground Works). Gedurende een periode van 4,5 jaar gaan de partijen de wetenschappelijke en technische uitdagingen in de tunnelboortechnologie te lijf. Tot de deelnemers behoren het Eindhovense MIPartners en de TU Delft. De Nederlandse inbreng is gebaseerd op de seismische vibrator die MI-Partners en de TU Delft eerder ontwikkelden voor onder meer de exploratie van olie- en gasreserves. Een shaker schiet een sweep de grond in, waarna een combinatie van geofoonsensoren op de shaker en op de grond de weerkaatsingen registreert. Dat levert een boel informatie op over de bodemsamenstelling. Het principe is ook geschikt om een tunnelboor te vertellen hoe de grond en het gesteente voor de kop eruitziet. Het idee is om zo’n scan te maken elke keer als de boor stilstaat. Dat gebeurt om de anderhalve meter als er betonplaten tegen de tunnelwand worden geplaatst. Rob Jenneskens van MI-Partners verwacht dat het uiteindelijke systeem zal bestaan uit één seismische vibrator en twintig sensoren. Door de kop stapjes van twintig graden te laten maken, ontstaat er een compleet beeld. Zo heeft de boor onverwachte rotsblokken, funderingen en holtes op tijd in de gaten zodat hij tijdig vaart kan minderen of kan stoppen. MI-Partners en de TU Delft moeten diverse technische hindernissen nemen. De vibrator moet een sweep kunnen maken van 5 tot 500 Hz, waarbij de vibrator en de geofoonsensoren dynamisch ontkoppeld moeten zijn van de boorinstallatie. De gevoelige mechanica van de vibrator en de sensoren moet beschermd zijn tegen water, modder en rondvliegende rotsblokken maar wel gevoelig genoeg zijn om de trillingen af te geven en op te vangen. Daarnaast is het oorspronkelijke systeem nu horizontaal in plaats van verticaal geplaatst. Dat betekent dat de zwaartekracht anders aan de vibrator trekt. Omdat de kop gaat draaien, komt die zwaartekracht bovendien steeds uit een andere richting. MI-Partners en de TU Delft gaan de komende tijd werken aan oplossingen.
6
MECHATRONICA 2
MECHATRONICA 2
7
Exhibition and Conference on Electronics and Chip Design Sponsor
Wednesday 12 June 2013 1931 Congrescentrum Brabanthallen ’s-Hertogenbosch, the Netherlands
Bits&Chips Hardware Conference 2013 On 12 June 2013 Techwatch Events will organise the sixth edition of the Bits&Chips Hardware Conference, the event that traditionally attracts the best and the brightest from the Benelux high-tech electronics sector. There is business to be done at Bits&Chips Hardware Conference and expertise to be shared, so register now as an exhibitor or sponsor. Visit the website for more information.
Reserve your stand now Visit www.hardwareconference.nl/en for more information
www.hardwareconference.nl/en BCHC13 Partners
KORT NIEUWS
Micromanipulatie
Bosch tweede koper piëzoproductiemachine Solmates In december kondigde Solmates zijn eerste klant aan en deze maand kon het daar al een tweede klant aan toevoegen: Robert Bosch. Rond de zomer zal de UT-spin-off zijn Piezoflare 1200 leveren aan de Research and Advance Engineering-tak van het Duitse bedrijf. Solmates-CEO Arjen Janssens is blij met de tweede deal in korte tijd. ‘Vooral omdat deze order komt van een wereldmarktleider in Mems-productie. Het toont aan dat er in de industrie interesse is voor onze depositietechnologie.’ De Piezoflare 1200 is een machine om computerchips met flexibele lagen te produceren. Met een elektrische spanning kun je zo’n dunne piëzolaag laten bewegen. Dit resulteert bijvoorbeeld in microspiegels, kleine vloeistofpompen of miniatuurschakelaars. AP
Vliegtuigbouw
Lithografie
EUV-bronvermogen bereikt virtuele 80 watt ASML en Cymer hebben op de SPIE Advanced Lithography-conferentie in San Jose een update gegeven over hun EUVinspanningen. De partners wisten zes uur lang zeer stabiel 40 watt EUV-licht op een wafer te schijnen in een NXE:3100preproductiescanner en een uur lang een iets minder stabiele 55 watt. Nog maar anderhalve maand geleden stond het record op zes keer een uur lang 40 watt. Omdat in de NXE:3300-productiemachine minder licht verloren gaat, heeft EUVlithografie nu ongeveer 80 watt betekenisvol vermogen bereikt, zeggen Cymer en ASML. Het doel is 105 watt in 2014, al is elke watt meer meegenomen. PvG
Printindustrie
Mutracx harkt zes miljoen Grote order voor Dutch Aero bij General Electric financiering binnen
De komende tien jaar mag Dutch Aero onderdelen voor de vliegtuigmotoren van General Electric maken. Dat meldt Eindhovens Dagblad. De waarde van het contract ligt tussen de 61 en 67 miljoen euro, afhankelijk van wat het Eindhovense bedrijf precies aflevert. Dutch Aero mag niet in detail uit de doeken doen wat het de komende jaren precies produceert voor General Electric. De onderdelen zijn bestemd voor F16-motoren en vallen onder militaire geheimhouding. Voor Dutch Aero komt de opdracht als geroepen. De laatste jaren was het bepaald geen vetpot voor de spin-out van Philips Machinefabrieken. Vorig jaar greep Dutch Aero nog naast een grote order voor de JSF waardoor het personeelsbestand met elf medewerkers kromp tot 65 man. AP
PCB-jetspin-off Mutracx heeft zes miljoen euro aan nieuw kapitaal vergaard. De investeringsronde wordt geleid door de bestaande kapitaalschieters Bra-
Food
Hasseltse machinebouwer Visys in Amerikaanse handen Key Technology en Visys hebben hun krachten gebundeld. Het Amerikaanse bedrijf betaalt naar verluid zo’n 21 miljoen dollar voor Visys, een ontwikkelaar van optische sorteermachines voor voedselproducenten en afvalverwerkers. De assortimenten van Key en Visys vullen elkaar mooi aan. De Belgen zijn gespecialiseerd in sorteersystemen die via een goot of glijbaan worden gevoed. De Amerikanen maken vergelijkbare oplossingen die werken met een lopende band. Het in 2004 opgerichte Visys gebruikt geavanceerde lasertechnologie en hyperspectrale sorteermechanismen terwijl Key inzet op sorteren met een combinatie van camera en laser. De Hasseltse systemen vinden hun toepassing vooral in de markt voor voedselverwerking. AP
bantse Ontwikkelingsmaatschappij, Simal, Sioux en het Mutracx-management. Nieuw is de inbreng van een investeringsconsortium onder leiding van Nausicaa Ventures. Dat meldt nieuwssite Evertiq. ‘Deze investering maakt het mogelijk dat we onze kansen kunnen verzilveren en dat we Lunaris kunnen positioneren als ’s werelds eerste echte digitale oplossing voor de PCB-productie’, aldus Mutracx-directeur Henk Jan Zwiers. De Lunaris is een machine die de binnenlagen op een PCB kan jetten. Mutracx komt voort uit het Lunaris-project, dat Océ samen met Sioux en andere partners uitvoerde in zijn Inkjet Application Centre (IAC) op de High Tech Campus. AP
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
9
Ontelbaar veel applicaties, één platform Maak kennis met de meest complete systeemontwerpomgeving
NI LabVIEW is de enige complete ontwikkelomgeving met de beste hardwareintegratie en compatibiliteit waarmee u elke meet- en testapplicatie met vertrouwen kunt realiseren. LabVIEW staat centraal in de grafische systeemontwerpmethode. Met deze methode wordt u niet langer beperkt in uw mogelijkheden en ontwikkelt u uw systeem sneller door de combinatie van een open platform van productieve software en herconfigureerbare hardware.
>> Realiseer uw systemen sneller. Bezoek ni.com/labview-platform
0348 433 466 National Instruments Netherlands BV ■ Pompmolenlaan 10 ■ Postbus 124 ■ 3440 ACWoerden ■ Tel +31 348 433 466 ■ Fax +31 348 430 673 Chamber of Commerce ■ # 301 168 13 ■ Utrecht ©2013 National Instruments. Alle rechten voorbehouden. LabVIEW, National Instruments, NI, en ni.com zijn handelsmerken van National Instruments. Andere vermelde producten en firmanamen zijn handelsmerken of handelsnamen van hun respectievelijke bedrijven. 09248
De LabVIEW ontwerpsoftware biedt een ongeëvenaarde hardware-integratie en helpt u programmeren precies op de manier zoals u denkt: grafisch.
NIEUWS
Delftse start-up verkoopt duizendste 3D-printer Een jaar geleden zag het bedrijf pas het levenslicht maar toch heeft Leapfrog al ruim duizend machines verkocht. De spinoff van de TU Delft ziet zijn 3D-printers de deur uit vliegen. ‘Ze zijn bijna niet aan te slepen.’ Het bedrijf uit Alphen aan den Rijn richt zich op betaalbare systemen met een groot printvolume. Met de Creatr biedt het een semiprofessionele, kant-enklare oplossing. Later dit jaar verschijnt de Xeed, de professionelere en snellere opvolger. Alexander Pil
O
p de redactie van Mechatronica& Machinebouw komen regelmatig persberichten binnen van bedrijven die een mijlpaal hebben bereikt: het honderdste project is afgerond of de duizendste machine verkocht. Meestal ondernemen we geen actie omdat het te veel marketing is. In het geval van Leapfrog ligt de zaak anders. De spin-off van de TU Delft is pas sinds maart vorig jaar bezig en rondde in december al de kaap van duizend verkochte systemen. Dat doen weinig starters het bedrijf uit Alphen aan den Rijn na. Leapfrog ontwikkelt betaalbare 3Dprinters die een groot volume kunnen bestrijken. De Creatr kost slechts 1250 euro en heeft een printbereik van 23 cm breed, 27 cm lang en 22 cm hoog. ‘Dat zijn onze unique selling points’, aldus directeur en medeoprichter Mathijs Kossen. ‘We horen vaak van onze klanten dat ze ons kiezen omdat onze machines zo’n groot bouwvolume hebben.’ De strategie slaat aan. ‘Het is een chaos, het dendert om ons heen. We kunnen bijna niet snel genoeg produceren om aan de vraag te voldoen.’ Ondanks het succes van Leapfrog was het gat in de markt relatief eenvoudig te vinden. Kossen: ‘Tijdens mijn studie aan de TU Delft moest ik stage lopen. Via een medestudent kwam ik uit bij AV Flexologic, het bedrijf van diens vader. We gingen er aan de slag met de bouw van een 3D-printer. Er waren verschillende bouwpakketten op de markt waarmee je zelf een fragiele printer in elkaar kon zetten. We bestelden zo’n doos met onderdelen en kwamen al snel tot de conclusie dat er heel veel ruimte voor verbetering was. De meeste gebruikers van een 3D-printer zitten er namelijk helemaal niet op te wachten dat ze het apparaat helemaal zelf in elkaar moeten zetten. Dat is natuurlijk ook heel logisch; een gewone printer hoef je toch ook niet zelf te bouwen?’ Met de Creatr sprong Leapfrog in dat gat. ‘Het is een kant-en-klaar product’,
zegt Kossen. ‘Een plug-and-play machine die je zo uit de doos op je bureau zet en waarmee je gelijk aan de slag kunt. Dat slaat aan. Ze zijn niet aan te slepen. We zijn er inmiddels ook achter dat veel van onze knowhow zit in de opzet van een goede productielijn. Om te kunnen blijven leveren, moet dat soepel lopen. Als we de productietijden kunnen terugdringen, halen we daar heel veel uit want dan kunnen we meer verkopen.’ Via hun netwerk vonden de oprichters van Leapfrog een partij in Oost-Europa die de productie voor zijn rekening kon nemen. ‘Kijk, je wilt een low-cost machine aanbieden zodat je 3D-printen toegankelijk maakt voor een schappelijke prijs’, licht Kossen de keuze voor het lagelonenland toe. Naar een Nederlandse partner heeft het niet eens gekeken. ‘Hoe kun je het goedkoopst zo’n printer op de markt zetten? Daar gaat het om. Dat betekent aan
de ene kant verstandig inkopen en aan de andere kant verstandig assembleren.’ Eén keer in de twee weken rijdt er nu een vrachtwagen van de productiesite naar Nederland met honderdvijftig tot tweehonderd nieuwe printers. In Alphen aan den Rijn gebeuren de kwaliteitscontrole en de distributie. Kossen benadrukt het belang van een goede band met je leveranciers: ‘Als het lekker loopt, heb je ook wat voor elkaar over. Bij een spoedopdracht of een designwijziging stuit je dan niet gelijk op verzet. Het werkt veel fijner als je elkaar beter kent.’
Gehard glas
Het principe achter 3D-printing is redelijk simpel. De printkop – de extruder – smelt een binnenkomende plastic draad en deponeert dat materiaal op de grondplaat in de machine. Dat eerste laagje vormt de basis voor het volgende laagje. Zo stapelt
De Creatr van Leapfrog kost 1250 euro en heeft een printbereik van 23 cm breed, 27 cm lang en 22 cm hoog.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
11
Techwatch organises
3
rd
Edition
MODEL DRIVEN DEVELOPMENT DAYS Sponsor
Exhibitors
Claytex Services Infinite Simulation Systems Keonys MathWorks MetaCase MonkeyProof Solutions Reden Verum Software Technologies
Modeling a through-wall 450 mm vacuum-compatible wafer stage
A two-day seminar on model-driven development The conference will offer presentations on finite elements, multibody dynamics, multiphysics development methods as well as model-based software and system development and testing. Visit the event and learn about:
Testing satellite solar panels with multibody dynamics
Modeling for maintenance in a nuclear fusion reactor
24 AND 25
APRIL
2013 KLOKGEBOUW
REGISTER NOW
You can now register for the Model-Driven Development Days. Entrance to the exhibition and conference programme is free of charge when you register before 19 April 2013. www.hightech-events.nl/mdd
EINDHOVEN
The Netherlands www.hightech-events.nl/mdd
NIEUWS
de printer laag op laag totdat het object klaar is. Omdat de printkop vrij in het platte vlak kan bewegen, kan de ontwerper vrijwel ongelimiteerd zijn designs printen. De printkop in de Creatr glijdt over twee metalen assen van links naar rechts. De aansturing met een simpele tandriem ziet er houtje-touwtje uit. ‘Natuurlijk heb je betere oplossingen’, geeft Kossen toe, ‘maar dit werkt prima en het is goedkoop. Je kunt het ook makkelijk vervangen wanneer het is versleten. Twee schroefjes losdraaien en je kunt een andere tandriem plaatsen.’ De beweging van voor naar achter gaat op eenzelfde manier. Ondanks de eenvoudige constructie haalt de Creatr een positienauwkeurigheid van 0,05 millimeter. Dat is ruim voldoende als je bedenkt dat de laaghoogte en de breedte van de printbundel zo’n 0,15 millimeter is. De printkop blijft continu op dezelfde hoogte. De benodigde beweging in de zrichting realiseert Leapfrog door de grondplaat in stapjes omlaag te brengen. ‘We deden dat eerst langs een M8-schroefdraad maar dat werkte niet goed’, vertelt Kossen. ‘De nauwkeurigheid van de draad was niet optimaal waardoor het platform ging hobbelen.’ Nu zitten er in de Creatr dus drie kogelomloopspindels: twee voor en één midachter. De achterste wordt rechtstreeks aangedreven met een stappenmotor. Via een tandriem wordt die aandrijving overgebracht op de twee voorste spindels. ‘De grote truc is om de eerste laag van het object goed te deponeren’, weet Kossen. ‘Die wordt fijngedrukt tegen de grondplaat zodat het materiaal blijft plakken. De kop moet het plastic dus precies 0,1 millimeter boven dat plateau loslaten. En dat moet over het hele oppervlak, zowel linksvoor als rechtsachter. Je hebt dus een extreem egaal oppervlak nodig. We gebruiken gehard glas. Dat is heel stevig en vlak. Nadeel is dat het wel glad is, waardoor het materiaal niet goed blijft liggen. We lossen dat op met Voor de zomer lanceert Leapfrog de Xeed, de professionele, gebruikersvriendelijke opvolger van de Creatr die 2 cm3 per minuut print.
Het meest ingewikkelde onderdeel van de 3D-printer is de extruder, die plastic draad omsmelt tot printbaar materiaal en op de goede plek deponeert. Leapfrog heeft ook een Creatrmodel op de markt met twee extruderkoppen.
een plastic folie dat we op de glasplaat plakken zodat het beter hecht. Om het proces nog verder te verbeteren, verwarmen we de glasplaat tot ongeveer tachtig graden. Als de eerste laag eenmaal goed ligt, is het verder een koud kunstje.’ Wat is technisch gezien het meest lastige onderdeel? ‘De extruder’, antwoordt Kossen direct. ‘Het materiaal komt koud binnen. Het motortje dat de draad naar binnen trekt, duwt het langs een verwarmingselement en door de nozzle weer naar buiten. Dat moet niet te snel gaan omdat de draad dan nog niet voldoende is gesmolten. Maar het moet ook niet te langzaam gaan omdat het plastic dan te zacht wordt om netjes te printen.’ Proefondervindelijk heeft Leapfrog vastgesteld wat de goede motorsnelheid is. ‘Na een paar iteratieslagen hadden we het gevonden’, zegt Kossen. ‘We hebben geen uitgebreide simulaties gedaan. Volgens mij is dat ook niet nodig bij deze nauwkeurigheden. Wel zijn we op zoek naar een stagiair van de TU Delft om de extruder eens wat wetenschappelijker te benaderen. We doen het nu met een wieltje en een lagertje. Dat werkt prima, maar het kan altijd beter. Op welke manieren zouden we het efficiënter kunnen doen? Daar zit voor ons bedrijf de ontwikkeling.’
Snuffelstage
Oorspronkelijk had Leapfrog het plan om gelijk verschillende 3D-printers op de markt te brengen. Met de Creatr mikt het op de semiprofessionele sector waar
het vooral draait om de prijs en de printgrootte. Op de planning stond ook een professionele, snellere en gebruiksvriendelijkere machine. Door het succes van de Creatr moest Leapfrog deze Xeed even op een laag pitje zetten maar inmiddels zit de ontwikkeling in de eindfase. ‘Met de Xeed spelen we meer in op bedrijven die de 3D-printer intensief willen gebruiken en die elke dag een ander model willen printen’, legt Kossen uit. ‘De Creatr is voor die bedrijven een beetje een snuffelstage; voor dat bedrag kunnen ze hun hoofd niet stoten maar ze kunnen wel kijken of het wat voor ze is. Als ze ermee verder willen, kunnen ze nu overstappen naar de Xeed. Die is nauwkeuriger, sneller en gebruikersvriendelijker.’ Alle houtje-touwtjeconstructies uit de Creatr hebben plaatsgemaakt voor meer robuuste oplossingen. Zo zijn de lineaire geleidingsassen vervangen door geulprofielen. Door die redesignslag haalt de Xeed een positienauwkeurigheid van 0,012 millimeter en print hij laagjes van 0,1 millimeter dik. Hij is bovendien vier keer zo snel als de Creatr: de Xeed print twee kubieke centimeter per minuut. Het apparaat gaat 5460 euro kosten. Verder heeft Leapfrog het printproces geautomatiseerd. Aan de Creatr moet je een laptop koppelen met de printbestanden erop. De Xeed heeft een ingebouwde computer met touchscreeninterface. De STL-files die je wilt printen, kun je nu bijvoorbeeld exporteren uit Solidworks en via draadloos internet verzenden naar de printer. Op het schermpje kun je dan eventueel de instellingen voor de opdracht selecteren. Wil je bijvoorbeeld snel printen, extra nauwkeurig of juist heel economisch? ‘Dat soort zaken is veel makkelijker in te stellen dan op de Creatr’, aldus Kossen. De komende maanden moet de Xeed op de markt verschijnen. Verwacht Kossen eenzelfde succes als bij de Creatr? ‘Natuurlijk zou ik er graag duizend per jaar verkopen maar het is een heel andere markt. Er is wel veel vraag naar: er zijn er al behoorlijk wat gereserveerd. We verwachten eind dit jaar op zo’n vijfentwintig Xeeds per maand te zitten.’
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
13
Van een estafette word je minder moe dan van een marathon
Ambitieuze doelen bereik je stap voor stap. Maar dat betekent niet dat je al die stappen ook zelf moet zetten. Als NTS-Group worden wij vaak ingeschakeld door toonaangevende machinebouwers (OEM’s) die zich graag op hun core business concentreren. Door op de juiste momenten het stokje aan ons over te dragen, kunnen zij met minder inspanning sneller innoveren. Wilt u ook recht op uw doel af? Wij maken graag een afspraak voor een nadere kennismaking. www.nts-group.nl De NTS-Group is een keten van bedrijven in Nederland, Tsjechië, Israël en China. Gespecialiseerd in het ontwikkelen en bouwen van opto-mechatronische systemen en modules.
Accelerating your business
OPINIE DE COMMUNICATIETRAINER
Hoe bepaal ik wat belangrijk is? Een managementconsultant vraagt:
In mijn werk heb ik te maken met meerdere projecten bij verschillende klanten. Die afwisseling maakt het werk boeiend, maar de stapel memo’s en rapporten groeit me intussen boven het hoofd. Als ik ’s avonds naar huis ga, heb ik door alle telefoontjes, mails en vergaderingen niet kunnen doen wat ik eigenlijk van plan was. Erg frustrerend en ik krijg steeds vaker commentaar omdat ik deadlines niet haal. Hoe schep ik orde in deze chaos? Jaco Friedrich is softskillstrainer bij The High Tech Institute.
[email protected]
De communicatietrainer antwoordt:
De theorie over prioriteiten stellen is simpel, maar het toepassen o zo lastig. Waarom? Omdat er veel factoren tegelijkertijd spelen die per persoon en per werkplek variëren en bovendien continu veranderen. Belangrijk zijn bijvoorbeeld de dynamiek van het werk, de mate waarin je kunt delegeren, het niveau van de mensen om je heen en natuurlijk ook hoe je zelf in elkaar zit. Persoonlijke neigingen die het je lastig kunnen maken, zijn perfectionisme (‘nooit af, want het moet 110 procent goed’), pleasen (‘als ik zeg dat ik het niet doe, vindt hij me niet meer aardig’), rampdenken (‘als ik een fout maak, gaat het vreselijk mis, dus stel ik uit’), enthousiasme (‘ik vind alles leuk, afmaken ben ik wat minder sterk in’) en hulpvaardigheid (‘ik help graag mensen, daardoor kom ik bijna niet aan mijn eigen werk toe’). Al deze persoonlijke factoren in combinatie met alle voortdurend veranderende omstandigheden maken dat je continu bewust en actief bezig moet zijn met prioriteiten stellen. Hoe pak je dat aan? In het kort even de theorie. De prioriteit van een taak wordt bepaald door de factor ‘belang’ en de factor ‘tijd’. Of iets belangrijk is, hangt vooral af van je kerntaak. Waar word je voor betaald? Stel dat je architect bent, dan is het werken aan de architectuur van een machine dus belangrijk. Het regelen van een vergadering of een berekening maken die misschien ook een engineer kan doen, is minder belangrijk. Vervolgens check je de urgentie. Moet het snel gebeuren of kan het blijven liggen? En hoe lang dan?
