Platform over productie- en procesautomatisering
Weinig machinebouwers hebben zich de voorbije tien jaar internationaal zo sterk in de kijker gespeeld als RoboJob. Met zijn automatiseringsoplossingen voor verspaningsmachines heeft het automatisering naar de werkplaats om de hoek gebracht. Het recentste product, de ‘Wall’, toont hoe Industrie 4.0 in metaalverwerking eruitziet. Een centraal magazijn waarin zowel grondstoffen als afgewerkte stukken, gereedschappen en opspanmiddelen automatisch hun plek krijgen, feilloos aangestuurd door Beckhoff-technologie.
Het nieuwe hoofdkwartier van RoboJob in Heist-op-den-Berg, waar het bedrijf meer ruimte vond om zijn installaties te bouwen, is het beste bewijs van de groeicurve. Het bedrijf heeft inmiddels meer dan 2000 robots wereldwijd actief in de metaalindustrie. “En dan te bedenken dat we zelf ooit als verspanend bedrijf begonnen zijn,” vertelt marketingmanager Steven Craenen. Achttien jaar geleden volgde de ommekeer, toen de zaakvoerder zelf geen geschikte oplossing vond om zijn productie te automatiseren. “We botsten tegen dezelfde uitdagingen waar metaalbewerkers vandaag mee worstelen: krimpende marges en schaarste aan technisch geschoold personeel. Vanuit de vraag hoe we de productie ondanks die tekorten toch sneller en beter kunnen maken, ook voor de kmo om de hoek, zijn we automatiseringsoplossingen beginnen te ontwikkelen. Geen logge systemen gericht op grote series, maar flexibele, gebruiksvriendelijke automatisering die meteen een impact heeft.”
Met groot succes dus. De Mill-Assist en Turn-Assist verwierven faam in binnen- en buitenland. Naast Heist-op-den-Berg heeft RoboJob inmiddels ook een voetafdruk in Duitsland en de Verenigde Staten, waar alles samen een honderdtal medewerkers aan de slag is. Het portfolio kreeg steeds meer uitbreiding. “Eigenlijk is het simpel: waar ook ter wereld, welke schaalgrootte je bedrijf ook heeft, het komt altijd op diezelfde uitdaging neer. We proberen daar een eenvoudig en toegankelijk antwoord op te bieden. Toen we in 2007 aan ons avontuur begonnen, was automatisering nog niet zo ingeburgerd als vandaag. We waren pioniers, omdat onze oprichter en huidig CEO Helmut De Roovere er heilig in geloofde dat het een noodzaak zou worden in verspaning. Dat verhaal herhalen we nu weer met de Wall. Het is onze visie van hoe een factory of the future er zal uitzien. Misschien nog niet aan de orde op de werkvloer bij de meeste bedrijven, maar het toont welke richting we uitgaan,” aldus Craenen.
Als we de Wall oneer willen aandoen, kunnen we het een automatisch magazijn noemen. Maar eigenlijk zit er veel meer achter – en in. RoboJob Electrical Engineer Sam Haeverans: “Het zal het hart van de productie vormen. Met een simpele druk op de knop zet een operator het proces in gang. Alles wat hij nodig heeft om zijn order af te werken, wordt klaargelegd (grondstoffen, gereedschappen, opspanmiddelen) en ingesteld in zijn CNC-machine die eraan gekoppeld is. Order klaar? Dan worden de stukken opgeslagen in de Wall voor later of voor een verdere bewerking, of er komt een AGV de bestelling oppikken en naar de verzending brengen. Er is heel veel mogelijk, en dus vraagt het een nieuwe manier om naar je productie te kijken. Daarom kozen we voor een modulair concept, dat kan meegroeien met je automatiseringswensen. We geloven er alvast in dat de volgende efficiëntieslag zal gewonnen worden door je handling te elimineren. En dat is precies wat onze Wall doet.”
De Wall kan enkel het hart van de productie vormen dankzij een goed brein om alles te coördineren. Hoewel de gebruikers werken in de vertrouwde RoboJob Jobcontrol software-omgeving, neemt een Beckhoff PLC (CX9020) achter de schermen die rol op. Een keuze en een samenwerking die ontstond na de coronacrisis, toen componenten bij andere fabrikanten schaars waren. “Beckhoff kon wel leveren wat we nodig hadden om onze bestellingen de deur uit te krijgen. Dat opende de deur, de service deed de rest,” vat Haeverans de beslissing samen. Voor bestaande producten gaat het om een eenvoudige wissel: enkel de PLC komt het veld op. Nieuwe standaardproducten bouwt RoboJob daarentegen op een volledige Beckhoff-architectuur. Bij de Wall zijn de hoofdrolspelers de AX5000-drives. Voor elke module zijn er drie stuks nodig om elke as aan te sturen: om de producten met telescopische armen uit hun vak te halen (of omgekeerd) en om ze horizontaal en verticaal te bewegen tot aan hun eindbestemming.
