5
14 juni 30 augustus 2013
Thema: medische systemen
Operatierobots, oogmeetsystemen, oogspoeloplossingen en bioprinters
‘We liggen op schema’
ASML slacht monsters op weg naar 450-mm-platform
Tech United (bijna) klaar voor WK
Bits&Chips 2013
EMBEDDED SYSTEMS
Sponsor
7 November 2013 • ’s-Hertogenbosch • NL
We welcome your conference proposals on the following topics:
Big science Co-development Distributed sensing Electric vehicles Healthcare Smar t cities
CALL FOR PAPERS G o to w w w.em be d d e d -s yste ms .n l/pro gr am me an d fi l l ou t t h e su b mi ssi on form
Organiser
Co-organiser
D eadl i n e 1 July 2013
COLUMN
Spierballen
Z Paul van Gerven is redacteur van Mechatronica&Machinebouw.
e zijn er, ondanks een storm van kritiek, toch gekomen: de heffingen op Chinese zonnepanelen. Per 6 juni hanteert de Europese Commissie een opslag van 11,8 procent, en in augustus kan dat oplopen naar 37,2 tot 67,9 procent. De verhoging is afhankelijk van of het betreffende Chinese bedrijf heeft meegewerkt aan het onderzoek én van het resultaat van de lopende onderhandelingen tussen de EU en China, die nu natuurlijk op scherp staan. China beantwoordde de maatregel onmiddellijk met een onderzoek naar dumppraktijken door Europese wijnmakers. Ik realiseer me dat de heffing de belangen schaadt van de typische lezer van Mechatronica&Machinebouw, maar laten we eerlijk zijn: China heeft het dik verdiend. Met goedkoop overheidsgeld hebben de Chinezen een paar jaar geleden een enorme productiecapaciteit uit de grond gestampt en daarna de markt overspoeld met kunstmatig goedkope producten. Niet voor niets hebben de Verenigde Staten al eerder een – veel hogere – importbelasting ingesteld, en dat land wordt toch algemeen beschouwd als de kampioen van het vrijemarktkapitalisme. Het simpele feit is dat China zich dient te houden aan de regels van internationale handel. Al jaren klagen ondernemers over het gebrek aan een level playing field en over diefstal van intellectueel eigendom, maar nu de Europese Commissie haar tanden eens laat zien op een belangrijk dossier is het huis te klein. Heel vreemd. Van directe slachtoffers als de installatiebranche snap ik de protesten wel, maar die moet zich realiseren groot te zijn gegroeid met vals spel – niet van hen, maar van hun leveranciers. Alles overziend, en aantekenend dat ik geen fervent voorstander ben van protectionisme à la Wim van der Leegte, steun ik daarom toch de huidige koers van de Commissie. Ik zie het namelijk zo’n vaart niet lopen. De heffingen zijn
een manoeuvre om druk op de ketel te zetten – niet voor niets worden ze getrapt ingevoerd. Als puntje bij paaltje komt, ga ik ervan uit dat de wederzijdse belangen te groot zijn om de boel te laten escaleren tot een handelsconflict. Om een gunstig compromis af te dwingen, kan Europa het zich best veroorloven een beetje met de spierballen te rollen. De positie van de Communistische Partij in China leunt sterk op economische groei. Zolang mensen daar het beter krijgen, blijft het rustig, maar stagnatie voedt het verzet. Steeds vaker lees je over Chinezen die hun rechten of vrijheid opeisen met stakingen of protestacties. Een handelsoorlog met het westen vormt dus een bedreiging voor de machthebbers in China. Dat geeft Europa a priori een goede onderhandelingspositie. Maar Europa heeft zo zijn eigen zwakte: verdeeldheid. Hoe China EU-lidstaten en andere Europese krachten tegen elkaar kan uitspelen, werd pijnlijk duidelijk nog voor de heffingen een feit waren. Terwijl nota bene Duitse PVbedrijven de klacht bij de Commissie hadden gedeponeerd, keerde Duitsland zich publiekelijk tegen de maatregel. Vervolgens inventariseerden de media welke landen dat nog meer deden, en binnen de kortste keren lag op straat dat een kleine meerderheid tegen was – ondanks de regels die ze zelf in het leven hebben geroepen. Tja, zo sleept de Commissie er natuurlijk nooit een mooi resultaat uit. Ik hoop dan ook dat de pressiegroepen zich de komende tijd een beetje gedeisd houden en de Commissie wat armslag gunnen om de zaak uit te onderhandelen. Vrijhandel werkt alleen als alle betrokkenen zich aan de regels houden, en soms dient die verantwoordelijkheid te worden afgedwongen.
De belangen zijn te groot zijn om de boel te laten escaleren
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
3
5
9
Nieuws
Een week robottopsport in Eindhoven
Van 26 tot en met 30 juni is Eindhoven de gastheer van het zestiende wereldkampioenschap voor robots. Mechatronica&Machinebouw neemt de drie troeven van het thuisspelende Tech United door.
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 4
16
Nieuws
ASML slacht monsters op weg naar 450-mm-platform
Op High-Tech Systems sprak ASML over de ontwikkelingen op het gebied van 450 millimeter wafers. Ondanks een aantal lastige mechatronische uitdagingen is het allemaal ‘redelijk uitvoerbaar’.
INHOUD
22
Thema
De operatierobot als teamspeler
Het Duitse DLR onderzoekt wat er voor nieuwe generaties operatierobots nodig is. Eén ding is zeker: de machine moet meer rekening houden met de mensen om haar heen.
OPINIE 3
Spierballen – Paul van Gerven
7
Hoe krijg ik meer zelfvertrouwen? – Jaco Friedrich
15 Het falende schoolsysteem – Egbert Stremmelaar
NIEUWS 6
Kort nieuws
9
Een week robottopsport in Eindhoven
16 ASML slacht monsters op weg naar 450-mm-platform 21 Aalberts’ eerste, en eindeloze rijen stellingen
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN 22 De operatierobot als teamspeler 26 I-Optics focust op intelligente en patiëntvriendelijke oogmetingen 30 Dorc en Demcon ontwikkelen innovatief systeem voor oogoperaties 34 VUMC zet stappen richting goedkope bioprinter
ACHTERGROND OVER SYSTEEMONTWERP 36 Energie-efficiënt ontwerp maakt badmintonrobot ecologischer
FOCUS 41 Productnieuws
EN VERDER 42 Eventagenda 43 Cursusagenda 46 Fedactueel 50 Kompas
30
Thema
51 Colofon
Dorc en Demcon ontwikkelen innovatief systeem voor oogoperaties
Met een nieuw operatiesysteem verwacht Dorc de kans op complicaties bij oogheeloperaties te verkleinen. Het schakelde Demcon in voor de gezamenlijke ontwikkeling.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
5
KORT NIEUWS
Halfgeleidermachines
ASML lijft deel XTreme in ASML neemt een groot deel van XTreme Technologies over nu het Japanse moederbedrijf van de EUV-bronontwikkelaar, Ushio, zich terugtrekt op zijn thuisbasis. Het gaat om de negentig mensen die XTremes vier EUV-bronnen in het veld onderhouden. Onderzoek en ontwikkeling verhuizen naar Japan. De ambities van Ushio in de EUV-markt vielen in het water toen ASML bekendmaakte Cymer over te nemen. Hoewel de Veldhovense lithogigant formeel zaken blijft doen met externe bronmakers, hebben de Japanners kennelijk de indruk niet te kunnen concurreren met de ‘interne’ Cymer-bron. Zij richten hun aandacht nu op Nikon, dat aanzienlijk achterloopt in EUV-technologie. PvG
Elektronica
VDL start bedrijf voor geprinte elektronica De VDL Groep heeft een bedrijf toegevoegd aan zijn lange lijst van dochters: VDL Flow. Het nieuwe ETG-onderdeel richt zich op productieapparatuur voor geprinte elektronica (zoals oledverlichting, displays en sensoren) en zonnecellen. In het laatste toepassingsgebied is VDL Flow al bezig met een opdracht: een geïntegreerde research- en pilotlijn voor Solliance. Het Nederlands-Belgisch-Duitse PV-samenwerkingsverband neemt deze roll-to-roll-lijn waarschijnlijk begin volgend jaar in gebruik in zijn nieuwe gebouw op de High Tech Campus. VDL Flow heeft daarnaast een printsysteem ontwikkeld dat zich beter leent voor maatwerk. PvG
Halfgeleidermachines
‘Grote chipmaker’ schaft wafersnijmachine Alsi aan Een van de grootste producenten van IC’s en discrete componenten heeft een Ica 1204-wafersnijmachine van Advanced Laser Separation International (Alsi) gekocht. Het bedrijf – waarvan de Beuningse machinebouwer de naam niet heeft vrijgegeven – gaat het dicing-systeem inzetten in zijn massaproductielijn van dunne en zeer dunne discrete componenten. Eerder dit jaar maakte Alsi ook een verkoopdeal bekend. Toen ging het om het Taiwanese Chipbond. AP
Hittech is a group of specialized companies with a full range of competences. Our experts take care of your products by: • • • • •
Development and Value Engineering Project Management Manufacturing (Machining, Casting and Coating) Assembly and Supply chain management Services and Maintenance
That’s why our customers consider us as Masters in Improvement.
9 sites in The Netherlands and Malaysia Visit us at www.hittech.com
12.5187 | HICH A5 Advertentie 2013 DEF 02.indd 1
6
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
28-05-13 11:18
OPINIE DE COMMUNICATIETRAINER
Hoe krijg ik meer zelfvertrouwen? Een teammedewerker vraagt:
Laatst merkte mijn leidinggevende op dat ik weinig inbreng tijdens de teamvergaderingen. Dat klopt. Ik vind het moeilijk om mijn ideeën te uiten als de hele groep naar me kijkt. Presentaties ga ik tot nu toe uit de weg. Hoe zet ik me over die spreekangst heen?
De communicatietrainer antwoordt:
Jaco Friedrich is softskillstrainer bij The High Tech Institute.
[email protected]
Spreken voor een groep staat in de top tien van angstigste dingen voor veel mensen. Dus als je er last van hebt: je bent niet de enige. Lastig blijft het daarmee wel. Gelukkig valt er wat aan te doen. Wat gebeurt er feitelijk als je spreekangst hebt voor een groep? Je ervaart allerlei gedachten en gevoelens die je zelfvertrouwen afbreken. Gedachten als ‘Ik doe het niet goed’, ‘Zie je wel dat ik het niet kan’, ‘Straks barst de bom en vallen ze over me heen’. Het idee dat de luisteraars het mogelijk helemaal niks vinden wat je doet, projecteer je op de groep. Dus je gaat denken dat de mensen die naar je kijken het inderdaad niks vinden. Op het moment dat je iemand zijn wenkbrauw ziet fronsen, kan het dan gemakkelijk gebeuren dat je denkt ‘Zie je wel, ik kan beter stoppen’ en daar ga je. Of die persoon je verhaal ook werkelijk niks vindt, weet je echter niet. Misschien heeft hij een kriebel of denkt hij aan iets heel anders. Stel nou dat hij je verhaal inderdaad niks vindt, dan nog is je reactie daarop vaak te sterk en zeker niet positief stimulerend. Het is hetzelfde mechanisme als een beurse plek op je arm. Als iemand die plek zachtjes aanraakt of er alleen maar naar kijkt, doet het al pijn. Je reactie is te sterk voor wat er daadwerkelijk gebeurt. Je meter is te gevoelig afgesteld en moet opnieuw worden gekalibreerd. Je zult je onrealistische, zelfkritische gedachten moeten vervangen door realistische en opbouwende gedachten. Bijvoorbeeld ‘Ik weet
waarover ik praat en ik mag ook dingen niet weten’ of ‘Als ik iemand moeilijk zie kijken, zegt dat niks, en vraag ik of het duidelijk is’. Daarnaast voel je ook in je lichaam dat je niet meer ontspannen bent. Je adem wordt oppervlakkiger, je hart gaat sneller slaan en je begint misschien te zweten. En je verliest langzaam het contact met de mensen in de groep. Ga eens na op zo’n moment of je je voeten nog voelt. Voel je je lichaam nog? Waarschijnlijk niet. Door je angst schiet je als het ware in je hoofd. Het is een soort vlucht, weg uit de situatie. Dit helpt niet. De oplossing is ‘te gronden’. Met andere woorden: met je voeten op de grond blijven staan en ontspannen. Dit kan op twee manieren. Horizontaal, door contact te maken met iemand in het publiek. Vraag bijvoorbeeld aan iemand of het allemaal duidelijk is. Dit verlegt even de aandacht van jou naar de groep en geeft je wat tijd om te relaxen en het contact met de groep te herstellen. Of verticaal, door het contact met je voeten en rest van je lichaam te herstellen. Je beweegt je lichaam, gaat met je aandacht naar je voeten, je ademt een paar keer diep en je ontspant. Je kunt het gevoel oproepen alsof je net uit de sportschool komt lopen. Fysiek stevig en ontspannen. Samenvattend: wat je doet, is je beperkende gedachten onderzoeken en vervangen door helpende. En je zorgt ervoor dat je ontspannen en stevig in je vel zit, door bijvoorbeeld je voeten bewust te voelen voor en tijdens je presentatie. De belangrijkste tip is veel oefenen. Vooral in kleine groepjes. Dus als je wel je mening durft te geven in een groep van drie mensen, doe dat dan de volgende keer in een groep van vier. En denk eraan dat de winnaar niet diegene is die het vaakst neergaat, maar diegene die het vaakst weer opstaat.
Vervang onrealistische door opbouwende gedachten
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
7
How do you keep multilayer mirrors cool, even when blasted by EUV? Join us to find out At ASML we’re solving some fascinating challenges, including those of EUV. That’s why we’ve brought together the most creative minds in physics, electronics, mechatronics, software and precision engineering - to develop machines that are key to producing cheaper, faster, more energy-efficient microchips. Our machines need to image billions of structures in a few seconds with an accuracy of a few silicon atoms. So if you’re a team player who enjoys the company of brilliant minds, who is passionate about solving complex technological problems, you’ll find working at ASML a highly rewarding experience. Per employee we’re one of Europe’s largest private investors in R&D, giving you the freedom to experiment and a culture that will let you get things done. Join ASML’s expanding multidisciplinary teams and help us to continue pushing the boundaries of what’s possible.
www.asml.com/careers
/ASML
/company/ASML
NIEUWS
V
an 26 tot en met 30 juni is Eindhoven de gastheer van het zestiende wereldkampioenschap voor robots. Sinds 1997 is het WK uitgegroeid
tot een jaarlijks mega-evenement, met de bekende robotvoetballers als publiekslieveling. De organisatie verwacht dit jaar 2600 deelnemers uit veertig landen. Meer dan de helft daarvan zijn kinderen en middel-
Een week robottopsport in Eindhoven
bare scholieren. ‘Elke keer als ik zo’n hal vol kinderen zie sleutelen aan hun robot, weet ik gelijk weer waarom we dit allemaal doen: techniekpromotie bij de jeugd’, zegt medeorganisator René van de Molengraft. ‘Bovendien willen we graag aan de buitenwereld laten zien wat we hier op de universiteit allemaal doen en welke technologie er aankomt. De meeste mensen hebben geen idee maar het duurt echt niet heel lang meer of je kunt voor de prijs van een kleine auto een autonome robot kopen die je helpt met huishoudelijke klusjes.’ Het kernwoord bij de Robocup is ‘autonoom’. Tijdens alle wedstrijden spelen de robots zonder hulp van hun ontwikkelaars en programmeurs langs de zijlijn. Ze voeren geen vast recept uit zoals bij bijvoorbeeld de First Lego League maar moeten zelf kunnen anticiperen op de situatie zoals ze die waarnemen. Alexander Pil
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
9
SPORTNIEUWS
TULIP De competitie
De Tulip-robotvoetballer doet mee in de Humanoid League, in de categorie Adult Size. Dat betekent dat de robots op twee benen moeten lopen en groter zijn dan 1,20 meter. Omdat dergelijke systemen complex en duur zijn, zijn er maar weinig deelnemers. Typisch 6 à 8 ‘teams’. En dat terwijl je al met één robot kunt meedoen. Het zijn namelijk geen teamwedstrijden maar shoot-outs: de robot staat in het midden van het veld, zijn tegenstander wacht op de doellijn en de bal ligt op het veld achter de aanvallende robot. De eerste stap is dat de robot de bal moet vinden door om zich heen te kijken en het oranje object (de bal) te lokaliseren. Daarna moet hij naar de bal toelopen en hem over de middellijn schoppen. Dan mag hij een schot op goal wagen. Dat klinkt redelijk simpel maar doordat humanoïde robots erg traag lopen, blijkt de tijdslimiet van 2,5 minuut de meeste al te machtig. Als er tijdens een wedstrijd van twee keer vijf pogingen niet is gescoord, gaan de robots over op normale penalty’s.
WWW.TMC.NL
10
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
IT’S PEOPLE WHO DRIVE TECHNOLOGY
Nieuw dit jaar
Voorgeschiedenis en eerdere WK’s
De humanoïde robotvoetballers zijn relatief onbekend. Tulip is niet eens ontworpen als voetballer maar als onderzoeksobject. Hij is namelijk ontstaan uit een gezamenlijke project van de drie technische universiteiten met Philips. Die vier partijen bouwden elk een robot, oorspronkelijk gebaseerd op hetzelfde hardwareplatform en met onderling uitwisselbare software. Aan het begin liepen de plannen nog gelijk maar inmiddels zijn de ontwerpen zo ver uit elkaar gegroeid dat de Tulip-varianten niet meer compatibel zijn. Eind 2008 begon de TU Eindhoven met de bouw van zijn Tulip waarmee het ook wilde meedoen aan de Robocup. Het WK van 2009 kwam nog wat te vroeg; de robot bleef in de onderste regionen steken. De laatste jaren staat Tulip zijn mannetje en eindigt hij in de middenmoot.
Voorspelling
De winnaar van 2012, Team Charli uit de VS, doet dit jaar niet mee. De focus van dat team is verschoven naar defensietoepassingen. ‘Jammer’, vindt teamleider Pieter van Zutven. ‘Het was een sterk team en dus een technologische trekker.’ De verliezend finalist van vorig jaar is er wel: Hephaestus uit China. Van Zutven schat dat team zeker hoger in dan de Tulip. ‘Een podiumplaats zou een mooi resultaat zijn voor ons.’
De grootste uitdaging is om de robot stabiel te laten lopen, ook omdat het zwaartepunt van Tulip behoorlijk hoog ligt. Voorheen zorgde het systeem ervoor dat het zwaartepunt altijd boven het contactpunt bleef. Dat zorgt voor stabiliteit maar het gaat niet al te snel. De programmeurs hebben Tulip nu iets meer speling gegeven zodat hij – net als een mens – iets naar voren valt en zichzelf opvangt. ‘In de simulatie werkt het’, zegt teamleider Pieter van Zutven, ‘nu nog in de praktijk. Of we op tijd klaar zijn voor het WK? Ik verwacht het wel.’ De tweede verbetering ligt op het vlak van de lokalisering. Vroeger bepaalde Tulip waar hij was op basis van een nulpunt en de stappen die hij sindsdien had gezet. Je voelt op je klompen aan dat dat niet de meest nauwkeurige strategie is. Veel natuurlijker is het om te kijken waar je bent op basis van je omgeving en dat is precies wat Tulip nu kan. Van Zutven: ‘We konden niet het camerasysteem van bijvoorbeeld de Turtles integreren omdat de oplossingen in onze competitie altijd mensachtig moeten zijn. We gebruiken daarom de twee camera’s op Tulip die als ogen dienen.’ Door ook met zijn hoofd te draaien, heeft Tulip een behoorlijk grote kijkhoek zodat hij de lijnen van het veld kan detecteren en zijn positie kan bepalen. De derde aanpassing is dat Tulip dit jaar veel beter weet wat hij kan. De afgelopen maanden hebben de ontwikkelaars namelijk alle systeemparameters doorgemeten. Behalve dat ze nu betere simulaties kunnen draaien, kan Tulip veel beter voorspellen wat er precies gebeurt als hij zijn been optilt. Daardoor kan hij beter anticiperen en weet hij beter wat hij precies moet doen om de gewenste beweging te maken.
TURTLES De competitie
De Turtles komen uit in de Middle Size-robotvoetbaldivisie. Zeker in Nederland geldt dat als de koningsklasse. Op een veld van 12 bij 18 meter spelen twee teams van zes robots autonoom een ‘echt’ potje voetbal. Sinds het WK van vorig jaar in Mexico is er een belangrijke nieuwe regel: een robot mag niet meer met de bal over de middellijn dribbelen. Dat klinkt triviaal maar in het verleden werd er veel gescoord door robots die van achteruit met de bal aan de voet opstoomden. De aanpassing zorgt ervoor dat de voetballers veel meer moeten overspelen en dus veel beter op elkaar moeten letten.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
11
NIEUWS
Voorgeschiedenis en eerdere WK’s
De Turtles stonden de afgelopen vijf WK’s in de finale. De eerste vier gingen echter verloren. De blijdschap was groot toen het Eindhovense team vorig jaar in Mexico eindelijk aan het langste eind trok. De Turtles wonnen met 4-1 van het Iraanse MRL, dat traditioneel een fysiek spelletje speelt. Doordat Tech United de passstrategie beter onder controle had, waren ze toch de bovenliggende partij. ‘Om onder die druk uit te komen, moeten de robots eerder passen’, aldus teamleider Robin Soetens. ‘Zo’n instelling kun je vooraf doen. Tijdens de wedstrijd mag je namelijk niet meer ingrijpen.’