Op basis van deze twee criteria besluit je hoeveel tijd je besteedt aan een taak en wanneer. Is het belangrijk en urgent? Dan doe je het nu en goed. Is het belangrijk en niet urgent, dan kun je het werk inplannen of alvast een begin maken. Is het niet belangrijk, maar wel urgent? Laat iemand anders het werk doen of besteed er zelf zo min mogelijk tijd aan. Niet belangrijk en niet urgent? Negeren! Ga eens bij jezelf na: wat geeft het meeste druk, urgentie of belang? Juist, urgentie. We worden geleefd door de waan van de dag. We geven toe aan de druk. Iemand aan je bureau, een mailtje, alles vraagt nu aandacht. Een deel van die dingen moet je wel doen om de boel aan de praat te houden, maar een deel is zonde van je tijd. De tijd die je hierdoor verliest, kom je tekort bij het uitvoeren van de belangrijke taken, die hierdoor ook dringend worden. Prioriteiten stellen vraagt dus een actieve houding en regelmatig nee verkopen. Maar wel met een onderbouwing. De aanpak is als volgt. 1) Zet voor jezelf de allerbelangrijkste en zware taken die je echt moet doen op een rijtje. 2) Zorg dat je tijd vrijmaakt in je agenda om deze taken te doen en wees bereid dit bikkelhard te verdedigen. 3) Zorg dat je voldoende tijd overhoudt voor allerlei ‘tussendoordingen’ (gemiddeld dertig procent). 4) Wees bereid om te allen tijde je agenda en planning aan te passen indien noodzakelijk. Nog een laatste advies: maak een realistische planning en communiceer over wat je wel en niet kunt. Hierdoor word je een betrouwbare collega. De wereld zal niet gaan draaien volgens jouw agenda. Je zult continu flexibel moeten zijn, maar verlies daarbij je hoofddoelen nooit uit het oog.
Je moet continu bewust en actief bezig zijn met prioriteiten stellen
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
15
Advance your career in Mechatronics and Precision Technology
Want to work at the cutting-edge of mechatronics development in wide-ranging applications, industries and cultures? Want to work in multidisciplinary international teams alongside other experts who are eager to share their knowledge? Want end-to-end responsibility, plus genuine and visible appreciation for your success?
Philips at High-Tech Systems 2013
Elevate your career to the next level. Visit Philips on Stand C90/C95 at the High-Tech Systems 2013 International Conference and Exhibition on Mechatronics and Precision Technology - April 24-25, ‘Klokgebouw’, Eindhoven, The Netherlands (www.hightechsystems.nl). We’ll give you the challenges you need to make every day a rewarding experience and the resources you need to get things done. For immediate job vacancies, visit www.philips.com/careers
Join 120 years of innovation
NIEUWS
Panalytical zet nieuwe standaard in röntgendiffractie
Röntgenbron en detector draaien met nanoprecisie rond sample De machine is net drie jaar op de markt maar toch is de Empyrean al een bestseller in Panalyticals productcatalogus voor röntgendiffractie. Met geavanceerde mechatronica slaagt het Almelose bedrijf erin om met stapjes van tienduizendste graden door het diffractiespectrum te scannen. Alexander Pil
B
ij Panalytical denk je wellicht niet direct aan hightech mechatronica. De röntgenapparatuur die het Almelose bedrijf ontwikkelt en bouwt, is immers bedoeld voor materiaalanalyse. Daar komt het vooral aan op chemische en fysische kennis, zou je verwachten. Voor een belangrijk deel is dat ook zo, maar de metingen in Panalyticals machines halen alleen de gewenste nauwkeurigheid als het bedrijf de benodigde bewegingen extreem goed onder controle heeft. Röntgenfluorescentie (XRF) en röntgendiffractie (XRD) zijn de technieken waar het om draait in Almelo. XRF (zie kader) wordt vooral toegepast in de industriële procescontrole, bijvoorbeeld bij staalfabrikanten of cementleveranciers. Dat soort partijen wil weten hoe hun (eind)producten zijn samengesteld. Met XRD is het mogelijk de structuur van een sample te meten. Dat is vooral interessant in researchomgevingen zoals universiteiten en onderzoekslaboratoria of de farmaceutische industrie.
De business bij Panalytical is eerlijk verdeeld tussen XRF en XRD. Waar de Almeloërs in het XRF-segment meerdere ijzers in het vuur hebben, drijft de XRD-divisie sinds een paar jaar grotendeels op twee machines: de X’Pert Powder en vooral de Empyrean. Sinds de introductie van de Empyrean medio 2010 zijn er al een paar honderd van over de toonbank gegaan. Om de mechatronische eisen aan de röntgendiffractometers te kunnen begrijpen, is het handig om de middelbareschoolles over (röntgen)diffractie nog even te herhalen. Als röntgenlicht op een materiaal valt, kaatst een gedeelte terug op de lagen in het kristalrooster (zie Figuur 1). De totale teruggekaatste bundel is de som van alle reflecties aan die zogeheten diffractievlakken. Er treedt positieve interferentie op tussen die reflecties als het verschil in afgelegde weg gelijk is aan een geheel veelvoud van de golflengte. Oftewel – zoals de wet van Bragg het voorschrijft – als 2d sin θ = nλ, waarbij d de afstand is tussen de kristallagen, θ de
θ Figuur 1: Als röntgenlicht op een materiaal valt, kaatst een gedeelte terug op de lagen in het kristalrooster.
d
dsinθ
hoek van inval en λ de golflengte van het gebruikte licht. Alle materialen hebben een eigen kristalstructuur en dus een eigen karakteristieke d-waarde. Panalytical gebruikt een röntgenbron waarvan de golflengte bekend is. Door de hoeken met positieve interferentie op te meten, kan de laagafstand d nauwkeurig worden bepaald. Daarmee is dus het materiaal geïdentificeerd. Veelal gebeurt dat door de gevonden waardes te matchen met een database.
Ultieme meting
De Empyrean-configuratie bestaat uit drie hoofdelementen: de bron, het sample en de detector. In het grootste deel van de versies die Panalytical verkoopt, staat het sample stil en draaien de bron en de detector daaromheen, rond dezelfde as. ‘De meeste klanten kiezen inderdaad voor wat wij een theta-theta-configuratie noemen’, vertelt Eugene Reuvekamp, manager analytical instrumentation and methods bij Panalytical. ‘Helemaal als ze meten aan een poeder of een vloeistof. Dan moet het sample natuurlijk horizontaal blijven en mag het niet bewegen.’ Er zijn ook situaties waar het beter is om de bron stil te zetten. ‘Als je een nieuw materiaal wilt doormeten waarvan de kristalstructuur nog niet eerder is vastgelegd – en je het resultaat dus niet kunt matchen met een database – heb je een hogere nauwkeurigheid nodig’, legt Reuvekamp uit. ‘De röntgenbuis en alle randcomponenten die erbij horen, kunnen bij elkaar wel een kilo of tien wegen. Het is lastig om dat heel precies te bewegen, dus dan kies je ervoor om de bron stil te zet-
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
17
NIEUWS
ten. Om toch dezelfde bewegingen te maken, draait het sample mee, en de detector over de dubbele hoek.’ ‘Dat doe je alleen voor de ultieme meting. Voor de meeste toepassingen is de theta-theta-configuratie goed genoeg’, valt mechatronica-architect Gerco Otten bij. ‘Het gaat om de relatieve nauwkeurigheid, om de nauwkeurigheid binnen een bepaald werkgebied. Als je een piekje heel precies wilt doormeten, of twee piekjes die heel dicht bij elkaar liggen, heb je een veel hogere resolutie nodig dan wanneer je een scan wilt doen van het hele diffractiepatroon. Dat kan zo maar een factor tien tot honderd schelen.’
Het mechatronisch systeem van Empyrean is superstijf. Er mogen immers geen spelingen of vormfouten in de lagering zitten. Ook mag het niet al te duur zijn en zeker niet overdreven zwaar.
Superstijf
In alle gevallen zit de mechatronische uitdaging in het extreem synchroon laten lopen van de draaibewegingen. Er geldt immers dat de hoek van inval gelijk moet zijn aan de hoek van uitval. Een kleine afwijking en de detector kijkt net naast het interferentiepiekje en ziet niets. De Empyrean is zo nauwkeurig
dat hij reproduceerbaar stapjes van een tienduizendste graad kan maken. ‘Het voordeel is dat het geen hoogdynamisch systeem is’, benadrukt Otten. ‘Een basale scan mag best een paar minuten duren. En voor een supernauwkeurige meting kijkt niemand ervan op
Altran believes that the key challenges for Intelligent Systems are not only technology issues such as integration, security and safety but also usage and finding profitable business models. To better answer these challenges, Intelligent Systems / Altran expertise is provided by six global practices, which offer the building blocks for intelligent systems solutions. The six Global Practices (Systems Engineering, Software Engineering, Electronics, Safety, Security and Connectivity), encompassing 3000 engineers, are networked into global delivery centers enabling project implementation throughout Asia, Europe and North America. They are benefited from registrations such as ISO9001, ISO27001, EN9100 and CMMi ML3. Know more about Intelligent Systems / Altran on intelligent-systems.altran.com
18
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
als dat een paar uur duurt. De bewegingen zijn extreem traag maar wel heel constant en lineair.’ Reuvekamp vult aan: ‘Het is een heel ander ontwerpregime dan bijvoorbeeld bij ASML. De eisen aan de nauwkeurigheid zijn wel hoog, maar de snelheid is
Cern en Almelo
veel minder cruciaal. We proberen steeds de balans te vinden tussen performance, robuustheid en kosten.’ Panalytical vindt die balans door aan twee zaken extra aandacht te besteden: de mechanische constructie en het interne meetsysteem. ‘Een van de belangrijkste componenten is de lagering’, weet Reuvekamp. ‘De bron, het sample en de detector draaien alle drie concentrisch rond dezelfde as. De röntgenbuis hangt aan de buitenste arm, de detector aan middelste en het sample aan de binnenste. Dat gaat alleen goed als je alles superstijf ontwerpt. Er mogen natuurlijk geen spelingen of vormfouten in de lagering zitten. Ook mag het niet al te duur zijn en zeker niet overdreven zwaar. Het vroeg om een speciaal ontwerp en maakproces om dat goed te krijgen over het hele hoekbereik. Zoiets kun je niet inkopen, dat is ons eigen IP.’ Het tweede aandachtspunt is het meetsysteem. ‘We proberen zo dicht mogelijk bij de last te meten’, vertelt Otten. ‘Het voordeel is dat je dan het beste voor de fouten in het systeem kunt compenseren. Je weet dan immers goed wat er gebeurt en daarvoor kun je in de rest van de loop corrigeren. We meten rechtstreeks op de as, in de trommel.’
Even slikken
De aandrijving voor de servoassen ontwikkelt Panalytical zelf. ‘Dat doen we al jaren’, zegt Otten. ‘Voor de Empyrean hebben we een nieuwe generatie motion-controlelektronica opgezet. We werken met gedistribueerde nodes. Zo hebben we een controller die de twee bewegende assen van de goniometer kan aansturen: de detectoras en – afhankelijk van de configuratie – de sample-as of de bronas. Daarnaast hebben we een zeer compacte uitvoering die we gebruiken voor de aansturing van röntgenoptieken en samplestages. Oorspronkelijk was het de bedoeling om de controllers op te bergen in de mechanische unit. Dat is niet helemaal gelukt vanwege ruimtebeperkingen. Omdat synchronisatie van de verschillende bewegingen erg belangrijk is, is hiervoor in het gedistribueerde besturingsconcept een speciaal mechanisme ontwikkeld.’ Panalytical heeft heel bewust gekozen om de ontwikkeling van de aandrijfelektronica in eigen beheer te houden en het niet uit te besteden aan een gespecialiseerde partner. Reuvekamp geeft uitleg: ‘Toen we hier een paar jaar geleden mee begonnen, waren de commercieel
De Pixcel3D-detector in de Empyrean is het resultaat van Panalyticals deelname aan het Medipix2-project onder leiding van Cern. Meer dan zestien onderzoeksinstituten in de deeltjesfysica doen mee aan die samenwerking. Geavanceerde detectoren zoals voor het Atlas-project van Cern zijn zo complex geworden dat de ontwikkeling alleen mogelijk is door met meerdere partijen de krachten te bundelen. Panalytical is industrieel partner binnen Medipix2 en heeft zo de rechten verworven om de technologie commercieel in te zetten. De resolutie is op dit moment al zo nauwkeurig dat de detector elk foton dat binnenkomt apart kan meten en kwantificeren. Photon counting heet dat. Als partner profiteert Panalytical van de lopende ontwikkelingen op dit gebied, dus zullen zijn toekomstige systemen nog nauwkeuriger kunnen meten.
Panalytical
Panalytical werd in 1948 gesticht als onderdeel van Philips. In september 2002 kwam de divisie in handen van het Britse technologieconcern Spectris en sinds die tijd opereert Panalytical als een zelfstandig businessunit. Het Almelose hoofdkwartier is een van de twee competence & supply centers in Nederland. De Twentenaren nemen de ontwikkeling en bouw van de instrumenten voor hun rekening. Het andere centrum staat in Eindhoven, waar Panalytical in eigen beheer röntgenbuizen ontwikkelt. De concurrenten doen het stuk voor stuk met ingekochte buizen, maar Panalytical heeft het voordeel dat het de buizenontwerpen kan afstemmen op het machineontwerp. In Almelo werken bijna vierhonderd mensen voor Panalytical. In Eindhoven zitten er nog eens ongeveer honderd. De rest van de ongeveer duizend medewerkers die wereldwijd op de loonlijst staan, zijn hoofdzakelijk actief in sales en service.
Röntgenfluorescentie
De oude Nederlandse term voor röntgen is ioniserende straling. Dat is precies het kenmerk dat Panalytical gebruik in zijn röntgenfluorescentiesystemen (XRF). Met een harde röntgenstraal schijnt het op een vaste stof of een vloeistof. Daarmee schiet het een elektron dicht bij de kern uit een atoom (dat dan dus is geïoniseerd). Het atoom zal dat gat zo snel mogelijk dichten door een elektron uit hogere energietoestand terug te laten vallen. De golflengte van het foton dat daarbij vrijkomt, is heel specifiek voor het materiaal. Bij koolstof zie je een andere kleur dan bij chroom. Bij complexere materialen ontstaat er een spectrum dat een vingerafdruk is van de samenstelling. Omdat Panalytical ook de intensiteit van de fluorescentie meet, kan het ook de concentratie van alle componenten bepalen, tot enkele ppm. Het mooie van de methode is dat het materiaal niet beschadigd raakt. Datzelfde geldt overigens voor röntgendiffractie zoals Panalytical dat toepast in de Empyrean. Bij veel andere, vooral chemische, analysetechnieken moet je een deel van het materiaal opofferen om de samenstelling te achterhalen. Voor dure of unieke samples is dat natuurlijk niet wenselijk.
beschikbare systemen niet zo compatibel met de overall architectuur van ons instrument. Het besturingssysteem, de interfaces, we konden er net niet mee uit de voeten. Het was allemaal net niet lekker te koppelen, waardoor we integratieproblemen zouden kunnen verwachten. Bovendien gaat het maar om relatief beperkte aantallen. Vanwege de prijsdruk op onze instrumenten is het essentieel dat we ook toegang hebben tot alle componenten. We willen een kostprijs die past bij de door ons gewenste functionaliteit.’
Reuvekamp geeft toe dat het besluit mede afhankelijk is van de industrie waarin Panalytical opereert. ‘Als we in een business hadden gezeten die ultiem onder tijdsdruk zou staan, hadden we waarschijnlijk geen tijd voor de ontwikkeling genomen. Dan hadden we wellicht een andere conclusie getrokken. Aan het begin was het wel even slikken, maar nu profiteren we ervan. Het onderhoud is minimaal, we betalen een goede prijs en kunnen alles nog jarenlang universeel gebruiken en hergebruiken.’
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
19
Focus
Innovate
Simplify
We help you focus on your core business activities
We help you take the lead and keep it
We help you reduce the complexity of your business
Focus, Innovate, Simplify For over 65 years, Frencken Europe has been serving an international client base in the medical, semiconductor, analytical and industrial automation markets. We enable our customers to speed up their innovation, simplify their processes and focus on their core activities, by offering design, development, and complete production of complex and advanced modules and products, based on precision mechanics, electronics and software. Frencken Europe manufactures many high precision machined parts in house and maintains a world wide supplier base for optimum cost and flexibility. Frencken Europe’s parent company, Frencken Group Ltd, is listed in Singapore. The Group has a global presence, with production sites in Europe, Asia and the USA.
w w w. f re n c ke n . n l
COLUMN
Pneumatiek, technica non grata?
D Thomas Pehrson is directeur van Festo Nederland.
e laatste tijd is er een discussie gaande over het nut van de pneumatiek. Deze discussie komt grofweg neer op de aanname dat pneumatiek het qua kosten steeds vaker verliest van de elektrische aandrijving. Helaas worden hierbij argumenten gebruikt die de discussie vertroebelen en tot conclusies leiden die niet zijn gebaseerd op de juiste uitgangspunten. Vaak wordt in dit kader verwezen naar een onderzoek van de universiteit van Kassel, waarbij twee heren van de vakgroep Umweltgerechte Produkte und Prozesse ervoor pleiten om op basis van het slechte rendement de pneumatiek maar helemaal tot ‘technica non grata’ te verklaren en te verbannen uit de industrie. Uit nadere bestudering van het gepubliceerde artikel blijkt echter dat hier de bekende appels met peren worden vergeleken, dat vergelijkende energieberekeningen worden gemaakt, uitgaande van bijvoorbeeld een vrij hoge persluchtdruk van 7 bar en dat de elektrocilinder blijkt te worden aangedreven door een 24-V-motortje. Hier worden mythen gecreëerd die de pneumatiek in een verkeerd daglicht stellen. Als je beide technieken echt objectief met elkaar wilt vergelijken, moet je dat wel doen op basis van functioneel benchmarken. Natuurlijk zijn er applicaties waarin een elektrische aandrijving het beter doet dan een pneumatische. Maar er zijn evenzoveel applicaties te bedenken waarin je beter voor de pneumatische oplossing kunt kiezen. Baseer de discussie dus op feiten die controleerbaar en meetbaar zijn. Wat let ons om niet daadwerkelijk zo’n benchmark uit te voeren met een pneumatische en elektrische, en eventueel hydraulische, testinstallatie? Maar dan wel eerst compenseren voor demping, lekverliezen en te krap leidingwerk van de pneumatische installatie en de eventuele aardlekverliezen van de elektrische aandrijving en het energieverbruik van de besturing. En zorg er tevens voor dat hierbij concrete functies als grijpen, tillen of verplaatsen worden gedefinieerd, en dat alles onder identieke omstandigheden wordt gemeten. Laat vervolgens die installaties een maand of wat draaien en meet dan het totale energieverbruik. Wie weet wat
voor verrassende uitkomsten eruit voortkomen. Maar baseer de uiteindelijke conclusies wel op meetbare feiten en dus niet op kletspraat. En vergeet daarbij ook niet voor beide technieken een eindcalculatie te maken van de total cost of ownership (TCO). Software kan hier uitkomst bieden en kan ervoor zorgen dat de eindkeuze echt op objectieve gronden wordt gemaakt. Dat wil zeggen dat de machineconstructeur, die zich doorgaans bij de keuze voor een aandrijfvorm laat leiden door aanschafkosten en door wat hij al jaren gewend is, even buitenspel wordt gezet. De software houdt namelijk met veel meer factoren rekening en bepaalt op basis daarvan de TCO van de aandrijving. Het Energy Efficiency-team van Festo heeft in dit kader de L3C-tool ontwikkeld, waarmee de kosten van pneumatische en elektrische aandrijvingen voor specifieke applicaties helder tegenover elkaar kunnen worden gezet. Het voordeel hiervan is dat beide technieken nu op een zuivere manier met elkaar kunnen worden vergeleken. Het voorkomt bijvoorbeeld dat een overgedimensioneerde pneumatische aandrijving wordt vergeleken met een toegesneden elektrische drive. Verder wordt in de benchmark rekening gehouden met parameters als aanschaf-, montage-, energie- en onderhoudskosten. Met deze L3C-tool kunnen complete machines maar ook delen of subdelen worden ingevoerd en met elkaar worden vergeleken. De ingevoerde parameters worden grafisch weergegeven, waarbij de kosten van de aandrijving worden afgezet tegen het aantal bedrijfsuren en uiteindelijk een break-evenpunt kan worden bepaald. Wellicht zorgt dit omslagpunt voor de nodige verbazing in de engineeringbureaus. In elk geval maakt de software het energieverbruik meer inzichtelijk en zorgt daarmee voor bewustwording bij engineers en uiteindelijk voor een meer op feiten gebaseerde keuze.
Baseer de vergelijking op meetbare feiten, niet op kletspraat
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
21
P rog ramme
Wednesday 24 April 2013 Co-development Jos Benschop, ASML and Wolfgang Rupp, Zeiss ASML-Zeiss, a successful partnership enabling Moore’s law
9:30
10:30 Guido de Boer, Mapper and Serge Tedesco, Leti Development infrastructure of the Mapper lithography tool
12:00 12:30
14:30
Medical systems Heike Vallery, TU Delft Robots to help humans walk and balance
To be announced Philippe Malcolm, UGent A simple exoskeleton to ease human walking
Break
11:30
14:00
Automotive
Reimar Pfeil, ACCM RF-based local positioning for autonomous driving
Eric Smeets, Philips Healthcare Motion challenges in a medical environment
Menno Beenakkers, Daf Advanced drive-off control strategy for trucks
Jos Meuleman, Moog Lopes II - the design of a rehabilitation robot for walking
Lunch Marc Verschuuren, Philips Research and Ulrike Schoembs, Süss Microtec From research to production Transfer of in-house developed nano-imprint technology from Philips Research to Süss Microtec
15:00 16:00 16:30
Rolf Slatter, Sensitech Getting magnetoresistive sensors to Mars and further
Hernes Jacobs, Demcon A close look on advanced eye surgery
Siegfried Silber, LCM More efficient high-performance permanent magnet machines in automotive
Bastian Deutschmann, DLR DLR Mirosurge – A robotic system for research in telesurgery
Break Ronald van Dijk, Solaytec and Robert Hendriksen, Sioux How modular system architecture and software simulators enable short time to market
Sander Kemna, Inmotion Finishing the 24H of Le Mans with an electric car
Erik van Oene, Focal Motion-controlled arm support
Bert Dexters, Flanders’ Drive Functional safety engineering methodology for automotive and off-highway vehicles
Loretta van Kollenburg, Hybriscan Unique analytical high-tech platform in correlative imaging
Subject to change
Platinum sponsors
Gold sponsor
Cosponsors
Klokgebouw Eindhoven, NL
Thursday 25 April 2013 Side events
Semiconductor technology
Agro & food
Side events
09:30
Dick van Hees, ASML Mitigate the assembly risks during design based on a risk prediction model
Ivo Ploegsma, Foodworkx High tech opportunities in a globalizing food industry
10:00
Bas van Nooten, ASMI 450 mm developments in European cooperative projects
Martijn Wisse, TU Delft Robots that work
Sensing Matters Service Business SmartPie
10:30 11:30 12:00
Break
Doede Kuiper, ASML Technical and mechatronical challenges in the production and handling of 450 mm wafers
12:30
Bart Missotten, CNH Impossible engineering: increasing food production by 70 percent before 2050 Shay Navon, Kverneland GPS-based control for synchronized seed placement by precision drill
Lunch
14:00
Per Carlqvist, Micronic Mydata Twin tables in Micronic Mydata’s LDI 5S
Rien den Boer, Aris Design and realisation of a high-speed chicken grading system
14:30
Kees-Jan Leliveld, Alsi On the application of vision technology for semiconductor laser dicing
Leon Bemelmans, Beltech Harvesting cucumbers with 3D vision
15:00
Break
16:00
Hans Rovers, TU Eindhoven Multiphysical modelling of high-precision planar motors
David Epema, Lely Automated milking of cows
16:30
Dirk Tjepkema, Demcon Active hard mounts: the future vibration isolation for lithography machines?
