Robotgestuurd transfersysteem ontwikkeld door Fontys in samenwerking met IXON

Fontys is de grootste hogeschool in het zuiden van Nederland, met meer dan 25 instituten in 10 verschillende steden. Eén daarvan bevindt zich in Eindhoven, op het high-tech industrieterrein Brainport Industries Campus (BIC).

Hier heeft een groep onderzoekers, docenten en studenten van de Fontys Hogeschool voor Engineering een manier ontwikkeld om de efficiëntie van een reeds bestaande robotproductielijn te verbeteren met behulp van de IXON Cloud en IXrouter. De oplossing: een robotgestuurd transfersysteem voor de maakindustrie.

We spraken met Randy Kerstjens, docent-onderzoeker Mechatronica en Robotica bij Fontys, om meer te weten te komen over het project en de toepassingen in de praktijk.

“De productie industrie wordt meer en meer geautomatiseerd en fabrieken worden steeds slimmer doordat robots taken uitvoeren. Wij gingen een stap verder met project FLUFFY; (de) FLexible aUtomated Future FactorY. 

We hebben een productielijn gemaakt en deze vervolgens geüpgrade door meerdere robots toe te voegen die niet alleen onderdelen assembleren, maar deze vervolgens ook op aangewezen posities plaatsen. Deze combinatie creëert een efficiënter en flexibeler productiesysteem dat bijvoorbeeld in de verwerkende industrie kan worden gebruikt. 

Het innovatieve aspect is de combinatie van robots die samenwerken en onderdelen of eindproducten kunnen aanvoeren en verplaatsen naar een transfersysteem met verschillende werkstations.”Randy Kerstjens, docent-onderzoeker Mechatronica en Robotica bij Fontys

“Bij dit soort projecten is het altijd de intentie om nauw samen te werken met het werkveld. Voor project FLUFFY hadden we een oplossing nodig voor toegang op afstand die gemakkelijk was om mee te werken, een betrouwbare brug tussen de netwerkactiviteit van studenten en docenten voor samenwerking tijdens een periode waarin we elkaar niet persoonlijk konden ontmoeten. 

Ik had IXON eerder al gebruikt in mijn eigen bedrijf Concept Robotics, dus ik was bekend met de snelle set-up, het intuïtieve platform en de eenvoudige samenwerkingsmogelijkheden, dus ik vroeg hen of we hun alles-in-één IIoT platform konden gebruiken voor dit project. IXON wilde hier graag aan meewerken. Ze begrijpen hoe het ondersteunen van onderzoeksprojecten zoals deze bijdragen aan het vormgeven van innovatieve oplossingen van de toekomst.”

“Voor dit project werkte ik samen met twee studenten van de minor Adaptive Robotics binnen de afdeling Mechatronica. Het geautomatiseerde productiesysteem is ontwikkeld en geïnstalleerd op de Brainport Industries Campus (BIC) in Eindhoven, waar innovatieve, hightech concepten voor de maakindustrie worden gemaakt. Het concept – van levering van de losse onderdelen tot assemblage en uiteindelijk kwaliteitscontrole – moest worden getest op een Formule 1-wagentje van Lego. 

We hebben een productielijn op kleine schaal met verschillende werkstations gebouwd en een opstelling gecreëerd waarin een bovenlader was gemonteerd op een Autonomous Mobile Robot (AMR). De bovenlader pakte de onderdelen van het Lego Formule 1-wagentje op van één werkstation, en plaatste ze op het assemblagestation waar een robotarm ze in elkaar zette. Dit proces werd gemonitord door een cameratoepassing, ontwikkeld als onderdeel van een ander afstudeerproject voor kwaliteitscontrole.” 

”Als er een fout optreedt in de productielijn, vangt de camera die op en stuurt het defecte onderdeel naar een andere productielijn waar het kan worden gerepareerd.”
Randy Kerstjens
Docent-onderzoeker Mechatronica en Robotica bij Fontys

“In dit geval gebruikten we de IXON module als oplossing voor toegang op afstand. We hebben eenvoudig een VPN verbinding met ons systeem opgezet en zijn begonnen met het op afstand monitoren en – indien nodig – debuggen van het systeem. Met behulp van gebruikersbeheer konden we alle projectdeelnemers aan het platform toevoegen en toegangscontrole op basis van rollen bieden. Daardoor konden we op afstand wijzigingen aanbrengen en efficiënt samenwerken met collega’s en studenten – of ze nu thuis of op locatie werkten. 

In de nabije toekomst zijn we van plan om ook data logging te implementeren. Dit zal het mogelijk maken om een verscheidenheid aan cruciale datapunten te verzamelen, te controleren en later te analyseren om de productie te optimaliseren. 

Als er een fout optreedt in de productielijn, vangt de camera die op en stuurt hij het defecte onderdeel naar een andere productielijn waar het kan worden gerepareerd.”

“Praktijkgericht onderzoek zoals dit geeft studenten de kans om leren te combineren met het werken aan projecten die een reële, aantoonbare impact hebben op het werkveld. 

Binnen de maakindustrie groeit de vraag naar geavanceerde systemen met een breder scala aan opvolgende taken. Ons flexibele robotassemblagesysteem kan een groot deel van het assemblage- en fabricageproces van uiteenlopende producten automatiseren, zoals mobiele telefoons, kleine (elektronische) assemblages en pillendoosjes. 

Als gevolg hiervan kijken bedrijven naar de nieuwe productielijn van de toekomst; met toegevoegde operationele waarde zoals verhoogde efficiëntie, flexibelere productie en geminimaliseerde menselijke fouten, maar ook commerciële waarde door nieuwe mogelijkheden voor samenwerking binnen de productie industrie.”

“Natuurlijk is dit niet het einde van het project. We leren van nieuwe ontwikkelingen in het veld en ander onderzoek dat wordt uitgevoerd, en implementeren die leerpunten in ons eigen project. Zo kunnen we FLUFFY verder ontwikkelen en verbeteren, en continu bijdragen aan innovatieve oplossingen in het veld – met sterke partners als IXON aan onze zijde.”