Nieuw dit jaar
De nieuwe regels hebben Tech United gedwongen nog meer aandacht te besteden aan het samenspel van de robots. De Eindhovense spelers kunnen inmiddels goed overspelen tussen drie robots. Dat komt mede door het feit dat elke robot passstatistieken bijhoudt: welke bal kwam er wel aan en welke niet? De Turtles worden steeds intelligenter en zullen op termijn tijdens de wedstrijd leren wat wel werkt en wat niet. Ook de balbehandeling is veranderd. Waar die eerst was gericht op dribbelen, ligt de nadruk nu op een bal aannemen. De robots hebben twee armpjes gekregen met wieltjes aan het eind. Die wieltjes kunnen worden aangedreven zodat de bal bij de robot blijft (naar de robot blijft rollen). Doordat de armpjes naar buiten kunnen scharnieren, hebben de Turtles een groter bereik en kunnen ze makkelijker een bal invangen. Als de bal wat te ver ligt, laat de robot de wieltjes wat harder draaien om de bal naar zich toe te trekken. Verder hebben de Turtles extra ogen gekregen. Alle veldspelers zijn uitgerust met een Kinect-camera zodat ze een 3D-beeld van hun omgeving kunnen maken. Daardoor kunnen ze beter dan voorheen diepte zien en dus nauwkeuriger stuiterende ballen en lobjes waarnemen. De keeper heeft zelfs een tweede Kinect gekregen om zijn beeldhoek te vergroten. Soetens: ‘Vrije trappen vanuit de hoek waren nog wel eens een probleem. Nu heeft hij daar veel beter zicht op.’ Voor de veldspelers is één Kinect voorlopig voldoende, schat Soetens.
Voorspelling
Eind april wonnen de Turtles de Portugese Open, in de thuishaven van een gevaarlijke outsider Cambada. ‘Dat was een goede graadmeter’, geeft Soetens toe maar hij vindt niet dat zijn team al gelijk de WKwinst kan claimen. ‘Het blijft toch altijd spannend. De technologie wordt gedeeld tussen alle teams zodat we vaart in de robotontwikkeling houden. Dat betekent ook dat er nooit iemand heel ver voor ligt. Ik verwacht dat we bovenin zullen meedraaien.’ De belangrijkste concurrenten zijn het Chinese team Water en team MRL uit Iran.
12
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
AMIGO De competitie
De Eindhovense Amigo-robot strijdt mee in de @Home-competitie, die bestaat uit een serie min of meer huishoudelijke opdrachten. Zo moet de robot op een cocktailparty een bestelling opnemen en die in een andere ruimte ophalen, moet hij in een rampscenario mensen terzijde staan en moet hij in staat zijn om een persoon te achtervolgen door een gebouw. Per challenge krijgt een deelnemer punten. Hoe meer checkpoints hij haalt, hoe meer punten. Voor een goede score is het dus zaak om in ieder geval het eerste checkpoint te halen. Bij de achtervolgtaak geven de Eindhovense ontwikkelaars er bijvoorbeeld prioriteit aan dat de Amigo zijn target niet uit het oog verliest, ondanks dat hij wordt geblokkeerd (checkpoint 1) en veel minder aan het volgen van de persoon in en uit een lift (checkpoint 2).
Nieuw dit jaar
Voorgaande jaren gebruikte de Amigo een Kinect-camera om de wereld waar te nemen. Dat werkt heel aardig maar het Microsoft-systeem heeft ook een paar vervelende trekjes. Het bereik is slechts een paar meter en de te uitgebreide beeldverwerking vreet rekenkracht waardoor het andere algoritmes in de weg zit. Bovendien was de plaats van de sensor – als hoofd van de robot – niet ideaal omdat daar de vibraties het grootst zijn en het extra lastig wordt om een stabiel wereldbeeld te creëren. De Amigo is dit jaar ook uitgerust met een veel simpelere maar robuustere laser range finder die in een plat vlak zijn omgeving in kaart brengt. Ook nieuw is dat de Amigo nu veel beter gebruikmaakt van zijn in hoogte verstelbare torso. Wanneer hij vorig jaar iets moest oppakken, berekende hij een handige spindelhoogte voor zijn torso en voerde de grijpactie daarna geheel met zijn arm uit. Nu past hij continu de hoogte aan tijdens de grijpactie waardoor hij veel flexibeler is geworden. De meest recente ontwikkeling is die rondom de ongewenste spelingen in de gewrichten. Daardoor greep de Amigo wel eens mis terwijl hij alles toch echt goed had doorgerekend. ‘Natuurlijk kalibreren we het systeem als we bijvoorbeeld een nieuwe arm aansluiten’, zegt teamleider Janno Lunenburg, ‘maar er blijft toch altijd een behoorlijke onzekerheid over. We hebben daarom markers op de handen geplakt zodat de robot kan detecteren waar ze zijn en indien nodig de positie kan aanpassen.’ Op de TUE-campus wordt hard gewerkt om deze functionaliteit voor het WK geïmplementeerd te krijgen. Los van alle challenges hebben de Amigo-bouwers veel aandacht besteed aan een consistent wereldmodel voor hun robot. Lunenburg: ‘De Amigo krijgt informatie binnen via de Kinect, de laserscanners, encoders, noem maar op. Op basis daarvan probeert hij een beeld te scheppen van de wereld om zich heen. Die software hebben we verbeterd. Er is een interfacelaag gekomen zodat de robot op een begrijpelijke manier vragen kan stellen. In de cocktailproef kan hij bijvoorbeeld zeggen: ‘Wat zijn de coördinaten van het drankje dat ik moet gaan halen?’ De software compileert die high-level vraag naar begrijpbare code voor het onderliggende systeem die vervolgens op zoek gaat naar het antwoord. Dat kan komen uit de algemene database of uit de eerder opgedane kennis over de omgeving. Zo’n redenatiemodule maakt het voor ons makkelijker om de robot te programmeren.’
Voorspelling
De Amigo nam eind april deel aan het German Open in Maagdenburg. Daar lukte het prima om een persoon te volgen door de beurshal maar op het moment suprême ging er een klein dingetje mis en raakte de Amigo toch de weg kwijt. ‘In de @Home-competitie kan een klein detail een hele challenge om zeep helpen’, heeft Lunenburg ervaren. ‘Het is vaak alles of niets. In het verleden was het bij ons vaak net niet. Maar als je kijkt wat voor een ontwikkeling we hebben doorgemaakt, zouden we toch wel eens een goede score kunnen gaan neerzetten.’ Lunenburg hoopt op een plekje bij de eerste vijf. Grootste kanshebber op de eindoverwinning is regerend wereldkampioen Nimbro uit Duitsland, dat ook de German Open al op zijn naam bracht.
Toekomstplannen
De Amigo gebruikt grofweg dezelfde set wielen als de Turtles. De robotvoetballers spelen echter altijd op dezelfde ondergrond terwijl de veel zwaardere Amigo over zowel vloerbedekking als linoleum rijdt, daardoor last heeft van slip en bovendien oneffenheden zoals
drempels moet kunnen overwinnen. Dat vraagt om heel andere eigenschappen van het onderstel. De Amigo zou beter werken met een geveerde ophanging zodat er niet zo snel een wiel loskomt van de grond en de lokalisatie op z’n kop wordt gezet. De eerste stap op weg naar een verbeterde ophanging is al gezet; er is een aantal lagers toegevoegd waardoor het systeem beter bestand is tegen de grotere massa van de Amigo. Een afstudeerder sleutelt op dit moment aan de vering. Ook de robotarmen zijn door een afstudeerder onder handen genomen. En een aantal studenten ontwerpt een geheel nieuwe basis en een verbeterde torso. Nog ingrijpender zijn de plannen om zogenaamde mecanumwielen te introduceren. Dat zijn omniwielen met ingebouwde rollers die onder een hoek van 45 graden zitten, zodat de Amigo niet alleen naar voren en naar achteren kan rijden, maar ook naar links en rechts. Ten slotte liggen er plannen om de Amigo te voorzien van een knie- en een heupgewricht zodat de hele romp omhoog, omlaag en naar voren kan bewegen. Al deze aanpassingen tezamen zijn zo ingrijpend dat het vrijwel onmogelijk is om ze in te bouwen in de Amigo. Er zit dus een geheel nieuwe robot in de pijplijn. Eind dit jaar moet al een deel van de nieuwe hardware gereed zijn.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
13
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
OPINIE
Het falende schoolsysteem
O
Egbert Stremmelaar is director supply chain development bij Eriks, bestuurslid bij Feda en voorzitter van de Fedacademie.
nlangs las ik in het Algemeen Dagblad een artikel over de Universiteit Utrecht waarin de decaan aangaf dat het aantal studenten dat zich ingeschreven had voor het studiejaar 2013/2014 boven verwachting lag en dat het aandeel vrouwen daarin bovengemiddeld was. Helaas is de winst van de een het verlies van een ander. Het succes van de UU zal dus naar verwachting consequenties hebben voor de technische universiteiten. Immers, het totale aantal studenten neemt eerder af dan toe. Het succes van Utrecht is mijns ziens een rechtstreeks gevolg van een falend schoolsysteem en mogelijk zelfs een potentiële bedreiging voor het recent gesloten Techniekpact. Voor technische bedrijven dus een reden om alarm te slaan. En daarbij moet er meer gebeuren dan alleen de verantwoordelijke politicus aanspreken, want toen ik begin 2012 aan toenmalig minister Van Bijsterveld vroeg of zij het probleem bij het voortgezet onderwijs herkende, gaf zij aan de zorgen te hebben gesignaleerd, maar erkende dat er tot op heden geen actief beleid op was gemaakt. Uiteraard had dit wel de aandacht, was het politiek correcte antwoord. Waarom vind ik dat het schoolsysteem faalt? In het hele onderwijssysteem (basis- en voortgezet onderwijs) is de feminisering groot: 86 procent van de leerkrachten is vrouw. Er wordt vooral (zelf uitvoerend) projectgestuurd onderwijs voorgestaan. Deze beide ontwikkelingen hebben een negatief effect op het aantal geslaagde (jonge) mannen en heeft tot gevolg een lage instroom van mannen in de universiteiten die – zoals we weten – traditioneel vaker bèta en techniek kiezen. Een vrouw voor de klas zorgt over het algemeen voor een andere sfeer dan een man voor de klas. In de praktijk blijkt dat vrouwen vaak veel meer hechten aan orde en rust in de klas. Jonge mannen hebben juist een grote actiedrang, geldingsdrang, lawaaidrang en exploratiedrang. Als ze hun energie niet kwijt kunnen, haken deze jongens af (ze sluiten zich af of gaan klieren). Dat betekent dat ze geen aandacht meer hebben voor het gedoceerde, met veelal als gevolg dat ze het eindniveau niet halen. Een man voor de klas geeft door de bank genomen blijk van meer begrip voor de situatie van de tienerjongens en geeft daar ook ruimte voor. Overigens hoeft dit niet te betekenen dat er altijd mannen voor de klas moeten staan voor een goed resultaat. Een vrouw die zich bewust is van deze situatie, en daar ook naar handelt, kan evenzo een goed resultaat behalen. Dit komt in de praktijk echter (te) weinig voor.
Het projectgestuurde onderwijs refereert aan de kernkwaliteiten doelgerichtheid, planmatigheid, communicatieve vaardigheden en samenwerking. Zaken waarin jonge vrouwen veel beter zijn dan jonge mannen. Jonge mannen zijn meer van het doen, het zien, dwarrelen en fröbelen. Ook stellen zij acties veel vaker uit tot aan de deadline in plaats van een planmatige aanpak voor te staan. Ook hiervan is het gevolg dat jonge mannen veel minder dan jonge vrouwen de eindkwalificaties halen. In generieke zin is het gevolg dat veel jonge mannen – als ze al niet helemaal afhaken (wat dramatisch is) – afstuderen met vertraging (wat jammer is) of op één of twee niveaus lager dan dat ze eigenlijk kunnen (wat rampzalig is). Resultaat is een overaanbod van vrouwen aan instroom op de universiteiten. En vrouwen zullen, zoals het zich nu laat aanzien, over het algemeen andere richtingen kiezen dan bèta of techniek. Hier zou het Techniekpact wat kunnen betekenen maar dan moet er wel bij de wortel van het probleem worden begonnen en moeten niet alleen de technische opleidingen worden aangepakt. Immers, zonder een gewijzigd onderwijssysteem lopen we het gevaar dat de instroom aan de technische universiteiten (als het om Nederlandse mannelijke studenten gaat) zal opdrogen. Daar waar het de instroom van vrouwen op universiteiten betreft, kan worden opgemerkt dat de keuze van studierichting vooral is ingegeven door traditionele patronen. Er is geen wetenschappelijk bewijs gevonden dat vrouwen minder geschikt zijn of minder aanleg hebben voor technische studies dan mannen. Toch kiezen vrouwen veelal voor andere richtingen. Ook daar kan het Techniekpact wat betekenen. Maar dan zal het wel anders moeten dan voorheen. Projecten om technische richtingen ook aantrekkelijk te maken voor vrouwen of onder de aandacht te brengen van vrouwen, hebben in het verleden (te) weinig gebracht. Juist hier kan en moet het bedrijfsleven meespelen. Immers, onbekend maakt onbemind. Dus als het economisch systeem, samengebracht in het Techniekpact, er naast de noodzakelijke onderwijsaanpassingen in slaagt om jonge mensen in het algemeen, en meisjes en jonge vrouwen in het bijzonder, in een vroeg stadium te laten zien wat de technische beroepen hebben te bieden, dan is er een mooie toekomst weggelegd voor de betrokkenen zelf, onze technische universiteiten, de technische bedrijven en daarmee de bv Nederland.
In het hele onderwijs is de feminisering groot: 86 procent van de leerkrachten is vrouw
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
15
NIEUWS maxon DC motor Precise, efficient, durable.
ASML slacht monsters op weg naar 450-mm-platform Op High-Tech Systems gaf Doede Kuiper van ASML een presentatie over de ontwikkelingen bij zijn bedrijf op het gebied van 450 millimeter wafers. De grotere chipplakken brengen namelijk een aantal lastige mechatronische uitdagingen met zich mee. Precisie-eisen van vijftig maxon drives on Mars.
When it really matters. The aerospace industry also relies on our drive systems. They are used, for instance, in both of the NASA rovers which have been functioning on Mars since 2004.
The maxon product range is built on an extensive modular system, encompassing: brushless and brushed DC motors with the ironless maxon winding, planetary, spur and special gearheads, feedback devices and control electronics. maxon motor is the world’s leading supplier of high-precision drives and systems of up to 500 watts power output. Rely on the quality of the highly specialized solutions which we develop with and for you. +31 (0)53-4864777,
[email protected] www.maxonmotor.nl
16
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
picometer vergen het uiterste van de Veldhovense ingenieurs. Volgens Kuiper is het desondanks allemaal ‘redelijk uitvoerbaar’. Alexander Pil
R
ond grofweg de eeuwwisseling stapte een groot deel van de halfgeleiderindustrie over op wafers met een doorsnede van 300 millimeter. Ten opzichte van de eerdere 200 mm chipplakken leverde dat een oppervlaktewinst op van een factor 2,25. Op dit moment staan de chipfabrikanten aan de vooravond van de volgende transitie: die naar 450 millimeter wafers. Voor ASML, dat de lithografiemachines moet leveren, is dat een flinke technische kluif. Waarom willen bedrijven als Intel, Samsung en TSMC eigenlijk naar grotere siliciumplakken (zie ook kader)? Doede Kuiper, hoofdverantwoordelijke voor de 450-mm-ontwikkelingen bij ASML, geeft antwoord: ‘In de halfgeleiderindustrie is er een continue drang om de kosten per transistor te verlagen. Apparaten zoals smartphones en tablets kunnen dan meer functionaliteit leveren voor dezelfde prijs. Er zijn drie mogelijkheden om dit te doen. Ten eerste kun je de details op een chip verkleinen. Dat is iets waar ASML continu aan werkt. Denk maar aan de EUV-machine die we op dit moment in ontwikkeling hebben. Ten tweede kun je de productdesigns verbeteren, bijvoorbeeld door transistoren te stapelen op een chip. Dat is meer de verantwoordelijkheid van onze klanten. De derde weg die je kunt bewandelen, is om te werken met grotere wafers. Zo kun je namelijk meer chips per uur produceren. De overhead is kleiner waardoor de winst kan oplopen tot wel dertig procent.’ De kostenbesparing die in het vat zit, is interessant genoeg om de ontwikkeling van bijbehorende machines op te pakken, vindt Kuiper, die zich realiseert dat ASML flink wat technische hindernissen moet nemen. ‘Als je de wafergrootte opschaalt, wordt alles in onze productiemachine groter, zwaarder en flexibeler. Als je ons bestaande systeem simpelweg op het kopieerapparaat zou leggen, zou het gewicht een factor drie omhoog gaan en het benodigde vermogen zelfs met een factor tien. Tegelijkertijd halveert de stijfheid en gaan de resonantiefrequenties omlaag, wat een negatief effect heeft op de nauwkeurigheid. Dat conflicteert met de lithografieroadmap die we volgen. Elke generatie mikken we juist op een hogere nauwkeurigheid van zo’n dertig procent. De eisen zijn dus in tegenspraak met elkaar en wij moeten daar een oplossing voor vinden. En dat bovendien voor grofweg dezelfde prijs als dat we nu voor onze machines vragen.’
Doede Kuiper, hoofdverantwoordelijke voor de 450-mmontwikkelingen bij ASML: ‘Er zijn heel wat bottlenecks, maar geen een waarvan ik denk dat we er niet voorbij kunnen komen.’
Ook de thermische effecten vergen meer aandacht. ‘Grotere wafers vragen nu eenmaal meer verwerkingstijd. Dat houdt in dat de drift veel groter is. Een nachtmerrie. We hebben het doorgerekend en om de juiste stabiliteit te hebben, moet de temperatuur constant blijven binnen een tiende van een millikelvin. Dat is bijna niet meer voor te stellen.’
Vliegtuigen
ASML startte ruim een jaar geleden met het systeemdesign van wat zijn 450-mmmachine moet worden. ‘Inmiddels hebben we het concept aardig op papier staan’, vertelt Kuiper. ‘We hebben alle modules gedefinieerd, inclusief een lijst met specificaties. Het fotomasker blijft hetzelfde, dus daar hoeven we niets aan te doen. De waferhandlers moeten wel een slag groter. We hebben daarvoor dus langere robotarmen nodig. Die staan nu in de steigers zodat ze twee generaties meekunnen. Ook de waferstage en de wafertafel moeten we groter uitvoeren. De tafel is een flink brok precisiemechanica. Het ontwerp is relatief simpel maar om hem ook nanonauwkeurigheid te geven, zullen we zeker nog een aantal productie-uitdagingen moeten overwinnen.’
De grotere wafers hebben ook hun weerslag op de meer basale onderdelen van de lithomachine. Zo moeten alle kabels en de slangen voor bijvoorbeeld de airconditioning worden verlengd. ‘Dat is nog behoorlijk wat werk’, benadrukt Kuiper. Al met al zou de machine in alle richtingen met een factor van ongeveer 1,5 moeten groeien. In grondoppervlak is dat niet zo’n groot probleem, hoewel chipproducenten straks minder machines op hun fabrieksvloer kwijt kunnen (of een grotere fabriek moeten bouwen). In de hoogte is de uitdaging groter. Door de gebruikelijke cleanroomhoogte is er slechts ruimte voor een 1,25 grotere machine. Die discrepantie zal ASML moeten fiksen. Net als dat het een oplossing moet vinden voor het vervoer van de machines. Ze dreigen namelijk zo groot te worden dat ze nauwelijks nog in de gebruikelijke transportvliegtuigen passen.
Buiten de deur
Kuiper ontkent niet dat het een flinke klus wordt om de machine te realiseren. ‘Daarom moeten we slim ontwikkelen. We beknibbelen niet op de performance maar proberen de inspanning te minimaliseren. Dat doen we op twee manie-
ren: door onderdelen en modules van bestaande machines te hergebruiken en door zo veel mogelijk uit te besteden.’ ASML profiteert hierbij van zijn keuze om de EUV-scanner waar het zo’n zes jaar geleden aan begon, al ‘450-ready’ te maken. ‘We zagen toen al dat de twee platforms in de toekomst parallel zouden gaan lopen. Omdat je liever niet twee platforms tegelijk wilt ontwikkelen en onderhouden, hebben we het EUV-platform zo opgezet dat het in grote lijnen klaar is om 450 mm wafers te verwerken. Daardoor kunnen we ongeveer drie kwart van de componenten en modules hergebruiken voor de toekomstige grote EUV-scanner.’ Voor de immersielijn – natte lithografie – zijn de cijfers iets minder gunstig. Kuiper verwacht dat ASML voor die familie ongeveer een derde kan hergebruiken. Voor de resterende delen hoeven de Veldhovenaren niet helemaal van scratch te beginnen. Een herontwerp van bestaande modules zal in veel gevallen al voldoende zijn. ‘Het aantal nieuwe onderdelen dat we moeten ontwerpen, is relatief klein’, aldus Kuiper. Door de systemen modulair op te zetten, maakt ASML het voor zichzelf makkelijk om de ontwikkeling van (sub)modules buiten de deur te leggen. Voor de wafer-
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
17
NIEUWS
handler werkt het bijvoorbeeld samen met onder meer Aalberts, CCM, Philips en VDL. Ook de basismodules van de waferstage komen uit de koker van Philips Innovation Services en VDL. ‘Dat zijn partijen waar we al langer mee samenwerken’, zegt Kuiper. ‘De positioneermodules doen we wel in huis, maar het ontwerp en de productie van andere zaken besteden we uit aan partijen zoals Asys en Demcon. Ook op het elektronicagebied proberen we zo veel mogelijk te hergebruiken. Voor nieuwe designs werken we weer samen met bestaande partners zoals Benchmark, Neways en Prodrive.’ De lijst van partners die een bijdrage leveren aan de ASML-machines is ellenlang. Tijdens zijn presentatie noemt Kuiper er nog een aantal bij naam. Zo is
IDE – sinds 2008 onderdeel van Aalberts Industries – verantwoordelijk voor de luchtlagering tussen het frame en de buitenwereld. Agilent en Heidenhain leveren encoderoplossingen aan de Veldhovense machinebouwer.