Wilbert Hilkens, ABN Amro Agro and hightech can tackle small gross margins and world food quest
High-Tech Systems 2013 is organised by the prominent independent Belgian and Dutch technology organisations Brainport Industries, DSPE (Dutch Society for Precision Engineering), Syntens, FMTC (Flanders’ Mechatronics Technology Centre) and Techwatch (executive organiser). High-Tech Systems focuses on the high-tech systems industry and its key enabling technologies. The conference programme and exhibition are targeted at engineers, technical experts and technical management in research, technology and product development of advanced systems.
Subject to change
Exhibitors • AAE • Alten Mechatronics • Altran • ASML • Bakker Fijnmetaal • Beckhoff.nl / IAL • BKL Engineering • Brainport Industries • CCM Centre for Concepts in Mechatronics • Ceratec Technical Ceramics • Claytex Services • Controllab Products • DEMCON advanced mechatronics • De Ontdekfabriek • Dutch Precision Technology • Dutch Society for Precision Engineering • DVC Machinevision • Eltromat • Enterprise Europe Network / Syntens • Festo • Framo Morat • Frencken Europe • GDO • Greentech Engineering • Hauzer Techno Coating • HEIDENHAIN • Hittech Group • Holland High Tech • IAI industrial systems • IBS Precision Engineering • Infinite Simulation Systems • Irmato Industrial Solutions • Janssen Precision Engineering • Keonys • KMWE • KU Leuven • Lamers High Tech Systems • LEMO Connectors Benelux • Masévon Technology • MathWorks • maxon motor benelux • MetaCase • MI-Partners • MTA • MTSA Technopower • National Instruments • Nijdra Group • Nobleo Technology • Norma Groep • NTS-Group • Océ-Technologies • Philips Innovation Services • PM-Bearings • Prodrive • ProduktionNRW • Reden • Segula Technologies • Sensor Universe • Settels Savenije van Amelsvoort • Sorama • Technologiestichting STW • Tecnotion • TEGEMA • Telerex • TEVEL Components • The High Tech Institute • TMC Group • TNO • Topic Embedded Systems • TRIAS • Variass • VDL Enabling Technologies Group • Vernooy Vacuüm Engineering • Verum Software Technologies • Yacht • Yaskawa Benelux • Yokogawa
www.hightechsystems.eu #HTS13
Register now
VDL Enabling Technologies Group
Strength
through cooperation
VACUUM SYSTEMS
Do your solutions involve development and supply of high-tech capital equipment?
POSITIONING SYSTEMS
If so, VDL Enabling Technologies Group may well be an interesting partner for you. As a tier-one contract manufacturer partner, we deliver high-tech capital equipment to
HANDLING OF SUBSTRATES
leading OEM companies and users of advanced production lines. It’s our goal to make sure that you have a reliable partner that outperforms your expectations in developing, manufacturing, integrating and delivering your systems. Our services include co-design, prototyping and series manufacturing of mechatronic systems and factory automation projects. We operate with 2000 specialists from six manufacturing locations in Europe and Asia. Our markets:
• Semicon & Analytical • LED • Solar • Medical • Aerospace & Defense • Production automation
VDL Enabling Technologies Group • Achtseweg Noord 5 5651 GG Eindhoven • The Netherlands • T: +31 (0)40 263 88 88 F: +31 (0)40 263 82 40 •
[email protected] • www.vdletg.com
THEMA TOOLING
Dutch Space test uitklapbare zonnecellen met multibody dynamics Vooral tijdens de start krijgen de zonnepanelen van een satelliet het flink om de oren. Trillingen in combinatie met een extreem hoge geluidsbelasting kunnen een verwoestende uitwerking hebben op de kostbare panelen. Overleeft het systeem de riskante lancering en de rit omhoog, dan is het afwachten of de panelen uiteindelijk wel goed uitklappen. Hoe ontwikkel je zoiets? Hoe test je dat op aarde, waar de omstandigheden totaal anders zijn dan in de ruimte? Bij Dutch Space in Leiden weten ze daar wel raad mee. Frank Senteur
R
uimtevaartonderneming Dutch Space in Leiden is een voortzetting van het oude Fokker Aerospace, dat op papier ophield te bestaan toen voor Fokker in 1995 het doek viel. De ruimtevaartpoot ging vrolijk verder onder de naam Dutch Space, met als resultaat dat er momenteel zo’n 250 medewerkers werken bij het bedrijf dat sinds 2002 onderdeel is van het Astrium-concern. Dutch Space ontwerpt, ontwikkelt, bouwt en test subsystemen voor satellieten en lanceervoertuigen en is onder meer nauw betrokken bij de ontwikkeling van de Europese draagraket Ariane 5. In de omvangrijke cleanroom in Leiden wordt momenteel ook gewerkt aan de European Robotic Arm (Era) die op het Russische deel van het internationale ruimtestation ISS zal komen en nu wordt aangepast voor de lancering met een Russische raket. Deze elf meter lange, uit verschillende secties opgebouwde arm kent zeven vrijheidsgraden en zal als een beweegbare ‘wandelende tak’ aan de buitenkant van het ruimtestation allerlei taken kunnen uitvoeren. Hier op aarde hangt de kwalificatieversie van de arm continu aan staaldraadjes, want vanwege de zwaartekracht zouden de scharnierpunten anders bezwijken onder het gewicht van de arm. Eenmaal in de ruimte is dat voor het flight model natuurlijk anders, want dan is er immers (bijna) geen zwaartekracht en kan de arm vijf ton verplaatsen. Naast ontwikkelaar van dit soort bijzondere technologie is Dutch Space bovenal de belangrijkste onafhankelijke leverancier van zonnepanelen in Europa. Hoe ontwikkel je die? Hoe maak je die panelen licht in gewicht (altijd een belangrijke eis binnen de lucht- en ruimtevaart) maar ook sterk, duurzaam, krachtig en bovenal betrouwbaar? En vooral: hoe test je dat? Wat natuurlijk ook geldt voor de robotarm. Hoe test je een ding dat aan
kabeltjes hangt? Daarbij gaat het niet alleen om functie en techniek, ook de prijs is niet onbelangrijk. Want al praten we vaak over astronomische bedragen, zo kost alleen de lancering van een draagraket al een slordige 160 miljoen euro, de concurrentie is er niet minder om. Lean
boven de aarde keurig uit om de satelliet vervolgens jaren van stroom te voorzien. ‘Op zonnepaneelgebied is er de afgelopen jaren wel het een en ander gebeurd’, leidt Marcel Ellenbroek het onderwerp in. Ellenbroek is senior functioneel specialist en werkt al dertig jaar bij Dutch Space.
Bij de lancering zijn de zonnepanelen van het ATV opgevouwen. In de ruimte klappen ze open door ingebouwde spiraalveren. Dutch Space past een passief systeem van synchronisatiekabels en een demper toe die ervoor zorgen dat de uitvouwsnelheid binnen de perken blijft.
ontwerpen dus. Slim omgaan met de vaak dure exotische materialen en technieken bedenken om constructies licht en sterk te houden en makkelijk te assembleren.
Aramide touwtjes
Van de inmiddels ongeveer 160 zonnepaneelsystemen die Dutch Space sinds 1995 heeft gebouwd en afgeleverd en die allemaal de ruimte in zijn gegaan, heeft er niet een gefaald. Allemaal hebben ze de woeste rit omhoog doorstaan en allemaal klapten ze vervolgens ergens tussen de tien- en vijftigduizend kilometer
Daarnaast is hij twee dagen per week verbonden aan de vakgroep dynamica en akoestiek van de Universiteit Twente. ‘Tegenwoordig maken we gebruik van galliumarsenidecellen, waaruit we de panelen opbouwen. Per paneel praat je over een paar honderd cellen. Haalden de voormalige zonnepanelen met siliciumcellen ongeveer 17 procent rendement, de galliumarsenidecellen leveren met 29 procent bijna het dubbele rendement. Ze zijn natuurlijk ook duurder. Ongeveer een factor vier ten opzichte van de siliciumcellen. Maar het betekent dat je met hetzelfde oppervlak
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
25
THEMA TOOLING
aan panelen veel meer vermogen haalt, of bij gelijke prestaties het oppervlak kunt verkleinen. Dat is interessant.’ Op een normale satelliet zitten veelal twee zogeheten ‘wings’ met, na in de ruimte te zijn uitgevouwen, elk vier rechthoekige zonnepanelen. Deze bevatten elk honderden galliumarsenidecellen van ongeveer vijf bij drie centimeter. De wingconstructie is met het ruimtevaartuig verbonden door middel van een roterende as zodat de panelen altijd optimaal naar de zon kunnen worden gedraaid. Grotere ruimtevaartuigen, zoals het ATV-vrachtvervoerschip voor de bevoorrading van het ISS, zijn zelfs uitgerust met vier wings met elk vier zonnepanelen. Tijdens de lancering is de constructie samengevouwen en zitten de panelen van beide wings strak tegen elkaar aan tegen de zijkant van de satellietromp. Voor de fixatie zorgt een hold down-systeem met korte, circa 6 mm dikke gevlochten aramide kabels. Daarnaast is er een zogeheten synchrosysteem met langere kabels die
Make your project successful and
GroITw in
alle panelen verbinden en over geleidingen op de scharnieren lopen. Tijdens het uitvouwen zorgen de synchrokabels voor een gelijkmatige beweging. De panelen zitten tegen elkaar gevouwen met de zonnecellen van het buitenste deel naar buiten gekeerd. Er zijn dus altijd twee panelen die elektriciteit opwekken, waarvan al wordt gebruikgemaakt alvorens het systeem op de plek in de ruimte is. Eenmaal op positie snijden thermische mesjes de hold down-kabels door en vouwen de zonnepanelen vanzelf open. Hoe gebeurt dat openvouwen? Met motortjes? ‘Nee, nee, dat is veel te ingewikkeld’, benadrukt Ellenbroek. ‘Bovendien voegt dat weer gewicht toe. Iedereen denkt dat ruimtevaart per definitie hightech is. Natuurlijk zitten er complexe systemen in een ruimtevaartuig, maar we proberen alles ook zo simpel en zo licht mogelijk te houden. Voor het openklappen van de zonnepanelen passen we eenvoudigweg scharnieren toe met ingebouwde spiraalveren. Na montage vouwen we het
geheel in en fixeren de hold down-kabels de panelen tegen de zijkant van de satelliet. De panelen gaan dus de ruimte in met scharnieren die onder een zekere voorspanning staan. Eenmaal boven zorgen de veren ervoor dat de panelen openvouwen. In de eindpositie klikt er een vergrendeling in een sleuf van elk scharnier, waardoor dit muurvast zit. Het openvouwen mag uiteraard niet te snel gebeuren, want dan zouden er bij het vergrendelen weer te hoge reactiekrachten op de panelen kunnen worden uitgeoefend. Daarom passen we een passief systeem van synchronisatiekabels en een demper toe die de uitvouwsnelheid binnen de perken houden. Deze synchrokabels zijn met een veertje voorgespannen om ervoor te zorgen dat ze tijdens het openvouwen niet van de geleiders en pulleys afschieten.’
Multibody-simulatie
Met geavanceerde simulatietechnieken kun je op aarde al betrouwbaar de systemen testen die vervolgens de ruimte
More knowledge, more value, more growth TOPIC Embedded Systems in Best is a high-tech technical automation company specialized in embedded system development. Our organisation is equipped to carry out your complete multidisciplinary projects. We aim for long-term collaboration with you. So you can Grow. www.topic.nl
Topic. Keep on growing
2013.0089_Topic_adv_algemeen_tbv_beurscatalogus_High_Tech_Systems.indd
26
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
1
25-02-13
10:41
< Alle onderdelen worden in de cleanroom van Dutch Space grondig getest. Hier controleert een ingenieur een van de aramide kabels die ervoor zorgt dat de panelen in de ruimte synchroon uitvouwen.
in worden geschoten. ‘Elk Cad-systeem kan tegenwoordig bewegingen simuleren, maar voor de constructies bij Dutch Space heb je daar niet zo veel aan’, weet Chris Verheul, directeur-eigenaar van Sayfield in Zegveld. Dit bedrijf ondersteunt de industrie bij ontwikkeling en research en is onder meer MSC Software Motion Competence Partner. MSC Software is wereldwijd bekend als aanbieder en ontwikkelaar van simulatie- en ontwerpsoftware, waaronder MSC.Adams, dat geïntegreerde multibody dynamics en functionaliteiten biedt voor simulaties van constructies en regelsystemen. Dit pakket wordt veel toegepast binnen de medische industrie, defensie, automotive, lucht- en ruimtevaart, windenergie- en verpakkingsindustrie. Wat is multibody-simulatie? Verheul: ‘Als je aan het ontwikkelen bent achter een Cad-station, wil je in een zo vroeg mogelijk stadium antwoord hebben op een aantal cruciale vragen. Is dat wat ik nu heb getekend sterk genoeg? Kan de constructie goed bewegen? Maar ook: hoe gedraagt de constructie zich tijdens de beweging en in bedrijf? Om met het antwoord op de eerste vraag te beginnen: daarvoor is er uiteraard de bekende lineaire eindige-elementenmethode, of Fem. Als ik die en die kracht op het onderdeel zet, blijft het dan heel? Dat vertelt lineaire Fem. Daarnaast kun je met de simulatiefunctie van Cad-systemen kijken of iets goed uitklapt en kijken of er geen botsingen tussen onderdelen optreden. Maar de dynamica van constructies die grote bewegingen maken – ofwel: kan de bewegende constructie de krachten aan die tijdens die beweging optreden? – die kun je hiermee niet achterhalen en daarvoor is multibody dynamics ontwikkeld. Dat schurkt dus aan tegen Fem, maar kan ook rekening houden met grote realistische bewegingen in de berekening en analyse.’
‘Belangrijk is dat dit snel kan en het is daarom jammer dat multibody dynamics wat onderbelicht is’, vindt Verheul. ‘Vaak wordt er pas naar gekeken nadat er iets is gesneuveld. Een onderdeel breekt opeens, terwijl dit volgens de Fem-berekening sterk genoeg had moeten zijn. Veel componenten zitten verstopt in een constructie zodat je ook niet kunt kijken wat er gebeurt. Multibody dynamics biedt daarvoor een oplossing omdat deze methodiek rekening houdt met de onderlinge samenhang van de componenten van een complete constructie.’ De zonnepanelen van Dutch Space bestaan uit grote, uiterst licht geconstrueerde componenten. Verheul: ‘Elk paneel gedraagt zich lineair elastisch, terwijl de totale constructie met draagarmen, frameconstructie en de panelen zelf geometrisch niet lineair is. Dat kun je met standaard Fem-pakketten niet meer berekenen. Nu zijn er weliswaar ook nietlineaire Fem-pakketten, maar die vereisen
sche modellen bekijken, terwijl wij juist in de dynamica zijn geïnteresseerd. Daarvoor is Adams Multibody erg geschikt. Momenteel tekenen we een constructie in 3D-Cad, waarvoor we onder meer de pakketten Solidworks en Catia gebruiken, en daarna stoppen we het in Adams. Hiervoor heb je massagegevensgeometrie en gegevens van onder meer de aandrijving nodig. Het resultaat van de multibody dynamics-analyse uit zich in lichamen met daarop gesuperponeerde elastische vervormingen.’ ‘We proberen zo lean mogelijk te ontwerpen, waarbij de constructies dermate sterk moeten zijn dat ze vooral de start overleven’, gaat Ellenbroek verder. ‘Eenmaal in de ruimte is het immers met name het vergrendelmoment bij het uitklappen dat mechanische stress veroorzaakt op de panelen. Daarna is er vooral sprake van thermische stress; tussen schaduw en zon kan zo maar 300 graden Celsius verschil zitten. Daar is bij de opbouw van de panelen terdege rekening mee gehouden. Zo loopt de bedrading in een golfpatroon over de achterkant van de panelen zodat deze niet breekt als het paneel uitzet door de hitte. Voor ons is de grootste eis dat het betrouwbaar moet zijn. Hier in Leiden hangen we de zonnepanelen in een deployment rig in de cleanroom waar we het uitvouwen van de panelen zorgvuldig kunnen testen, maar dan weet je niet hoe het staat
< Met het multibody dynamicssimulatiepakket van MSC.Adams is het mogelijk om de dynamische belasting van de zonnepanelen tijdens het uitvouwen zichtbaar te maken.
zeer zware computers die bovendien lang aan het rekenen zijn. Multibody dynamics is veel sneller en bekijkt een constructie als het ware als som van verschillende lichamen die zelf bepaalde eigenschappen hebben en elkaar ook weer beïnvloeden.’
Schaduw en zon
Aanvankelijk gebruikte Dutch Space een zelf ontwikkeld simulatiepakket. Ellenbroek: ‘Met de simulatie in Cad kun je alleen kinemati-
met de dynamische belasting. Daarvoor hebben we multibody dynamics van MSC.Adams. Dat al het testen werkt, bewijst onze reputatie als belangrijkste leverancier van zonnepanelen in Europa. Wij hebben inmiddels voor zo’n drie kwart van de tot nu toe gelanceerde Esasatellieten zonnepanelen geleverd en allemaal werken en werkten ze feilloos.’ Frank Senteur is freelance journalist.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
27
THEMA TOOLING
FMTC ontwikkelt first time right-designmethode voor efficiënte aandrijflijnen De complexiteit van energie-efficiënte aandrijflijnen maakt dat hun ontwikkeltijd en -kosten stijgen. Vaak zijn ook verschillende prototypes nodig om tot een optimaal ontwerp te komen. Een modelgebaseerde ontwerpprocedure kan uitkomst bieden. FMTC definieerde zo’n aanpak en testte deze voor de hybridisatie van een hydrostatische aandrijflijn. Kristof Berx Maarten Witters
D
oor de almaar stijgende brandstofkost, het verhoogde milieubewustzijn en de steeds strengere emissienormen is het minimaliseren van het verbruik en de uitstoot van voertuigen een steeds belangrijker aandachtspunt voor de industrie. Om de energie-efficiëntie van de aandrijflijnen te verhogen en aldus aan de strikte normen te voldoen, maken constructeurs steeds meer gebruik van geavanceerde technologie. Het aantal componenten in een aandrijflijn neemt toe, bijvoorbeeld door hybridisatie of door toevoeging van nabehandelingssystemen van uitlaatgassen. Vaak zijn deze subsystemen ook voorzien van actuatoren en elektronisch geregeld. Met andere woorden: de aandrijvingen zijn uitgegroeid tot complexe mechatronische systemen. Om het ontwerp van dergelijke complexe aandrijflijnen tot een goed einde te brengen, is er een nood aan een systematische aanpak. Veel zwarelastvoertuigen zijn uitgerust met een hydrostatische aandrijflijn. Zo’n systeem omvat een verbrandingsmotor die mechanisch vermogen levert aan een pomp die olie onder druk naar een of meer hydraulische motoren stuwt. Deze motoren drijven vervolgens de wielen van het voertuig aan. Doordat de slagvolumes in de pomp en de hydraulische motoren regelbaar zijn, realiseert zo’n aandrijflijn een continu variabele overbrengingsverhouding. Hybridisatie van de aandrijflijn, waarbij een energieopslaand element en eventueel bijkomende actuatoren aan de aandrijflijn worden toegevoegd, laat toe het brandstofverbruik significant te verminderen. Zo’n ‘energiereservoir’, bijvoorbeeld een hydraulisch drukvat of een vliegwiel, laat namelijk toe om remenergie, die anders in de remmen verloren zou gaan onder de vorm van warmte, op te slaan en te hergebruiken.
28
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
Er is echter niet één optimaal concept van hybridisatie dat de beste prestaties haalt in alle voertuigen. Er is een keuze uit verschillende typen energiereservoirs, zoals elektrische condensatoren of hydraulische drukvaten, en verschillende configuraties, zoals serieel of parallel. Welk concept de beste resultaten haalt, is sterk afhankelijk van het gebruiksprofiel en de karakteristieken van de aandrijflijn. Eens het concept is geselecteerd, dienen de verschillende componenten nog optimaal te worden gedimensioneerd en is een perfor-
Figuur 1: Het stroomdiagram van de gedefinieerde aanpak, bestaande uit de ontwerpspecificatie, conceptbrainstorm, een eerste conceptselectie gevolgd door een conceptoptimalisatie en een finale selectie
mante regelaar noodzakelijk om te waarborgen dat de verschillende aandrijflijncomponenten correct samenwerken. De complexiteit van deze geavanceerde aandrijflijnsystemen maakt dat de ontwikkeltijd stijgt, en daarmee ook de ontwikkelkost. Vaak zijn ook verschillende prototypes
nodig voor het optimaal ontwerp van een hybride aandrijflijn. Een modelgebaseerde ontwerpprocedure kan helpen om deze kostenstijging tegen te gaan. FMTC definieerde een dergelijke aanpak en testte deze voor de hybridisatie van een hydrostatische aandrijflijn. Hierbij wordt, op basis van beschikbare data, een dynamisch model van verschillende concepten opgebouwd. Dit laat toe om deze concepten voldoende gedetailleerd te analyseren, zonder dure prototypes te moeten bouwen.
Conceptbrainstorm
De eerste stap in de gedefinieerde aanpak is de ontwerpspecificatie, bestaande uit het vastleggen van het gebruiksprofiel, de doelfunctie, de systeemvereisten en -beperkingen. Het gebruiksprofiel moet representatief zijn voor de reële gebruiksomstandigheden van het systeem, maar toch voldoende kort om later de rekentijd van een simulatiemodel beperkt te houden. De doelfunctie is de total cost of ownership, bestaande uit de aanschafkosten van het systeem en de gebruikskosten over de gehele levensduur. Het gebruik van deze doelfunctie laat toe om de verschillende concepten onderling objectief te vergelijken. De doelstelling van de conceptbrainstorm is het genereren van een lijst van systeemconcepten die potentieel aan de ontwerpvereisten kunnen voldoen. In het voorbeeld van de hydrostatische aandrijflijn gaat het om mogelijke hybridisatietechnieken en topologieën. Een dergelijke lijst kan een tiental concepten bevatten. In de eerste conceptselectie worden vervolgens op basis van het inzicht en de ervaring aanwezig in het ontwerpteam, de concepten met een lage marktwaarde of grote technische moeilijkheden geëlimineerd. Het maximale aantal concepten dat hierbij overblijft, is afhankelijk van de beschikbare middelen voor het ontwerp.