De oplossing is gebouwd rond vier componenten. Het skelet van de Wall is een standaard rekprofiel van Stow. Bovenaan lopen geleiderails die de hoist (de shuttle die over het rek rijdt) van power voorzien. De hoist bedient de trayslider via kabels. De trayslider is groot genoeg om één tray ter grootte van een halve europallet te kunnen bedienen. Met deze vier componenten bouw je eenvoudig module per module bij tot de gewenste grootte voor jouw productie. Onderaan blijft er altijd een doorgang beschikbaar waar een heftruck of een mobiele robot tussen past, zodat de impact op de werkvloer beperkt blijft. Simpel? “In theorie misschien wel, maar in de praktijk komt er heel wat bij kijken om het gebruiksvriendelijk te laten werken,” lacht Haeverans. “Zeker door de flexibiliteit die we voor ogen hadden. Dat wil zeggen dat de hoist even vlot moest bewegen, ongeacht er nu 5 of 500 kilo gewicht op de tray rust en waar dat gewicht zich precies bevindt op de tray. Daarnaast zijn we bij Beckhoff gaan aankloppen om het veiligheidsconcept volledig sluitend te krijgen. De Wall gaat immers een interactie aan met de operatoren.”
Het safety concept was misschien wel de grootste kluif. Elk operator- en robotstation is uitgerust met een aparte PLC en safety controller (EL1918) die dus een eigen veiligheidscircuit controleert. Daarin zit minstens een noodstop, maar het kan nog een veiligheidsscanner of lichtgordijn bevatten. “Een modulair systeem opzetten waarbij de verschillende safety controllers op elkaar kunnen ingrijpen zonder dat hiervoor telkens extra programmatie nodig is,” duidt sales engineer bij Beckhoff, Enzio Cominotto, de uitdaging. “Hiervoor hebben we een beroep gedaan op het Fail Safe over EtherCAT-protocol (FSoE) in combinatie met het EAP (EtherCAT Automation Protocol). Het transportmedium wordt in Safety over EtherCA-communicatie beschouwd als een ‘black channel’, wat betekent dat het FSoE-protocol kan worden verzonden via eender welke communicatietechnologie – in dit geval via een ethernetnetwerk met optische communicatie naar de lift.”
Uitdaging twee: de ongelijke belasting oplossen. Het liftplatform is daartoe opgehangen aan twee kabels. Deze kunnen afhankelijk van de belastingsverdeling op het platform een verschillende rek vertonen. Maar voor de vlotte werking moet het liftplatform altijd perfect horizontaal blijven, ook bij het versnellen of vertragen van het platform. Haeverans: “Daarom werd er gekozen om een extra encoder (bovenop de motorencoder) die de rek van de ophanging meet. Een tiltsensor vangt de asymmetrische belading op. De vraag die zich dan stelde was of we de encoders via een externe kaart inlezen of rechtstreeks op elke servodrive als secundaire encoder. Er is voor de laatste oplossing gekozen, omdat de position control loop dan in de drives zelf loopt en er voor een iets minder performante PLC gekozen kan worden.”
Haeverans: “Bij elke technologische keuze hebben we goed nagedacht over hoe we de flexibiliteit konden maximaliseren. Door
de koppen bij elkaar te steken met het team van Beckhoff hadden we eigenlijk heel snel een proof of concept. Vanaf dan konden we op eigen benen verder, maar stond er wel altijd iemand bij Beckhoff ter beschikking voor extra ondersteuning.”
Neem dan rechtstreeks contact op met Beckhoff Automation.
Contact opnemen
Beckhoff realiseert open automatiseringssystemen op basis van PC-gebaseerde besturingstechnologie. Het productspectrum omvat de hoofdgebieden industrie-PC’s, I/O- en veldbuscomponenten, aandrijftechniek en automatiseringssoftware. Voor alle gebieden zijn productreeksen beschikbaar, die als afzonderlijke componenten kunnen worden gebruikt of gezamenlijk als een compleet, geharmoniseerd besturingssysteem kunnen functioneren. Onze filosofie van de New Automation Technology staat voor universele en open […]
Bekijk Bedrijfsprofiel