Haalbaar?
ASML heeft berekend dat het in het horizontale vlak een nauwkeurigheid moet halen van slechts vijftig picometer. Verticaal gaat het om een precisie van een halve nanometer. ‘Voor alle effecten die je kunt bedenken, moet je doorrekenen wat hun weerslag is op de nauwkeurigheid. Zit je boven de vijftig picometer, dan moet je of het design verbeteren of in onderhandeling met systeemengineering voor ruimere specs.’
Is het niet te veel gevraagd dat de 450-mm-machine moet werken met atomaire precisie? ‘Uiteraard vallen we tijdens de ontwikkeling terug op onze ervaring. We kunnen inmiddels redelijk goed inschatten wat wel zal werken en wat niet zo’n goed idee is. Die lessen uit het verleden passen we expliciet toe in het nieuwe ontwerp. Bovendien proberen we monsters te voorkomen. We doen geen compromissen als het gaat om de prestaties en hebben dus zeer scherpe specificaties. Onze ingenieurs gaan daarmee aan de slag. Als hun oplossing niet haalbaar is, te complex wordt of simpelweg te veel kost, moeten we zo’n monster doden.’ ‘Natuurlijk zijn er technische hindernissen, maar die overwinnen we een voor een. We zijn al veel verder dan sommige
Juist de beste chef-koks staan nooit alleen in de keuken In het sterrenrestaurant staat de chef-kok er zelden alleen voor. Integendeel: hij omringt zich met een team van professionals die snappen wat hij wil en helemaal in dienst staan van zijn ambities. Als NTS-Group krijgen wij zo ook vaak een kijkje in de keuken van opdrachtgevers met topkwaliteiten en -ambities. Toonaangevende machinebouwers (OEM’s) die onze inbreng benutten om beter en sneller in te spelen op de vragen van hun klanten. Spreekt u dat aan? Wij maken graag een afspraak voor een nadere kennismaking. www.nts-group.nl De NTS-Group is een keten van bedrijven in Nederland, Tsjechië, Singapore en China. Gespecialiseerd in het ontwikkelen en bouwen van opto-mechatronische systemen en modules.
Accelerating your business
18
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
ASML doet het stap voor stap: eerst EUV op 300 millimeter, dan EUV op 450 millimeter en daarna pas immersie op 450 millimeter.
mensen tien jaar geleden voor mogelijk hielden. En we gaan nog altijd vooruit. Het is goed dat we de hindernissen identificeren en erkennen. Dan kunnen we ze aanvallen en oplossen. Er zijn heel wat bottlenecks, maar geen een waarvan ik denk dat we er niet voorbij kunnen komen.’ Kuiper verwacht dat ASML ergens tussen 2018 en 2020 zijn eerste massaproductiesysteem voor 450 mm wafers op de markt heeft. Is dat haalbaar als je bekijkt hoe groot de stapel werk nog is? ‘Het is een mooie uitdaging’, vindt Kuiper. ‘We liggen nog steeds op schema. Het is lastig te voorspellen wat de toekomst gaat brengen. We zitten nog in de ramp-up. Ook onze toeleveranciers zijn aan het opstarten en hun teams aan het versterken. Ik zie geen onmogelijke barrières; het is allemaal redelijk uitvoerbaar.’ De reden dat ASML ondanks de ambitieuze deadline en de puist engineering nog in de ramp-up zit, is dat het op dit moment nog voorrang geeft aan de EUVontwikkelingen. ‘Het is niet slim om dat allemaal te mixen. We doen het stap voor stap. Eerst EUV op 300 millimeter, dan EUV op 450 millimeter en daarna pas immersie op 450 millimeter.’ Ze kunnen nog even vooruit in Veldhoven.
Wie gaat dat betalen? In bedrijfspresentaties claimt Intel dat transities naar grotere waferformaten in het verleden kostenbesparingen van dertig tot veertig procent hebben gerealiseerd. De chipgigant verwacht net als veel onafhankelijke analisten vergelijkbare voordelen van de transitie naar 450 millimeter wafers. Niet iedereen deelt die mening echter. Het vraagt heel wat complexe engineering om de grotere en zwaardere plakken in hoog tempo te verwerken. Iedere seconde die het langer duurt om een 450 millimeter plak te verwerken, is immers een hapje uit de relatieve kostenbesparing. Niemand weet precies welk tempo realistisch is, dus ook niet of het alle inspanningen wel echt waard is. Sceptici twijfelen ook aan de verwachtingen van de grootste chipmakers over het volume dat ze verwachten te verstouwen. Een 450-millimeterfab krijgt naar verwachting een twee keer zo grote capaciteit als een moderne 300-millimeterfabriek. Dat zijn een hoop chips, maar daar moet natuurlijk wel vraag naar zijn. Met een aanloopprijs van zo’n tien miljard dollar en een dreigende onderbezetting kun je vraagtekens zetten bij de winstgevendheid van zo’n superfab. De langjarige groeitrend in de IC-industrie geeft echter weinig reden tot zorg over de vraag naar chips. Machinebouwers en materiaalleveranciers hebben lange tijd de boot afgehouden. De vorige overgang draaide namelijk uit op een drama. Zij hadden de ontwikkeling van 300-millimetertechnologie uit eigen zak betaald, maar toen ze die bij hun klanten op de stoep zetten, ging de deur niet open. Sorry jongens, dotcomcrisis. Volgens Mike Splinter van Applied Materials heeft het dik tien jaar geduurd om de twaalf miljard dollar terug te verdienen die in 300-millimeterontwikkeling is gestopt. Dat nooit meer, dachten de toeleveranciers, en ze zetten hun hakken in het zand. Inmiddels is vrijwel iedereen ervan overtuigd dat het er toch echt van gaat komen. De grootste chipmakers – Intel, Samsung en TSMC – zijn dan ook over de brug gekomen. En hoe. In ruil voor een aandeel in het bedrijf hebben de partijen vorig jaar miljarden geïnvesteerd in ASML.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
19
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
Mechatronics
Actuation and power electronics This course covers fundamentals of electro-mechanics including electro magnetism, piezoelectric actuation and power electronics. Participants will acquire a mix of theoretical background, do’s and don’ts and practical insight that is useful when designing mechatronic systems with different actuation systems. After the course, the participant will be able to initiate, specify, guide the development of a special motor or select the proper off-the-shelf actuator (type & version). This course is intented for mechatronic system designers and architects who are involved in the multi-disciplinary development of motion devices and need a better insight into the various aspects of actuation systems in order to make an adequate selection of available off-the-shelf components or initiate, specify and guide the development of a customized actuation system. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
APE Eindhoven 2,245 euros excl. VAT 3 consecutive days 23rd - 25th September 2013
Mechatronics
Machine vision for mechatronic systems This basic course focusses on the various aspects of machine vision as applied in mechatronic systems. Participants will acquire theoretical and practical background on imaging, sensor characteristics, image processing and integration aspects of machine vision in the overall systems, such as accuracy and error budgeting, measurement speed and delay and interface technology. The course will be a mix of lectures, practical cases, demonstrations and a handson workshop. After completion of the course, the participants are able to choose the right vision system and judge the main characteristics and implications on system level. This course is intented for mechatronic engineers, system designers and architects who are involved in the multi-disciplinary development of accurate motion modules/systems and apply machine vision to determine the offsets between components in the accuracy loop. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
MVMS Eindhoven 1,495 euros excl. VAT 2 consecutive days 26th and 27th September 2013
www.hightechinstitute.nl
OP DE FIETS DOOR DE HIGHTECH
Aalberts’ eerste, en eindeloze rijen stellingen In deze nieuwe terugkerende bijdrage gaat Joost Backus op de vouwfiets bedrijfsterreinen, regio’s, clusters en hun technische bewoners verkennen. Joost Backus
H
et is vrijdag, het zonnetje schijnt, weekend nadert, al zoekende fiets ik over het Venlose industrieterrein Groot Boller richting Mifa. Kantoor en parkeerplaats zien er nieuw uit, er is een mild verwonderde blik vanuit de ramen als ik binnenzwier en mijn fietsje pontificaal inklap bij de hoofdingang. Mifa doet aan extrusie en profielen. Een beetje het standaard repertoire, denk ik nog. Mifa, in 1975 opgericht, is het eerste bedrijf van Jan Aalberts. Met een extrusiepers en een klein groepje locals ging het van start. Het bedrijf haalde in 1978 een omzet van 250 duizend gulden. Inmiddels
kozijnprofielen, bulkgoed en lage nauwkeurigheden, maar dat klopt helemaal niet’, zegt de verkoopdirecteur. ‘Bij Mifa ligt de minimale ordergrootte op 10 kg. Extruderen gaat tot toleranties van 0,02 millimeter en nabewerken hoeft dikwijls niet meer. Een productiewijze dus die heel goed past bij de hightechindustrie.’ Proceskennis, homogene grondstoffen en een eigen R&D-sausje in de productiemachines zorgen ervoor dat Mifa deze toleranties haalt. Pneumatiekcilinders worden bijvoorbeeld in één bewerkingsslag geproduceerd. ‘In onze handen is extrusie helemaal geen massaproduct meer’, aldus business development manager Frank Loobeek. ‘We zijn juist heel flexibel.’ Het blijft niet bij aluminium alleen. Via een Pieken in de Delta-samenwerking is ook kennis opgedaan rond magnesiumextrusie. Magnesium is tot 35 procent lichter dan aluminium en absorbeert trillingen beter. Er is een magnesium wedstrijdrolstoel ontworpen en er wordt nu gewerkt aan een opvolger. ‘Dat is een hightech uitdaging, we moeten daarbij het verhaal rond extrusie nog beter gaan vertellen’, zeggen de heren terwijl ik het pand verlaat. Het is lunchtijd. Bij Brasserie Tradeport eet ik een lekkere zelfgemaakte hamburger. Daarna fiets ik door de geur van de GFT-composteringsinstallatie aan de rand van het industrieterrein naar het Arrow -distributiecentrum.
heeft Jan Aalberts een hele waaier van bedrijven, goed voor een omzet van ruim twee miljard euro. Mifa staat voor Mini Fabricage. Dat lijkt rond extrusie een beetje vreemd want ikzelf denk bij klantspecifieke profielen altijd aan containers vol meterslange staven. Dat beeld wordt direct gereviseerd door Rob van Oene. ‘Eigenlijk denkt iedereen bij extrusie aan
Als ik bij Arrow het kantoor betreed, zet Emea Warehouse-directeur Gerrit de Haas direct de toon. ‘Voordat je me één vraag gaat stellen, ik weet niks van weerstandjes, techniek en halfgeleiders maar wel van dozen opslaan, mensen aansturen en processen optimaliseren’, zegt hij hartelijk. Hij is druk. Arrow sluit zojuist het laatste magazijn buiten Venlo en is druk
doende met de integratie. Heel Europa wordt nu vanuit Venlo beleverd. Arrow met hoofdkantoor in VS doet zo’n twintig miljard dollar aan elektronica. In Europa bedient het bedrijf zo’n veertigduizend klanten met miljoenen klantorders en nog veel meer elektroproductjes. Door een intelligente combinatie van mechanisatie, automatisering maar ook handjes picken ze in Venlo met de allerhoogste efficiëntie. Beter dan in Azië of VS. Volgens De Haas komt dat ook door een cultuurverschil: ‘In de VS heeft men toch meer hire and fire. Ze missen de echte drive om samen tot oplossingen te komen. Dat leeft hier veel meer. Six sigma denken, we meten ons helemaal suf. Ik kan bijna driehonderd rapporten draaien, maar ik doe veel in overleg. De perceptie van logistieke dienstverlening is daarbij ook altijd slechter dan de werkelijke performance, maar ik weet van iedereen hoeveel hij heeft gedaan en hoeveel fouten hij heeft gemaakt. Dat klinkt streng, maar ons verloop is onder 1 procent. We hebben zes kilometer lopende band en 470 duizend legbordlocaties. Tegen een Amerikaanse salesbaas die een beetje zenuwachtig werd, heb ik ooit gezegd: ‘If running warehouses were easy, we would let the sales people do it.’’ Jarenlang heeft Arrow nu geïntegreerd en magazijnen gesloten. Een deel van de magazijnsoftware doet het zelf. ‘We zijn graag zelf in control’, zegt De Haas. Bij een rondleiding zie ik eindeloze rijen stellingen en op een verdieping is er een open ruimte gecreëerd ter grote van een klein voetbalveld. Daarin komen de producten uit het laatst gesloten magazijn. Als ik de hal verlaat, lever ik mijn ‘elektrostatische’ jas en schoenaarding weer in. Op weg naar het station laat ik alles de revue passeren. Ik denk dat ik deze terugkerende reportages heel leuk ga vinden.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
21
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
De operatierobot als teamspeler Het Duitse centrum voor lucht- en ruimtevaart DLR onderzoekt wat er voor nieuwe generaties operatierobots nodig is. Eén ding is zeker: de machine moet meer rekening houden met de mensen om haar heen. Pieter Edelman
‘N
og even voor de goede orde: het is dus niet de bedoeling om dit te commercialiseren’, vertelt Bastian Deutschmann van het Instituut voor Robotica en Mechatronica nabij München, onderdeel van het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). ‘We hebben deze operatierobot de afgelopen jaren ontwikkeld zodat we een platform hebben om onderzoek te kunnen doen, bijvoorbeeld naar de interactie tussen chirurg en robot en naar veiligheidsaspecten van robotica in de operatiekamer.’ Hij kan de boodschap niet vaak genoeg herhalen, want hij krijgt de vraag met regelmaat van de klok – zeker van Nederlanders, die eraan gewend zijn dat onderzoeksfinanciering alleen is gericht op projecten van een paar jaar die bovendien moeten worden gevaloriseerd. ‘Maar deze technologie zal niet over tien jaar direct in de operatiekamer terug te vinden zijn. Je moet het meer zien dat concepten die hiermee worden ontwikkeld, worden gebruikt in toekomstige operatierobots’, zegt Deutschmann. Dat is hard nodig. Al ruim een decennium wordt het veld van (niet-applicatiespecifieke) robotchirurgie beheerst door een enkele speler: het Da Vincisysteem van het Californische Intuitive Surgical. Hoewel dit systeem razend po-
22
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
pulair is, heeft het al die jaren ook een aantal tekortkomingen. Het Da Vinci-systeem valt in een belangrijke trend binnen de chirurgie, die van sleutelgatchirurgie. Artsen zijn de laatste jaren een stuk terughoudender geworden met het opensnijden van patiën-
worden hierin gespiegeld en verkleind terwijl de visualisatie via een beeldscherm loopt. Het vereist veel oefening om dit goed onder de knie te krijgen. Da Vinci is bedoeld om hier een handje bij te helpen. Het bestaat uit drie of vier robotarmen met instrumenten en een came< Een belangrijke overweging bij het design van de robotarmen was de acceptatiefactor bij verpleegkundigen en artsen. De DLRonderzoekers kozen er daarom voor de afmetingen en het kinematisch ontwerp te modelleren naar de menselijke arm: elk apparaat is opgebouwd uit een schoudergewricht, een elleboog en een pols.
ten. Tegenwoordig kiezen ze als het even kan liever voor een paar kleine sneetjes waardoor ze instrumenten en een cameratje naar binnen schuiven. Dat is vaak aanzienlijk minder ingrijpend voor de patiënt, maar de chirurg moet met instrumenten op rigide stangen via de toegangspunten ‘hengelen’ naar het weefsel. Bewegingen
ra, en een console met 3D-beeldscherm en twee controllers. De chirurg neemt plaats achter deze console en bedient van daar de robot. Het systeem vertaalt de bewegingen van de controllers in bewegingen voor de robot, wat de positionering voor de chirurg een stuk makkelijker maakt. Bovendien kunnen bewegingen naar believen worden
< Het Instituut voor Robotica en Mechatronica nabij München, onderdeel van het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) heeft de operatierobot de afgelopen jaren ontwikkeld zodat het een platform heeft om onderzoek te kunnen doen. Van commercialisatie is geen sprake.
geschaald en worden eventuele handtrillingen weggefilterd. Helaas voelt de chirurg met Da Vinci niet wat hij vastpakt of waarin hij snijdt. Dit wordt – vooral door techneuten – gezien als een groot gemis. Zo’n beetje elke zichzelf respecterende TU of onderzoeksinstituut heeft wel een robotochirurgiesysteem op de plank liggen – de een wat serieuzer dan de andere – met krachtterugkoppeling vanuit de instrumenten naar de controllers. Ook het Mirosurgesysteem van DLR richt zich op dit probleem, maar plaatst het in een groter geheel: de interactie tussen het medische personeel en de robot. Een minder bekend nadeel van Da Vinci is namelijk dat het systeem eigenlijk alleen de chirurg tegemoetkomt, en niet de rest van het personeel in de operatiekamer. Net als bij normale sleutelgatchirurgie worden bij Da Vinci instrumenten via rigide staven bediend. De locatie en bewegingen in de patiënt zijn dus een op een gekoppeld aan de positie en bewegingen van de robotarmen erboven. Dit mechanische ontwerp legt de prioriteit duidelijk bij de robot. Het ondersteunende personeel bij de patiënt moet zich maar aanpassen aan de aanwezigheid van het apparaat en hieromheen werken. Er zijn gevallen bekend waarin de robot een tik uitdeelt. Vragen als veiligheid, acceptatie en de manier van samenwerken zijn dus nog een dankbaar onderzoeksgebied.
Ademende borstkas
In een fabriekshal is het niet erg dat een robot wat ‘vijandig’ overkomt; de industriële werkers staan doorgaans in een kooi of achter een hekwerk. In de opera-
tiekamer moet de robot zijn werk echter doen te midden van de verpleegkundigen en artsen. Een belangrijke overweging van de robotarmen binnen het Mirosurge-systeem – kortweg de Miro’s – was daarom de acceptatiefactor. De armen moeten vertrouwd overkomen op het personeel en veilig aanvoelen. De DLR-onderzoekers kozen er daarom voor de afmetingen en het kinematisch ontwerp te modelleren naar de menselijke arm: elk apparaat is opgebouwd uit een schoudergewricht, een elleboog en een pols. Alleen het polsgewricht is aangepast ten opzichte van de biologische variant en focust meer op rotationele bewegingen, wat belangrijk is voor chirurgische instrumenten. Het resultaat is een robotarm die intuïtieve bewegingen maakt langs in totaal zeven vrijheidsgraden.
Dit brengt direct een aantal voordelen met zich mee. Het ontwerp maakt een keur aan bewegingen en posities in een groot werkgebied bereikbaar. Bij Da Vinci dicteert het mechanische ontwerp de positie van het trocaarpunt, de plek waar de instrumenten het lichaam in gaan en waar de bewegingen netto nul zijn. ‘Maar bij Miro kunnen we dat bijna vrij kiezen in het werkgebied van de robot. We definiëren een stilstaand trocaarpunt gewoon in software’, zegt Deutschmann. Dat maakt het ook gelijk mogelijk om het trocaarpunt dynamisch te laten meebewegen met de patiënt, wat weer mogelijkheden opent voor nieuwe vormen van chirurgie, zoals in een ademende – en dus bewegende – borstkas. Een ander trucje is dat de arm kan worden geherpositioneerd terwijl het instrument in het lichaam doodstil wordt
Mica In feite bestaat Mirosurge uit drie componenten: de Miro-robotarmen, de Mica-instrumenten en de chirurgenconsole. In zekere zin kan de software nog als vierde component worden beschouwd. De instrumenten binnen Mirosurge zijn allemaal gestoeld op dezelfde basis om krachtterugkoppeling naar de chirurgenconsole mogelijk te maken. Deze basis voorziet in een smalle tip die via een gewricht alle kanten op kan draaien. Hierop zit een grijpertje, schaartje, tangetje of pincet gemonteerd. De instrumenten moeten een elektrisch commando vanuit de console vertalen naar een beweging. Dat gaat via een aandrijving met een drietal elektromotoren op de bovenkant van de staven. Kabels door de schacht van het instrument bedienen het gewricht en de grijper op de tip. Op die manier komen de temperatuurgevoelige elektromotoren niet in contact met de patiënt en kunnen ze makkelijk met een ontsmettingsmiddel worden gesteriliseerd, terwijl het gedeelte dat wel in contact staat met de patiënt agressiever aangepakt kan worden met hoge temperaturen. Voor de krachtsensor is daardoor maar één goede plek beschikbaar: tussen gewricht en grijper. Er hoeft dan slechts een enkel setje kabels door de sensor gevoerd te worden voor het grijpertje. Het welbekende Stewart-platform biedt de basis voor krachtmeting, waarmee de chirurg eindelijk niet alleen maar ziet maar ook voelt waarmee hij bezig is.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
23
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
gehouden. ‘We hebben een redundante vrijheidsgraad, waardoor we allerlei extra bewegingen kunnen maken. Een toepassing die we hebben laten zien is dat een verpleegkundige de armen bij de elleboog gewoon opzij duwt om beter bij te patiënt te kunnen komen’, doet Deutschmann uit de doeken.