Figuur 2: Een voorbeeld van de kosten waarbij de aanschafprijs stijgt en de verbruikskost daalt naarmate de grootte van de accumulator toeneemt
De overgebleven concepten zullen elk een modelgebaseerde optimalisatie doorlopen.
Conceptoptimalisatie
Eerste stap van die optimalisatie bestaat uit het opstellen van een energetisch systeemmodel. Dit beschrijft het relevante dynamische systeemgedrag en de energieverliezen van de verschillende componenten. Het systeemmodel is opgebouwd uit verschillende componentmodellen. De parameters van deze modellen kunnen enerzijds gespecificeerd zijn door leveranciers of anderzijds worden geschat op basis van experimentele data. De tweede stap van de modelgebaseerde conceptoptimalisatie is het optimale controllerontwerp. Omdat het systeem bestaat uit meerdere subsystemen, is het noodzakelijk een toezichthoudende controller te ontwerpen die waarborgt dat alle onderdelen optimaal samenwerken om de gewenste systeemfunctionaliteit te realiseren. Om in een later stadium, de finale conceptselectie, een eerlijke vergelijking te kunnen maken tussen de verschillende concepten, dient deze controller optimaal te zijn. Dit houdt in dat de regelaar het gebruiksprofiel zo goed mogelijk realiseert, met een optimale waarde van de doelfunctie. FMTC ontwikkelde eerder al een systematische aanpak voor het ontwerp van dit type globaal optimale regelaars voor systemen bestaande uit diverse interagerende subsyste-
Figuur 4: Een typisch gebruiksprofiel voor de aandrijflijn heeft twee versnellingen en vertragingen, een met gelijke en een met verschillende versnellingen voor beide lasten.
Figuur 3: In het Leuvense lab staat een testopstelling die bestaat uit een aandrijvende elektromotor met snelheidsregeling, een pomp met regelbaar slagvolume, twee hydromotoren met regelbaar slagvolume en twee lasten.
men. Deze aanpak wordt hier toegepast. De laatste stap van de modelgebaseerde conceptoptimalisatie behandelt de componentselectie waarin voor een vaste systeemtopologie de dimensionering van de componenten wordt geoptimaliseerd zodat het systeem een optimale doelfunctiewaarde realiseert. Deze stap maakt gebruik van numerieke optimalisatietechnieken. Voor het voorbeeld van de hydrostatische aandrijflijn betekent dit dat de componenten van een hybride aandrijflijntopologie worden gedimensioneerd zodat de totale kosten minimaal zijn. Figuur 2 toont een voorbeeld van de kosten waarbij de aanschafprijs stijgt en de verbruikskost daalt naarmate de grootte van de accumulator toeneemt. De optimale dimensionering is deze waarbij de totale kost minimaal is. Eens de optimalisatie van de verschillende concepten is voltooid, kan de finale conceptselectie gebeuren. Deze bestaat eenvoudigweg uit het kiezen van het concept met de beste waarde van de doelfunctie.
Hybride hydrostaat
Deze aanpak heeft FMTC toegepast voor de hybridisatie van een bestaande hydrostatische aandrijflijntestopstelling. In het Leuvense lab staat zo’n testopstelling, bestaande uit een aandrijvende elektromotor met snelheidsregeling, een pomp met regelbaar slagvolume, twee hydromotoren met regelbaar slagvolume voor het aandrijven van twee lasten, en twee lasten gerealiseerd met behulp van een vliegwiel en een koppelgestuurde elektromotor. De sturing van deze opstelling laat toe een gewenst gebruikersprofiel, bestaande uit een gewenste snelheid van het vliegwiel en een gegeven lastkoppel van de lastmotoren, uit te voeren. Een typisch gebruiksprofiel is weergegeven in Figuur 4. Bedoeling van deze studie is om een optimale hybridisatie voor deze aandrijflijn te ontwerpen. Aangezien de vermogenselektronica in de aandrijfmotor van de experimentele opstelling niet in staat is om energie terug naar het elektriciteitsnet te sturen, wordt de remenergie van de lasten momenteel gedissipeerd in een
remweerstand. Om dit te voorkomen, kan de aandrijflijn worden gehybridiseerd. De gewenste snelheden bestaan uit twee versnellingen en vertragingen, een met gelijke en een met verschillende versnellingen voor beide lasten. De koppels van de lastmotoren zijn altijd tegengesteld aan de gewenste snelheidsveranderingen. De te minimaliseren doelfunctie is de total cost of ownership, bestaande uit de installatiekosten en de energiekosten over de levensduur van de aandrijflijn (tien jaar). Een initiële brainstorm leverde drie verschillende hybrideconcepten op: een elektrische hybride met condensatoren, een mechanische hybride met een vliegwiel en een hydraulische hybride met drukvaten. In een eerste selectie besloten we om de mechanische hybride niet verder uit te werken omdat deze niet inbouwbaar is in de beschikbare ruimte. In de elektrische hybride is het energieopslaand element een elektrische condensator. Deze kan eenvoudig worden geïntegreerd in de bestaande configuratie door een DC-DC-converter te plaatsen tussen het net en de drive van de aandrijfmotor. Deze converter verbinden we dan met de condensatorbank. Figuur 5 toont een schematische voorstelling van dit concept. Bij het tweede concept, de hydraulische hybride, zit de remenergie opgeslagen in hydraulische drukvaten. Deze worden gestuurd met twee kleppen waarmee de richting van de stroming kan worden gecontroleerd. Figuur 6 toont een schematische voorstelling van dit concept.
Conceptmodellering
De energetische modellen van de aandrijflijncomponenten zijn fysisch geïnspireerd en gebouwd in de multifysische simulatieomgeving Simscape van Mathworks. Deze modellen bevatten de belangrijkste bronnen van energieverlies. Efficiëntiemappen beschrijven de mechanische en volumetrische verliezen in de pomp en hydromotoren. De verliezen zijn te wijten aan de inwendige wrijving en het lekdebiet. Ze zijn afhankelijk van de druk over de hydraulische kleppen, de rotatiesnelheid en het ingestelde slagvolume.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
29
THEMA TOOLING > Figuur 6: Bij de hydraulische hybride ligt de remenergie opgeslagen in hydraulische drukvaten die worden gestuurd met twee kleppen die de richting van de stroming controleren.
> Figuur 5: In de elektrische hybride is het energieopslaand element een elektrische condensator die is geïntegreerd door een DC-DC-converter te plaatsen tussen het net en de drive van de aandrijfmotor.
Voor de beschrijving van de verliezen in de elektrische motoren wordt eveneens gebruikgemaakt van efficiëntiemappen. Deze verliezen zijn afhankelijk van het koppel en het toerental. Verder zijn ook de stromingsverliezen in het hydraulische circuit en de wrijvingsverliezen in de lagering van de vliegwielen opgenomen in het systeemmodel. De efficiëntiemappen van de elektromotoren komen van de fabrikant. Die van de pomp en hydromotoren hebben we bepaald via metingen op de beschikbare opstelling. De identificatieprocedure van deze mappen omvat optimaal experimentontwerp, een parameterschatting en een experimentele validatie van de modelnauwkeurigheid.
Figuur 7 toont een van deze geïdentificeerde mappen. Van de bestaande hydrostatische aandrijflijntestopstelling hebben we een systeemmodel gebouwd op basis van de verschillende componentmodellen. Dit model is gevalideerd op basis van experimentele data en vormt de basis voor de modellen van de geselecteerde hybridisatieconcepten. Voor de elektrische hybride hebben we dit initiële model uitgebreid met de condensatoren en de DC-DC-omvormer. De verliezen in de converter zijn een functie van de stroom en spanning en worden voorgesteld door een efficiëntiemap. Het condensatormodel bevat een seriële weerstand en een lekstroom.
Voor de hydraulische hybride is het model uitgebreid met de drukvaten en de hydraulische kleppen. Dit model omvat lekverliezen in de kleppen in gesloten toestand en een niet-verwaarloosbare stromingsweerstand in open toestand. Het fysische model van de hydraulische accumulator omvat de polytropische compressie van het accumulatorgas, dus de daarbij horende opwarming en de warmte-uitwisseling met de omgeving.
Optimale controle
Om de concepten eerlijk te vergelijken, is in beide modellen een optimale controle noodzakelijk. Deze controllers moeten een gelijkaardig volggedrag realiseren, de remenergie zo efficiënt mo-
Welke innovaties geven uw bedrijf een boost? Op de HANNOVER MESSE profiteert u van 11 toonaangevende beurzen die u een compleet overzicht geven van de wereldmarkt. Ontdek de nieuwste en meest geavanceerde technologieën die waarde kunnen toevoegen in de gehele industriële keten. Verschaf u inzicht in de kernsectoren industriële automatisering en IT, energie- en milieutechnieken, aandrijftechniek, industriële toelevering, productietechnologieën en diensten, en onderzoek en ontwikkeling.
ENGINEER SUCCESS New technologies New solutions New networks
Bezoek ‘s werelds meest toonaangevende technologie-event. Meer informatie vindt u op hannovermesse.com.
da: Zet in uw agen 3 01 2 l 8 –12 Apri
Hannover Consultancy B.V. Tel. +31 18 4 69 30 50 •
[email protected]
NL_NL_HM_B_DACH_184_130_0000.indd 1
30
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
NEW TECHNOLOGY FIRST 8–12 April 2013 · Hannover · Germany
05.02.13 16:38
Figuur 7: De efficiëntiemappen van de elektromotoren komen van de fabrikant. Van de pomp en hydromotoren heeft FMTC ze verkregen via metingen op de beschikbare opstelling.
gelijk opslaan en deze vervolgens zo efficiënt mogelijk hergebruiken. Voor de elektrische hybride kun je de controle in twee onafhankelijke delen opsplitsen. Het gedrag van de condensatoren en DC-DC-converter heeft namelijk weinig of geen invloed op de rest van de aandrijflijn aangezien de ingaande spanning van de aandrijfmotor constant wordt gehouden. Voor die subsystemen is dus afzonderlijk een optimale regelaar ontworpen. Voor de aandrijflijn is dit een gradiëntgebaseerde optimalisatie die in elke tijdstap de optimale controlesignalen bepaalt om de gewenste snelheid van de lastassen te realiseren. Voor de condensator wordt een optimale op- en ontladingscyclus bekomen door de opgeslagen energie zo snel mogelijk vrij te geven, dus met behulp van een greedy regelaar. De controle van de hydraulische hybride is een stuk complexer. Deze moet namelijk tegelijk het op- en ontladen van de drukvaten en de werkingspunten van pomp en hydromotoren optimaal regelen. Om dit te bereiken, hebben we dynamisch programmeren gebruikt, wat de controlesignalen over de gehele duur van de gebruikscyclus tegelijkertijd optimaliseert. Dynamisch programmeren is een iteratieve zoekmethode die het optimalisatieprobleem eerst opsplitst in vele kleine probleempjes waarvan het oplossen veel eenvoudiger is. De optimale oplossing wordt dan bekomen door de best mogelijke combinatie te maken van de deeloplossingen. Deze aanpak garandeert een optimaal traject, rekening houdend
met het niet-lineaire gedrag en de beperkingen van het systeem, maar ten koste van een hogere rekentijd.
Gefundeerde keuze
De laatste stap in de conceptoptimalisatie is het dimensioneren van de accumulatoren. Voor de elektrische hybride is het aantal condensatoren in de condensatorbank geoptimaliseerd om de kosten te minimaliseren. Deze kosten bestaan enerzijds uit de installatiekosten per condensator en anderzijds uit de verlaging van de gebruikskosten van het hybride systeem ten opzichte van het conventionele dankzij de verbeterde efficiëntie. Figuur 8 toont de resulterende kostfuncties. Voor de hydraulische hybride is het volume van de drukvaten geoptimaliseerd. De resultaten van de verschillende concepten worden samengevat in Figuur 9. Deze figuur toont de daling in de totale kosten en energieverliezen door hybridisatie van de hydrostatische aandrijflijn. Beide concepten realiseren een significante reductie in zowel kosten als energieverliezen. De hydraulische hybride scoort met circa 26 procent reductie van de energieverliezen het beste, maar door de hogere installatiekosten is de totale kostendaling minder uitgesproken. De uitgevoerde analyse toont de voordelen van een modelgebaseerde aanpak voor het ontwerp van energie-efficiënte machines. De gedefinieerde systematische aanpak laat toe om een vergelijking te maken tussen verschillende concepten
Figuur 9: De hydraulische hybride scoort met circa 26 procent reductie van de energieverliezen het beste, maar door de hogere installatiekosten is de totale kostendaling minder uitgesproken.
op basis van modellen die onder meer de energie-efficiënte omvatten. Het opstellen van deze modellen vereist gegevens aangeleverd door de componentfabrikanten of de beschikbaarheid van experimentele data. Het resulterende model laat dan toe om een concept in detail te analyseren door een optimale controle te ontwerpen en de componenten te dimensioneren. Vervolgens kunnen verschillende concepten onderling worden vergeleken op basis van de total cost of ownership. Dit demoproject toont hoe met fysisch geïnspireerde modellen een inschatting kan worden gemaakt van de potentiële reductie in energieverbruik van een hydrostatische aandrijving door middel van hybridisatie. Op deze manier kan een gefundeerde keuze van hybridisatieconcept worden gemaakt zonder het bouwen van een of meerdere dure prototypes. De gevolgde aanpak is niet beperkt tot hydrostatische aandrijflijnen maar kan gemakkelijk worden uitgebreid naar het ontwerp van andere aandrijvingen of zelfs volledig andere typen systemen, waar prototypes duur zijn en dus een methode om snel verschillende ontwerpen met elkaar te vergelijken wenselijk is. Kristof Berx is projectingenieur bij FMTC (www.fmtc.be) en gespecialiseerd in modelgebaseerde systeemoptimalisatie. Maarten Witters is senior projectingenieur bij FMTC en gespecialiseerd in modelgebaseerd controleontwerp. Redactie Alexander Pil
Figuur 8: Voor de elektrische hybride is het aantal condensatoren in de condensatorbank geoptimaliseerd om de kosten te minimaliseren.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
31
CAD-Magazine verschijnt 8 maal per jaar en is het enige vaktijdschrift dat zich richt op Computer Aided Design en alles wat daar mee te maken heeft.
In CAD-Magazine vindt u een ruime selectie van branchegerichte informatie over: Internet
Plant design
Architectuur en Bouw
Modelling
Installatie Elektro en Lucht
Prototyping
Elektrotechniek
Werktuigbouw
Civiele Techniek
Ga naar www.cadmagazine.nl en vraag uw gratis proefnummer aan.
THEMA TOOLING
Ontwerper moet meer feeling houden met productie Nog te vaak zijn ontwerpen te complex, wordt gebruikgemaakt van te nauwe toleranties en zijn producten te veel opgebouwd uit materialen waarvoor het bestaande machinepark eigenlijk niet geschikt is. Dat kost tijd, dat kost geld en dat moet anders. Tijdens het Cadmes Event 2012 stond een van de sessies in het teken van optimalisatie van ontwerp tot productie. Daarbij werd ontwerpers vooral op het hart gedrukt om ontwerpen nooit meer ‘zomaar over de muur te gooien’. Frank Senteur
T
ijdens het Cadmes Event 2012 in Utrecht legden specialisten van het Amerikaanse Cam-softwarebedrijf Mastercam aan de hand van een reële case de vinger op de zere plek van veel ontwikkelende en producerende bedrijven. Ze vertelden onder meer dat ogenschijnlijk onschuldige ontwerpaanpassingen, die iedere ontwerper in een
gaat verder met iets nieuws. Jij bent er als ontwerper klaar mee en nu is het de taak van de productieafdeling om er iets moois van te maken. Die zal zich ongetwijfeld in allerlei bochten wringen om dit ook daadwerkelijk te realiseren, maar levert deze werkwijze een in alle opzichten goed en rendabel resultaat op? Ik denk het niet, sterker nog: ik weet zeker van niet. Tenzij de ontwerper volledig op de hoogte was van wat er aan machines en gereedschappen in de productieafdeling staat en welke standaard materialen op voorraad zijn in het eigen magazijn en bij de leveranciers. Meestal is dit helaas niet het geval.’
Stroopwafel
> Het stroopwafelijzer kreeg losse scharnieren die met schroefjes aan de ronde delen zijn bevestigd. De ronde delen konden zo gewoon uit standaard rond stafmateriaal worden gedraaid.
handomdraai achter zijn Cad-scherm maakt, enorme gevolgen kunnen hebben op productieniveau. Zowel voor de techniek en de planning als voor de kosten. De aanwezige ontwerpers en productiemanagers die deze sessie volgden, kwam een en ander akelig bekend voor en dat zegt toch wel wat. Het betekent immers dat veel producten nu dus gewoon onnodig duur en lastig te produceren zijn. ‘Iedere ontwerper herkent de werkwijze’, zei Keith Butzgy van Mastercam tijdens de presentatie. ‘Je ontwerpt een product in Solidworks, gooit het over de muur en
‘Het gaat er vooral om dat constructeurs in staat moeten zijn om vooraf in te schatten wat de productietechnische en economische gevolgen zijn van hun ontwerpkeuzes’, benadrukte Mastercam-collega Aaron Eberhard. ‘Veel constructeurs hebben bijvoorbeeld nauwelijks of geen ervaring met CNC-machines en productiemethodieken. Ook weten ze vaak niet wat de bewerkingsafmetingen en -toleranties zijn van de machines op de productieafdeling en welke gereedschappen ze daar standaard in huis hebben. Als je dit als ontwerper niet weet, kunnen er zowel technisch als economisch nooit optimale resultaten worden bereikt.’ Als voorbeeld behandelden de mannen van Mastercam het ontwerpproces van een stroopwafelijzer dat ook daadwerkelijk in een kleine serie is geproduceerd. Daarbij bestond het eerste ontwerp uit een constructie met vaste scharnierdelen, waardoor er in de productie moest worden begonnen met het frezen van een blok van 137 bij 100 bij 22 mm. Voor de textuur (ruitpatroon van groefjes) had de ontwerper een hoek van 98 graden gekozen. Dat is niet de hoek van een stan-
daard graveerfrees. Deze is meestal zestig graden. Na het maken van een prototype bleek dus dat dit een peperduur wafelijzer zou worden. Door ervoor te kiezen het scharnier als los onderdeel te maken en dit met schroefjes aan de beide delen van het wafelijzer te bevestigen, konden de ronde delen gewoon uit standaard rond stafmateriaal worden gedraaid. Dat alleen al scheelde twintig minuten verspaningstijd ten opzichte van de eerdere honderd procent freesbewerking, om niet te spreken van de besparing op de kostprijs van het materiaal. Ook werd de graveerhoek veranderd naar zestig graden. Die eerste structurele aanpassingen waren dus al een geweldige verbetering en de productie ging onmiddellijk aan de slag met de voorbereidingen. Zo werden voor het snel en degelijk inklemmen van het materiaal op maat gefreesde ‘zachte klemmen’ gemaakt en werden alvast schij-
Door de hoek van de groefjes aan te passen, hoefde er geen nieuwe graveerfrees aangeschaft te worden en kon de wafelijzerleverancier toe met een standaard exemplaar.
ven gezaagd uit rond stafmateriaal voor de serieproductie. Alles stond klaar voor de start totdat de ontwerper op het laatste moment met nog een wijziging kwam. Om de stabiliteit te verbeteren, vergrootte de constructeur de diameter iets. Een klusje van amper een mi-
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
33
24 and 25 April 2013 Klokgebouw Eindhoven, NL
Fotoshoot-out High-Tech Systems 2013
Foto: Assembleon
Foto: Frencken
Op welke innovatieve machine bent u het meest trots? De mooiste foto’s verschijnen in Mechatronica&Machinebouw editie 3 en zijn uitvergroot zichtbaar op High-Tech Systems op 24 en 25 april 2013. Stuur uw foto uiterlijk 29 maart 2013 o.v.v. ‘Fotoshoot-out High-Tech Systems’ naar
[email protected] en let hierbij op het volgende: > Toon geen plaatwerk, maar juist de technologie: de foto moet de kern van de technische uitdaging vangen > De foto mag in kleur of zwart-wit worden aangeleverd > De foto moet van goede kwaliteit zijn (minimaal 200 dpi)
Met het insturen van een foto geeft u automatisch toestemming aan Techwatch om deze foto te gebruiken voor promotionele doeleinden. Voor meer informatie neem contact op met de organisatie.
w w w.hi ghte c hsy ste m s.e u #HTS13
THEMA TOOLING
nuut achter het Cad-scherm. De productie was er echter niet blij mee want dit betekende dat de reeds op maat gefreesde machineklemmen om het product in serie te gaan produceren de prullenbak in konden. Ook paste de nieuwe diameter niet meer in de standaard klauwplaat van de draaimachine. Daarvoor moest dus een nieuwe
‘Techniek kan de ontwerper weliswaar ondersteunen bij het voorkomen van foute of dure beslissingen, maar ontwerpers zullen zelf hun verantwoordelijkheid moeten nemen om zich te verdiepen in specifieke productietechnieken’, aldus Bas Koomen, technisch directeur bij Cadmes.
klauwplaat komen. Bovendien hadden ze al materiaal afgezaagd voor de eerste serie en die schijven konden dus ook weg. Door de diametertoename konden ze daarnaast ook de standaard afkortbeitel niet meer gebruiken. Kortom: de snelle en ogenschijnlijk onbelangrijke ontwerpwijziging ontketende een drama op de productieafdeling. Wat Mastercam hiermee duidelijk maakte, is dat ontwerpers zich vaak blind staren op het creëren van een in hun ogen optimaal product en zodoende kleine veran-
deringen blijven aanbrengen aan het ontwerp. Aan de negatieve gevolgen die zelfs de kleinste wijzigingen op productieniveau veroorzaken, gaan ze vaak volledig voorbij.
Mentaliteit
Wat moet een ontwerper doen om problemen in de productie te voorkomen? We spraken daarover met Bas Koomen, technisch directeur bij Elite Solidworksreseller Cadmes in ’s-Hertogenbosch. ‘Om dit te verbeteren, hebben we het dus vooral over een betere bewustheid en kennis van de gevolgen van ontwerpkeuzes’, aldus Koomen. ‘Vooral een mentaliteitskwestie dus. Maar het betekent ook dat ontwerpers over typisch productiegerelateerde informatie moeten beschikken. Qua aanpak is het verstandig om als ontwerper al in de conceptfase met productieleiders over specifieke ontwerpideeën te praten. Op die manier kom je er immers al in een vroeg stadium achter wat wel en niet standaard mogelijk is. Vraag bijvoorbeeld welke diameters en afmetingen de productie normaal gesproken aankan en welke materialen en vormen zij kunnen verwerken in welke kwaliteiten. Zo voorkom je dat bewerkingen of afmetingen worden gekozen die niet tot de standaard mogelijkheden van de productieafdeling behoren. Kijk als ontwerper dus ook naar wat er aan standaard gereedschappen aanwezig is. Binnen Solidworks kun je bibliotheken aanmaken met de gegevens van standaard gereedschappen en standaard materiaalafmetingen.’ ‘Daarnaast kun je gebruikmaken van DFMXPress, waarbij DFM staat voor design for manufacturing’, gaat Koomen verder. ‘Hierbij kan een aantal maakbaarheidsvragen automatisch worden beantwoord. Dat
neemt overigens niet weg dat de ontwerper per definitie zelf al goed rekening zal moeten houden met maakbaarheid. Het mag niet zo zijn dat hij achter het Cadsysteem zit met de mentaliteit dat het systeem er wel voor zorgt dat het maakbaar is. Primair ligt de verantwoordelijkheid daarvoor dus bij de ontwerper zelf. DFM is natuurlijk wel een mooie tool om basisfouten te voorkomen. Past de constructeur bijvoorbeeld een te diep gat toe in zijn ontwerp, dan geeft DFMXPress onmiddellijk aan dat de diepte-diameterverhouding niet met een normale boor is te realiseren. Besluit de ontwerper toch met die keuze
Venco-CIO Koen Boot: ‘Werk in teams waarin ook productie en marketing zijn vertegenwoordigd. Dan word je als ontwerper in een vroeg stadium op de vingers getikt als je verkeerde keuzes maakt.’
verder te gaan, dan weet hij dat dit extra kosten betekent in de productie. Het programma geeft eveneens aan als gaten te dicht bij een wand worden getekend en ook zitten de gegevens van standaard boordiameters erin. Zo zijn er ook functies specifiek voor draaien, frezen, plaatbewerking en spuitgieten. Bij die laatste worden bijvoorbeeld minimale en maximale wanddiktes aangegeven. Veel functies zitten standaard in Solidworks en die kun je uitbreiden met een DFM Pro-versie, waarin
< Venco-onderdeel Prinzen maakt onder meer palletiseermachines voor broedeieren. Bij de ontwikkeling werkt het altijd met een team van experts van verschillende afdelingen, waaronder elektronisch en werktuigbouwkundig ontwerp, marketing en productie.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
35
Leadership & Communication
Networking For people in technical occupations, communication and people networks become more and more important. Working in teams, talking to end-users, finding resources and getting your ideas across are only a few of the reasons why this is so. In this interactive workshop, we go through many aspects of networking, in a way that is especially geared towards technical people - who often do not like networking in the first place. At the end of the workshop, participants will have basic knowledge of networking and will be able to apply practical skills in order to start building and maintaining a successful network. The training consists of exercises and discussions as well as lectures. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
NETW Eindhoven 600 euros excl. VAT 1 day 15th April 2013
Electronics
Cooling of electronics To prevent expensive redesigns and a delayed market introduction, thermal management needs to be part of the design process right from the start. This course introduces thermal design and cooling of electronic components, modules and systems from an industrial point of view. This view is relevant for many applications, such as semiconductors, power electronics and, recently, lighting through the accelerated introduction of LEDs. Two very experienced lecturers teach the participants to solve the thermal problems they encounter during all levels of the product creation process. Real-life cases obtained from the participants themselves and prepared by the lecturers are used to demonstrate the application of the course principles during the final day. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
CoE Eindhoven 1,650 euros excl. VAT 3 days 29th - 31st May 2013
Optics
Modern optics for optical designers Optics is the ‘enabling technology’ of the 21st century. To design optical systems, to specify and test optical components, to integrate optical components into products, this all requires knowledge and skills that can be learned in the CMOP course. Over the years CMOP has become one of the most comprehensive optical courses in Western Europe, unique in its concept, starting with theoretical basics, via practical optical system design and ending with a broad overview of optical applications. After the course, participants will have a thorough knowledge of modern optical concepts, their applications and the design of optical systems, the engineering problems and solutions. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
CMOP Eindhoven 5,995 euros excl. VAT 28 weekly morning sessions commences 13th September 2013
www.hightechinstitute.nl
THEMA TOOLING
je ook eigen controleparameters kunt invoeren. Bijvoorbeeld met de gegevens van de in de productie aanwezige machines, gereedschappen en materialen.’
Oppassen
Een aantal mogelijkheden om snel te achterhalen welke financiële gevolgen ontwerpkeuzes en -aanpassingen hebben, zit al standaard in Solidworks, weet Koomen. ‘Maar de vraag is of ontwerpers de moeite nemen om daar echt in te duiken. Je ziet bijvoorbeeld dat ze zich tegenwoordig meer op milieubewust en duurzaam construeren richten – wat nu eenmaal de trend is – dan op efficiënt en productiegericht ontwerpen.’ ‘Ook zie je dat er in ons land in tegenstelling tot in Duitsland veel minder tijd aan werkvoorbereiding wordt geschonken. Waarom dat is, weet ik niet. Vooral als er modulair wordt ontworpen en er sprake is van min of meer standaard variaties, worden nieuwe producten veelal heel snel vanuit het Cad-systeem naar de productie gestuurd. Is een constructeur wel in staat zijn eigen ontwerpen op optimale maakbaarheid te controleren? In Duitsland speelt de klassieke werkvoorbereider nog een grote rol als schakel tussen Cad en productie. Vreemde dingen haalt hij eruit zodat die niet pas opdoemen als het materiaal op de machine is ingeklemd. Dan heb ik het over zaken die er makkelijk insluipen zoals niet-standaard gatdiameters, te nauwe toleranties, scherpe hoeken, radii die niet kunnen omdat de frees dan te dun en te lang wordt. Vooral bij engineering to order moet je oppassen voor dit soort fouten.’ Een oplossing daarvoor is mede om Tactonworks als schil over het Cad-programma te leggen, stelt Koomen voor. ‘Daarmee kun je slimmer en sneller modulair ontwerpen. Het programma is gebaseerd op relationele verhoudingen. Je legt bijvoorbeeld gatdiameters en -lengtes vast voor bepaalde bout-moerverbindingen. Hoe je verbindingen vervolgens ook benadert, als de combinatie past, zal Tactonworks de bout-moerverbinding erin zetten. Klopt het ontwerp niet, dan waarschuwt het programma dat die combinatie niet mogelijk is. Bij series kun je de configurator ook inkoopvoorstellen voor verschillende lengtes en aantallen laten uitrekenen, waarmee je gelijk kunt zien bij welke verhoudingen je het meest rendabel inkoopt.’
Stage-Gate
Koen Boot is chief information officer bij de Venco Groep in Meerheide. Hieronder vallen de bedrijven Vencomatic, Vencosteel,
Agro Supply, Prinzen en Rondeel. De Venco Groep is wereldwijd een sterke speler in de pluimveesector. Vencosteel verzorgt als toeleverancier van plaatbewerking en verspanende technieken een belangrijk deel van de componentenfabricage. DFM krijgt bij Venco veel aandacht. ‘We werken al ruim dertien jaar met 3D Cad en hebben dit op een gegeven moment aangevuld met een PDM-systeem voor re-
en dat gebeurt hier dus – dat ontwerpers vroeg overleggen met productie. Veel van ons plaatwerk wordt bij Vencosteel gemaakt en dan krijgt een ontwerper dus te horen dat als hij iets drie millimeter smaller had gemaakt je een standaard plaat dertig procent rendabeler had kunnen benutten omdat er dan veel meer producten uit één plaat gehaald kunnen worden vanwege een rendabeler nestingpatroon.
Ontwikkelgroepen binnen Venco werken volgens het Stage-Gate-model waarbij het proces wordt opgedeeld in stappen, met in elke fase een go/no-go-moment. Zo zorgen ze ervoor dat ze al vanaf de start met allerlei wensen en eisen rekening houden.
visiebeheer’, vertelt Boot. ‘Dit is ook gekoppeld aan ons ERP-systeem. We willen ons ontwerpproces uiteindelijk ook volledig in EPDM inrichten volgens het zogeheten Stage-Gate-model, waarbij het ontwikkelproces wordt opgedeeld in stappen, met in elke fase een go/no-go-moment. In die fases betrek je verschillende afdelingen en disciplines, dus ook productie en marketing. Vroeger zat alles op eilandjes. Nadat de werktuigbouwer de constructie had ontworpen, mocht elektro de bekabeling erin gaan tekenen en pas als de machine klaar was, kreeg de marketing er een plaatje van. Dat kan natuurlijk niet meer zo. Stage-Gate zorgt ervoor dat je al vanaf de start met allerlei wensen en eisen rekening houdt. We hebben op dit moment een aantal Stage-Gate-pilots lopen.’ ‘Via EPDM kunnen we ook heel goed volgen hoeveel geld ergens in zit, hoe het planningtechnisch verloopt en mede daarmee probeer je te voorkomen dat er in een te late fase van het ontwerpproces nog wijzigingen komen’, gaat Boot verder. ‘Hoe verder je in het proces nog iets verandert in het ontwerp, hoe duurder het wordt. Op een gegeven moment praat je zelfs over een factor tien of meer. Belangrijk is ook –
Vaak is het geen enkel probleem om drie millimeter kleiner te gaan.’ Bij Venco zijn er databases met bijvoorbeeld alle stempels van de ponsmachines. ‘Als een ontwerper dus een gat wil tekenen, dan kijkt hij welke maten we in het magazijn hebben. Dat voorkomt dat er speciaal voor dat ene product nieuw gereedschap moet worden aangeschaft. Sinds een jaar wordt er bij Vencosteel ook verspaand en we gebruiken Mastercam om de CNC-programma’s te maken op basis van de Cad-bestanden. PDM gaan we in de toekomst ook gebruiken om ontwerpkeuzes vast te leggen zodat bekend is waarom iets op een bepaalde manier is ontworpen. We gaan ook steeds intensiever met modules werken, waarbij we momenteel Tacton-software gebruiken om heel snel offertes te kunnen maken. Die offertes gaan we vervolgens beheren in ons CRM-systeem. Ons streven is om data maar één keer in te voeren en daarna op zo veel mogelijk plekken te gebruiken. Een naadloze koppeling van Cad, Cam, PDM, ERP en CRM is daarvoor onontbeerlijk.’ Frank Senteur is freelance journalist.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
37
THEMA TOOLING
OPW Europe ontdekt de voordelen van PLM Als dochter van de Amerikaanse OPW Fluid Transfer Group was de beslissing voor OPW Europe rondom de aanschaf van PLM-software al genomen door het moederbedrijf. Om maximale synergie tussen de diverse bedrijven te creëren op het gebied van productontwikkeling, koos de groepsdirectie voor de software van PTC. De implementatie van de software liet op zich wachten toen bleek dat de engineers van ieder bedrijf zo hun eigen wensen en eisen hadden. Martine Croll
‘I
k gebruik graag de vergelijking met een topchef in zijn eigen keuken. Hij is diegene die de touwtjes in handen heeft en wil houden. Anderen mogen tot op zekere mate roeren in de pannen en wat ingrediënten toevoegen, maar ook weer niet te veel’, relativeert Frank van der Munnik, mechanisch engineer bij OPW Fluid Transfer Group Europe. ‘De hulpkok zal met overtuigende argumenten moeten komen, wil hij de chef zover krijgen om echt iets te veranderen aan de samenstelling van een gerecht. Zo ervaar ik onze positie als dochteronderneming van een groot conglomeraat vaak ook. En dat was zeker het geval met de overstap naar Creo Parametric en Windchill, beide van PTC. Wij wilden graag aanpassingen waarmee de software beter zou aansluiten op onze eigen wensen en eisen, maar het hoofdkantoor in de VS beslist. Dus moesten wij met overtuigende argumenten komen waarom die aanpassingen noodzakelijk waren.’ OPW Fluid Transfer Group, onderdeel van het Amerikaanse beursgenoteerde Dover, is een bedrijvengroep die bestaat uit onder meer OPW Engineered Systems,
Civacon en Midland. De organisaties houden zich bezig met het ontwerpen, produceren en distribueren van producten die worden gebruikt voor het veilig beladen, ontladen en vervoeren van gevaarlijke stoffen. Naast eerder genoemde ondernemingen heeft OPW productieondernemingen in Noord-Amerika, Europa, Brazilië, India en China, alsmede een verkoopkantoor in Singapore. Uit standaardisatieoverwegingen is er bij OPW FTG gekozen voor webgebaseerde Caden PLM-software die alle onderliggende bedrijven dienden te implementeren. Een van de belangrijkste voordelen zou de mogelijkheid zijn om vanaf verschillende locaties samen te werken aan een ontwerp, met maximale controle over het wijzigingsproces. Van der Munnik legt uit: ‘De groepsdirectie in Amerika wil graag dat we elkaars krachten beter benutten. Ieder voor zich het wiel uitvinden, dat is al lang niet meer van deze tijd. Toch neigde het daarnaar. Het grootste probleem dat we bij OPW Europe ondervonden, was dat wij totaal geen invloed hadden op wat de zusterbedrijven
glijlagers
Kennis 38
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
ontwierpen en produceerden, terwijl een van onze eindproducten – laadarmen – daar toch afhankelijk van is. Een wijziging in een onderdeel kan al snel betekenen dat we weer terug moeten naar de tekentafel. En soms blijkt dat bij uitlevering een onderdeel niet overeenkomt met eerdere specificaties. Dan ben je helemaal ver van huis. Het kost onnodig veel tijd en geld het ontwerp dan opnieuw te maken.’
Gerust hart
‘Daarom waren wij erg blij met de invoering van PTC Creo Parametric en PTC Windchill’, vervolgt Van der Munnik. De voordelen van PTC Creo Parametric (vroeger Pro/Engineer) werden al snel door de OPW-engineers ervaren: met dit high-end Cad-pakket werden data beter beschikbaar en de ontwerpsnelheid nam toe. Nummeringen en subsamenstellingen waren eenvoudig te beheren en de betrouwbaarheid van het ontwerp nam toe. Dankzij de top-downstructuur van de software is het mogelijk geworden wijzigingen snel door te voeren zonder weer helemaal opnieuw te hoeven beginnen.
lineair lagers
Kunde
Kracht
magneetlagers T 070 387 68 00 F 070 386 38 85
E
[email protected] W www.kracht.nl
< Met de productviewer in Windchill is het mogelijk om zonder Creo toch 3D-modellen te bekijken en gegevens op te halen.
‘Toen we de software eenmaal hadden geïmplementeerd, ging het snel’, vertelt Van der Munnik. ‘Toch hebben we wat hordes moeten nemen. Als we daarvoor geen hulp hadden ingeroepen, denk ik dat we nu nog steeds bezig zouden zijn met de vraag wanneer we tot implementatie overgaan. We kregen de softwarelicenties vanuit ons moederbedrijf, maar om er goed mee te kunnen werken, was het essentieel dat enkele zaken daarin werden aangepast. De vraag was hoe we de beslissers in de VS zover zouden krijgen om onze wensen in te willigen.’ OPW benaderde PTC-servicepartner USG Innotiv PLM&Cad om de eisen goed in kaart te brengen en te onderbouwen. ‘Zo konden we met een compleet en duidelijk verhaal aankloppen bij ons moederbedrijf’, verklaart Van der Munnik. ‘De uitvoerige kennis van en inzichten in de PTC-software was daarbij van doorslaggevend belang. We kregen daardoor grotendeels waar we om hadden gevraagd en konden met gerust hart beginnen met de implementatie. Dat gaf de zekerheid en het vertrouwen dat de investering in tijd en moeite om het werken met de nieuwe software onder de knie te krijgen, haar vruchten dubbel en dik zou afwerpen.’ Van der Munnik vervolgt: ‘Zo is het ook gegaan. De grote investering en inspanning verdienen we nu terug alleen al door de eliminatie van fouten in het ontwerpproces. Alle data staan nu bij elkaar en als engineer ben je verlost van eindeloze zoekacties. Bovendien is het revisiebeheer een verademing. Je hoeft nooit meer te kijken of je wel de juiste versie voor je hebt. Er is maar één versie: de laatste. Dat levert ook enorme winst op wanneer je een ontwerp wilt delen met anderen binnen OPW Group.’
Nieuwste versies
De software is webgebaseerd. Iedereen die daartoe geautoriseerd is, kan inloggen
en een ontwerp opvragen. ‘PTC heeft inmiddels ook een app ontwikkeld waardoor medewerkers kunnen inloggen ook al zitten ze niet achter een pc’, weet Van der Munnik. ‘De gebruiker krijgt altijd automatisch de laatste versie te zien. Hij kan zelf wijzigingen doorvoeren of zijn autorisatie geven. Het is mogelijk om precies te traceren wie, wat, wanneer heeft gewijzigd of geaccordeerd. Dit versnelt en vergemakkelijkt de samenwerking en de ontwerp-
worden. Dat maakt het ook voor de niet technisch onderlegde medewerker mogelijk zonder moeite de software te gebruiken en toegang te krijgen tot voor hem belangrijke informatie. Van der Munnik concludeert: ‘Wij kijken uit naar de ingebruikname van Windchill 10.1 en Creo Parametric 2.0. Dat we overstappen naar deze nieuwe versies is mede te danken aan de evaluatie en input van USG Innotiv. Zij verwachten dat
Op het Windchill-productinfoblad vind je als gebruiker alle info van het object dat je bekijkt, zoals de versie en status van het object.
snelheid en -betrouwbaarheid aanzienlijk. Vroeger had je nog wel eens dat iemand zei dat hij een ontwerp had bekeken, maar dat je er dan later achter kwam dat hij dat helemaal niet had gedaan. Daardoor bleef dan die ene fout in het ontwerp onontdekt tot het te laat was. Net zo belangrijk is de mogelijkheid verouderde data niet toegankelijk te maken. Zo voorkom je dat oude, verkeerde data worden gebruikt.’ Dit jaar nog zal OPW FTG Group overstappen op de nieuwste versies van de PTC-software: Windchill 10.1 en Creo Parametric 2.0. De interfaces van deze pakketten zijn gebruikersvriendelijker ge-
de zaken waar we nu nog af en toe tegen aanlopen met de nieuwe versies tot het verleden zullen horen. Hoe het ook zij, de PLM-software heeft ons veel opgeleverd. De software beheert alle Cad-gegevens, berekeningen, illustraties en technische publicaties en er bestaat slechts één set informatie van een product. Die informatie kan op elke plek – waar ook ter wereld – worden gedeeld, bewerkt of aangevuld. Dat is een enorme winst en de weg tot betere samenwerking binnen het concern ligt nu wijd open.’ Martine Croll is freelance journalist.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
39
THEMA TOOLING
Solidworks blijft bij vertrouwde kernel maar diversificeert wel Zowat een jaar geleden kondigde Solidworks op zijn gebruikersconferentie aan dat het in de toekomst twee softwareversies zou ondersteunen die gebaseerd zijn op twee verschillende kernels. De mededeling zorgde voor paniek bij ontwikkelaars en klanten, maar op de jongste Solidworks World Conference blijkt dat de soep niet zo heet wordt gegeten: de oude vertrouwde kernel gaat nog een lang leven tegemoet, en de nieuwe wordt maar mondjesmaat ingevoerd naast de oude. Frans Godden
D
e uitspraak van Gian Paolo Bassi, vicepresident R&D, vorig jaar dat Solidworks met twee kernels ging werken, creëerde de nodige onrust. De twee kernels – de gevestigde Parasolid en de nieuwe CGM van Catia (de eigen Cad/Cam/CAE-software van moederbedrijf Dassault Systèmes) – zijn immers hoegenaamd niet compatibel en een vertaalslag van de ene naar de andere is schier onmogelijk. Ergens was het natuurlijk niet onlogisch dat Dassault zijn eigen software naar voren zou proberen te schuiven want de Parasolid-kernel is in feite eigendom van concurrent Siemens. Vajrang Parvate, director Solidworks Product Development, maakte onlangs echter een einde aan alle speculaties door in een blog duidelijk te stellen dat er nog altijd stevig wordt geïnvesteerd in de verdere ontwikkeling van het huidige Solidworks-product. ‘In SW2013 zitten al vele manjaren ontwikkeling van de kerncomponenten zoals de compiler, de VBA-engine die macro’s aanstuurt, de .Net-versie en de ondersteuning van Windows 8, en dat over de hele productlijn, inclusief Simulation, Edrawings, Routing en Circuitworks. We werken nu volop aan SW2014 en onze productmanagementteams zijn al bezig met de planning voor SW2015. Bottomline: the products are not going away.’ Een duidelijk statement dat meteen alle twijfel moet wegnemen. Die twijfel werd natuurlijk gevoed door eerdere berichten over Solidworks V6, een nieuwe versie die zou zijn gebaseerd op de Catia-kernel. Maar op de recente Solidworks World in Orlando, bijgewoond door meer dan 4500 klanten en partners, bleef het eigenlijk heel stil rond V6. Sommige analisten zagen de aankondiging van Solidworks Mechanical Conceptual wel in het kader van V6, maar daar bleef het bij. Solidworks Mechanical Conceptual is een
40
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
product waar eigenlijk al een paar jaar op wordt gebroed maar dat de komende maanden eindelijk in bèta beschikbaar moet komen en in het najaar zijn officiële introductie zal krijgen. ‘Waar het eigenlijk om gaat’, zegt Fielder Hiss, VP productontwikkeling bij Solidworks, ‘is de conceptfase bij productontwikkeling vlotter te laten verlopen. Uit een rondvraag bij onze klanten is gebleken dat ze bijna een derde van hun tijd besteden aan het uitwerken van concepten. Door hun een aantal nieuwe tools aan te reiken en daarbij ook social-media-achtige samenwerkingsmogelijkheden te voorzien, kan die conceptfase veel rijker en sneller worden. Een ontwerper kan met verschillende concepten spelen, wijzigingen aanbrengen in zijn design, en daarover constant met collega’s en partners communiceren.’
Bierviltje
Een toelichting van Solidworks-CEO Bertrand Sicot maakt het nog duidelijker: ‘Solidworks Mechanical Conceptual staat altijd in verbinding met de designdatabase en met andere betrokkenen zodat gebruikers altijd samen aan hetzelfde ontwerp kunnen werken, zonder tijdverlies of zonder zich te moeten afvragen of ze wel met de allernieuwste designversie aan de slag zijn. Als een lid van het team een wijziging aanbrengt, krijgen alle andere leden realtime een update.’ Met andere woorden: hiermee zet ook Solidworks definitief de stap naar het gebruik van de cloud, zonder dat de gebruikers het in eerste instantie zo uitdrukkelijk zullen merken. Solidworks haastte zich wel om bij de aankondiging te vermelden dat Solidworks Mechanical Conceptual geen vervanging is voor een bestaand product maar eerder moet worden gezien als een complementary tool, een aanvulling die het mogelijk maakt om modellen die met de
Met het succes van Google Sketchup in het achterhoofd lonkt Solidworks voorzichtig naar de markten voor prosumers en consumenten. Solidworks-CEO Bertrand Sicot: ‘Eerst de professionele markt, al ben ik er wel van overtuigd dat er ook een markt is voor 3D bij de prosumer.’
< Fielder Hiss, VP productontwikkeling bij Solidworks: ‘Waar het eigenlijk om gaat, is de conceptfase bij productontwikkeling vlotter te laten verlopen.’
nieuwe tool worden vervaardigd, over te brengen naar Solidworks, waar dan het meer gedetailleerde designproces kan beginnen. Heel wat ontwikkelaars en partners toonden zich op de conferentie alvast erg tevreden over de introductie omdat ze ervan overtuigd zijn hiermee heel wat tijd te kunnen besparen tijdens de prototypefase van een ontwerp. ‘De ruwe schets die we vroeger op een bierviltje maakten, kunnen we nu grondiger uitwerken alvorens hem in Solidworks verder te ontwikkelen’, zo luidde het.