Pringle-chipje
Een andere belangrijke ontwerpeis was het gewicht: de Miro’s wegen slechts zo’n tien kilogram. Dat komt de veiligheid ten goede en daardoor zijn de robotarmen te plaatsen waar het maar nodig is: aan het plafond, op de patiënttafel of op een karretje. Die ontwerpeis betekent echter dat zware structuren voor een stijf mechanisch ontwerp geen optie zijn – de dood in de pot wanneer nauwkeurige positionering nodig is. DLR weet de flexibiliteit van de arm echter te compenseren met regelelektronica. ‘Dat gaat voornamelijk via sensoren die het koppel meten’, legt Deutschmann uit. In de gewrichten zijn hiervoor rekstrookjes aangebracht op verschillende aluminium onderdelen. Daarmee wordt de elastische vervorming door de krachten op het gewricht nauwkeurig in beeld gebracht. Daarnaast zijn de gewrichten voorzien van hoeksensoren, in de vorm van simpele potentiometers van een geleidend plastic. Uit die metingen zijn samen met de motorsnelheden de krachten op de robot nauwkeurig in beeld te brengen en kan de absolute positie worden beredeneerd. DLR slaat daarmee twee vliegen in één klap: naast compenseren voor de flexibiliteit van de structuur kan de robot ook de minste aanraking detecteren. In een filmpje laat Deutschmann zien hoe de bewegingen van de robot tegengehouden kunnen worden met niet meer dan een Pringle-chipje. Wel zo’n fijn idee voor het medische personeel om de robot heen. Maar stoppen bij een aanvaring is pas het begin. Behalve in de ‘klassieke’ aansturing via een console, ziet DLR veel heil in een ‘compliante’ aanpak. Hierbij wordt de robotarm beetgepakt en gestuurd door een menselijke bediener, maar wordt hij tegelijk door de software beperkt zodat alleen vooraf ingegeven veilige zones bereikt kunnen worden – de mens stuurt de robot en de robot stuurt de mens bij. Een voordeel hiervan is dat zo’n hybride aanpak de acceptatie ten goede komt. Zo’n compliante toestand is echter meer dan alleen het overgeven van de controle aan de gebruiker. Elk gewricht moet precies genoeg worden geactueerd om interne wrijving te overwinnen en om de zwaartekracht te compenseren – wanneer de arm wordt losgelaten, blijft die in de lucht hangen. ‘Besturing kan ook een combinatie zijn, bijvoorbeeld dat de arm eerst in compliante modus wordt gepositioneerd en vervolgens wordt bestuurd via de chirurgenconsole’, gaat Deutschmann verder. Dit idee werd al ontwikkeld in de voorloper van de Mirosurge, en het Duitse Brainlab heeft naar aanleiding hiervan twee producten ontwikkeld die dit principe toepassen: een voor het boren van schroefgaten in de ruggengraat en een voor het sturen van instrumenten bij hersenchirurgie, klusjes waarbij de positie en hoek cruciaal zijn. In beide toepassingen plaatst de chirurg
▪ ▪ ▪ ▪
24
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
> Een groot gemis bij het Da Vinci-systeem van het Californische Intuitive Surgical, dat al jaren de markt beheerst, is dat de chirurg niet voelt wat hij vastpakt of waarin hij snijdt. Het DLR-systeem is daarom uitgerust met krachtterugkoppeling vanuit de instrumenten naar de controllers.
> Bij de Miro-arm is het mogelijk om het het trocaarpunt, de plek waar de instrumenten het lichaam in gaan en waar de bewegingen netto nul zijn, dynamisch te laten meebewegen, wat weer mogelijkheden opent voor bijvoorbeeld operaties aan een ademende – en dus bewegende – borstkas.
het instrument handmatig maar geleid in de juiste positie. Vervolgens houdt de robot de positie vast terwijl de chirurg het instrument bedient. DLR en zijn partners zijn ondertussen hard op zoek naar andere manieren om een
robotische chirurg te bedienen. Controllers in de console bijvoorbeeld voelen wel een beetje aan als echte instrumenten, maar gedragen zich toch anders. Misschien dat een dummy-instrument dat via motiontracking wordt gevolgd een beter alterna-
tief biedt. En wellicht is het voor de chirurg nuttig om de krachtenvectoren via zijn display op het beeld te projecteren. De antwoorden op deze vragen zullen de robot, als het aan DLR ligt, ooit tot een volwaardige partner in de operatiekamer maken.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
25
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
I-Optics focust op intelligente en patiëntvriendelijke oogmetingen Veel specialistische oogmetingen gebeuren momenteel met grote, kostbare apparaten die door oogartsen worden bediend en niet erg comfortabel zijn voor de patiënt. I-Optics uit Den Haag brengt daar verandering in met zijn compacte, intelligente apparaten waarmee ook huisartsen en opticiens netvlies- en lens/hoornvliescontroles kunnen verrichten. De vervelende oogdruppels zijn niet meer nodig, de metingen gaan aanzienlijk sneller en zijn daardoor minder belastend voor de patiënt. Frank Senteur
N
a de traditionele ‘schuurstart’ in 2007 heeft I-Optics zich in de afgelopen jaren ontwikkeld tot hightechfabrikant van intelligente oogdiagnosesystemen. Inmiddels werken er zo’n 45 medewerkers bij deze Haagse spin-off van de TU Delft en staan er zo’n honderdvijftig Easyscans (voor netvliesmetingen) en circa dertig Cassini-apparaten (voor de analyse van de lens en het hoornvlies) in de markt om praktijkervaringen te verzamelen. Deze monden weer uit in verfijningen van de hardware en software, zodat de uiteindelijke serieproductiemodellen elke toets der kritiek kunnen doorstaan. Vooral de toegepaste technieken zijn revolutionair en leggen de basis voor laagdrempelige controles. Ontwikkeling en productie van de apparaten vinden momenteel vooral in Nederland plaats. Gespecialiseerde bedrijven op het gebied van optische systemen, behuizingen en micro-elektronica leveren daarbij compo-
De Easyscan maakt een 3D beeld van het netvlies. Op de computer kan dit beeld worden gedraaid en kan erop worden ingezoomd om het netvlies van alle kanten nauwkeurig te bekijken en mogelijke afwijkingen te ontdekken.
nenten aan I-Optics, dat ze in zijn vestiging in Den Haag assembleert tot complete apparaten. De Easyscan en Cassini zijn intelligent, door bijna iedereen te bedienen en produceren naast eigen analyses
glijlagers
Kennis
26
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
ook digitale bestanden die oogspecialisten later kunnen bekijken en beoordelen. Met deze apparaten kunnen vele vooruitgeschoven posten worden gecreëerd, bijvoorbeeld bij huisartsen, medische centra en opticiens waarmee op een veel grotere schaal tegen lagere kosten oogcontroles kunnen worden uitgevoerd. Oogafwijkingen en -aandoeningen kunnen hiermee in een eerder stadium ontdekt en succesvoller behandeld worden. I-Optics beschikt over twee R&D-teams. Het ene team, onder leiding van Dirk De Brouwere, focust op de beeldkwaliteit en het uitvoeren van nauwkeurige metingen. Het tweede team, onder leiding van Masmei Ginting, richt zich vooral op softwareontwikkeling. Voor de specifieke medische inbreng werkt I-Optics samen met een Clinical Advisory Board en heeft het bovendien onlangs een oogarts in dienst genomen. Binnen het bedrijf is dus veel kennis over de werking van het oog en mogelijke
lineair lagers
Kunde
Kracht
magneetlagers T 070 387 68 00 F 070 386 38 85
E
[email protected] W www.kracht.nl
De Easyscan is geschikt voor diabetische retinopathie en glaucoom. ‘We werken op dit moment hard aan een firmware- en hardware-upgrade zodat het systeem ook maculadegeneratie in beeld kan brengen’, aldus I-Optics’ R&Dteamleider Dirk De Brouwere.
> I-Optics heeft inmiddels honderdvijftig Easyscans afgeleverd waarmee het veel praktijkervaring opdoet.
ziektes en afwijkingen, die het R&D-team vertaalt in technologie. Twee leden van het managementteam komen bij Philips Electronics en Philips Healthcare vandaan, twee bedrijven waarmee I-Optics op technisch en productievlak samenwerkt. Daarnaast ontwikkelen en produceren specialisten als Hittech (fijnmechanica/elektronica) en Nedinsco (optische systemen) componenten en subassembly’s voor de Haagse starter.
Glaucoom
De Brouwere legt uit op welke oogaandoeningen I-Optics bij de ontwikkeling van de Easyscan heeft gefocust. ‘De eerste is diabetische retinopathie. Zo’n zeventig procent van mensen met
suikerziekte krijgt daar last van. De aandoening heeft te maken met verslechtering van de bloedsamenstelling. Dit kan resulteren in bloedingen van haarvaatjes, waardoor het netvlies beschadigt. Normaal gesproken kan de oogarts dit controleren door het oog in te druppelen – om de pupil te vergroten – en met een lichtstraal en een microscopische lens het netvlies te bekijken. Dat is een voor de patiënt vervelend en langdurig onderzoek. Met de Easyscan gebeurt deze meting in totaal tot dertig minuten sneller, mede omdat het niet nodig is het oog vooraf in te druppelen. De patiënt loopt daardoor dus ook niet een paar uur met vergrote pupillen rond. Door deze lage drempel kun je diabe-
tici makkelijker en vaker controleren en medisneller ingrijpen via een dieet en medi diacijnen, waardoor je het proces van dia betische retinopathie kunt stoppen of vertragen. In ernstige gevallen kun je de haarvaatjes met lasers behandelen om verdere schade te beperken.’ Een andere aandoening die je in een ontvroeg stadium met de Easyscan kunt ont dekken, is glaucoom. De Brouwere: ‘Dit is een aandoening van de optische zenuw van het netvlies. Bij deze aandoening zwellen deze vezels op om vervolgens af te sterven, waardoor de patiënt alleen voorwerpen recht voor het oog ziet. De derde aandoening die we met de Easyscan maonderzoeken, is leeftijdgerelateerde ma cula-degeneratie. Dit is een lastig te be behandelen aandoening die zich openbaart in bloedingen in het netvlies waardoor er gaten vallen in het gezichtsvermogen. Ook hiervoor geldt dat hoe eerder je dit ontdekt, hoe meer er nog aan is te doen.’
Lasertechniek
Hoe heeft I-Optics de diagnostiek van bovenstaande aandoeningen vertaald in technologie? ‘In eerste instantie hebben we ons bij de ontwikkeling van de Easyscan gefocust op diabetische retinopathie’, antwoordt De Brouwere. ‘Het Nederlands Oogheelkundig Gezelschap heeft daarvoor richtlijnen opgesteld en die vormden onder meer het uitgangspunt voor het technische eisenpakket van de Easyscan. Daarbij stelden we zelf de eis dat de ogen van de patiënt niet hoefden te worden gedruppeld en dat
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
27
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
ook de toegepaste meetmethode zo patiëntvriendelijk en dus laagdrempelig mogelijk moest zijn. Voor de toegepaste meetmethode kwamen we zo’n vijf jaar geleden al snel op de sterk in opkomst zijnde lasertechnologie. Daar werd toen in de oogheelkunde al van gebruikgemaakt in apparaten die meer dan honderdduizend euro kostten en niet echt patiëntvriendelijk waren. In cd-spelers zitten echter ook laserscanners en die kosten maar een paar tientjes. Als we die konden gebruiken, zou het kostenplaatje er natuurlijk heel anders uitzien. Massaproducten toepassen in hightech apparaten dus, om kosten te besparen en de drempel nog verder te verlagen.’ Met die aanpak heeft I-Optics de prijs van een oogscanner met zo’n 75 tot 80 procent weten te verlagen in vergelijking met gebruikelijke scanners binnen deze
wereld. ‘De Easyscan maakt via de aftastende laserstraal en optiek een beeld van het netvlies. De bediener kan delen van het oog selecteren en daarop inzoomen door het systeem te sturen via een joystick. Ook kan de verlichtingsvorm worden veranderd. Via een infrarode en groene laserstraal kunnen monochrome beelden worden gemaakt die het netvlies zeer nauwkeurig in kaart brengen. Op het computerscherm creëert de intelligente software van de Easyscan een 3D-plaatje van het netvlies en geeft hij aan als er afwijkingen worden gevonden. Daarnaast kan de scan digitaal worden opgeslagen en via internet naar een oogarts worden gestuurd voor nadere analyse. ‘Voor het glaucoomonderzoek passen we in de Easyscan een microscopische truc toe om een topografisch beeld van het netvlies te maken en zo opgezwollen
adertjes in beeld te brengen. Het beeld wordt daartoe via een pinhole met de camera vastgelegd’, legt De Brouwere uit. ‘Op dit moment zijn dit de twee aandoeningen waarvoor de Easyscan kan worden ingezet. Om met de Easyscan ook macula-degeneratie in beeld te brengen, is een firmwareen hardware-upgrade nodig. Daar wordt op dit moment hard aan gewerkt. Zodra we dat hebben ontwikkeld, zullen we de reeds geïnstalleerde apparaten via een ruilsysteem omwisselen.’
Focussering
De mechatronische uitdaging van de Easyscan was de realisatie van een automatisch focussysteem. ‘Dat zou je eventueel ook handmatig hebben kunnen doen, door bijvoorbeeld een draaiknop of wieltje op het bedieningspaneel toe te passen’, zegt De Brouwere, ‘maar we
Alten sponsort:
Bij Alten Mechatronics draait het om techniek en in het bijzonder om mechatronica & robotica. Wij werken voor toonaangevende technisch georiënteerde bedrijven en richten ons op research en development activiteiten. Voor deze bedrijven werken wij, met hoogopgeleide medewerkers, aan innovatieve technische ontwikkelingen.
Zijn mechatronica en robotica binnen uw organisatie van onmiskenbaar belang? Dan bent u bij Alten Mechatronics aan het goede adres. Wij kunnen u op diverse manieren ondersteunen bij het realiseren van uw doelstellingen.
Wilt u weten wat onze technische consultants voor uw organisatie kunnen betekenen? Bel voor meer informatie met onze Business Unit Manager: Mark Menting op 040 256 3080 of mail naar:
[email protected]
Eindhoven
Beukenlaan 44 5651 CD 040-2563080
Advertentie AltenMechatronics mei 2013.indd 1
28
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
Apeldoorn
Linie 544 7325 DZ 055-5486200
www.alten.nl Internationaal maken wij deel uit van de Alten Groep, die met meer dan 15.950 medewerkers sinds 1988 actief is in 15 landen. Hiermee zijn wij een van de grootste aanbieders van technische consultancy in Europa.
Capelle a/d IJssel Rivium 1e straat 85 2909 LE 010-4637700
28-05-13 11:05
De Cassini projecteert zevenhonderd gekleurde lichtpuntjes op het hoornvlies. Een beeldchip registreert via een systeem van lenzen en spiegels de reflectie waarmee een exact topografisch beeld van de voorkant van het oog kan worden gecreëerd. Gespecialiseerde bedrijven op het gebied van optische systemen, behuizingen en micro-elektronica leveren componenten aan I-Optics, die ze in zijn Haagse vestiging assembleert tot complete apparaten zoals deze Cassini.
wilden de Easyscan foolproof maken, dus die focussering moest automatisch en intelligent gebeuren. Daartoe hebben we de lens in een lineaire geleiding gezet en gekoppeld aan een DC-servomotortje. Daarmee is de lens over kleine afstanden tot op tienden van millimeters nauwkeurig heen en weer te bewegen. De aansturing van het motortje geschiedt vanuit de software met terugkoppeling van de via de laser afgetaste beeldpunten. Door de automatische focussering worden alle delen van het oog scherp in beeld gebracht en ontstaat een heel duidelijk en zeer goed analyseerbaar plaatje van het netvlies.’
USB
Andere belangrijk delen van het oog zijn het hoornvlies en de lens. Om deze te meten ontwikkelde I-Optics de Cassini. Dit is net als de Easyscan een tafelinstrument maar bevat geen enkel bewegend onderdeel. De conventionele methode om de lensvorm in beeld te brengen, is via reflectie van ringpatronen. Dat principe heet placido ring-based topography en heeft als nadeel dat mogelijke vormafwijkingen van de lens of het hoornvlies niet goed zijn te detecteren. Een echt betrouwbare diagnose blijft daardoor lastig en vaak is nader onderzoek vereist, wat meer tijd en ongemak voor de patiënt betekent. ‘We hebben een oplossing bedacht met zevenhonderd leds van verschillende kleuren. Deze zijn in een conisch-parabolische vorm gerangschikt’, aldus De Brouwere.
‘We noemen dat color led topography. De leds zijn verdeeld over zeven panelen, die weer zijn onderverdeeld in secties. Daarbij zijn met gebruikmaking van drie verschillende kleuren in elke sectie unieke kleurpatronen gemaakt, zodat de vorm van het hoornvlies geometrisch goed in kaart kan worden gebracht.’ ‘Met placido ring-based topography meet je slechts eendimensionaal’, gaat De Brouwere verder. ‘Daardoor krijg je wel een idee van de vorm van de lens, maar niet meer dan dat. Door te werken met led-dots die op het oog reflecteren en via een vernuftig systeem van spiegels en lenzen worden geregistreerd door een CCD-chip, kun je tweedimensionaal meten en daarmee de vorm van de lens en het hoornvlies exact in beeld brengen.’ Voor het nauwkeurig aanmeten van lenzen is dat natuurlijk zeer waardevol, maar ook als basis voor staaroperaties of laserbehandelingen om de sterkte van de lens te veranderen. De Brouwere: ‘Al deze behandelingen kunnen dankzij de Cassini veel gerichter en nauwkeuriger worden uitgevoerd waardoor de afwijking na behandeling wordt verkleind. Daarnaast is ook deze meting veel sneller en geeft dus minder ongemak bij de patiënt, voor zover daar nu nog sprake van is natuurlijk. Hij kijkt immers alleen naar een aantal lampjes.’ Zowel de Easyscan als de Cassini staan op een tafel en wordt aangesloten op een laptop. Voor de Easyscan volstaat een USB-aansluiting om het apparaat ook van voldoende stroom te voorzien. De Cassini
heeft door de vele leds iets meer vermogen nodig en is daarom uitgerust met een eigen netvoedingaansluiting en daarnaast uiteraard een USB-aansluiting om de resultaten van de meting op het scherm te kunnen afbeelden. ‘De digitale bestanden kunnen vervolgens eenvoudig worden doorgemaild’, aldus De Brouwere.
Out of the box
Wat staat er momenteel nog op de ontwikkelagenda van I-Optics? ‘We zijn druk met het uitbreiden van de analysemogelijkheden van de Easyscan zodat hiermee ook macula-degeneratie in beeld kan worden gebracht. Daarnaast hebben we binnen R&D een aparte afdeling die onderzoek doet naar compleet nieuwe mogelijkheden. Nu gebruiken we lasers en leds, maar kan dit ook anders? Kan dit beter, sneller, nauwkeuriger? Welke nieuwe of andere technieken zouden we in de Easyscan of Cassini kunnen toepassen en hoe zou je die kunnen vertalen in een beter apparaat? Dat kan natuurlijk niet alleen met hardwareaanpassingen, maar ook door compleet nieuwe software te schrijven met slimmere algoritmes. Of door bijvoorbeeld geluidsgolven te gebuiken in plaats van licht. Onze Advanced Development-afdeling heeft tot taak om dit te onderzoeken en met concrete antwoorden te komen. Daar zijn al wat plannen en ideeën uitgerold zodat het beslist niet bij de Easyscan en Cassini zal blijven.’ Frank Senteur is freelance journalist.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
29
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
INNOVATIEVE ingietmassa‘s
Dorc en Demcon ontwikkelen innovatief systeem voor oogoperaties
Oogchirurgie heeft baat bij kruisbestuiving met hightech Een nieuw operatiesysteem verkleint de kans op complicaties bij oogheelkundige ingrepen. Dorc, leverancier van apparaten en instrumenten voor oogchirurgie, schakelde Demcon in voor de gezamenlijke ontwikkeling. Gebruikmakend van principes bekend uit de hightech ontwierp het Enschedese bedrijf een nieuwe, chirurg- en patiëntvriendelijke pomp voor het spoelen van het oog met steriele vloeistof. Per 1 juli introduceert Dorc het nieuwe operatiesysteem Eva op de markt. Hernes Jacobs John Peter Kuntz
H
Bezoek onze website! www.DELO.de/en/encapsulants
Nieuwe materialen voor het beschermen van elektronische chips: Snelle uitharding bij lagere temperaturen Homogene constante dosering Uitstekende standvastheid Zeer hoge chemische en temperatuurbestendigheid
Industrial Adhesives Phone +31 53 4316968 www.DELO.de
[email protected]
30
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
et menselijk oog is een uiterst kwetsbaar orgaan en kent naast staar een breed scala aan aandoeningen. Bij ingrepen aan bijvoorbeeld het netvlies of de lens gebruiken oogchirurgen geavanceerde apparatuur en wordt er steriele spoelvloeistof door het oog gepompt (zie Figuur 1). De beheersing van de vloeistofbalans in het oog is van cruciaal belang. Toen Dorc (Dutch Ophthalmic Research Center) in 2010 besloot tot een complete vernieuwing van zijn Associate-systeem voor oogchirurgie stond een nieuwe pomp dan ook hoog op de agenda, naast het herontwerp van diverse andere units. Voor het pompontwerp riep het bedrijf uit Zuidland de hulp in van Demcon, dat tevens de systeemintegratie verzorgde. Het resultaat is het Eva-operatiesysteem, dat kan worden uitgerust met diverse modules zoals een pompmodule, een voetpedaal en een belichtingsunit. Daarnaast hoort bij Eva een groot aantal – zowel herbruikbare als disposable – chirurgische instrumenten zoals scharen, pincetten, lasers en vergruizers. Momenteel zijn er binnen de oogchirurgie twee pompprincipes gangbaar, de venturi- en de peristaltische pomp (zie Figuur 2). Ze hebben elk hun voor- en nadelen en chirurgen hebben vaak een persoonlijke voorkeur. Vanwege hun werkingsprincipe genereren ze een niet goed te beheersen en pulserende vloeistofstroom. Zo kunnen deeltjes die bij een ingreep vrijkomen (door snijden of vergruizen) de stroming beïnvloeden. Denk aan een grote prop die door een stofzuiger
wordt opgezogen, eerst vast blijft zitten en dan plotseling meegeeft en de slang in schiet, met een drukval achter zich tot gevolg. Drukpulsen kunnen een chirurgische ingreep negatief beïnvloeden en complicaties zoals beschadigingen binnen het oog veroorzaken.
Figuur 1: Bij oogchirurgie wordt spoelvloeistof vanuit een infusiefles passief (op zwaartekracht) aangevoerd. De pomp moet zorgen voor gecontroleerde afvoer vanuit het oog.
Een chirurg heeft behoefte aan een pomp die zorgt voor een stabiele vloeistofdruk in het oog, een flow levert die snel reageert op zijn commando’s en een occlusie (een los deeltje dat tijdelijk voor een verstopping zorgt) veilig verwerkt. In Figuur 4 is in de druk-flow-, druk-tijd- en flow-tijd-diagrammen met blauw het veilige werkgebied weergegeven. De chirurg kan met een pedaal naar keuze proportioneel de druk of de flow besturen.
< Figuur 2: De venturipomp (links) is een drukpomp die met perslucht een vacuüm creëert. Deze pomp reageert snel als de chirurg het vacuümkanaal naar de venturi opent of sluit. Het drukniveau (vacuüm) is goed te beheersen, in tegenstelling tot de flow; die is niet bekend. De peristaltische slangenpomp (rechts) is een flowpomp. De flow is beheersbaar en dus bekend, de druk moet worden gemeten. De reactietijd is relatief lang en de flow is gepulseerd.
Slimme kleppen
Op basis van zijn ervaring met complexe mechatronische systemen ontwikkelde Demcon een geheel nieuw pompconcept: een kleppenpompsysteem met twee zuigers, twee kleppen en een druksensor. In principe kan één zuiger met twee kleppen de pompfunctie verzorgen. De tweede zuiger (de zogeheten compensatiezuiger) en de druksensor maken echter dat de pomp gecontroleerd binnen zijn veilige werkgebied kan opereren. Flow en druk zijn tegelijkertijd bekend en nauwkeurig onder controle te houden. In Figuur 5 is de werking van de pomp te zien. Bij de eerste stap is klep 1 open en klep 2 gesloten. Dan beweegt zuiger 1 naar rechts en drukt hij de vloeistof uit de leiding naar de afvoerzak boven in de figuur. Tegelijkertijd beweegt zuiger 2 naar links en trekt zo de vloeistof uit het oog. In stap 3 sluit klep 1 en opent klep 2, waarbij zuiger 1 naar links beweegt en zuiger 2 naar rechts. Doordat zuiger 1 sneller beweegt dan zuiger 2, blijven ze netto vloeistof vanuit het oog aanzuigen. Ten slotte opent klep 1 en sluit klep 2 en is het systeem weer terug bij de uitgangstoestand. Zuigers 1 en 2 bewegen afwisselend naar links en naar rechts binnen een beperkte slag, zodanig dat ze voor een constante flow vanuit het oog zorgen. De afvoer naar de zak is wel gepulseerd,
maar dat is voor de oogveiligheid niet van belang. Het niveau van de flow wordt beheerst met de posities van de zuigers. Het drukniveau wordt gecontroleerd met de druksensor. Door de timing van het openen en sluiten van de kleppen te variëren, kan de druk worden geregeld. Vandaar dat Dorc dit concept valve timing intelligence (VTI) noemt. Zo zijn de vloeistofstroming en -druk tegelijkertijd bekend en nauwkeurig onder controle te houden, waardoor de chirurg beter en stabieler kan opereren. Tevens is met het nieuwe concept eenvoudig en betrouwbaar de veiligheidslimiet van de pomp in te stellen.
en spelingsvrije overdracht. Voor de constructie van een dergelijk goed regelbaar systeem is gekozen voor een ophanging in bladveren en aansturing met een lineaire motor (zie Figuur 3); kogellagers en tandwielen ontbreken. Het voordeel van bladveren boven reguliere lagers is de afwezigheid van wrijving, waardoor hun gedrag zeer voorspelbaar is en nauwkeurig te regelen. Nadelen zoals de relatief kleine slag en de statische voorspanning zijn hier geen bezwaar. Het motorblok bevat vier identieke motoren in een stack. Rond de spoelen is een magneethuis geconstrueerd. Dit bevat permanente magneten voor elke spoel.
Bladveren
De kleppen en zuigers worden aangedreven door lineaire actuatoren. De twee kleppen en de twee zuigers worden individueel, onafhankelijk van elkaar, aangestuurd door een eigen elektromotor. Een nokkenas zou in principe kunnen volstaan, maar dat beperkt de vrijheid in besturing. Nu is er de mogelijkheid om in de software nieuwe pompprocedures te implementeren. Het meest kritieke punt in de besturing is het opvangen van hoogfrequente pieken in druk en flow als gevolg van occlusies. Dit vereist een hoge bandbreedte in de regeling en daarom een hysterese-
Figuur 3: Het motorblok bevat vier motoren die elk verantwoordelijk zijn voor de aansturing van een klep of een zuiger.
De magneten zijn zo gerangschikt dat ze één grote magneetflux vormen. Elke spoel is gemonteerd in een frame dat aan het motorblok is verbonden met twee bladveren. Die veren wijzen allebei naar een virtueel draaipunt. De roterende motor (spoel) maakt een kleine slag die via een winkelhaakconstructie wordt omgezet in
< Figuur 4: Voor een veilige werking moet de pomp binnen het blauwe werkgebied blijven. Stel, de chirurg kiest voor het besturen van de druk en trapt het pedaal in: de druk daalt en de flow neemt toe. Op een gegeven moment (1) houdt hij het pedaal stabiel: druk en flow blijven constant. Dan dient zich een occlusie aan (2): de flow houdt op en de druk neemt af richting vacuüm. Het systeem moet ervoor zorgen dat de druk en de flow in het veilige gebied blijven. Als de occlusie verdwijnt, doordat het deeltje wordt vergruist of losschiet, neemt de flow weer toe en stijgt de druk (minder vacuüm), totdat normaal bedrijf met de gewenste flow is hersteld (3). Bij een venturipomp (drukbron) zou de flow hier een overshoot vertonen, buiten het toegestane werkgebied.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
31
NEVI en Deal! Magazine organiseren:
Masterclass Businessgedreven Inkoop Met Gerco Rietveld, strategist en auteur van Inkoop, een nieuw paradigma
Het nieuwe concept van de businessgedreven inkoop is gelanceerd met de publicatie van het boek Inkoop, een nieuw paradigma. Al snel ontving auteur Gerco Rietveld hiervoor de prestigieuze prijs Managementboek van he het Jaar. Inkoopdirecteuren, cpo’s en andere in n inkoopprofessionals zijn zich direct gaan v verdiepen in het onderwerp, met vele bijeenkomsten, studies en discussies als gevolg. Het nieuwe inkoopparadigma heeft aardig wat stof doen opwaaien. Maar inmiddels zijn de eerste zaadjes geplant. Tijd voor een masterclass. Doel van deze masterclass is deelnemers vertrouwd te maken met het concept van de businessgedreven inkoop en handvatten te bieden bij de daadwerkelijke implementatie van de theorie in de praktijk. De Masterclass omvat 4 trainingsdagen, waarin telkens dieper wordt ingegaan op alle aspecten van het concept businessgedreven inkoop, zowel de strategische elementen als de tactische aspecten.
Locatie: Kasteel Maurick, Vught. Data:
donderdag 26 september, donderdag 24 oktober, donderdag 21 november en donderdag 19 december.
Kosten: 2.170 euro voor leden NEVI en abonnees Deal!, PT Industrieel Management, Automatiseringgids, Cobouw en Energiegids. Voor niet-leden en niet-abonnees: 2.495 euro. Kosten zijn inclusief lunch, koffie, thee, syllabi en parkeergelden. Kijk voor meer informatie en uw inschrijving op: www.sduevents.nl of www.nevi.nl.
Mediapartners
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
Figuur 5: Door de kleppen en de zuigers onderling goed af te stemmen, zorgt Demcon voor een gecontroleerde en stabiele afvoer van de spoelvloeistof uit het oog.
een korte lineaire beweging voor de aansturing van de zuigers en kleppen. De zuigers hebben hun eigen elastische lagering met bladveren. Met behulp van een ‘intermediaire’ bladveer zijn de zuiger en het spoelframe statisch ten opzichte van elkaar bepaald. Dit zorgt voor lage interne spanningen in het materiaal en een lange levensduur. Dit lijkt direct drive, maar is het niet. De constructie kent een transmissie van 1 op 5 van motor naar zuiger (verhouding van de lengtes van de twee armen van de winkelhaak). Op het eind van de motor zit een encoder. Vanwege de grote afstand tot het draaipunt is de feitelijke resolutie van die encoder voor de zuigerverplaat-
Figuur 6: De pompmodule heeft aan de linkerzijde een interfaceplaat voor onder meer de twee pompkleppen en -zuigers. Hierop wordt de cartridge aangesloten. De pneumatiek verzorgt de aansturing van veiligheids- en andere kleppen. De besturingsprintplaat is via een Can-bus verbonden met het Eva-mainboard.
sing groot. Uiteindelijk is dit motorontwerp goedkoper dan een standaardmotor met vertragingskast.
Red Dot
In samenwerking met Dorc en Medistad uit Medemblik ontwikkelde Demcon voor de pomp een steriele disposable cartridge, die als doorvoer fungeert voor alle vloeistoffunctionaliteit, zoals zuigers, drukmeting, kleppen, connectiviteit en afvoer van spoelvloeistof. De cartridge is voorzien van rubberafdichtingen zodat onderdelen van de pompmodule niet in contact komen met de spoelvloeistof. Een eenvoudige vacuümpomp zorgt ervoor dat de cartridge met onderdruk goed gepositioneerd blijft en eenvoudig is uit te wisselen. Medistad gaat deze cartridge produceren. Daarnaast vernieuwde Dorc enkele chirurgische instrumenten en zorgde het samen met Demcon voor herontwerp van een aantal andere modules. Uiteindelijk integreerde Demcon de verschillende modules tot een compleet nieuw systeem, ‘Eva, with Vacuflow VTI’ geheten. Het Enschedese bedrijf bouwde de eerste pompmodules en is nu ingericht op serieproductie. Het industrieel design, verzorgd door D’Andrea & Evers Design en bekroond met een Red Dot-award, moet Eva een positieve uitstraling geven richting chirurg én patiënt. Tevens ontwierp het designbureau samen met Demcon een nieuwe gebruikersinterface. De GUI biedt de chirurg een eenvoudige, gebruikersvriendelijke bediening van de verschillende modules, terwijl de onderliggende besturing de patiëntveiligheid moet borgen.
Tests
Op beurzen en conferenties oogstte Eva vorig najaar enthousiaste reacties van oogchirurgen. In het hart van de machine zorgt de pompmodule voor beheersing
van de vloeistofbalans in het oog en dat is chirurgisch-technisch gezien uiterst belangrijk. Onder de motorkap is het een compleet nieuw systeem, maar het ontwerp sluit wel aan op de oude, vertrouwde manier van werken, wat de acceptatie bevordert. De certificering (voor medische
Figuur 7: Dorc verwacht uiteindelijk 250 stuks per jaar af te zetten van zijn modulaire oogoperatiesysteem Eva.
systemen en CE-markering) is inmiddels afgerond en op dit moment worden in operaties validatietests uitgevoerd. Per 1 juli komt Eva op de markt. Dorc verwacht er zijn concurrentiepositie – voor operaties aan het netvlies is het wereldwijd al nummer drie – mee te versterken en er uiteindelijk 250 stuks per jaar af te zetten. Hernes Jacobs is senior mechatronic systems engineer bij Demcon. John Peter Kuntz was tot voor kort R&D-manager en is nu productmanager Equipment bij Dorc. Redactie Alexander Pil
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
33
THEMA MEDISCHE SYSTEMEN
VUMC zet stappen richting goedkope bioprinter Het printen van 3D-structuren die mede bestaan uit organische materialen is sterk in opkomst. De techniek biedt perspectieven om weefsel of zelfs organen te printen en klinisch toe te passen. Het VU Medisch Centrum wil wetenschappelijk onderzoek op dit vlak versnellen via een doorontwikkeling van de bestaande opensource 3D-printer Ultimaker naar een goedkope bioprinter. Het ontwikkelproject is gestart in samenwerking met Protospace, de Hogeschool van Amsterdam en de Leidse Instrumentmakersschool. Erik Knol Micha Paalman Jelle Boomstra
H
et gecontroleerd 3D-printen van structuren die gedeeltelijk bestaan uit al dan niet levende organische materialen is bezig aan een opmars. De afgelopen jaren zijn er verschillende bedrijven ontstaan die dergelijke bioprinters aanbieden zoals het Duitse Envisiontec met zijn 3D-Bioplotter. Een ander voorbeeld is het Amerikaanse Organovo met zijn Novogensysteem, dat met bio-inkt driedimensionale weefselstructuren opbouwt in laagjes watergebaseerde gel (hydrogels). Een druppel bio-inkt kan daarbij tienduizenden cellen bevatten. Dergelijke innovatieve en kostbare bioprinters worden vooralsnog ingezet bij wetenschappelijk en toegepast onderzoek naar tissue engineering en bioprinting. Globaal gezien zijn er drie basistechnieken om driedimensionale constructies te creëren met organisch materiaal. Inkjetgebaseerde bioprinting is bijna vijftien jaar geleden ontstaan en lijkt het meest op de gebruikelijke 3D-printtechnieken. Hierbij worden – net als bij de Novogen-printer
– met behulp van een verplaatsbare printkop levende cellen en ander biomateriaal in de vorm van gerichte druppels (de bioinkt) aangebracht in een hydrogel. Deze techniek maakt het mogelijk om enkele cellen en druppels bestaande uit duizenden levende cellen te printen door parameters te variëren zoals concentratie aan cellen in de bio-inkt, omvang van de druppels, printresolutie en diameter van de nozzle in de printkop. De tweede optie is bioprinting op basis van extrusie. Daarbij breng je organisch materiaal in sporen aan via een extrusienozzle en aansturing in drie dimensies. Diverse type (extrusie)nozzles zijn in ontwikkeling zoals met druk aangedreven nozzles, elektromagnetische nozzles, piëzo-elektrische nozzles of met volumeaangedreven extrusiekoppen. Een derde techniek is bioprinting met lasersystemen. Hierbij initieert een gerichte laserpuls bijvoorbeeld een stolling oftewel een fotopolymerisatie van
Uitgebreid pakket tandwielen Kleine modules van 0.2 tot 1.5 Naast nauwkeurig geslepen tandwielen biedt Reliance ook nauwkeurige gefreesde tandwielen vanaf module 0.5 en een concurrerend pakket aan bronzen tanwielen en rondsels. Geselecteerde tandwielen beschikbaar voor levering binnen 48 uur via onze webshop. www.rpmechatronics.co.uk
[email protected]
34
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
NL +31 (0) 76 50 40 79 0 Tel +44 (0) 1484 601060
hydrogels. Ook hier gaat dat weer laagje voor laagje totdat de complete structuur is opgebouwd. Uiteraard zijn er vele varianten op en mengvormen van de bovengenoemde basistechnieken. Er is volop onderzoek en ontwikkeling op het gebied van printtechnieken en karakteristieken van het geprinte organische materiaal. Denk bijvoorbeeld aan fysieke en biologische eigenschappen van de structuren of overleving en ontwikkeling van de levende cellen.
Vier koppen
Over het algemeen hebben de bioprinters die thans in ontwikkeling zijn een zeer specialistisch karakter, zijn ze gericht op (zeer) kleine structuren en zijn ze vooralsnog zeer kostbaar. Het is ook mogelijk om bioprinters te realiseren op basis van bestaande (opensource) 3Dprinterplatforms zoals Fab@Home en Ultimaker. Het voordeel is dat die systemen goedkoop zijn; het nadeel is dat ze stan-
< Om het werkstuk infectievrij te houden, moet de printruimte worden afgeschermd. De onderzoekers sleutelen aan de meest ideale oplossing waarbij ze de ruimte proberen af te sluiten met een steriele zak.
daard een beperkte printresolutie hebben, en ze zijn hoe dan ook niet gericht op het printen van minutieuze structuren van organisch materiaal. Het VU Medisch Centrum ziet een rol weggelegd voor dergelijke goedkope bioprinters om versnelling van het wetenschappelijk en toegepast onderzoek bij relevante groepen van kennisinstellingen mogelijk te maken. Voor kennismakings- en opstarttrajecten volstaat in eerste instantie immers een bioprinter op basis van de Ultimaker met beperkte printresoluties, beperkt aantal printbare (organische) materialen en beperkte steriliteitsvoorzieningen. Samen met zijn projectpartners, het Utrechtse Protospace, de Hogeschool van Amsterdam en de Leidse Instrumentmakersschool is het VUMC een project gestart om de Ultimaker geschikt te maken voor bioprinting. De eerste doelstelling is het bioprinten van objecten van enkele centimeters groot zoals een oorconstructie. Hierbij worden met een biocompatibel kunststof kleinschalige stellages (scaffolds) geprint, die vervolgens met hydrogel waarin zich cellen bevinden, worden gevuld. De Ultimaker is een 3D-printer van Nederlandse makelij en ontstaan bij het Utrechtse fablab Protospace uit een samenwerking tussen Erik de Bruijn, Martijn Elserman en Siert Wijnia. Ultimaker is een opensource-initiatief: de ontwerpbestanden en de broncode van de gebruikte software zijn openbaar en geïnteresseerden kunnen meedenken over en bouwen aan verbeterde of nieuwe functies. Sinds de start in 2011 zijn er duizenden Ultimakers verkocht. De bouwpakketvariant kost ongeveer twaalfhonderd euro, een compleet geassembleerde versie bijna zeventienhonderd euro. Het systeem kan objecten printen van 21 bij 21 bij 22 centimeter, met een snelheid van 150 mm/s en een nauwkeurigheid beter dan 0,05 mm. De Ultimaker heeft standaard één kop voor het printen van het materiaal PLA of ABS. Om de onderzoekers in staat te stellen te variëren met verschillende (bio) materialen in een printobject, willen het VUMC en zijn projectpartners de printer voorzien van vier koppen. Ze mikken op
een constructie waarbij bijvoorbeeld een kop wordt gebruikt voor het opbrengen van materiaal voor kleinschalige stellages, een kop voor het aanbrengen van hydrogel met of zonder cellen en eventueel groeifactoren die de cellen aanzetten tot deling en een kop om poeder (zoals botpoeder) te kunnen verwerken. Er zijn flink wat eisen aan de aangepaste Ultimaker voor bioprinting. De printkoppen mogen bij de positionering en bevestiging aan de constructie een x/y-tolerantie hebben van maximaal 0,05 mm en ze moeten eenvoudig verwisselbaar zijn. Daarnaast dient het totale gewicht van de kopconstructie met de vier printkoppen beperkt te blijven om overbelasting te voorkomen. Tevens is het wenselijk om een constructie te hanteren die eenvoudig schoon te houden is in verband met steriliteitseisen.