Screenshots
Ontwerpers kunnen hun ideeën nu ook onmiddellijk digitaal vastleggen en er snel 3D conceptmodellen van maken die ze dan zowel aan interne als externe betrokkenen (klanten en leveranciers) kunnen voorleggen voor feedback. Daardoor kunnen ze met meerdere concepten experimenteren en deze vergelijken alvorens ze in Solidworks te importeren. Elke betrokkene wordt automatisch op de hoogte gebracht dat er een nieuw concept is dat hij kan bekijken, en als alle betrokkenen hun zegje hebben gedaan, krijgt ook de ontwerper hierover automatisch een seintje zodat hij de volgend stap kan zetten. Voor het eerst wordt hier dus duidelijk gebruikgemaakt van social-mediamethodes om de samenwerking tussen alle betrokken partijen te stroomlijnen. Belangrijk daarbij is dat elke ontwerpfase van het design afzonderlijk wordt bewaard zodat je altijd moeiteloos naar een vorige fase kunt teruggrijpen om eventueel een andere richting in te slaan, en dat alles vanuit een heel intuïtieve gebruikersinterface. Eigenlijk komt Solidworks hiermee tegemoet aan een oud zeer van veel Cad-ontwikkelaars die werden geremd door het strikte keurslijf van Cad met gedetailleerde productietekeningen dat geen ruimte liet voor spelen met initiële ontwerpen. Programma’s als Google Sketchup danken hieraan hun succes omdat ze op die lacune inspelen. Al moet gezegd dat de jongste jaren een aantal grote
namen als Autodesk, Siemens en PTC met software is gekomen die precies ook op die conceptuele fase mikt. De aankondiging ontlokte bij sommige ontwikkelaars meteen de vraag of Solidworks met deze software ook denkt aan andere markten zoals prosumers en consumenten – zie Google Sketchup. Sicot houdt die boot voorlopig af: ‘Eerst de professionele markt, al ben ik er wel van overtuigd dat er ook een markt is voor 3D bij de prosumer.’ Voorlopig is het nog even wachten op het eerste product want op de conferentie moesten de deelnemers het vooral stellen met screenshots in plaats van live demo’s. Volgens insiders is het echter al wel duidelijk dat er is gekozen voor een stevig programma dat op een desktop of laptop zal draaien en van daaruit verbinding zal maken naar een datacenter (lees: de cloud). De bedoeling is om in mei van dit jaar met een beperkt aantal klanten het concept uit te proberen om dan in het najaar het product beschikbaar te maken voor alle klanten via het resellerkanaal. Een prijs is nog niet vastgesteld maar Sicot gaf al wel een eerste indicatie door te stellen dat het binnen het normale prijsgamma van Solidworks zal vallen – dat wordt dus iets tussen vieren zesduizend dollar.
Android
Dat Solidworks duidelijk is gebeten door de samenwerkingsgedachte blijkt ook uit de aankondiging van My.Solidworks, een nieuwe webportal voor klanten. Het onderliggende idee is: er zijn momenteel meer dan twee miljoen mensen die Solidworks op regelmatige basis gebruiken en dus veel bloggen, tweeten en posten op Facebook en forums. Solidworks zelf heeft al een tiental blogs lopen, een drukbezocht forum, meerdere twitteraccounts en Facebook-pagina’s, en een stevig Youtube-kanaal; zou het dan niet logisch en praktisch zijn als je al die dingen op een en dezelfde plaats kunt vinden in plaats van elk medium afzonderlijk te moeten raadplegen?
De bedoeling is volgens CEO Sicot dan ook om klanten met elkaar in contact te laten komen, nieuwe dingen te laten ontdekken en te delen in een omgeving die het mogelijk maakt zelf moeiteloos op zoek te gaan naar antwoorden over meerdere platforms om de resultaten dan op één scherm te zien te krijgen. My.Solidworks moet volledig open en gratis worden, iedereen moet in de beschikbare informatie kunnen grasduinen. Momenteel is het een publieke bèta maar nog vóór de zomer zou de definitieve versie er moeten komen. In een latere fase zou Solidworks hier ook artikelen, tips en tricks, klantenservice en supportinformatie willen onderbrengen. Solidworks had eerder al Edrawings voor Ipad en Iphone uitgebracht om gebruikers in staat te stellen hun 2D- of 3Dbestanden mee te nemen naar een klant of een salesmeeting en daar hun designconcepten te tonen. Nu heeft het – op uitdrukkelijke vraag van zijn klanten – aangekondigd de komende maanden ook een Android-versie op de markt te brengen. Intussen wordt uiteraard ook volop gewerkt aan wat de 22ste versie van Solidworks moet worden: Solidworks 2014. Dit product moet normaal in augustus van dit jaar op de markt komen. Vanzelfsprekend met een waslijst van verbeteringen en vernieuwingen die naar eigen zeggen voor meer dan negentig procent zijn geïnspireerd door vragen en opmerkingen van de klanten – maar alvast met één stevige randbemerking van Richard Allen, hoofd productmanagement: ‘We blijven Solidworks aanbieden op de platforms die we vandaag ondersteunen. Er zijn op dit moment geen plannen om Solidworks 2014 volledig naar de cloud over te brengen. We volgen het wel van nabij en als onze klanten met interessante en waardevolle voorstellen komen om naar de cloud te gaan, dan zullen we het opnieuw bekijken – met onze bestaande technologie of met een nieuwe, dat valt nog te bezien.’ Frans Godden is freelance journalist.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
41
IN BEELD SORTBAT
Inhoud telt bij batterijsorteerder Sortbat Bebat is in België verantwoordelijk voor de inzameling van gebruikte batterijen en zaklampen. Elk jaar gaat het om zo’n 2,5 miljoen kilo. Verreweg het grootste deel wordt overgebracht naar Sortbat in Tienen. Dat bedrijf sorteert de batterijen op chemische samenstelling: alkaline, NiCd, NiMH, zink, etc. De gesorteerde batches gaan vervolgens naar verschillende recyclingbedrijven die zijn gespecialiseerd in juist dat type batterij. Alexander Pil
In de containers die Sortbat binnenkrijgt, zit alles door elkaar; van kleine knoopcellen en AAA’s tot grote accu’s uit laptops en handboormachines. Sortbat leegt de bakken in een grote trechter met onderin een trilgoot. Die brengt alles gedoseerd op een lopende band. Een 3D-camerasysteem van Panasonic bepaalt hoe groot de stroom is en koppelt dat terug naar de aansturing van de goot.
Krachtige, betrouwbare hydrauliek Action-Hydro: hoogwaardige hydrauliek voor alle denkbare toepassingen. Specialist met een schat aan ervaring in hydraulische systemen. Voor situaties waar het draait om betrouwbaarheid en duurzaamheid. Action-Hydro B.V. Kabelstraat 7 1322 AD Almere T: 036-5360204 E:
[email protected] I: www.action-hydro.nl
42
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
Met een magneetoplossing van het Apeldoornse Bakker Magnetics pikt Sortbat alle batterijen van de band die een metalen mantel hebben. Slechts een klein gedeelte blijft over: zinkbatterijen. Die vallen via een stortkoker in een plastic container onder de sorteerlijn en zijn klaar voor recycling.
De magneet levert de meeste batterijen af bij een lawaaierige schudgoot waar Sortbat ze op grootte selecteert. Er hangt een serie roosters boven de goot waarvan de tralies steeds verder uit elkaar staan. Bij het eerste rooster vallen de knoopcellen erdoor. Daarna de AA’s en AAA’s. Dan de vierkante 9 V modellen, de C’s, de platte 4,5 V batterijen en de D’s. Voor een deel van batterijen is dit het eind van het proces: via een koker vallen ze in hun eindbak.
Met de hand wordt de stroom voorgesorteerd. De medewerkers legen bijvoorbeeld de verzamelzakjes die Bebat twee keer per jaar aan alle Belgen stuurt en ze vangen de grote batterijpacks af. Ook filteren ze ‘stoorstoffen’ zoals spaarlampen, tandenborstels, rekenmachientjes en horloges eruit. De variatie daarin in zo groot dat het vrijwel onmogelijk is om het te automatiseren.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
43
IN BEELD SORTBAT
> Onderaan de bufferbak komen de batterijen terecht in een centrifugaalkom. De middelpuntvliedende kracht dwingt ze naar de buitenrand waar ze een voor een worden opgepikt en op de transportsnaren worden gelegd. De centrifugaalkom werkt sneller en is betrouwbaarder dan een trilbak. In 2010 heeft Sortbat vrijwel de hele sorteerlijn vernieuwd. De trilbak (op de achtergrond) is een van de weinige onderdelen die nog over is.
< Alleen de staafbatterijen gaan verder. Van de AA’s, AAA’s, C’s en D’s zijn de selectiestappen nog niet doorslaggevend genoeg geweest om de chemische samenstelling te kunnen vaststellen. Twee hellende transportbanden brengen ze naar vier bufferbakken. Drie daarvan zijn gereserveerd voor AA en AAA omdat die het meest voorkomen. Daarachter zijn ook drie sorteerlijnen ingericht op de dunnere staafbatterijen.
44
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
De staafbatterijen schieten een fotocel die de lengte meet. Het gaat hier slechts om de indeling ‘lang’ of ‘kort’. Is het een lange batterij, dan gaat hij gewoon verder. Is hij kort, dan wordt ook de dikte opgemeten. Zo haalt Sortbat de dikkere lithiumbatterijen eruit. Even verderop worden die modellen van de band getikt en verzameld.
De lange staafbatterijen worden eerst gewogen (rechts tussen de twee katrollen). Sortbat hanteert vijf gewichtsklassen die specifiek zijn voor de chemische samenstelling. Zink is bijvoorbeeld veel lichter van NiMH. Daarna zoeven ze door een spoel (witte kastjes links van het midden). Elk type batterij verstoort het magnetisch veld op zijn eigen manier, door de buitenmantel, maar ook door de samenstelling.
< Uit de gemeten eigenschappen kan het selectiemechanisme afleiden om wat voor soort batterij het precies gaat. Sortbat heeft het systeem namelijk aangeleerd welke parameters bij welke batterij horen. Voor elk batterijtype is er een aparte opvangbak en stortkoker. Op de foto wordt een alkalinebatterij naar zijn eindbestemming gestuurd.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
45
FOCUS VERPAKKEN
De industriële verpakking als maatpak Industriële verpakkingen lijken op het eerste gezicht een minder belangrijk onderdeel in de keten. Veel machinebouwers denken daar heel anders over, betoogt Ralph Habets. Want een goede verpakking is zeker in de wereld van de hightech apparatuur en machines uitermate belangrijk en kan zelfs het imago van een producent maken of breken. Bovendien kan een doordachte verpakking bijdragen aan kostenreductie in de keten en zelfs aan de concurrentiepositie van een producent. Ralph Habets
S
tel de volgende situatie voor: een producent van complexe en kwetsbare productiemachines slaagt erin om een order voor een grote klant in Azië af te ronden. De machines met een waarde van enkele tientallen miljoenen euro’s worden verscheept en komen enkele weken later aan op de plaats van bestemming. Bij het uitpakken blijkt de apparatuur onherstelbaar beschadigd, zowel functioneel als visueel. Hetzij tij-
dens het transport, hetzij bij het lossen of het uitpakken. In de praktijk komt dat wel eens voor, omdat de machines blijkbaar niet goed zijn beschermd of gehanteerd. Vaak is de verpakking het sluitstuk van de productieketen. Maar het is toch vreselijk als een producent van kapitaalgoederen al die inspanningen van de eigen ontwikkeling, verkoop en productie verloren laat gaan, omdat hij net dat laatste stukje niet
Senior electrical designer - job id 028113 Philips Innovation Services
Contactpersoon: Joeri van der Rhee E
[email protected] T +31 6 52751738
serieus heeft genomen. Gelukkig zijn de meeste OEM’s en hun toeleveranciers zich daar tegenwoordig wel van bewust en denken ze in een vroeg stadium na over de wijze van verpakken en transporteren. Is transportschade een kwestie van de verzekering? Vaak wel, maar daar heeft de eindklant – een producent van chips, een ziekenhuis of een bouwer van procesinstallaties – helemaal niets aan. Hij kan de hoogwaardige producten, kapitaalgoede-
Software engineer PROMEXX
Contactpersoon: Suzanne van Dijck E
[email protected] T +31 40 2676867
Sr. Software engineer / (sr.) software designer PROMEXX
Contactpersoon: Suzanne van Dijck E
[email protected] T +31 40 2676867
Wilt u uw vacatures ook op laten vallen in een van de Hightech Banenadvertenties? Bekijk de mogelijkheden op de website of neem contact op via
[email protected]. 46
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
Op zoek naar een baan (hbo+) in de hightechindustrie? Upload nu je CV op www.hightechbanen.nl.
www.hightechbanen.nl @HightechBanen
< Slimme hightech-machinebouwers zorgen dat hun kostbare systemen en onderdelen goed verpakt naar de andere kant van de wereld worden verstuurd.
ren of productielijnen niet in gebruik nemen of niet voor de beoogde doeleinden inzetten. Hierdoor kan de gevolgschade (bijvoorbeeld als gevolg van het niet kunnen opstarten van een productielijn) immens zijn. De producent krijgt dan toch vaak moreel de schuld. Ook als havenpersoneel de dure apparatuur per ongeluk uit de kraan heeft laten vallen. Discussies hierover kosten veel tijd en geld en de ontstane schade kan de producent uiteindelijk klanten kosten. Het hele gedoe doet afbreuk aan het imago van de machinebouwer. En dat is dus niet nodig, dat had voorkomen kunnen worden.
uitgedrukt in G-krachten. Voor machines met veel elektronica zijn tevens de toleranties van bijvoorbeeld vocht en tempe-
de producten te bufferen en in de verpakking te fixeren. Intensieve samenwerking tussen de industriële verpakker en de machinebouwer en ook de eindklant is cruciaal. Door slim te verpakken, is geld te besparen. Hoe kleiner en lichter, hoe lager de transportkosten. Uiteraard met behoud van robuustheid en specificaties. Soms bieden rouleerverpakkingen, die worden hergebruikt, additionele mogelijkheden. Het komt steeds vaker voor dat de verpakking niet alleen ter bescherming van het product dient, maar tevens als installatietool wordt gebruikt om het monteren en installeren op locatie, vaak aan de andere kant van de wereld, te vergemakkelijken. Op die manier kunnen er
Trespa
Een industriële verpakker, die liefst is gespecialiseerd in het hele traject van verpakkingsontwerp, productie van verpakkingen, verpakken op locatie én meedenken in de logistieke keten, kan een belangrijke rol vervullen voor producenten van kwetsbare en dure apparaten, machines en onderdelen. Zo’n bedrijf dat een integrale ketenaanpak nastreeft, kan oplossingen genereren voor complexe verpakkingsproblemen en klanten en eindafnemers afdoende bescherming van hun producten bieden. Met maatwerk, een conceptuele aanpak en gericht advies kan een optimale en kosteffectieve bescherming van industriële goederen tijdens het traject naar elke bestemming ter wereld worden geboden. Belangrijke parameters bij het ontwerp van industriële verpakkingen zijn het type transport (via weg, spoor, zee of door de lucht) en de mechanische belastingen die nog acceptabel zijn voor de machine en/ of de verpakking, bijvoorbeeld in de vorm van botsingen, schokken en trillingen. Die mechanische belastingen worden meestal
Beschermen, bufferen, fixeren en gemak van verpakken spelen een belangrijke rol om transportschade te voorkomen en kosten te verminderen.
ratuur belangrijk. Er zijn diverse methodes om dit rekenkundig te modelleren. Op basis van de inventarisatie van de gegevens en eisen maakt de verpakker een ontwerptekening in Cad. De grotere industriële verpakkers beschikken over een machinepark met onder meer CNC-machines, zodat via de Cad/Camkoppeling grotendeels automatisch kan worden geproduceerd. Industriële verpakkingen bestaan doorgaans uit verschillende materialen zoals hout, exportkarton, kunststof, metaal en Trespa. Een doordachte verpakking bevat inwendig vaak een zogenaamd ‘interieur’ om
door slimme verpakkingen kostenreducties op verschillende posities in de gehele logistieke keten worden bewerkstelligd. Het is zaak om er tijdig experts met de juiste kennis en ervaring bij te betrekken. Ralph Habets is directeur van Schijndel Industriële Verpakkingen in Schijndel. Dit bedrijf is onderdeel van de Meilink Groep, die zich in heel Nederland en Duitsland toelegt op de integrale aanpak van industriële verpakkingen en internationale transporten. Redactie Alexander Pil
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
47
PRODUCTNIEUWS Motoren Siemens breidt Sirius-portfolio uit met compacte motorstarter
Siemens Industry Automation breidt zijn aanbod op het gebied van schakeltechnologie uit met de compacte motorstarter Sirius 3RM1. De module is ontworpen als directstarter en als omkeerstarter met geïntegreerde overbelastingsbeveiliging voor kleinere motoren met een vermogen tot 3 kW, die bijvoorbeeld worden toegepast bij ventilatoren, pompen en hefapparatuur, maar ook bij werktuigmachines. Met een breedte van 22,5 mm neemt de Sirius 3RM1 maar minimaal ruimte in de schakelkast in. Daarmee komt de motorstarter tegemoet aan de vraag in de moderne installatie- en machinebouw naar ruimtebesparende componenten. Behalve door de bouwbreedte onderscheidt de Sirius 3RM1 zich door toepassing van efficiënte hybride technologie, die de voordelen van halfgeleidertechniek combineert met die van relaistechniek: terwijl de slijtagearme halfgeleider het in- en uitschakelen overneemt, wordt in de bedrijfsfase een energie-efficiënte relais-
Retention System for Pressure Hoses
when safety should not be an issue
techniek toegepast. Zo wordt de levensduur van de motorstarters verlengd en worden de onderhoudskosten teruggedrongen. Verder biedt Siemens voor de nieuwe motorstarter een speciaal voedingssysteem aan om assemblages snel en eenvoudig te realiseren. Doordat het stuurstroomcircuit centraal op het voedingssysteem wordt aangesloten, hoeven de afzonderlijke motorstarters niet separaat te worden bekabeld. De assemblage met het voedingssysteem is bijvoorbeeld toepasbaar bij transportsystemen waarbij een groot aantal motoren voor een transportband wordt gebruikt. Wanneer onderhoud noodzakelijk is, kunnen de afzonderlijke motorstarters van een bestaande assemblage dankzij het voedingssysteem zonder veel moeite uit de groep worden verwijderd. AP www.siemens.nl/sirius
Hydraulische motor Bosch bevat meer koppel in kleinere behuizing
De hydraulische Hägglunds CBM-motor van Bosch Rexroth is gebaseerd op de bewezen techniek van de Hägglunds Marathon-motor maar biedt vijftig procent meer koppel in een kleinere behuizing die bovendien tot vijftig procent lichter is. In veel industrieën bestaat de behoefte aan een groter vermogen bij gelijkblijvende afmetingen, een behoefte die bij nieuwe toepassingen – in bijvoorbeeld de winning van wind- en getijde-energie – in de toekomst alleen maar groter zal worden. De CBM moet aan deze eisen tegemoetkomen met onder meer een specifiek koppel van maximaal 6000 Nm/bar. Het maximumkoppel bedraagt 1970 kNm bij de maximaal toegestane druk van 350 bar. Het toerental is afhankelijk van de uitvoering en varieert van 62 min-1 voor de CBM 2000-1000 tot 8 min-1 bij de CBM 6000. AP www.boschrexroth.nl
Aandrijftechniek Planeetrolspindels Bosch Rexroth bewegen snel grote massa’s
imPRESSive in hydraulics
www.hydroflex.nl
48
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
De planeetrolspindel PLSA van Bosch Rexroth is een combinatie van een schroef met planeetdrijfwielen en rollende elementen. De spindels zijn ontwikkeld voor het omzetten van roterende bewegingen in lineaire bewegingen en omgekeerd. Een van de belangrijkste eigenschappen is het feit dat de rolspindels in staat zijn om relatief grote massa’s snel en nauwkeurig te bewegen. Daarnaast zijn grote aandrijfkrachten op te bouwen. De PLSA bestaat uit wormwieloverbrengingen met rollen voorzien van schroefdraad (de planeten) die zijn ondergebracht in een moer; de uiteinden zijn geplaatst in een stuurschijf met vertanding. Dit is zodanig uitgevoerd dat de planeetrollen synchroon aan de spindel roteren en de moer een lineaire beweging maakt. Het
totaal biedt ontwerpers veel mogelijkheden om transport- en positioneertaken in applicaties met een aangedreven spindel op te lossen. Gecombineerd met een servomotor bieden de aandrijvingen zelfs de kracht van een hydraulische cilinder, aldus Bosch Rexroth. Door het planetaire ontwerp van de spindels zijn de loopeigenschappen goed en is het geluidsniveau beduidend lager dan bij kogelomloopspillen, stelt de fabrikant. Verder profiteert de gebruiker van een gelijkmatige loop, een lange levensduur, een compacte vormgeving, een hoge vermogensdichtheid en een laag smeermiddelverbruik. AP www.boschrexroth.nl
Sensoren Sick vergroot performance veiligheidslaserscanners
Met Scanner Plus trekt Sick één lijn in zijn veiligheidslaserscanners. De S300en S3000-modellen zijn nu in vier varianten leverbaar: Standard met een veldset, Advanced met vier veldsets, Professional met acht veldsets en Expert met zestien tot tweeëndertig veldsets. Scanner Plus zorgt voor eendui-
Systeemontwerp Landré brengt alles-in-een-Cad-oplossing naar Benelux
Landré brengt de nieuwste release van Ironcad op de markt in België en Nederland. Dit Cad-systeem heeft meer dan 250 duizend gebruikers voornamelijk in Amerika en Canada en wint aan populariteit in Europa. Ironcad is een tekenoplossing voor hout-, kunststof- en metaalverwerkende bedrijven die zich bezighouden met maatwerkoplossingen, zoals constructiebedrijven en machinebouwers. Met deze alles-ineenoplossing koppelt Ironcad 3D-ontwerp en -visualisaties aan 2D werktekeningen. Ironcad behoort tot de vroege pioniers in direct modeling. De makers hebben dat concept consequent doorgezet en steeds verder geoptimaliseerd. De intuïtieve manier van ontwerpen, gebaseerd op het drag-and-dropprincipe maakt het mogelijk om met Ironcad snel en eenvoudig een productontwerp in 3D op te zetten van waaruit automatisch de 2D werktekeningen worden gegenereerd, aldus Landré. Doorsnedes en details blijven daarbij gekoppeld aan het 3D-model. Bij wijziging van het 3D-model zullen alle tekeningen zich automatisch aanpassen in de maatvoeringen, details en doorsnedes. Ironcad draait als een van de weinige 3D-Cad-systemen op zowel Acis- als Parasolidmodelleerkernels, waarmee gegevensuitwisseling en samenwerking met de gebruikers van andere 3D-modelers mogelijk wordt. Gebruikers van Ironcad kunnen bestanden van derden importeren, binnen hun omgeving verder bewerken en middels een DXF- of Step-file voor productie gereedmaken. AP www.landre.nl
Communicatie Ewon lanceert oplossing voor gecentraliseerd telebeheer
digheid: elke variant heeft zijn eigen eenduidige functionaliteit, hetzelfde aantal monitoring cases en dezelfde additionele functies, zoals contour als referentie, universele I/O, gemeten dataoutput, CMS-functionaliteit, dynamische inputs en/of speedrouting. Met Scanner Plus beschikt elke S300 Mini, S300 en S3000 over de triple fieldmodus. Gebruik ervan minimaliseert de kans op uitval en remslijtage van bijvoorbeeld AGV’s. Verder beschikken de S300 en S300 Mini nu over een additioneel scanbereik: van voorheen tot twee meter naar nu van twee tot drie meter. Scanner Plus verhoogt ook de compatibiliteit. Alle S300en S3000-varianten kunnen moeiteloos met elkaar communiceren. AP www.sick.com/nl
Ewon presenteert Efive, een oplossing voor gecentraliseerd telebeheer die compatibel is met PLC’s en Scada-software. Zo kunnen infrastructuurbeheerders hun externe sites verbinden met een Scada-systeem via een centrale VPN-server. Met Efive richt Ewon zijn pijlen op een nieuwe markt: gecentraliseerd telebeheer via Scada. Via deze telebeheersystemen kunnen realtime een groot aantal metingen worden verwerkt en technische installaties op afstand worden opgevolgd. Met Efive beschikken infrastructuurbeheerders over permanente beveiligde connecties (VPN) tussen het Scada-systeem en de externe sites. Afhankelijk van het model kan Efive 25 tot 100 externe sites beheren. In de meeste gevallen vergt het telebeheer van externe sites een complexe oplossing die aanzienlijke financiële en ICT-investeringen vereist. De meest courante oplossingen bestaan uit centrale Scada-software die is verbonden met remote terminal units via een specifieke driver die instaat voor de communicatie en de interface met de Scada-software. Het probleem met deze oplossingen is dat ze afhankelijk zijn van het type RTU en Scada-systeem. ‘Door de link met onze Ewon-routers speelt dat probleem niet bij Efive’, verzekert Ewon-CTO Pierre Crokaert. ‘Onze oplossingen bevatten communicatieprotocollen op basis van open standaarden, waaronder Modbus TCP. Ongeacht het merk van het Scada-systeem of de PLC kunnen we altijd zonder probleem een verbinding maken. Dit kan ook financieel interessant zijn voor de klant. Die moet namelijk niet langer op zoek naar een leverancier die compatibel is met de driver van het Scada-systeem dat hij gebruikt en zal in sommige gevallen ook geen OPC-server meer nodig hebben.’ AP www.ewon.biz
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
49
AGENDA EVENTS MAART 2013 Rail-Tech Europe 2013 19 - 21 maart, Amsterdam www.railtech-europe.com Maintenance Brussels 2013 20 en 21 maart, Brussel www.easyfairs.com/maintenance-be Holland High Tech Event 21 maart, Utrecht www.htsm.nl On- & Offshore 2013 26 - 28 maart, Gorinchem www.evenementenhal.nl Empack 2013 27 en 28 maart, ’s-Hertogenbosch www.easyfairs.com/empack-nl De slag om technisch talent 28 maart, Houten www.deslagomtechnischtalent.nl
Technische Industriële Vakbeurs 16 - 18 april, Gorinchem www.evenementenhal.nl Mocon 2013 17 en 18 april, ’s-Hertogenbosch www.easyfairs.com/mocon-nl Technische Vakbeurs 23 - 25 april, Goes www.technischevakbeurs.nl
High-Tech Systems 2013 24 en 25 april, Eindhoven Info:
[email protected] www.hightechsystems.nl
M
MODEL DRIVEN DEVELOPMENT DAYS
APRIL 2013
Model-Driven Development Days 24 en 25 april, Eindhoven Info:
[email protected] www.hightech-events.nl/mdd
Hannover Messe 8 - 12 april, Hannover, Duitsland www.hannovermesse.de
Indumation 24 - 26 april, Kortrijk www.indumation.be
Maintenance Next 2013 16 - 18 april, Rotterdam www.maintenancenext.nl
Training
How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology Do colleagues say you are too critical or black and white in sending the message? Is motivating your team taking an awful lot of energy plus time? Do you wish to increase your influence by communicating more effectively? Creating technical solutions is about making the right technical choices. However, being successful as a technician is much more dependent on being able to handle the 7 biggest communication challenges you face. This course is 100 percent practical and hands-on because we will work with cases directly coming from your personal work. It will be intense: you will sweat, but you will be challenged and will quickly learn how to motivate and communicate more successfully to your colleagues and others.