Steriele lucht
De eerste stap in het redesignproject was om de bestaande enkelvoudige printkopaansturing van de Ultimaker uit te bouwen naar vier aansturingen die per kop zorgen voor onder meer de positionering, de actuatie en het temperatuurmanagement. Daarbij is het nodig om een nulpuntsverschuiving mogelijk te maken, doordat iedere printkop vanaf het centrale referentiepunt printwerk dient te verrichten. Verdere studies en stappen zijn in gang gezet om verschillende ontwerpen te testen. Met het plaatsen van de vier printkoppen neemt het gewicht van de gehele constructie ernstig toe. Ervaringen laten zien dat de bestaande Ultimaker-geleidingen van de printkop die zorgen voor de bewegingen in de x- en y-richting niet sterk genoeg zijn om het gewicht te dragen. Dit probleem is ondervangen door de bewegingen ‘om te draaien’: de printkopconstructie beweegt nu langs de z-as terwijl het object in het horizontale vlak onder de koppen wordt verplaatst. Ondanks dat de beoogde bioplotter van het VUMC de komende jaren geen klinische rol zal vervullen, is het wenselijk om in deze fase van doorontwikkeling al rekening te houden met een printruimte die het werkstuk tijdens het printen infectievrij kan houden. Daarbij moet de lucht-
temperatuur in deze ruimte tussen de 15 en de 30 graden Celsius worden gehouden, zodat de geprinte cellen in leven blijven. Het idee is op dit moment om het object in een steriele zak te printen. De kunst is om die zak steriel aan de printkoppen te bevestigen. Eerste verkenningen zijn uitgevoerd naar de mogelijkheid om de printkoppen te laten dalen in de zak via membranen van siliconenrubber. Natuurlijk is het noodzakelijk om tijdens het printen genoeg bewegingsruimte te bieden voor x- en y-verplaatsingen zonder dat de printer vastloopt in de steriele zak. Het VUMC en zijn partners willen dit oplossen door een kleine overdruk te creëren in de zak via de toevoer van steriele lucht. Bepaalde geprinte materialen moeten worden afgekoeld om stijf te worden. De aangevoerde steriele lucht zorgt voor deze koeling. Net als voor heel wat andere onderdelen van de aanpaste Ultimaker geldt ook hier dat het VUMC en zijn partners verdere studies op stapel hebben staan om de beste oplossingen te vinden.
Beroepsonderwijs
Het VUMC is van mening dat juist bij een opensource-initiatief zoals de bioprinter een rol is weggelegd voor het technisch beroepsonderwijs om bijdragen aan de doorontwikkeling te ondersteunen. Dit geldt niet alleen voor hbo’ers zoals werktuigbouwkundigen en elektronici maar ook voor technische mbostudenten. Het VUMC werkt op dit vlak al samen met de HvA en gaat intensiever samenwerken met de Lis, de vakschool voor precisietechniek en instrumentatie, om de vertaalslag van ontwerp naar technische realisatie verder in gang te zetten. De doorontwikkeling van de bioprinter verlangt de komende jaren namelijk nog de nodige inzet van professionals én jonge professionals. Erik Knol is betrokken bij de publiekprivate samenwerkingen tussen de Leidse Instrumentmakersschool en een tiental partners om het onderwijs op het snijvlak van hightech systemen en life sciences & health uit te bouwen. Micha Paalman is projectleider bij de sectie Ontwikkeling van de VUMCafdeling Fysica en Medische Technologie, en initiatiefnemer van het bioprinterproject en het betrekken van het beroepsonderwijs daarbij. Jelle Boomstra is labmanager bij Stichting Protospace en drijvende kracht achter de ontwikkeling van het 3D-printen. Redactie Alexander Pil
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
35
ACHTERGROND OVER SYSTEEMONTWERP
Energie-efficiënt ontwerp maakt badmintonrobot ecologischer Zuinige machines met een lage ecologische voetafdruk zijn tegenwoordig hot, niet enkel omwille van het groene aspect, maar ook omwille van economische factoren. Het verbruik van een machine draagt immers aanzienlijk bij aan de total cost of ownership. Bijgevolg loont het om dat energieverbruik reeds als een sleutelparameter mee te nemen tijdens het ontwerpproces. Het Europees project Estomad ontwikkelde een methode en bijhorende softwaretools voor het ontwerpen van energie-efficiënte machines. FMTC toonde dat hiermee het energieverbruik van zijn badmintonrobot kan worden gehalveerd. Dirk Vanhooydonck
G
edurende de laatste jaren zijn het energieverbruik en de ecologische voetafdruk meer en meer naar voren gekomen als belangrijke criteria bij de aankoop (en bijgevolg ook het ontwerp) van een machine. Enerzijds zijn er de stijgende energieprijzen die aanzienlijk kunnen oplopen en bijdragen tot een hoge total cost of ownership. Anderzijds is er een groeiend ecologisch bewustzijn in onze maatschappij dat er mede toe leidt dat overheden strengere verbruiksnormen gaan opleggen aan machinebouwers. Bijgevolg zijn veel machinebouwers op zoek naar manieren om dat energieverbruik reeds mee te nemen tijdens de ontwerpfase (of herontwerpfase) van hun producten. Daarnaast is er ook een trend in de machinebouw om meer en meer modelgebaseerd te gaan (her)ontwerpen. Concreet betekent dit dat de machinebouwer numerieke modellen opstelt van de machine of van belangrijke onderdelen ervan. Daarmee kan hij dan softwaresimulaties draaien en analyses uitvoeren om voorspellingen te maken over het verwachte machinegedrag. Het gebruik van dergelijke virtuele prototypes heeft onder meer als voordeel dat het aantal reële prototypes dat de machinebouwer moet bouwen om het machinegedrag te kunnen verifiëren, aanzienlijk kan worden verkleind. Courante modelgebaseerde ontwerpmethodes focussen voornamelijk op de vragen ‘Doet de machine wat ze moet doen?’ en ‘Doet ze dat met een snelheid en nauwkeurigheid die ik ervan verlang?’ Zo niet, welke aanpassingen aan het ontwerp – die ik snel kan verifiëren met mijn modellen – leiden wel tot een optimale performantie? Maar in
36
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
de huidige context duiken ook steeds meer vragen op als ‘Verbruikt mijn machine daarbij ook niet te veel energie?’ En ‘Welke aanpassingen aan het ontwerp – die ik hopelijk eveneens snel kan verifiëren met mijn modellen – zijn dan nodig?’ Deze laatste vragen vereisen een bijsturing van het standaard (her)ontwerpproces en een aanpassing van de bijhorende modelleersoftwaretools, waardoor energieverbruik als een sleutelparameter kan worden meegenomen vanaf de start van het machineontwerp. Vanuit deze motivatie stelden de partners in het Europees project Estomad een gewijzigde ontwerpprocedure voor en pasten ze bestaande modelleersoftwaretools aan om de nieuwe procedure te ondersteunen.
Estomad staat voor ‘energy software tools for sustainable machine design’. De nieuwe methode bestaat uit vijf stappen die we verderop zullen toelichten aan de hand van het voorbeeld van FMTC’s badmintonrobot. Voor de benodigde softwaretools werd vertrokken van het bestaande Amesim-pakket van het Leuvense LMS International. Dit pakket laat toe om machines fysisch te modelleren en te simuleren door de modellen voor verschillende componenten en subsystemen te combineren. Het pakket beschikt over een ruime bibliotheek aan standaard componentmodellen, maar laat ook toe dat gebruikers zelf hun eigen componentmodellen importeren. Oorspronkelijk lag de focus van Amesim voornamelijk op het simuleren van het functioneel gedrag van een machine (doet die wat ze moet doen), maar in het kader van het Estomad-project zijn de functionaliteiten uitgebreid om ook het energieverbruik van de gemodelleerde machines in kaart te brengen. Hiervoor werden de componentmodellen uitgebreid zodanig dat nu ook de energiestromen tussen verschillende componenten in de machine kunnen worden gesimuleerd, alsook lokale verliezen en energieopslag. Om de analyse voor de gebruiker te vergemakkelijken is bovendien de grafische interface uitgebreid met extra elementen, zoals flowcharts die het gesimuleerde energieverbruik visualiseren.
Energievreters Figuur 1: Het Europese Estomad-project heeft een methode opgesteld om in vijf stappen te komen tot een energie-efficiënt machineontwerp.
Ter verificatie van de mogelijkheden van deze nieuwe ontwerpmethode, alsook het gebruik van de ontwikkelde softwaretools, hebben we ze toegepast op het ecologisch herontwerp van FMTC’s badmintonrobot. Deze robot heeft drie vrijheidsgraden, na-
> Figuur 2: Uit de eerste analyse bleek dat de lineaire as de grootste energieverbruiker is binnen de badmintonrobot.
melijk een translatiebeweging met een lineaire motor om de constructie heen en weer te schuiven over het veld en twee rotatievrijheidsgraden om het racket te bewegen en te laten slaan. De eerste stap van de nieuwe ontwerpprocedure schrijft voor dat we op zoek gaan naar de meest relevante fenomenen op het vlak van energieverbruik. We konden hiervoor gebruikmaken van vroegere elektrische energiemetingen op de robot. Een studie van deze metingen legde de lineaire as bloot als de grootste energieverbruiker in het systeem. In de tweede stap hebben we die lineaire as gemodelleerd met behulp van de nieuwe versie van Amesim. Simulatie en analyse van dit model – de derde stap – identificeerden de koperverliezen in de motor en de wrijvingsverliezen van de lineaire lager als de twee grootste oorzaken van energieverlies. De vierde stap van de ontwerpmethode bestaat erin om verbeteringen aan het ontwerp aan te brengen en ze te testen in de modelleeromgeving. De geïdentificeerde
> Figuur 3: FMTC testte de Estomadaanpak op zijn onderzoeksplatform: een badmintonrobot.
verliezen suggereerden dat we op twee factoren konden gaan inspelen. Enerzijds konden we de wrijvingsverliezen proberen te verlagen. Deze worden bepaald door de snelheid van de beweging en door de wrijvingsparameters die eigen zijn aan de lineaire lager. Anderzijds konden we onze pijlen richten op het koperverlies, dat kwadratisch evenredig is met de motorstroom. Deze laatste is op zijn beurt evenredig met de kracht die de motor levert, in dit geval voornamelijk om de slede te accelereren. Samengevat waren er dus drie aspecten van het ontwerp waarmee we de grote energievreters konden beïnvloeden: de door de robot geleverde versnelling, de geleverde snelheid en de wrijvingsparameters. De eerste twee aspecten zijn te beïnvloeden via de parameters van de ontworpen robotcontroller. Het laatste aspect is te beïnvloeden door een andere (en betere) lager te selecteren.
Pareto
Het oorspronkelijke ontwerp van de robotcontroller maakte gebruik van een
tijdsoptimale controletechniek, meer bepaald de Proximate Time-Optimal Servocontroletechniek (PTOS). Concreet betekent dit dat de controller probeert om de slede zo snel mogelijk van startpunt naar eindpunt te brengen, wat resulteert in hoge snelheden en versnellingen. De maximale snelheid vmax en maximale versnelling amax zijn hierbij vast ingestelde parameters, enkel beperkt door de fysische limieten van de lineaire motor. Bij deze tijdsoptimale controletechniek gebeurde het vaak dat de slede te vroeg op haar eindpunt aankwam en er nog enige tijd overbleef vooraleer het pluimpje moest worden teruggeslagen. De robot had in die gevallen dus best ook wat trager en zuiniger kunnen bewegen. Op basis van deze vaststelling hebben we een nieuwe controller ontworpen, waarbij we nog steeds vertrokken van het PTOS-algoritme, maar waarbij de maximale snelheid en versnelling geen vaste parameters meer zijn. Ze kunnen worden aangepast tijdens de beweging om de energie-efficiëntie te verhogen. De bepaling van de waardes voor vmax en amax volgt uit een optimalisatieprobleem waarbij een trade-off moet worden gemaakt tussen meerdere objectieven: we willen namelijk zo snel mogelijk bewegen, bij voorkeur over een zo groot mogelijke afstand en met het kleinst mogelijke energieverbruik. Om dit optimalisatieprobleem aan te pakken, stelden we een Pareto-front op waarbij het energieverbruik E en de tijdsduur T van de beweging zijn geminimaliseerd en de afstand ydes is gemaximaliseerd. Een Pareto-front is de set van keuzes die Pareto-efficiënt
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
37
ACHTERGROND OVER SYSTEEMONTWERP
keren na elkaar uitvoeren gedurende vijfhonderd seconden. De figuur toont het geaccumuleerde energieverbruik voor de tijdsoptimale controle versus de energieoptimale controle. Hierbij bereiken we effectief een reductie van vijftig procent. Wat het tijdsaspect betreft, hebben we bekeken hoe groot de fout is op de gewenste positie (ydes) op het moment dat het pluimpje moet worden teruggeslagen. Het bleek dat bij de tijdsoptimale controle deze fout in 98 procent van de gevallen kleiner was dan 5 cm, terwijl dit voor de energieoptimale controle in 94 procent van de gevallen zo was. Dit toont duidelijk aan dat een aanzienlijke energiereductie kan worden gehaald, ten koste van slechts een iets lagere performance. Bovendien gaven testspelers aan dat ze liever tegen de energieoptimale controle speelden, omdat die een natuurlijker gedrag vertoonde. Ze hadden ook niet het gevoel dat de robot een slechtere performance had gekregen.
> Figuur 4: De verliescomponenten van de lineaire as hebben verschillende oorzaken. De onderlinge verhouding is afhankelijk van de specifieke beweging (hier een lineaire verplaatsing van twee meter) maar de koperverliezen en de wrijvingsverliezen zijn steeds dominant.
zijn. De ‘keuzes’ zijn in ons geval de mogelijke combinaties van {amax, vmax, ydes}. Een keuze is Pareto-efficiënt indien er geen andere keuze kan worden gevonden die een of meerdere van de objectieven verder optimaliseert, zonder dat er een ander objectief verslechtert. Het Pareto-front werd berekend met behulp van genetische algoritmes. Deze genereerden in verschillende iteraties telkens nieuwe keuzes waarvoor de Pareto-efficiëntie werd nagegaan. Op die manier bekwamen we een driedimensionaal Pareto-front. Om dan de energie-optimale waarden voor amax en vmax te vinden voor een bepaalde afstand en beschikbare tijd,
kan het controlealgoritme dit Pareto-front consulteren.
Natuurlijker gedrag
Evaluatie en vergelijking van de tijdsoptimale en de energieoptimale controle (vijfde stap in de ontwerpmethode), zowel in simulatie met onze modellen als met metingen op de echte robot, toonden aan dat energiereducties tot veertig à vijftig procent (afhankelijk van de af te leggen afstand) kunnen worden gehaald met de energieoptimale controle. In Figuur 6 is het gemeten energieverbruik te zien wanneer we een aantal standaardverplaatsingen van de lineaire motor verschillende
MB_NL_3406_13059_EMO Hannover 2013 08.05.13 14:36 Seite 1
38
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
h
ov
e
G eA ess eM : tsch n u e e t D ar BV an de eka v CY ntre TAN iging &E SUL woord tie N a d n m rm CO rlan las s.co Info OVER ertege Alb , Nede 21 land udN 1 eV L O drecht 4 69 3 nether HAN erlands elaar B 9 n 8 f 6 e 1 Ned r Kopp 8b, 29 A Pap : +31 www.h x 1 o · A Vict teinde 3350 50, Fa s.com , s 0 d 4 e 3 n 3 W bus 4 69 therla ters: t r Pos +31 18 hf-ne nd @ Cha : erla Tel. ail: info en, s Ned ing tour lmere, .nl la E-M anbied a fairs y G BJ A sa ade 0 .nl b Rei w.tr airs 88, 130 01 w F e w Trad bus 13 530 24 airs.nl · t f Pos +31 36 trade @ : Tel. ail: info E-M
w
INFO: VDW – Generalkommissariat EMO Hannover 2013 Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. Corneliusstraße 4 · 60325 Frankfurt am Main · GERMANY Tel. +49 69 756081- 0 · Fax +49 69 756081-74
[email protected] · www.emo-hannover.de
o-
n an
.d er
w
w
m .e
> Figuur 5: Het Paretofront is berekend met genetische algoritmes die in verschillende iteraties telkens nieuwe keuzes genereerden voor optimale snelheid, versnelling en afstand.
Hydrostatische lagers
Een andere gesuggereerde aanpassing aan het ontwerp die volgde uit de analyse van onze modellen, was om een betere lager te zoeken. Het oorspronkelijke robotontwerp was immers voorzien van een lineaire rollager met een aanzienlijke wrijving. Hiervoor hebben we contact opgenomen met Leuven Air Bearings, dat gespecialiseerd is in lucht- en andere lagers. Dat bedrijf stelde voor om een hydrostatische lager te gebruiken. Om de potentiële efficiëntieverbetering daarvan te verifiëren vooraleer de robot zelf helemaal aan te passen, wilden we het effect van een dergelijke lager eerst simuleren met onze modellen. Omdat er geen model voor deze specifieke component aanwezig was in de Amesim-bibliotheek, hebben we in samenwerking met Leuven Air Bearings een nieuw componentmodel, of een zogenaamde virtuele component, opgesteld. De samenwerking met componentleveranciers om naast de fysische ook virtuele componenten aan te leveren voor modellering en simulatie is een aanpak die we vanuit ervaringen in het Estomad-project als een volwaardig (en vaak noodzakelijk) deel van de modelgebaseerde ontwerpmethode zien. Het is belangrijk om aan te geven dat de virtuele component typisch geen model is dat tijdens de ontwerpfase van de component zelf is gebruikt; het idee is dat het model bruikbaar is voor de machinebouwer tijdens de gebruiksfase van de component. De virtuele component beschrijft met andere woorden niet hoe de component is gebouwd, maar hoe hij werkt. Een zo eenvoudig mogelijk model dat het gedrag van de component goed weergeeft, is daarom meer dan voldoende. Voor het concrete model van de hydrostatische lager zijn we vertrokken van de ontwerpformules die ervoor bestaan. Om een eenvoudig model te bekomen, hebben we een aantal benaderingen ge-
maakt waarvan we verwachtten dat ze het gedrag slechts in geringe mate beïnvloeden, zoals de aanname dat de druk van de aangevoerde vloeistof constant is over de tijd, dat de atmosferische druk bijna nul is in vergelijking met de aanvoerdruk en dat de druk over de oppervlakte van de lager ook constant is. Op die manier bekwamen we uiteindelijk een eenvoudig maar bruikbaar model voor de lager. Dit model wordt gekarakteriseerd door een constant energieverlies in de pomp die de vloeistof aan-
voert en een viskeuze wrijving met een constante wrijvingscoëfficiënt. Na implementatie van dit model in Amesim kon de virtuele component eenvoudigweg worden ingeplugd in het bestaande model van de lineaire as, ter vervanging van de oorspronkelijke lager en konden we simulaties uitvoeren om het aangepaste energieverbruik te voorspellen (vijfde stap in de ontwerpmethode). De controller gebruikte hierbij nog het oude PTOS-algoritme met vaste maximale snelheid en versnelling en het traject was een standaardbeweging van de lineaire motor. Uit deze simulaties bleek duidelijk dat de lineaire as met de hydrostatische lager tot wel vijftig procent minder energie verbruikt dan met de rollager. Dirk Vanhooydonck is senior projectingenieur bij FMTC in Leuven en werkzaam in projecten aangaande energie-efficiëntie van machines. Redactie Alexander Pil
< Figuur 6: Een vergelijking tussen het gemeten energieverbruik van de lineaire as bij tijdsoptimale controle en bij energieefficiënte controle laat zien dat er een flinke winst te halen is. Gedurende vijfhonderd seconden werd een aantal standaardverplaatsingen van de lineaire motor herhaald (zoals die kunnen voorkomen tijdens een spelletje badminton).
< Figuur 7: Ook de vervanging van de oorspronkelijke rollager (rode lijn) door een hydrostatische lager (groene lijn) zorgde voor een stevige terugval in het energieverbruik.
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
39
Bits&Chips 2013
EMBEDDED SYSTEMS
Sponsor
7 November 2013 • ’s-Hertogenbosch • NL
Exhibition Don’t miss out on the major forum for industrial and academic practitioners in embedded systems. Reserve your stand now.