www.hightechinstitute.nl
50
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
SEPTEMBER 2013
PCIM 2013 14 - 16 mei, Neurenberg, Duitsland www.pcim.de
Health & Technology 2013 17 en 18 september, Arnhem www.hat-event.com
Sensor + Test 2013 14 - 16 mei, Neurenberg, Duitsland www.sensor-test.de
Elektrotechniek 2013 30 september - 4 oktober, Utrecht www.elektrotechniek-online.nl
Foodtech 2013 15 en 16 mei, Rosmalen www.easyfairs.com/foodtech-nl
OKTOBER 2013
SPS/IPC/Drives Italia 2013 21 - 23 mei, Parma, Italië www.sps-italia.net Vision & Robotics 2013 22 en 23 mei, Veldhoven www.vision-robotics.nl Electronics & Automation 28 - 30 mei, Utrecht www.fhi.nl
JUNI 2013 Materials 2013 4 en 5 juni, Veldhoven www.materialenbeurs.nl Automotive Congres.NL 11 juni, Eindhoven www.automotivecongress.nl
Commences 13 May 2013 Eindhoven
Duration: 4 days + 2 evenings Course price: 2,990 euros excl. VAT
MEI 2013
Pumps & Valves 2013 2 en 3 oktober, Rotterdam www.easyfairs.com Empack Brussels 2013 2 en 3 oktober, Brussel www.easyfairs.com/empack-be
NOVEMBER 2013 Aquatech 2013 5 - 8 november, Rotterdam www.aquatechtrade.com Europort 5 - 8 november, Rotterdam www.europort.nl Bits&Chips 2013
EMBEDDED SYSTEMS Bits&Chips 2013 Embedded Systems 7 november, ’s-Hertogenbosch Info:
[email protected] www.embedded-systems.nl
Bits&Chips Hardware Conference 2013 12 juni, ’s-Hertogenbosch Info:
[email protected] www.hardwareconference.nl
SPS/IPC/Drives 2013 26 - 28 november, Neurenberg, Duitsland www.mesago.de
VIV Turkey 13 - 15 juni, Istanboel, Turkije www.vivturkey.com
DECEMBER 2013
Rematec 2013 16 - 18 juni, Amsterdam www.rematecnews.com
Precisiebeurs 2013 3 en 4 december, Veldhoven www.precisiebeurs.nl
AGENDA TRAININGEN Vervolgtraining PLC-techniek 21 en 22 maart, Boxtel Pompregelingen/Loadsensing 28 en 29 maart, Boxtel Basistraining hydrauliek 8 - 10 april, Boxtel Basistaining PLC-techniek 18 en 19 april, Boxtel Mechatronica vervolgtraining 22 en 23 april, Boxtel Hydraulische systeemtechniek 24 en 25 april, Boxtel Axiale plunjerpompen voor mobiele toepassingen 6 - 8 mei, Boxtel Machinerichtlijn 13 mei, Boxtel www.boschrexroth.nl Solidworks surface modeling Start 18 maart, Gent Solidworks assembly modeling Start 20 maart, ’s-Hertogenbosch Start 21 maart, Gent Solidworks simulation Start 21 maart, ’s-Hertogenbosch Solidworks drawings 22 maart, ’s-Hertogenbosch Solidworks animator 25 maart, ’s-Hertogenbosch Solidworks composer Start 26 maart, ’s-Hertogenbosch Solidworks 2013 update 28 maart, Gent Solidworks essentials Start 4 april, Almelo Solidworks Photoview 360 5 april, Gent Solidworks sheet metal Start 9 april, Gent www.cadmes.com Comsol Multiphysics intensive training 18 en 19 maart, Leuven 15 en 16 april, Zoetermeer 13 en 14 mei, Zoetermeer 10 en 11 juni, Leuven AC/DC modeling 20 maart, Zoetermeer Comsol Multiphysics 4 april, Groningen 9 april, Delft 11 april, Eindhoven 23 april, Utrecht Electrochemistry: deposition & corrosion 17 april, Zoetermeer Structural mechanics modeling 18 april, Zoetermeer 15 mei, Zoetermeer Fluid dynamics modeling 25 april, Leuven Heat transfer 29 mei, Zoetermeer Acoustics & structural vibrations 12 juni, Zoetermeer www.comsol.nl Solidworks applicatie 19 en 26 maart, Bruchem 17 en 24 april, Bruchem 23 en 24 april, Erembodegem Solidworks simulation Start 21 maart, Erembodegem Start 5 april, Bruchem Solidworks routing 27 maart, Bruchem 16 april, Bruchem
30 april, Erembodegem Solidworks professional Start 2 april, Bruchem Basistraining Solidworks Start 2 april, Bruchem Start 4 april, Bruchem Start 5 april, Bruchem Start 10 april, Erembodegem www.designsolutions.nl Inleiding in de pneumatiek Start 2 april, Zaandam Start 9 april, Delft Inleiding in de elektrotechniek Start 4 april, Delft Hydrauliek voor docenten Start 5 april, Delft Inleiding in de PLC-techniek IEC 61131-3 Codesys 11 en 12 april, Raamsdonksveer Programmeren volgens IEC 61131-3 Codesys 17 - 19 april, Raamsdonksveer Elektrische aandrijvingen 18 april, Delft Elektrisch positioneren 19 april, Delft www.festo.nl Electron microscopy 12 april, Neuchâtel, Zwitserland Non-silicon materials for microsystem technologies 15 april, Karlsruhe, Duitsland Polymer microfabrication 16 en 17 april, Karlsruhe, Duitsland Smart materials in robotics and microtechnology 22 en 23 april, Zürich, Zwitserland Microsystems in biomedical engineering and medical products 3 en 4 juni, Zürich, Zwitserland RF Mems and Nems 18 juni, Lausanne, Zwitserland www.fsrm.ch Minimaliseer de benodigde middelen, maximaliseer het resultaat van uw innovatie 29 april, Leuven Innovatie en kostenbeheersing 14 mei, Leuven Motiveer uw medewerkers om lean en mean te innoveren 18 juni, Leuven www.leuveninc.com
Machine vision for mechatronic systems Start 21 maart, Eindhoven Design for ultra high and ultra clean vacuum Start 8 april, Eindhoven Experimental techniques in mechatronics Start 9 april, Eindhoven Level 2: Test designer Start 11 april, Eindhoven Networking Start 15 april, Eindhoven Motion control tuning Start 17 april, Eindhoven Electromagnetic compatibility – design techniques Start 22 april, Eindhoven
How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology Start 13 mei, Eindhoven Six thinking hats Start 13 mei, Eindhoven Lateral thinking Start 16 mei, Eindhoven Design principles basics Start 29 mei april, Eindhoven Programming in Labview 2 Start 3 juni, Eindhoven Mechatronics system design – part 1 Start 10 juni, Eindhoven www.hightechinstitute.nl Simulink for system and algorithm modeling 19 en 20 maart, Eindhoven Statistical methods in Matlab 26 en 27 maart, Eindhoven Matlab fundamentals 9 - 11 april, Eindhoven 16 - 18 april, Mechelen 6 - 8 mei, Eindhoven 4 - 6 juni, Eindhoven Image processing with Matlab 23 en 24 april, Eindhoven Matlab for data processing and visualization 14 mei, Eindhoven Matlab for building graphical user interfaces 15 mei, Eindhoven Signal processing with Simulink 22 - 24 mei, Eindhoven www.mathworks.nl
Labview core 3 19 - 21 maart, Woerden 17 - 19 juni, Zaventem Teststand I – test development 25 - 27 maart, Zaventem 27 - 29 mei, Woerden Data acquisition and signal conditioning 28 en 29 maart, Zaventem 30 en 31 mei, Woerden Labview core 1 15 - 17 april, Woerden 13 - 15 mei, Zaventem 3 - 5 juni, Zaventem 10 - 12 juni, Woerden Labview core 2 18 en 19 april, Woerden 16 en 17 mei, Zaventem 6 en 7 juni, Zaventem 13 en 14 juni, Woerden www.ni.com/netherlands
Machine vision for mechatronic systems Start 21 maart, Eindhoven Design for ultra high and ultra clean vacuum Start 8 april, Eindhoven Experimental techniques in mechatronics Start 9 april, Eindhoven Motion control tuning Start 17 april, Eindhoven Configuratiemanagement Start 23 mei, Delft Conventionele regelsystemen: PID-tuning Start 28 mei, Delft Process control voor procestechnologen Start 28 mei, Delft Design principles basics Start 29 mei, Eindhoven Mechatronics system design – part 1 Start 10 juni, Eidnhoven Lijmen als verbindingstechniek Start 12 juni, Delft cursus.paotechniek.nl Werken met Iso 13849-1 (PL) en IEC 62061 (Sil) 19 en 20 maart, Eindhoven Machineveiligheid in relatie met elektrische veiligheid volgens IEC 60204-1 4 april, Vianen Procesflow machineveiligheid 9 april, Vianen 21 mei, Vianen Risicobeoordelingen theorie en praktijk 10 april, Vianen 22 mei, Vianen Ontwerpen veiligheidsmaatregelen 16 april, Vianen 23 mei, Vianen Ontwerpen besturingstechnische veiligheidsmaatregelen 17 april, Vianen 24 mei, Vianen Masterclass machineveiligheid 14 - 17 mei, Eindhoven 21 - 24 mei, Vianen www.pilz.nl
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
51
Electronics Electromagnetic compatibility – design techniques (EMC-DT) Nanometer CMOS ICs basics (CMOS-Basic) Cooling of electronics (CoE) Electronics for non-electronic engineers (ENE-BSc) Bits on chips - an introduction (BoC) Discrete-time signal processing (DTSP) IC physics devices and processing (IC-PDP) Design of analog electronics - embedded analog 1 (DAE-AE1) Signal integrity - workshop (SI-WS) Design of analog electronics - analog IC design (DAE-IC) Microelectromechanical systems (MEMS)
22 - 26 April 2013 (5 days) 27 - 29 May 2013 (3 days) 29 - 31 May 2013 (3 days) Commences 3 September 2013 (43 sessions) 5 September 2013 (1 day) Commences 9 September 2013 (17 evening sessions) Commences 10 October 2013 (12 evening sessions) Expected in September 2013 (8 days) To be determined (3 afternoons) To be determined (11 days) To be determined (3 days)
Mechatronics Machine vision for mechatronic systems (MVMS) Design for ultra high and ultra clean vacuum (UHV2) Experimental techniques in mechatronics (ETM) Motion control tuning (MCT) Design principles basics (DPB) Mechatronics system design - part 1 (Metron1) Summer school Opto-mechatronics (SSOM) Actuation and power electronics (APE) Thermal effects in mechatronic systems (TEMS) Advanced motion control (AMC) Introduction in ultra high and ultra clean vacuum (UHV1) Mechatronics system design - part 2 (Metron2) Metrology and calibration of mechatronic systems (MCMS) Dynamics and modelling (DAM) Advanced mechatronic system design (AMSD) Iterative learning control (ILC)
21 and 22 March 2013 (2 Commences 8 April 2013 (3,5 9 - 11 April 2013 (3 17 April 2013 (6 Commences 29 May 2013 (5 10 - 14 June 2013 (5 24 - 28 June 2013 (5 23 - 25 September 2013 (3 Expected in September 2013 (2 7 - 11 October 2013 (5 Commences 28 October 2013 (4 11 - 15 November 2013 (5 18 and 19 November 2013 (2 25 - 27 November 2013 (3 Expected at the end of 2013 (6 Expectedin in 2014 (2
days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days)
Optics Modern optics for optical designers (CMOP) Applied optics (AP-OPT)
Commences 13 September 2012 (28 morning sessions) Commences 29 October 2013 (15 morning sessions)
Software Design of real-time software - workshop (DRTS/WS) Object-oriented analysis and design - fast track (OOAD)
18 - 22 March 2013 (5 days) Expected at the beginning of 2014 (4 days)
System Level 2: Test designer (STE2) Level 1: System test engineer (STE) System architect(ing) (Sysarch)
Commences 22 April 2013 (10 sessions) Commences 2 September 2013 (10 sessions) 4 - 8 November 2013 (5 days)
Tools Programming in Labview 2 (Labprog) Labview: introduction in language and programming 1 (Labview) Developing a large Labview application (Labproject)
3 and 4 June 2013 (2 days) 2 - 4 September 2013 (3 days) To be determined (3 days)
Leadership & Communication Networking (NETW) How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology (COMC) Six thinking hats (6-Hats) Lateral thinking (LATH) Time and work pressure management in innovation (TWP) The art of reviewing (TAR) Creating business opportunities as a technician (CBO)
All training courses take place in Eindhoven (area)
15 April 2013 (1 day) Commences 9 May 2013 (4 days + 2 evenings) 13 and 14 May 2013 (2 days) 16 and 17 May 2013 (2 days) 30 and 31 May 2013 (2 days + 1 evening) 17 - 19 June 2013 (3 days + 1 evening) To be determined (2 days + 1 evening)
Mechatronics
Motion control tuning Starting with the time domain, the complete basis of control is repeated, placed in a modern framework, validated experimentally and applied to mechanical servo systems. During the course all aspects of ‘motion control’ are covered, including the use of feedforward steering. This course is targeted at engineers that are involved in controlled mechanical servo systems who want to gain more insight into the possibilities and limitations of servo control in an industrial setting. Participants will have a BSc/MSc degree in electrical or mechanical engineering, mechatronics, physics or equivalent practical experience, and some basic understanding of servo control. Course code: Location: Price: Duration: Dates:
MCT Eindhoven 4,495 euros excl. VAT 6 days in a period of 2 weeks commences on 17th April 2013
Mechatronics
Design principles basics How can you develop a product or skillful means of production? ´Design principles basics´ is an introductory course for designers, working in mechanical or precision engineering. Various topics will be covered such as designing for stiffness, the avoidance of backlash, designs based on elastic deformation, controlling degrees of freedom, friction and hysteresis. After the course, the participant will have an insight into the conceptual approach to mechanical designs and on the basis of that insight, will be able to identify problem areas, identify alternatives and make choices. The prerequisite is a BSc/MSc engineering. Some knowledge of dynamics and control theory is also required. Course code: Location: Price: Duration: Dates:
DPB Eindhoven 2,495 euros excl. VAT 5 days in a period of 2-5 weeks commences on 29th May 2013
Mechatronics
Summer school Opto-mechatronics Summer school is the place to be if you are working in the field of precision engineering and if you want to learn and experience from expert designers how to design opto-mechatronical instruments that are actively controlled, operating in the non-perfect environment. This intensive hands-on training of five days is taught by excellent Dutch professors and scientists in the field of precision technology, that work at TNO, TU Delft, TU/e, ASML, Philips, ESO and The High Tech Institute. Summer school is intented for engineers working at academic level with a background in physics, mechanics, electrical or control engineering. Engineers that are experiencing the limits of their discipline and want to learn more about designing a complete optomechatronical system. To encourage contacts with your international course members, social meet-and-greet events will be organised in the evening. Course code: Location: Course price: Duration: Date:
SSOM Eindhoven 2,995 euros excl. VAT 5 days 24th - 28th June 2013
www.hightechinstitute.nl
Interview
Robots onze redding?
‘In de huidige markt zien we dat veel fabrikanten geen genoegen meer kunnen nemen met produceren in de lagelonenlanden’, zegt Mennen. ‘De time-to-market speelt een steeds grotere rol en drie maanden wachten tot je container eindelijk eens vanuit China is gearriveerd, dat willen veel bedrijven niet meer. Je ziet dat Philips bijvoorbeeld al de productie van scheerapparaten – die ze een aantal jaren geleden naar China hebben verplaatst – weer terugbrengen naar Nederland. De keten inkorten dus en dat kan met goede automatisering. Bovendien is de marktcyclus van producten veel korter. Dat betekent lagere aantallen en een lean productieproces. Als je dan een robot in de automatisering gebruikt, stelt dat andere eisen aan de Eddie Mennen: ‘Steeds meer bediening moet in één omgeving worden geïntegreerd, flexibiliteit. Robots dat is een belangrijke activiteit van dit moment.’ voeren complexere gediend met deze vorm van productie. taken uit en werken in plaats van vroeger Bovendien is in de loop der jaren het aan- met high volume, low mix nu met low vobod aan vakbekwaam personeel steeds lume, high mix.’ Volop kansen voor Nederland, dus. Wat schaarser en wil je bij schaarste het liefst niet de vervelendste werkzaamheden door betekent dat voor de ontwikkeling? Menhet beperkt beschikbare personeel laten nen vervolgt: ‘De software wordt steeds uitvoeren. Voor vervelend werk vind je belangrijker. Voor de gemiddelde eindmaar moeilijk mensen en die willen daar gebruiker van robots kost het nog te veel vaak steeds meer voor betaald krijgen. En moeite om een robot een andere taak die uitzendkracht? Als die ’s morgens geen te geven, bijvoorbeeld bij het omstellen zin heeft, staat je productie stil. Je moet er naar een ander product of proces. De besturingssoftware moet nog slimmer en toch niet – meer – aan denken! Inmiddels is een robot tot meer gebruiksvriendelijker worden en daardoor verworden dan een uitvoerder van breder inzetbaar, applicatiegedreven. Dan vervelend werk. Allerhande technie- is de drempel tot gebruik lager. We zijn in ken maken een robot tot een steeds Nederland heel goed in de ontwikkeling flexibeler en intelligenter productie- van slimme applicaties. De basistechnolomiddel en de eerste humanoïde robots gie in de robot, daar zijn anderen beter in, voeren mensachtige handelingen uit. maar de toepassingen én het vermarkten Sensoren en vision maken bovendien in- van die toepassingen, daar zijn wij goed in. teractie mogelijk. We spreken met Eddie Onze handelsgeest en innovativiteit maMennen van Yaskawa over de toekomst ken dat we wereldwijd voorloper zijn in van robots en wat de uitdagingen zijn in allerhande niches. We blijven niet eeuwig vergaderen, maar gaan het gewoon maken. de ontwikkelingen. Eind jaren zeventig startte de ontwikkeling van robots doordat handelingen die vaak moesten worden uitgevoerd, het liefst met een hoge precisie en van een hoog saaiheidsgehalte, werden geautomatiseerd. Een robot was toen niet veel meer dan een beperkt intelligente manipulator. Een robot klaagt niet en werkt op maandagochtend net zo nauwkeurig als op woensdagmiddag. Kwaliteitsbeheersing, -borging en proceszekerheid waren
En dat we daarbij ook wel eens de plank misslaan, dat nemen we voor lief. We hebben een goed ontwikkeld gevoel voor kansen in de markt en hoe die te benutten.’ Waarom zijn anderen dan zoveel beter in de ontwikkeling van de robottechnologie? ‘Japanners bijvoorbeeld zijn veel meer gericht op de lange termijn’, weet Mennen. ‘Ze maken echt een plan voor tien tot twintig jaar vooruit en laten zich ook niet zo snel van de wijs brengen als het even niet zo gaat als verwacht. Een economische crisis haalt hen niet van het voorgenomen pad. Bij ons moederbedrijf in Japan staat het kompas al voor twintig jaar ingesteld. Die focus en gedrevenheid, dat is behoorlijk uniek en een horizon van tien tot twintig jaar is noodzakelijk om tot baanbrekende nieuwe ontwikkelingen te komen. In Nederland verknopen we de techniek met nieuwe toepassingen.’ Mennen vertelt over de toekomst van robots: ‘Ik gaf al aan dat humanoids, dus robots met mensachtige bewegingen, nu in opkomst zijn. De verwachting is dat robots ook hun opmars zullen maken in de zorg. Dat betekent dat robots moeten leren omgaan met een ongedefinieerde omgeving en onvoorspelbare omstandigheden. Als een robot in een zorgomgeving te werk wordt gesteld en er kruipt een baby over de vloer, dan moet die robot dat natuurlijk wel goed opmerken en eromheen kunnen manoeuvreren. Een robot moet dan meer diverse takenpakketen uitvoeren en een hoge interactie met de omgeving hebben.’ Integratie is de trend in de machinebouw, aldus Mennen. ‘Steeds meer bediening moet in één omgeving worden geïntegreerd, dat is een belangrijke activiteit van dit moment. Zelf zijn we bezig om robotica, motion control en PLC-besturing in een geïntegreerd pakket aan te bieden. Operators worden nu tureluurs van alle besturingen die ze moeten overzien en de verschillende bedieningspanelen die ze soms voorgeschoteld krijgen. Door integratie van verschillende besturingsplatforms wordt het zowel voor de machinebouwer als voor de eindgebruiker makkelijker om de nieuwe technologieën beheersbaar in te zetten.’