Recruitment Looking for new personnel? Reserve your stand at plaza the special recruitment plaza on the exhibition floor and meet your future employees.
www.e mbed d ed - s ys t em s .nl Organiser
Co-organiser
Exhibitors Alten PTS ASML CIMSOLUTIONS Dizain-Sync ENTER Embedded Green Hills Software INCAS³ INDES-IDS Mithun Training & Consulting Parasoft Programming Research Remedy IT Sioux Sogeti Nederland Technolution Wibu-Systems Wind River
PRODUCTNIEUWS Systeemontwerp Comsol geeft Multiphysics update
Comsol heeft een update van zijn multifysische-simulatiesoftware Comsol Multiphysics beschikbaar gemaakt. Versie 4.3b bevat onder meer vijf nieuwe modules. Met de Multibody Dynamicsmodule kunnen gebruikers de werking van een samenstelling van starre en flexibele onderdelen simuleren. Translaties en rotaties van delen, inclusief het vergrendelen, kunnen worden gesimuleerd met behulp van diverse verbindingen zoals prismatisch, scharnieren, cilindrische schroef, vlakke plaat, kogelscharnier en sleuf. De Wave Optics-module is bedoeld voor de simulatie van het voortplanten van elektromagnetische golven en is vooral geschikt om relatief grootschalige constructies te berekenen zoals optische bekabeling, sensoren, bidirectionele verbindingselementen, plasmonische apparaten, metamaterialen, voortplanting van laserlicht en niet-lineaire optica. Met de Molecular Flow-module kan een zogenaamde rarefied gas flow worden gesimuleerd. Toepassingsgebieden zijn vacuümkamers waar de complexe Cadgeometrie mee moet worden gemodelleerd, massaspectrometers, halfgeleiderfabricage, ruimtevaarttechnologie, deeltjesversnellers, winning van schaliegas en stromingen in poreuze nanomaterialen. De Semiconductor-module is geschikt om de werking van halfgeleiders op het detaildetail niveau te simuleren. Voorbeelden zijn PN-verbindingen, bipolaire transistors, Mosfets, Mesfets, thyristors en Schottkydiodes. De speciaal voor dit vakgebied opgezette Electrochemistry-module met interfaces voor elektroanalyse, elektrolyse en elektrodialyse vindt zijn toepassing in glucosesensoren, gasdetectiesensoren, chloor-alkali-elektrolyse, ontzouting van zeewater, afvalwaterzuivering en de elektrochemische reactie van biomedische implantaten. Comsol 4.3b bevat tevens uitbreidingen op het gebied van het inlezen van Cad-bestanden, de manipulatie van geometrieën, het meshen, de applicatiemodes, de post-processing en de solvers. Een nieuwe mogelijkheid is het maken van een 2D-doorsnede van een bestaande 3D-structuur. Met die doorsnede kan vervolgens een 2D-analyse worden gedaan, bijvoorbeeld om snel inzicht te krijgen in het gedrag zonder direct het volledige 3D-model te hoeven gebruiken. Nieuw is ook de mogelijkheid om een curvilineair coördinaatsysteem op te zetten dat de contour van de constructie volgt. Hiermee is bijvoorbeeld het makkelijker geworden om anisotrope materiaaleigenschappen te definiëren. AP www.comsol.nl
Motoren Wormwielmotorreductor Mini Motor komt tot 1 pk
Met de XC-serie heeft Mini Motor het toepassingsgebied voor zijn wormwielreductoren uitgebreid tot 1 pk. Met de 2- en 4-polige driefasemotor en overbrengingsverhoudingen van 5, 10, 20, 30, 50 en 70 komt een grote hoeveelheid toerentallen binnen handbereik, vindt Mini Motor. De IP65-onderdelen zijn leverbaar met een vermogen van 0,25 - 0,55 en 0,75 kW, en hebben een maximumkoppel van 35 Nm. De afdichtringen zijn gemaakt van spe-
ciaal rubber, waardoor ze bestand zijn tegen temperaturen tot 180 graden. De wormkasten zijn voorzien van een holle, doorlopende uitgaande as, met een asafstand van 38 mm. Indien gewenst, kan een enkelof dubbelzijdige steekas worden meegeleverd. AP www.minimotor.com
Elektronische motorstarter Eaton flexibel inzetbaar
Eaton presenteert de 30 mm brede, elektronische motorstarter met een geïntegreerde motorbeveiliging voor motoren in het vermogensbereik van 0,06 tot 3 kW. De EMS-motorstarter combineert vier functies – direct starter (DOL), motorbeveiliging en noodstop van de motorstarter volgens categorie Sil3 of PLE – in een enkele schakeleenheid. Dit reduceert de bekabelingstijd in vergelijking met conventionele bekabeling tot wel zestig procent en het aantal benodigde hardwarecomponenten tot wel zeventig procent, aldus Eaton. Door zijn compactheid maakt de elektronische motorstarter optimaal gebruik van de ruimte in de schakelkast en helpt hij bij het garanderen van een uniform design van de schakelkast. Eaton gebruikt push-in-technologie voor het hoofd- en het stuurstroomcircuit van de elektronische motorstarter om te zorgen voor snellere bekabeling. De bedrading wordt simpelweg in de aansluitklemmen gedrukt, zonder dat daar gereedschap voor nodig is, waardoor de aansluittijd tot zestig procent vermindert in vergelijking met conventionele schroefaansluiting. Tegelijkertijd biedt de push-in-technologie extra contactbescherming tegen vibraties van het schakelsysteem. Regelmatig vastdraaien van losgetrilde schroeven is niet meer nodig. AP www.eaton.eu
Pneumatiek SMC zet serie koppelingen in de markt
Pneumatiekspecialist SMC heeft een nieuwe serie koppelingen ontwikkeld: de verbeterde one-touch KQ2-koppelingen voor algemene doeleinden. De reeks bevat meer dan vijftig modellen, inclusief een aanbod aan miniatuurvarianten. De KQ2-koppelingen vragen tot dertig procent minder kracht om de slang in te steken en te dichten, en bieden twintig procent minder weerstand wanneer ze worden uitgetrokken. Hierdoor kunnen ze sneller en gemakkelijker worden gemonteerd, wat leidt tot lagere arbeidskosten, aldus SMC. De KQ2’s zijn kleiner: 23 procent in de breedte en 24 procent in de hoogte. Dat resulteert in een massareductie van 57 procent in vergelijking met vorige modellen. Gebruikers kunnen kiezen tussen messing en vernikkeld messing als draadmateriaal. Ook levert SMC twee soorten afdichtingen: PTFE-afdichting op de draad of met een pakking. Verder zijn de koppelingen leverbaar met verschillende draadtypes (M, R, NPT, UNF en Uni) en slangdiameters (van 2 tot 16 millimeter doorsnede). AP www.smc.eu
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
41
AGENDA EVENTS JUNI
Health & Technology 2013 17 en 18 september, Arnhem www.hat-event.com
Rematec 2013 16 - 18 juni, Amsterdam www.rematecnews.com Transmissions in vehicles 18 en 19 juni, Friedrichshafen, Duitsland www.getriebekongress.de Voedselveiligheid in industriële processen 20 juni, Zevenaar www.rittal.nl
Elektrotechniek 2013 30 september - 4 oktober, Utrecht www.elektrotechniek-online.nl
OKTOBER Pumps & Valves 2013 Solids 2013 2 en 3 oktober, Rotterdam www.easyfairs.com
JULI CE-markering en machineveiligheid: pure (juridische) noodzaak? 2 juli, Utrecht www.nen.nl
AUGUSTUS CE-markering en machineveiligheid: pure (juridische) noodzaak? 27 augustus, Eindhoven www.nen.nl
SEPTEMBER
Empack Brussels 2013 2 en 3 oktober, Brussel www.easyfairs.com/empack-be CE-markering en machineveiligheid: pure (juridische) noodzaak? 3 oktober, Maarssen www.nen.nl Motek 7 - 10 oktober, Stuttgart, Duitsland www.motek-messe.de/motek Comsol Conference 2013 23 - 25 oktober, Rotterdam www.comsol.nl
Imobility Challenge 11 september, Den Haag www.imobilitychallenge.eu EMO Hannover 16 - 21 september, Hannover, Duitsland www.emo-hannover.de
Electric Drives Production Conference and Exhibition 28 - 30 oktober, Neurenberg, Duitsland www.edpc.eu
Senior designer - job id 77201 Philips Innovation Services Contactpersoon: Joeri van der Rhee E
[email protected] T +31 6 52751738
Sr. software engineer / (sr.) software designer PROMEXX Contactpersoon: Suzanne van Dijck E
[email protected] T +31 40 2676867
42
Wilt u uw vacatures ook op laten vallen in een van de Hightech Banen advertenties? Bekijk de mogelijkheden op de website of neem contact op via
[email protected]. MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
NOVEMBER Aquatech 2013 5 - 8 november, Rotterdam www.aquatechtrade.com Europort 5 - 8 november, Rotterdam www.europort.nl
HIGH-TECH SYSTEMS
Bits&Chips 2013
EMBEDDED SYSTEMS Bits&Chips 2013 Embedded Systems 7 november, ’s-Hertogenbosch Info:
[email protected] www.embedded-systems.nl Productronica 2013 12 - 15 november, München, Duitsland www.productronica.com Midest 2013 19 - 22 november, Parijs, Frankrijk www.midest.com SPS/IPC/Drives 2013 26 - 28 november, Neurenberg, Duitsland www.mesago.de
Na een succesvolle eerste editie van High-Tech Systems met 2384 internationale bezoekers en 106 standhouders zijn de voorbereiTECH SYSTEMS dingen HIGH voor -de tweede editie in volle gang. Het Klokgebouw in Eindhoven maakt in 2014 plaats voor het authentieke ‘1931 Congrescentrum Brabanthallen’ in ’sHertogenbosch. Op High-Tech Systems maakt u kennis met mensen en bedrijven die werken aan het ontwikkelen, produceren en vermarkten van complexe systemen. De inschrijvingen opent binnenkort. Zorg dat u erbij bent en kom zaken doen in een bruisende internationale omgeving.
High-Tech Systems 2014 7 en 8 mei 2014, ’s-Hertogenbosch Info:
[email protected] www.hightechsystems.eu
DECEMBER Precisiebeurs 2013 3 en 4 december, Veldhoven www.precisiebeurs.nl
Software engineer PROMEXX Contactpersoon: Suzanne van Dijck E
[email protected] T +31 40 2676867
Op zoek naar een baan (hbo+) in de hightechindustrie? Upload nu je CV op www.hightechbanen.nl.
@HightechBanen
www.hightechbanen.nl
AGENDA TRAININGEN Pneumatische basistraining 26 en 27 augustus, Boxtel Mechatronica-basistraining Start 2 september, Boxtel Elektrische servosystemen Start 9 september, Boxtel Geïntegreerde veiligheidstechniek in elektrische systemen 12 september, Boxtel Basistaining PLC-techniek Start 19 september, Boxtel www.boschrexroth.nl Solidworks essentials Start 17 juni, Gent Start 4 juli, Almelo Start 15 juli, Gent Start 18 juli, ’s-Hertogenbosch Solidworks assembly modeling Start 24 juni, Gent Start 26 juni, Almelo Solidworks Composer Start 1 juli, ’s-Hertogenbosch Start 11 september, Almelo Solidworks routing piping en tubing Start 15 juli, Almelo Solidworks drawings 18 september, Almelo 20 september, ’s-Hertogenbosch Solidworks advanced part modeling Start 24 september, Gent Start 24 september, ’s-Hertogenbosch www.cadmes.com Inleiding keramiek 19 september, Geldermalsen 14 november, Geldermalsen www.ceratec.nl Fluid dynamics modeling 18 juni, Eindhoven Comsol Multiphysics 20 juni, Leuven Structural mechanics modeling 20 juni, Leuven Comsol Multiphysics 2 juli, Zoetermeer Comsol Multiphysics intensive training 16 en 17 september, Zoetermeer 14 en 15 oktober, Leuven 11 en 12 november, Zoetermeer 9 en 10 december, Leuven www.comsol.nl Inleiding in de pneumatiek Start 17 juli, Delft Start 5 september, Delft Inleiding in de PLC-techniek IEC61131-3 Codesys V2.3 Start 4 september, Delft Start 16 september, Raamsdonksveer Energie-efficiënt ontwerpen van een pneumatische systeem 10 september, Delft 26 september, Delft Programmeren volgens IEC61131-3 Codesys V2.3 Start 2 oktober, Delft Start 23 oktober, Raamsdonksveer Industriële bussystemen/ netwerken Codesys V2.3 Start 20 november, Delft www.festo.nl
Motiveer uw medewerkers om lean en mean te innoveren 18 juni, Leuven Hoe vind ik mijn weg in de wereld van octrooien? 24 september, Leuven www.leuveninc.com
System architect(ing) Start 17 juni, Eindhoven Summer school Opto-mechatronics Start 24 juni, Eindhoven Labview: introduction in language and programming 1 Start 2 september, Eindhoven Level 1: System test engineer Start 2 september, Eindhoven Electronics for non-electronic engineers Start 3 september, Eindhoven Bits on chips - an introduction Start 5 september, Eindhoven Discrete-time signal processing Start 9 september, Eindhoven Modern optics for optical designers Start 13 september, Eindhoven www.hightechinstitute.nl Matlab programming techniques 18 en 19 juni, Eindhoven Fundamentals of code generation for real-time design and testing 25 juni, Amsterdam Embedded Coder for production code generation 26 - 28 juni, Amsterdam Matlab fundamentals 2 - 4 juli, Eindhoven 27 - 29 augustus, Eindhoven Stateflow for logic-driven system modeling 3 en 4 september, Eindhoven Model management and verification in Simulink 5 en 6 september, Eindhoven Simulink for system and algorithm modeling 10 en 11 september, Eindhoven www.mathworks.nl
Labview core 3 17 - 19 juni, Zaventem 24 - 26 juni, Woerden Labview performance 20 en 21 juni, Zaventem 27 en 28 juni, Woerden Labview core 1 26 - 28 augustus, Woerden 2 - 4 september, Zaventem 28 - 30 oktober, Woerden Labview core 2 29 en 30 augustus, Woerden 5 en 6 september, Zaventem 31 oktober en 1 november, Woerden Labview Real-Time 14 en 15 oktober, Zaventem Labview FPGA 16 - 18 oktober, Zaventem www.ni.com/netherlands
Geavanceerde regelsystemen 25 juni, Delft Actuation and power electronics Start 23 september, Eindhoven Machine vision for mechatronic systems Start 26 september, Eindhoven Advanced motion control Start 7 oktober, Eindhoven Introduction in ultra high and ultra clean vacuum Start 28 oktober, Eindhoven Iterative learning control Start 4 november, Eindhoven Vermoeiing van constructies Start 5 november, Delft Thermal effects in mechatronic systems Start 7 november, Eindhoven Mechatronics system design – part 2 Start 11 november, Eindhoven cursus.paotechniek.nl Safety PLC 20 en 21 juni, Vianen 10 en 11 september, Vianen 24 en 25 oktober, Vianen 26 en 27 november, Vianen Werken met Iso 13849-1 (PL) en IEC 62061 (Sil) 20 en 21 juni, Eindhoven 17 en 18 september, Vianen
Pnozmulti 5 juli, Vianen 20 september, Vianen 18 oktober, Vianen 1 november, Vianen 13 december, Vianen Procesflow machineveiligheid 3 september, Vianen Masterclass machineveiligheid 3 - 6 september, Vianen Risicobeoordelingen theorie en praktijk 4 september, Vianen Ontwerpen veiligheidsmaatregelen 5 september, Vianen Ontwerpen besturingstechnische veiligheidsmaatregelen 6 september, Vianen Bewust afwijken van normen 12 september, Vianen Machineveiligheid in relatie met elektrische veiligheid volgens IEC 60204-1 25 september, Vianen www.pilz.nl
Autumn 2013 Eindhoven
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. Duration: 4 days + 2 evenings Course price: 2,990 euros excl. VAT
www.hightechinstitute.nl
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
43
Electronics 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) Electromagnetic compatibility - design techniques (EMC-DT) Nanometer CMOS ICs basics (CMOS-Basic) Design of analog electronics - embedded analog 1 (DAE-AE1)
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) 21 - 25 October 2013 (5 days) 25 - 27 November 2013 (3 days) Expected in Autumn 2013 (8 days)
Mechatronics Summer school Opto-mechatronics (SSOM) Actuation and power electronics (APE) Design principles basics (DPB) Machine vision for mechatronic systems (MVMS) Mechatronics system design - part 1 (Metron1) Advanced motion control (AMC) Introduction in ultra high and ultra clean vacuum (UHV1) Iterative learning control (ILC) Mechatronics system design - part 2 (Metron2) Metrology and calibration of mechatronic systems (MCMS) Motion control tuning (MCT) Dynamics and modelling (DAM) Design for ultra high and ultra clean vacuum (UHV2) Advanced mechatronic system design (AMSD)
24 - 28 June 2013 (5 23 - 25 September 2013 (3 Commences 25 September 2013 (5 26 and 27 September 2013 (2 30 September - 4 October 2013 (5 7 - 11 October 2013 (5 Commences 28 October 2013 (4 4 and 5 November 2013 (2 11 - 15 November 2013 (5 18 and 19 November 2013 (2 Commences 11 November 2013 (6 25 - 27 November 2013 (3 Commences 25 November 2013 (3,5 Expected at the end of 2013 (6
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 2013 (28 morning sessions) Commences 29 October 2013 (15 morning sessions)
Software Object-oriented analysis and design - fast track (OOAD) Design of real-time software - workshop (DRTS/WS)
Commences 11 March 2014 (4 days) Expected at the end of 2014 (5 days)
System Level 1: System test engineer (STE) Level 2: Test designer (STE2) System architect(ing) (Sysarch)
Commences 2 September 2013 (10 sessions) Commences 28 October 2013 (10 sessions) 4 - 8 November 2013 (5 days)
Tools Labview: introduction in language and programming 1 (Labview) Programming in Labview 2 (Labprog) Developing a large Labview application (Labproject)
2 - 4 September 2013 (3 days) To be determined (2 days) To be determined (3 days)
Leadership & Communication Simplicity (SIMPL) The power of perception (POWER-P) Six thinking hats (6-Hats) Lateral thinking (LATH) Time and work pressure management in innovation (TWP) The art of reviewing (TAR) How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology (COMC) Creating business opportunities as a technician (CBO)
All training courses take place in Eindhoven (area)
10 and 11 October 2013 (2 days) 31 October and 1 November 2013 (2 days) 4 and 5 November 2013 (2 days) 7 and 8 November 2013 (2 days) Expected in Autumn 2013 (2 days + 1 evening) Expected in Autumn 2013 (3 days + 1 evening) Expected in Autumn 2013 (4 days + 2 evenings) Expected in Autumn 2013 (2 days + 1 evening)
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 2-3 weeks commences on 25th September 2013
Optics
Applied optics Professionals who do not design (specify, test) optical systems but who are working on projects together with optical designers and want to know more about optical principles will benefit from this practice-oriented course. Topics such as waves, geometrical optics, interferometry, diffraction and polarization will be covered during this course, by means of lectures, home assignments and an excursion. The training is intended for people with a non-optical background (e.g. electronics, mechanics, chemistry) who work in projects involving optics and want to increase their level of understanding of optical principles and applications. Course code: Location: Price: Duration: Dates:
AP-OPT Eindhoven 2,500 euros excl. VAT 15 weekly mornings commences on 29th October 2013
Leadership & Communication
Creating business opportunities as a technician In your life as a technology professional many opportunities occur that could lead to business for your company. Most technology professionals dislike anything related to ‘sales’, find it difficult to recognise commercial opportunities and do not have the skills to explore them. This is a shame. Creating business opportunities for your company can be fun, always boosts your career and makes your company perform better. In this training you learn how to recognise business opportunities, how to explore them and how to make your boss aware of your personal impact. This training focuses on technology professionals working in high tech companies and their suppliers. It trains on how to help creating new business opportunities (chances for more work, new projects that appear) as well as how to recognise and handle negative business opportunities (delays in projects, cost overshoot and technological problems). Course code: Location: Course price: Duration: Dates:
CBO Eindhoven 1,500 euros excl. VAT 2 consecutive days and 1 evening commences Autumn 2013
www.hightechinstitute.nl
Nieuws
CSIA Conferentie 2013, een verslag Al jaren is Feda partner van de Amerikaanse zusterorganisatie CSIA (Control Systems Integrators Association), de brancheorganisatie voor systeemintegratoren in de industriële automatisering. CSIA hield in mei haar jaarlijkse conferentie in St. Petersburg in Florida, geen heel vervelende locatie. Drie Feda-leden zijn al een aantal jaren nauw betrokken bij CSIA, dit zijn Conet, EKB en Hollander Techniek. Alle drie zijn ze ook gecertificeerd voor het CSIA Best Practices Program, een kwaliteitsprogramma dat de risico’s – en dus ook de kosten – voor klanten en systeemintegratoren bij de uitvoering van projecten aanzienlijk beperkt. Van EKB waren Marc van Leuven en Remco Kappert aanwezig op de conferentie. De aftrap was de Town Hall Meeting, een soort algemene ledenvergadering waarin het bestuur verantwoording aflegt over het afgelopen jaar. Aansluitend volgde de eerste spreker Alan Beaulieu (ITR), een jaarlijkse terugkerend hoogtepunt in het programma. Beaulieu gaf een inkijk in de economische verwachtingen voor de komende jaren. Kort samengevat en vanuit Amerikaans perspectief, een goed 2013, een enigszins tegenvallend 2014 en vervolgens een constante groei van 2015 tot en met 2018. In 2019 verwacht Beaulieu een grote recessie. Hij benadrukte meerdere keren om in de komende jaren van voorspoed hier al rekening mee te houden zodat de klappen dan kunnen worden opgevangen. Een ander hoogtepunt was de vrijdagochtendlezing van Nick Setchell van Practice Strategies. Zijn presentatie ‘Realtime CEO – Maximizing real business value’ was een ruim tweeënhalf uur durende ontdekkingstocht door de wereld van CEO’s en hoe succesvol een bedrijf te leiden. Je zou bijna kunnen zeggen, een compact MBA-programma. Er waren nog veel meer inspirerende lezingen, vooral gericht op het beter en efficiënter managen van systeemintegratiebedrijven, maar het voert te ver om ze allemaal te behandelen. Volgend jaar is de CSIA Conferentie van 23 tot 26 april 2014 in San Diego. Een mooie gelegenheid om het zelf te gaan ervaren. En weer geen onaangename locatie.
Voorafgaand aan de conferentie vergaderde het CSIA-bestuur de hele woensdag en hier was ik namens Feda voor uitgenodigd. Behalve om te luisteren en te ervaren hoe het er daar aan toegaat, ook om actief te participeren in de discussie over de toekomststrategie van CSIA. De brancheorganisatie heeft ondertussen op alle continenten leden, waarvan ongeveer 25 procent gecertificeerd is voor het Best Practices Program. De ambitie is om van CSIA een wereldwijd opererende brancheorganisatie te maken. In ZuidAmerika zijn de eerste stappen hiervoor gezet door te zorgen voor lokale aanwezigheid. In Europa is de sleutelrol weggelegd voor Feda, niet alleen voor Ne-
derland maar ook in de relatieopbouw in andere landen. Het streven is om als onderdeel CSIA een Europese brancheorganisatie op te bouwen. Doordat in de VS de systeemintegratoren geografisch vaak ver van elkaar verwijderd zijn, is er een heel open cultuur van informatie- en ervaringsuitwisseling. Concurrentie is daar nauwelijks een issue. Kijkend naar een kleine postzegel als Nederland ligt dit natuurlijk anders. Het is daarom van belang dat we Europees gaan denken en werken willen we hetzelfde succesmodel nastreven. Daarom willen we als Feda inzetten om samen met CSIA te werken aan het uitbouwen van het Europese netwerk. MvH
Nieuws
MVO of succesvol duurzaam Tijdens de Algemene Ledenvergadering op 30 mei in Den Haag was een van de onderwerpen op de agenda ‘Maatschappelijk verantwoord ondernemen’. Annemarie Mulder van het FME biedt hiervoor ondersteuning aan leden. Ze gaf een inhoudelijke introductie over MVO en de hulp die ze daarbij kan bieden en vertelde ook dat er op de website van het FME allerlei do-it-yourself-tools te vinden zijn, waaronder een Quickscan en het handboek ‘Het duurzaamheidskompas’. Er worden regelmatig bijeenkomsten van het platform georganiseerd die ook open staan voor Feda-leden. Na haar introductie gaf ze voor een bijzonder ervaringsverhaal het woord aan Catharinus Wierda, die zichzelf voorstelde als ‘expeditieleider duurzame zuivel’. Hij vertelde over de overwegingen, de belangen en de uitdagingen die hij tegenkwam en de thema’s die een belangrijke rol speelden bij het duurzaamheidstraject dat hij voor Cono leidde. Cono is de producent van Beemsterkaas en levert room voor Ben & Jerry’s-ijs. Een complex traject omdat het over voedingsmiddelen gaat, en dan moet de hele keten erbij betrokken zijn. Alle aspecten op het gebied van dierenwelzijn, natuurlijkheid en gezondheid spelen een rol. Ook ging hij dieper in op de meerwaarde en de betekenis van het scala aan keurmerken dat er voor nagenoeg elk product wel is. Zijn conclusie? Maak een keuze en kijk wat voor de klant echt iets toevoegt. JK
Annemarie Mulder
Catharinus Wierda
> FME ondertekent ‘techniekpact’: doe-agenda tot 2020, drie actielijnen met oplossingen voor technicitekort > Eriks België neemt CET over,
46
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
Waar kom je vandaan?
Axis & Stuifmeel In verenigingsverband is het goed om iets van elkaar te weten. Over waar je vandaan komt en wat je heeft gemaakt tot wat je nu bent. Dan leer je elkaar begrijpen en waarderen. Vandaar dat we een rubriek introduceren die niet gaat over productgerelateerde informatie, maar over company interest. Voor deze eerste editie werpen we een blik achter de schermen bij Axis & Stuifmeel. Axis werd medio 1977 opgericht en was van oudsher een aandrijftechniekbedrijf. Stuifmeel begon al in 1955 als Amsterdamse handelsonderneming in elektrotechnische producten en verhuisde in 1980 vanwege de behoefte aan meer ruimte naar Lelystad. Omdat het klantenportfolio behoorlijke overeenkomsten vertoonde en er een uitbreiding van het leveringsprogramma kon worden gerealiseerd, werd Axis & Stuifmeel motion-controlspecialist, sinds 2005 in het huidige pand in Waddinxveen. Jurgen Bastiaansen, in 2009 aangetrokken als salesmanager en vanaf 2010
commercieel en technisch directeur, zag de crisis als hét moment om een nieuwe herpositionering door te voeren. Van technische groothandel naar een bedrijf dat zijn klanten wil ontzorgen door technologieën te combineren en daarop te focussen. Er werden vijf technologiepijlers gedefinieerd waarop het bedrijf opnieuw werd ingericht. De buitendienst werd niet langer branchegericht gestuurd, maar productgericht. Dat zorgde voor efficiënter klantcontact, met verrassende resultaten. Een veelgebruikte oplossing in de ene branche was in de andere branche een volslagen nieuw idee. Door de focus op de technologiepijlers werd intern specialisme de ruimte geboden, waardoor nu ook een engineeringsrol is weggelegd voor de vroegere groothandel. Bastiaansen: ‘Ik wilde de focus verleggen van transactiegericht naar relatiegericht. Het scheelt dat we daar door de crisis de ruimte voor hadden. We hebben heel erg scherp gekeken naar wat we zelf moesten
Goed bezig De rubriek waarin MVO-activiteiten van leden voor het voetlicht komen.
Emerson Control Techniques steunt Stichting Waterpas bij het voorzien van de eerste levensbehoefte, schoon drinkwater, in scholen, wees- en ziekenhuizen in Kenia. Geen water bij de wijn maar wel schoon drinkwater! Apex Dynamics sponsort het Human Power Team Delft met reductoren voor hun poging het wereldrecord van 133 km/h per fiets te verbreken in Battle Mountain, Nevada, VS, op 16 september 2013. Camozzi ondersteunt een van zijn medewerkers in haar passie de Amref Flying Doctors te ondersteunen met haar deelname aan de Amref-fietstocht, de Kenya Classic, door Afrika.. Na het bekend worden van een ‘Goed bezig’-item in de vorige uitgave riep een Feda-lid: ‘Had ik dat maar geweten, dan had ik ze gesteund!’ Dus heeft u een ‘Goed bezig’-activiteit in de planning, meld het ons dan. Ook vooraf!
blijven doen en wat we uitbesteden. We zijn bijvoorbeeld van meer dan 50 leveranciers teruggegaan naar 21 nu. Onze buitendienst wordt constant geschoold door onze interne productspecialisten. Als je vijftig leveranciers in je pakket hebt, kun je niet verwachten dat je buitendienst alles weet van die leveranciers, laat staan van al die producten. Bij 21 leveranciers kunnen we veel meer sturen op die expertise en inhoud. Voorheen werkten we met generalisten. Omdat je een branchegerichte buitendienst had, was dat ook nodig. Nu werken we met specialisten. We hebben met onze nieuwe aanpak een aantal grote nieuwe klanten aan ons kunnen binden en die vragen een flexibele instelling. Daarvoor zoeken we nu de samenwerking met specialistische partners in plaats van alles in eigen huis te willen doen. Met een open houding samenwerken, daar moeten we het allemaal van hebben vandaag de dag. Dan is het belangrijk dat je je partners goed kent en dat je vertrouwen in elkaar hebt.’ ‘Meer dan ooit kijken we naar productmarktcombinaties. We hebben in een samenwerking een bijdrage geleverd aan een beweegbare brug voor St. Maarten. De oplossingen die we daar hebben toegepast, kunnen we direct bij andere relaties weer inzetten. De focus gaat richting turn-key, een project compleet uit handen nemen, maar niet als concurrent van onze eigen klanten. We durven nu te kijken of een klant bij ons past en durven ook nee te zeggen als dat niet zo is. Die zelfkennis en het vertrouwen dat daarvoor nodig is, die hebben we.’ JK
Door de bomen het bos kwijt? Er zijn nogal wat subsidies in ons land. En het overzicht is bijna niet te vinden. We geven dan ook graag aandacht aan een website die hier iets aan probeert te doen. Arbeidsmarkt en Opleiding Metalektro heeft ze op een rijtje gezet op www.vergoedingenmetalektro.nl. Van kennisinnovatie tot werkgeverssubsidies 45+ en nog veel meer.
nog meer motors, gears & drives > Nieuwe markten verkennen in Canada? – HME organiseert handelsmissie en deelname Mari-Tech Halifax
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
47
Nieuws
Social media, niets voor onze branche? Bij de zoektocht naar nieuws voor het verenigingskatern valt een aantal bedrijven op omdat ze regelmatig en ongevraagd hun nieuws insturen. Dat is meer uitzondering dan regel en behalve dat het ons werk gemakkelijker maakt is het om nog een andere reden goed nieuws. Deze bedrijven vinden dat ze iets te melden hebben en doen dat dan ook. Nieuwsgierig als we zijn, hebben we er een benaderd met de vraag over het waarom van hun strategie. Aan het woord is Astrid van Ballegoy, manager marketing & communicatie van Hitma Groep: ‘Regelmatig hoor ik dat Hitma Groep veel informatie met de buitenwereld deelt en we ons daarmee onderscheiden van andere technische bedrijven. Daar ben ik trots op.’ ‘Met de opkomst van online communicatiemiddelen is er veel veranderd. Klassieke instrumenten voor push marketing hebben aan kracht ingeboet en internet is niet meer weg te denken uit het se-
lectieproces van de klant. Men krijgt tegenwoordig heel veel informatie onder ogen, ook van concurrenten. Opvallen is dus een enorme uitdaging. Hiervoor zetten we vrijwel alle social-mediakanalen in. Zo vergroten we de naamsbekendheid en positioneren we ons als daadkrachtige technische handels- en servicemaatschappij.’ ‘De eerste ervaringen met sociale media deden we op met ‘Breekplatenspecialist’. We ontwikkelden een website waaraan social-mediakanalen zijn gekoppeld en waarop we tweets en Youtube-video’s tonen. De content gaat over breekplaten of is hieraan gerelateerd – soms met een knipoog. Binnen een jaar wisten we deze nieuwe activiteit op de kaart te zetten. Voor deze prestatie zijn we in april genomineerd voor de Industrial Social Media Award en eindigden uiteindelijk in de top drie. Aan de deelname hebben we veel publiciteit overgehouden, met als hoogtepunt een interview op BNR Nieuwsradio.’
‘De actie heeft bijgedragen aan de acceptatie van social media als zakelijk communicatiemiddel binnen de Hitma-organisatie. Alle bedrijfsonderdelen zetten deze middelen nu in en steeds meer collega’s communiceren via persoonlijke Twitter- en Linkedin-accounts. Omdat meer dan ooit interactie met doelgroepen vereist is, hebben we ook blogs opgezet. Hiermee leggen we direct de link tussen de expertise van onze professionals en de markt. Al deze activiteiten hebben ook nog eens een positief effect op de zoekresultaten bij Google.’ ‘Door onze huidige communicatiestrategie komen we regelmatig in contact met bedrijven waarmee we nog geen zaken deden, die we zelfs niet kenden. Dat leidt ook tot concrete aanvragen. Wat maar weer eens bewijst dat sociale media zeker een rol kunnen spelen bij leadgeneratie en daarmee omzetvergroting.’ ‘Wilt u meer weten? Ik wissel graag van gedachten met u via bijvoorbeeld @Astrid_Hitma of Linkedin.’ JK
Nieuws
HPO
Een ander onderwerp op de agenda van de Algemene Ledenvergadering was HPO. HPO? Ik hoor de lezer denken: waar staat deze afkorting nu weer voor? Ik vertel het u. HPO staat voor ‘high-performance organisatie’. Of zoals een tweet het kernachtig verwoordde: ‘#HPO is geen medewerkerstevredenheidonderzoek, Lean of six sigma. HPO is de kapstok waar alles onder valt!’ Jolanda Nieberg van FME was aanwezig om ons het een en ander uit de doeken te doen. Om te komen tot een HPO zijn vijf pijlers van belang: kwaliteit van management, continue verbetering en vernieuwing, langetermijngerichtheid, kwaliteit van medewerkers, en openheid & actiegerichtheid. Oftewel een organisatie die continu kritisch is op al deze aspecten en haar eigen ontwikkeling. In totaal zijn er 35 aspecten die, verdeeld over de vijf pijlers, belangrijk zijn in een high-performance organisatie. Een van de aspecten is communicatie in, en door alle lagen van, de organisatie. Een veelgehoorde reactie van high-performance organisaties is dat medewerkers geïnformeerd willen zijn. Niet over hoeveel winst er wordt gemaakt, dat geloven ze wel, maar welke ontwikkelingen het bedrijf doormaakt en waarom. Geïnformeerde medewerkers tonen meer commitment en dat zorgt voor optimale productiviteit. Het management moet actief luisteren naar de geluiden van me-
dewerkers. Steeds de dialoog aangaan, kennisuitwisseling stimuleren en leren van elkaar, om daarmee nieuwe ideeën op te doen. Zo wordt iedereen in staat gesteld het eigen werk steeds beter te doen. Alle pijlers van het model dragen bij aan het worden én blijven van een HPO. Nieberg noemde als studiemateriaal voor geïnteresseerden het boek ‘Maak van je bedrijf een toporganisatie’ door André de Waal, waarin wordt beschreven hoe je van jouw organisatie een HPO kunt maken. Na haar introductie over het onderwerp konden de aanwezigen zich, door middel van stemkastjes, meten aan de zaal aan de hand van een aantal stellingen. In de glossy ‘Factor5’, die Jolanda uitdeelde, lezen we verder dat het de missie van het HPO Center is om het gedachtegoed niet alleen valide te laten zijn voor westerse landen, maar juist ook voor ontwikkelingslanden en emerging markets. Dat noemen we nog eens ‘goed bezig’. JK
> Sauer Danfoss kiest Indi en Hydrauvision als sales- en servicepartner > Eaton presenteert multitalent in de schakelkast <
48
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
COLUMN
Gezonde zorginnovatie
H
Kees van der Sluijs is branchemanager bij FME en onder meer verantwoordelijk voor de brancheorganisatie Holland Healthtech.
et is inmiddels geen geheim meer dat de kosten van de Nederlandse gezondheidszorg de afgelopen jaren explosief zijn gegroeid. De technologische industrie kan, ja móet ten aanzien van dit probleem een prominentere rol gaan spelen. Ongeveer vierhonderd FME-lidbedrijven, deels verenigd in een aantal bij FME aangesloten brancheorganisaties, zijn actief in deze sector. Tegelijkertijd toont de politiek met haar topsectorenbeleid het besef dat de verdienkracht van Nederland van de industrie moet komen. Dit is dan ook het moment bij uitstek om de technologische basis in Nederland te versterken. Daarvoor is krachtige, nationale en internationale belangenbehartiging noodzakelijker dan ooit. Onder het inmiddels bekende label ‘Powered by Dutch Technology’, gelanceerd door FME, bundelt de technologische industrie haar krachten om die collectieve belangenbehartiging een duidelijke boost te geven. Inmiddels zijn er drie clusters van samenwerkende FME-brancheorganisaties en lidbedrijven opgestart, waaronder het cluster Life Sciences & Health. In dit cluster wordt gewerkt aan krachtenbundeling voor gezamenlijke belangenbehartiging, positionering van het cluster en activiteiten om samen de markt te verkennen, te bewerken en te veroveren. De brancheorganisaties en FME-lidbedrijven die binnen het cluster participeren, richten zich bij Life Sciences & Health primair op ‘technologieën gericht op de gezondheid van de mens’. Daarbij wordt in eerste instantie gedacht aan hightech apparatuur, maar ook aan technologie met brede toepassingen. Feda en Holland Healthtech zijn twee van de negen organisaties die binnen het cluster participeren. Laatstgenoemde is de brancheorganisatie voor de medische technologie in Nederland en vertegenwoordigt ruim twintig, merendeels producerende, bedrijven die met zorginnovatie en productie in ons land tussen de vijf en zes miljard euro omzet genereren, grotendeels voor de export. Nederland kent, vanuit internationaal perspectief gezien, een gunstig klimaat voor zorginnovatie. Dat is onder meer toe te schrijven aan het vooruitstrevende en marktgerichte zorgstelsel, de aanwezigheid van de wereldtop in universitair medische centra, wereldspelers in de zorgtechnologie en de relatief beperkte bureaucratie. Maar de kansen die
het gezonde Nederlandse zorginnovatieklimaat biedt, worden nog veel te weinig benut. Holland Healthtech zet in op verandering door aandacht te besteden aan vraagsturing, ondernemerschap, venture capital, samenwerking, communicatie over richtlijnen en voorwaardelijke markttoelating. Dit laatste betreft het nog jonge initiatief om nieuwe werkwijzen en technologieen voorwaardelijk op de markt toe te laten zodat ze in pilots kunnen bewijzen zowel klinisch als economisch effectief te zijn. Binnen de medische keten is samenwerking met toeleveranciers van deelproducten en diensten voor medische toepassingen, zoals mechatronica, precisietechnologie en robotica voor medische apparaten, instrumenten en hulpmiddelen een vanzelfsprekendheid. En Feda, met naar schatting veertig lidbedrijven die binnen de medische keten actief zijn, is daarbij een vanzelfsprekende partner die bijvoorbeeld vanaf 2014 met een nieuwe technologische tweejaarlijkse beurs voor aandrijven, industriële automatisering, industriële elektronica en laboratoriumtechnologie, ook expliciet kansen wenst te bieden in de zorgsector. Het is de gezamenlijke ambitie van de partners in het cluster om technologische mogelijkheden in kaart te brengen, hiermee oplossingen te bieden voor de vraagzijde en daarmee tevens een bijdrage te leveren aan kostenreductie in de gezondheidszorg. Belemmeringen die een vertraging opleveren in de time-to-market van innovaties worden hierbij in kaart gebracht en ingezet in de lobby-agenda met als insteek het innovatieklimaat te verbeteren. Een belangrijk speerpunt gerelateerd aan deze ambities is het opstellen van best practices voor de export, daarbij uiteindelijk gefaciliteerd door de Task Force Health Care, dat als exportplatform voor de Nederlandse Life Sciences & Health-sector tevens is aangesloten bij FME en partner is binnen het ketenbrede cluster. U bent van harte uitgenodigd om deel te nemen aan de verschillende activiteiten die vanuit deze ambities worden georganiseerd en waarbij ondernemers en stakeholders bij elkaar worden gebracht en kennis kunnen delen. Sterker: uw belang is onze zorg. Uw branchemanager en secretariaat houden u – naast de websites van Feda en FME – op de hoogte.
De kansen van het Nederlandse zorginnovatieklimaat worden te weinig benut
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 4
49
BEDRIJVENKOMPAS Dienstverlening | Distributie | Projectbureau | Toelevering | Tools
Dienstverlening
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 Electronics Tel +31 495 633221 Industrial Mathematics Tel +31 40 7516116
Technolution B.V. Zuidelijk Halfrond 1 P.O. Box 2013 2800 BD Gouda Tel +31 182 594000
[email protected] www.technolution.eu
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
50
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
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
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].
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] Trainingen Ellen Lely – coördinator trainingen tel +31 85 4013600 –
[email protected] Katja Hofman – medewerker sales en trainingen tel +31 85 4013600 –
[email protected] Abonnementenadministratie Leonie Ceelen – officemanager tel +31 24 3503532 –
[email protected]
Nummer 6 | 30 augustus | Industriële automatisering
Tijd voor trends en toekomstvisie op de wereld van de industriële automatisering. Waar gaat het heen met bijvoorbeeld PLC’s? Wat kunnen we verwachten op het gebied van Scada of servodrivers? Hoe zal visiontechnologie zich ontwikkelen? En wat is de stand van zaken rondom security?
Advertenties Afdeling sales tel +31 24 3505544 –
[email protected] Medewerkers Linda Berends, Ann-Kathrin Falkenberg, Teresa Klawitter, Sofie van Koningsbruggen, Sofie van Ooijen, Omar Martina, Imke Okkerman, Leanne Robbertsen, Kitty Stam, Lisette de Vries Columnisten en externe auteurs Jelle Boomstra, Jaco Friedrich, Hernes Jacobs, Erik Knol, John Peter Kuntz, Micha Paalman, Frank Senteur, Egbert Stremmelaar, Dirk Vanhooydonck 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 6 | 30 augustus | Neopost
Eind vorig jaar lanceerde Neopost een enveloppenvulmachine op kantoorformaat. De beperkte footprint van de DS-65 en de striktere eisen aan het gebruiksgemak stelden de ontwikkelaars in Drachten voor verschillende uitdagingen. Zo moesten de vouw- en vulmechanismen nauwer worden geïntegreerd en stapte het bedrijf mede daarom over van het gebruikelijke metaal naar kunststofcontructies.
Interessante bijdrage?
[email protected] | Adverteren in deze nummers?
[email protected]
MECHATRONICA&MACHINEBOUW 5
51
Hardware Support includes Agilent, Tektronix, LeCroy, Rohde & Schwarz, National Instruments, Anritsu, Keithley, Yokogawa, Tabor, Pickering, and more
®
Protocols and Standards supported include GPIB, LXI, IVI, PXI, AXle, TCP/IP, VISA, USB, UDP, and RS-232
CONNECT MATLAB TO YOUR TEST HARDWARE with INSTRUMENT CONTROL and DATA ACQUISITION TOOLBOXES
® ®
Connect your test equipment directly to MATLAB using standard communication protocols and instrument drivers that support thousands of instruments. You’ll be able to analyze and visualize your results as you collect them, using the full power of MATLAB.
Find it at
www.mathworks.nl/connect supported hardware list trial request
MATLAB is a registered trademark of The MathWorks,Inc. Other product or brand names may be trademarks or registered trademarks of their respective holders. ©2012 The MathWorks, Inc.
MathWorks Benelux Now hiring for technical and sales positions www.mathworks.nl/contact