> Schaeffler toont conceptvoertuig – besparing op energieverbruik door innovaties > Lenze introduceert smart motor op Hannover Messe –
54
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
Nieuws
Efficiënte pneumatiek
Het is misschien even wennen: geen bos- sing van een gepatenteerd pakkingsloos sen persluchtleidingen en elektrische aan- ventiel, heeft zo’n vaart genomen dat we sluitingen, geen aparte ventielen, niet meer nu een lijn op de markt hebben gebracht ter plekke fröbelen om te vinden waar de waar je alle kanten mee op kunt. We verbewuste koppeling zit. Nee, nog maar één hogen duurzaamheid, verlagen TCO en component, in plaats van veertien losse. En voldoen aan de hygiëne-eisen volgens fröbelen kan nog best hoor, voor wie daar IP67 en binnenkort zelfs IP69K.’ Perslucht is een relatief dure energie. zin in heeft, maar dan offline. Want stilstand door een pneumatische cilinder is Dus daarop besparen is meer dan zinvol. Verheul legt uit wat de voordelen zijn: een kostenpost die niet meer nodig is. Waar we het over hebben? Een pneu- ‘Doordat alles in een behuizing is gematische cilinder maar dan een moderne. combineerd, is de kwetsbaarheid van de Alles in één behuizing, ook in een clean losse componenten veel lager en je prouitvoering, ook in een high-speed variant cesbetrouwbaarheid dus hoger. En omdat je de cilinder in zijn geheel kunt vervangen als er een storing is, en die cilinder vervolgens offline kunt repareren, is je downtime minimaal. Wat veel bedrijven over het hoofd zien, is dat stilstand een enorme kostenpost is. Ons pakkingsloze ventiel heeft een veel langere levensduur dan vergelijkbare oplossingen, tot wel tweehonderd miljoen schakelingen. En door de dode ruimte tot nul te reen binnenkort ook met heel kleine dia- duceren, bespaar je met de Ivac-cilinder meters. Want de mogelijkheden blijken vreselijk veel energie. We hebben een heel groot. Het ventiel is ingebouwd in calculatiemodel op onze website waar je de unit en zit direct op de cilinder. Geen zelf kunt zien hoeveel dat is in jouw spedode ruimte meer en dat scheelt enorm cifieke situatie.’ Voor sommigen zal het wennen zijn. Niet in energieverbruik. Marc Verheul van Norgren vertelt: ‘We meer zelf je pneumatische componenten hebben een dergelijk concept eigenlijk aansluiten en in het proces sleutelen. Voor al sinds 2001 op de markt maar de door- anderen weegt het voordeel van de snelontwikkeling van de cilinder, met toepas- lere installatietijd daar wel tegen op.
Goed bezig
De rubriek waarin MVO-activiteiten van leden voor het voetlicht komen
Ride for the Roses, fietsen voor de kankerbestrijding in Ede. Parker Hannifin zal met minimaal twintig deelnemers een forse bijdrage leveren aan dit spektakel. Ze zijn druk in training, maar hebben nog even de tijd; de start is op 9 september. De Graaf Aandrijvingen steunt de Hans Petri Stichting. Deze stichting biedt ondernemend leren op maat en combineert theorie en praktijk toegesneden op individuele leerlingen. Ook een bericht voor ‘Goed bezig!’? Meldt het ons!
Nieuws
Proportionaal hydrauliek Waar anders dan vanuit de branche zelf kunnen lesboeken worden geschreven voor het technische mbo? Sterker nog: waar anders móeten technische lesboeken worden geschreven? De kennis én de ontwikkelingen zijn alleen daar goed aanwe-zig. Combineer je praktijkkennis met onderwijservaring, dan heb je een lesboek dat zoden aan de dijk zet. De markt en de leerlingen bij elkaar brengen. Feda zet zich daar al jaren voor in en het nieuwste resulMotaat wordt op 18 april tijdens de Mo con gepresenteerd. Binnen de sectie Hydrauliek is anderhalf jaar geleden het laatste boek over hydrauliekfiltratie gemaakt en nu is het volgende onderwerp van het wensenlijstje behandeld: proportionaal hydrauliek, het gebied tussen ‘zwart-wit’ hydrauliek en servohydrauliek. Bij deze elektrisch aangestuurde hydrauliek zijn open of dicht niet langer de keuzes maar alle standen daartussen, door een combinatie tussen de overdracht van kracht en de precisie van een elektronische regeling. Op een toegankelijke en laagdrempelige manier wordt de materie uitgelegd aan de techniekstudenten. Het boek is geschreven door Rob van den Brink van RB Engineering, die zijn voeten in de materie en in het onderwijs heeft. De Feda-leden die dit boek mede mogelijk hebben gemaakt, zijn Parker Hannifin, Eaton Hydraulics, Hydropack Hydraulics, Brevini Fluid Power, Bosch Rexroth en Argo Hytos. ‘Proportionaal hydrauliek’ wordt uitgegeven door MK Publishing (ISBN 9789066747739).
sexy techniek op de vierkante (milli)meter > Elektrotechniek 2013: slimmer samen werken – evenement voor de ‘nieuwe werkelijkheid’
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
55
Nieuws
Nieuws
Agro & food-sector binnen FME Arctic Challenge In Mechatronica&Machinebouw 1, 2013, gaf de voorzitter van FME, Ineke Dezentjé Hamming, haar visie op samenwerking binnen haar organisatie. Ze vertelde dat binnen FME wordt gewerkt aan clustervorming, geordend naar maatschappelijke kwesties. Die clustervorming heeft als voornaamste doel de krachten te bundelen, themagericht, dwars over bestaande verenigingen heen om zo een krachtig geluid richting politiek en markt te laten horen. De agenda hiervoor gaat onverminderd door en de eerst clusters zijn inmiddels een feit. Een van die clusters is agro & food. Met een totale omvang van ruim 48 miljard euro op jaarbasis is Nederland onbetwist leider op het gebied van hoogwaardige voedselvoorziening. Ruim 27 procent hiervan wordt gerealiseerd door de technologische industrie. Oplossingen komen uit onze industrie dankzij jarenlange investeringen in kennis, voortdurende innovatie en samenwerking in de keten. De Nederlandse technologische industrie heeft een belangrijke rol in alle stappen van de agro & food-keten, van het agrarisch bedrijf tot de retailer, en heeft ook weer haar eigen keten van toeleveranciers achter zich. In 2013 wordt de meerwaarde van het nieuwe cluster vormgegeven door de technologie in dit cluster effectief te promoten in binnen- en buitenland. Daartoe worden tal van activiteiten ontwikkeld waarmee technologieoplossingen zichtbaar worden gemaakt en gepromoot, informatievoorziening en
Nieuws
Cetop-vergadering in Nederland Tijdens de aankomende alv van Feda op 30 mei zal ook de Cetop aanwezig zijn. Cetop is de Europese koepelorganisatie voor fluid power, dus voor pneumatiek en hydrauliek, en wordt gevormd door achttien landelijke verenigingen. Feda is lid van deze Europese organisatie en zal 30 mei als gastheer optreden voor de jaarlijkse vergadering van de Cetop. Een mooi moment voor de Feda-leden om Cetop te leren kennen. www.cetop.org
kruisbestuiving tussen leden en organisaties wordt gestructureerd, samenwerking en kennisdeling gefaciliteerd en internationaal ondernemen gestimuleerd. FME bundelt hiermee de krachten van een aantal brancheorganisaties in het FMEhuis, te weten GMV (toeleveranciers voe-
dings- en genotsmiddelenindustrie), BTF (toeleveranciers (industriële) bakkerijen), Nevat (algemene toelevering), Feda (aandrijven en automatiseren), Fedet (elektrotechniek), VLM (milieutechnologie), Aqua Nederland (waterbehandeling) en NKI ((componenten van) koelinstallaties). Binnen het cluster wordt vooral werk gemaakt van het verbinden, begeleiden en stimuleren van samenwerking en innovatie. Naar buiten wordt promotie van technologie en vergroten van de verdienkracht van de Nederlandse agro & food-technologiesector gerealiseerd.
Clowns
Vorige keer heeft u het al kunnen lezen in de rubriek ‘Goed bezig’, nu dan een kort verslag van de heroische tocht. Op zondag 13 januari vertrokken Eric van den Broek en Marc Vissers van Lenze in een ‘gewone’ Volvo XC60. Nou ja, aan de binnenkant gewoon. Aan de buitenkant toonden hun sponsoren zich uitbundig. Met 26 teams gingen ze de strijd aan in de Arctic Challenge: zo snel mogelijk naar de Noordkaap en dan door naar het eindpunt. Maar dan niet precies weten waar het eindpunt is én de verkeersregels in acht nemen. Per sms-bericht kregen de
Oproep
Handen ineen
Dat Feda zich sterk maakt voor onderwijs mag duidelijk zijn. Het is de belangrijkste manier om personeel voor de toekomst enthousiast te maken. Voor onze lidbedrijven is het van groot belang goed en voldoende gekwalificeerd personeel te kunnen aantrekken. Maar dat moet wel worden opgeleid. Gelukkig staan we hierin niet alleen, ook collega-branches en werkgeversorganisaties hebben het onderwerp hoog op de agenda staan. En allen zijn we overtuigd van het nut om gebundelde inspanningen te verrichten om echte voortgang te boeken. Zo werken we al langere tijd nauw samen met FME en bijvoorbeeld ook met Metaalunie, FHI, Uneto-VNI en andere meer branchegerichte verenigingen is het gesprek al gaande. Om ervoor te zorgen dat u en uw ideeën en zorgen gehoord worden, vragen we u die aan ons te melden. Die input gebruiken wij weer om u goed te vertegenwoordigen.
teams steeds een set coördinaten van het volgende punt en ging het vooral om slim navigeren. Via Facebook kreeg het koppel al gauw een grote schare fans en de vreugde werd er niet minder om toen ze lang op kop lagen. Onderweg beleefden de Lenze-mannen allerhande avonturen, want ook de schaarse vrije tijd werd met spectaculaire bezigheden gevuld. We zagen ze op een sneeuwscooter en in een ijshotel, om maar een paar dingen te noemen. Helaas ging de overwinning aan hun neus voorbij maar dat mocht voor de Cliniclowns de pret niet drukken.
> Eaton-manager Günter Idinger benoemd in Council Board IEC > AMT van Autocad naar Eplan, 30 procent sneller
56
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
COLUMN
Eigenbelang
H
Marcel van Haren is branchemanager bij Feda.
et is een gegeven dat er heel veel brancheverenigingen in ons land zijn. Ik probeer me voor te stellen dat al deze afzonderlijke belangenorganisaties door onze politici zouden moeten worden aangehoord, voorafgaand aan ieder besluit, iedere motie of ieder amendement. Om gek van te worden, zou je zeggen, en toch is dit de hoop of verwachting van heel veel van die verenigingen in ons land. Maar politici horen dat natuurlijk niet allemaal aan; ze gaan af op een aantal meningen en adviezen, geformuleerd door een beperkt aantal verenigingen. Dat zijn verenigingen waarvan vaststaat dat ze een grote achterban vertegenwoordigen en ook relevante, goed onderbouwde argumenten kunnen aandragen. En wat geldt voor de Haagse en Brusselse politici geldt natuurlijk net zo zeer voor de media en de consumenten. Ondanks bovenstaande feiten blijven diverse verenigingen toch hun eigenbelang vooropstellen. Niet samenwerken, maar met anderhalve man en een paardenkop denken dat ze het wel alleen kunnen, om vervolgens van teleurstelling naar teleurstelling te koersen. Waar komt dit gebrek aan samenwerken toch vandaan? Is het doen van concessies bij samenwerken zo pijnlijk dat er liever – zonder veel
kans op succes – alleen wordt verdergegaan, zuiver voor het eigenbelang? Is het de koppigheid of kortzichtigheid van het bestuur of de leden? Staat het secretariaat samenwerking in de weg, bang om het eigen winkeltje te verliezen? De redenen zullen zo divers zijn dat hierop niet een eenduidig antwoord te geven is. Maar het is wel van belang om dit per vereniging helder te krijgen en daarvoor is het bewustzijn van deze problematiek een belangrijke eerste stap. Ik pleit er zeker niet voor om alle kleine verenigingen per definitie op te heffen, maar afhankelijk van het doel kan er op bepaalde onderwerpen beter worden samengewerkt. Dus eigenbelang waar nuttig en mogelijk, en samenwerken waar effectief. Dit is bovendien ook een stuk efficiënter en goedkoper, ook niet onbelangrijk in een tijd waar de middelen schaars zijn. Het vereist natuurlijk wel dat een vereniging haar eigen (financiële) middelen zo organiseert en herschikt dat samenwerken ook mogelijk is. Want de grootste dooddoener is het excuus dat er geen budget beschikbaar is voor samenwerken.
Het zal om ondernemersgeest vragen om over deze gewoontegrenzen heen te stappen
Agenda 18 april 18 april 25 april 16 mei 30 mei 30 mei
Statistiek-ontbijtcafé tijdens Mocon, ’s-Hertogenbosch Boekpresentatie ‘Proportionaal hydrauliek’ 14:00 uur tijdens Mocon, ’s-Hertogenbosch Atex Congres, ’s-Hertogenbosch Golf Event 2013, netwerken voor brancheleden, Biddinghuizen Aanmelden via de Feda-website Feda-ledenvergadering, Den Haag Cetop-ledenvergadering, Den Haag
www.feda.nl
Colofon Redactie & tekst: Janet Kooren, Puntnet Tekst en advies – Karin van Reijn, secretariaat Feda – Marcel van Haren, branchemanager Feda Correspondentie en aanleveren nieuws: Secretariaat Feda,
[email protected] Alle artikelen in Fedactueel vallen onder de verantwoordelijkheid van Feda. www.feda.nl
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 1
57
BEDRIJVENKOMPAS Dienstverlening | Distributie | Projectbureau | Toelevering | Tools
Dienstverlening
Distributie
Alten Mechatronics Beukenlaan 44 5651 CD Eindhoven Tel +31 40 2563080 Linie 544 7325 DZ Apeldoorn Tel +31 55 5486200 Rivium 1e straat 85 2909 LE Capelle aan den IJssel Tel +31 10 4637700
[email protected] www.alten.nl
ENTER BV Science Park 5001 5692 EB Son Tel +31 40 2141020
[email protected] www.enter-group.nl
Nspyre Postbus 85066 3508 AB Utrecht Tel +31 88 8275000 Fax +31 88 8275099
[email protected] www.nspyre.nl
Projectbureau
TMC Group
Technical Software Tel +31 40 2677100 (Zuid-Nederland) Tel +31 88 7468928 (Midden- en NoordNederland) Tel +32 14 848718 (België)
Remote Solutions Tel +31 40 2677100
Technolution B.V. Zuidelijk Halfrond 1 P.O. Box 2013 2800 BD Gouda Tel +31 182 594000
[email protected] www.technolution.eu
Electronics Tel +31 495 633221 Industrial Mathematics Tel +31 40 7516116
Frencken Europe Hurksestraat 16 5652 AJ Eindhoven Tel +31 40 2507507 Fax +31 40 2507518
[email protected] (algemene informatie)
[email protected] (verkoop) www.frencken.nl
Tools
The MathWorks BV Dr. Holtroplaan 5b 5652 XR Eindhoven Tel +31 40 2156700 Fax +31 40 2156710
[email protected] www.mathworks.nl
58
Regio Midden/West Herculesplein 44 3584 AA Utrecht Tel +31 30 8200518
[email protected] www.tmc.nl
Adverteren
Toelevering
Festo BV Schieweg 62 2627 AN Delft Tel +31 15 2518890 Fax +31 15 2518867
[email protected] www.festo.nl
Regio Zuid Flight Forum 107 5657 DC Eindhoven Tel +31 40 2392260
National Instruments Netherlands BV Pompmolenlaan 10 3447 GX Woerden Tel +31 348 433466 Fax +31 348 430673
[email protected] netherlands.ni.com
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
Ook in het kompas? Het kompas geeft informatie over bedrijven die actief zijn in de markt voor systeem- en machinebouw. Vermelding is op jaarbasis. Voor meer informatie en reserveringen, neem contact op met de afdeling sales,
[email protected].
RS Components Bingerweg 19 2031 AZ Haarlem www.rsonline.nl www.rsonline.be
COLOFON
VOLGENDE KEER IN
Mechatronica&Machinebouw is een onafhankelijk technisch tijdschrift voor mensen die werken in de systeem- en machinebouw. Mechatronica&Machinebouw is een publicatie van Techwatch bv in Nijmegen.
Snelliusstraat 6 – 6533 NV Nijmegen tel +31 24 3503532 – fax +31 24 3503533
[email protected] – www.techwatch.nl Redactie Alexander Pil – hoofdredacteur tel +31 24 3504580 –
[email protected] René Raaijmakers – redacteur tel +31 24 3503065 –
[email protected] Nieke Roos – redacteur tel +31 24 3503534 –
[email protected] Pieter Edelman – redacteur tel +31 24 3503534 –
[email protected] Paul van Gerven – redacteur tel +31 24 3504580 –
[email protected] Joost Backus – sales en opinie tel +31 24 3505028 –
[email protected] Vormgeving Justin López – vormgever tel +31 24 3503532 –
[email protected] Marketing en events Daniëlle Jacobs – marketingmanager tel +31 24 3505195 –
[email protected] Kim Huijing – salesmanager tel +31 24 3505195 –
[email protected] Marjolein Vissers – sales- en eventcoördinator tel +31 24 3505544 –
[email protected] Simone Straten – marketing- en eventcoördinator tel +31 24 3505544 –
[email protected] Ellen Lely – coördinator trainingen tel +31 24 8455169 –
[email protected] Katja Hofman – medewerker sales en trainingen tel +31 24 8455169 –
[email protected] Abonnementenadministratie Leonie Ceelen – officemanager tel +31 24 3503532 –
[email protected] Advertenties Afdeling sales tel +31 24 3505544 –
[email protected] Medewerkers Linda Berends, Ann-Kathrin Falkenberg, Julie Frijstein, Teresa Klawitter, Sofie van Koningsbruggen, Omar Martina, Imke Okkerman, Leanne Robbertsen, Kitty Stam, Lisette de Vries
Nummer 3 | 12 april | Iter
Iter is big science. In de Franse Provence bouwen deelnemers uit de hele wereld aan de reactor die moet aantonen dat het mogelijk is om op commerciële schaal energie op te wekken uit kernfusie. De Nederlandse inbreng in het wetenschappelijke experiment komt onder meer van het Remote Handling Study Centre, dat zich richt op het onderzoek naar het gebruik van op afstand bestuurbare robotica. Mechatronica&Machinebouw sprak met de deelnemers in RHSC: Fom-instituut Differ en Heemskerk Innovative Technology.
Columnisten en externe auteurs Kristof Berx, Martine Croll, Jaco Friedrich, Frans Godden, Ralph Habets, Thomas Pehrson, Frank Senteur, Maarten Witters Uitgever René Raaijmakers tel +31 24 3503065 –
[email protected] ISSN: 2213-8498 Verantwoordelijk uitgever voor België René Raaijmakers Biesheuvelstraat 1 2370 Arendonk, België Drukkerij Senefelder Misset, Doetinchem Abonneren Een abonnement op Mechatronica&Machinebouw kost 154 euro op een bedrijfsadres en 99 euro op een privéadres. Vraag een abonnement aan via
[email protected]. Adverteren Advertentietarieven staan vermeld op www.techwatch.nl. Wanneer u op de hoogte gehouden wilt worden van komende thema’s en specials of voor het reserveren van advertenties, neem contact op met de afdeling sales,
[email protected], tel +31 24 3505544. Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2013 Techwatch bv. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever. Disclaimer Uitgever en redactie betrachten uiterste zorgvuldigheid bij het maken, samenstellen en verspreiden van de informatie in Mechatronica&Machinebouw, maar kunnen op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid voor schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van de publicatie van informatie in Mechatronica&Machinebouw. Columnisten en externe medewerkers schrijven op persoonlijke titel. Reacties van lezers vallen buiten de verantwoordelijkheid van uitgever en redactie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid met betrekking tot de inhoud en ondertekening van reacties van lezers. De redactie behoudt zich het recht voor reacties niet of gedeeltelijk te plaatsen of te bewerken. Fotografie Productfoto’s zijn van fabrikanten, overige foto’s zijn van Techwatch bv (c), tenzij anders vermeld.
Nummer 3 | 12 april | Solaytec
Solaytec meldde begin dit jaar dat het zijn eerste productiesysteem voor atoomlaagdepositie had verkocht. Tot dan toe had het Eindhovense bedrijf alleen zes researchtools voor procesontwikkeling in de markt gezet. De overstap naar volumeproductie had de nodige voeten in aarde. Op HighTech Systems 2013 geeft Solaytec samen met kennispartner Sioux een presentatie over de ontwikkeling van zijn productiesysteem, dat het rendement van zonnecellen flink kan verhogen. Interessante bijdrage?
[email protected] | Adverteren in dit nummer?
[email protected]
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 2
59
®
Accelerating the pace of engineering and science
Their curriculum includes flight physics, simulation, and code certification. That’s Model-Based Design. At the Institute of Flight System Dynamics of Technische Universität München, students learn aerospace principles by following development processes used in industry—with exercises in system modeling, automatic code generation, hardware-in-theloop test, and code certification. Discover how Model-Based Design enriches projectbased learning at www.mathworks.nl/mbd ®
®
©2013 The MathWorks, Inc.
MathWorks Benelux Now hiring for technical and sales positions www.mathworks.nl/contact