Optimalisatie van het lasercladproces

Revamo is specialist in het ontwikkelen van slijtage oplossingen voor allerlei onderdelen. Om tot de best mogelijke oplossing te komen, werken zij intensief met de klant samen. Met al hun kennis en ervaring, bieden zij slijtage oplossingen die in vele verschillende industrieën toepasbaar zijn.

Viking is in 1948 te Amsterdam begonnen met het produceren van schaatsen. Inmiddels is Viking uitgegroeid tot een wereldmerk waarvan het grootste gedeelte van hun assortiment in Nederland wordt geproduceerd.

Innovatie, oftewel invoering van iets nieuws. Enkele voorbeelden hiervan zijn uiteraard de klapschaats, onze 66 HRC buizen en het CSapphire onderstel. Daarnaast biedt Viking voor iedere topsporter of sportieve recreant een passend alternatief in het uitgebreide Viking-assortiment.

De wens van Viking was om met behulp van laser een schaats te fabriceren. Dit om een nog stijver product aan de topsporter te kunnen aanbieden. Zaken die hierbij naar voren komen zijn lasmalontwerp, materiaalkeuze en ontwerpkeuzes. LAC heeft viking geholpen bij het lasmalontwerp, de realisatie van de eerste prototypes en de nulserie. De schaats wordt nu in Nederland geproduceerd.

Schuitemaker Machines uit Rijssen produceert landbouw- en wintermachines. Daarbij maken ze gebruik van lasrobotsystemen van verschillende merken. Het nadeel van werken met verschillende merken is dat elke machine zijn eigen programmeertaal en softwarepakket heeft. Schuitemaker benaderde het LAC om samen een oplossing voor dit probleem te zoeken.

Samenwerking met robotleveranciers
Het LAC, een stichting verbonden aan de Universiteit Twente en samenwerkend met het NIL (Nederlands Instituut voor Lastechniek), ondersteunt de metaalindustrie met las-automatiseringsoplossingen. Door haar onafhankelijkheid als stichting kan het LAC buiten de commerciële kaders werken. Dit leverde een oplossing op waaraan zowel het LAC, als de robotleveranciers en Schuitemaker hebben samengewerkt.

Merkonafhankelijke programmeersoftware
Ze ontwikkelden merkonafhankelijke, off-line robotprogrammeersoftware. In basis is deze oplossing eenvoudig. In een digitale omgeving worden de lasrobots geprogrammeerd, terwijl in de fysieke wereld diezelfde robots nog producten aan het lassen zijn. Doordat deze off-line software elke robot van elke leverancier kan programmeren, is Schuitemaker met dit pakket in één keer klaar. Het resultaat is een maximale inschakelduur van de robots en minimale doorlooptijden. Dit zet de deur open voor de productie van kleinere series tot enkele stuks en een hogere automatiseringsgraad.

Samen innoveren
Het implementeren van innoverende oplossingen is altijd een uitdagend en complex proces. Zodoende hebben Schuitemaker en het LAC gekozen voor een nauwe samenwerking die voor beide partijen waardevol is. Waar Schuitemaker praktische innovatie heeft geboekt, is er voor het LAC inhoudelijke winst behaald. Doordat Schuitemaker zich als innovatieve voorloper in de industrie heeft opgesteld is het LAC in staat geweest om de techniek te valideren. Zodoende kunnen dezelfde oplossingen ook aan andere bedrijven worden aangeboden.

BOZ

Bron: Link Magazine, januari 2021.

7 robots, 3 merken, 4 processen, 1 twin

Met minder mensen meer produceren. Voor die uitdaging staat ook BOZ Group, tier-1 toeleverancier van precisieplaatwerk, vanwege het gebrek aan technisch geschoold personeel en de algehele demografische ontwikkeling. Robotisering en digitalisering is een van de oplossingen voor de hele productieketen dus ook voor het robotlassen. Zo investeert BOZ in het efficiënt offline programmeren van lasrobots en de opleiding van lasrobotprogrammeurs. Dit doen we in samenwerking met het LAC. ‘Bij BOZ laten we nu zeven robotlasinstallaties van drie merken, die vier verschillende processen uitvoeren, dansen binnen één digital twin-omgeving.’

BOZ Group in Bergen op Zoom (120 medewerkers) is gespecialiseerd in ontwikkeling & engineering, plaatbewerking, poedercoaten en assemblage. Het bedrijf levert plaatdelen, lichte constructies, modules en compleet geassembleerde machines en apparaten aan onder meer de voedingsmiddelen-, agro-, elektrotechnische, medische en farmaceutische industrie en de machine- en apparatenbouw. BOZ Group groeit en bouwt gestaag aan haar ‘smart factory’, door te investeren in digitalisering, nieuwe machines, slimmere logistieke processen en goed opgeleide medewerkers.

Naar offline programmeren

De afgelopen jaren heeft BOZ flink geïnvesteerd in het gerobotiseerd lassen, vertelt directeur Corné van Opdorp. Inmiddels staan er in Bergen op Zoom zeven robotlasinstallaties, van drie merken. Daarmee kan BOZ liefst vier verschillende lasprocessen uitvoeren; naast het geavanceerde laserlassen ook MIG, MAG en CMT (cold metal transfer). Maar efficiënt was het tot voor kort allemaal nog niet. ‘Het offline programmeren kwam nog niet van de grond. Onze operators moesten aan de machine programmeren en dan stond de robot dus stil. Ik had het gevoel dat we er meer konden uithalen en heb daarom contact opgenomen met het LAC, initiatief nemer van het Fieldlab Smart Welding Factory (SWF) dat als doel heeft enkelstuksproductie zonder programmeren met behulp van lasrobots, dit doel is doorontwikkeld tot digital twinning.’

Koploper in Europa

Voortbouwend op de ervaringen in het Fieldlab SWF heeft het LAC voor BOZ Group een digital twin-omgeving ontwikkeld, gebouwd en geïmplementeerd. Daarin kan alle laswerk voor de verschillende lasrobotinstallaties op een uniforme manier worden geprogrammeerd met robot-merk-onafhankelijke software. Hofmeijer: ‘ Wij hebben de vertaling vanuit de digital twin naar de verschillende robotbesturingen en lasprocessen verzorgd. We laten nu zeven robotlasinstallaties van drie verschillende merken, die vier verschillende processen uitvoeren, dansen binnen één digital twin-omgeving. Daarmee is BOZ uniek; bij mijn weten zijn ze met hun robotlascapaciteit en digitaliseringsslag koploper in Europa.’

30% reductie op doorlooptijden

Het brengt BOZ op allerlei manieren voordeel. De programmeurs kunnen sneller werken omdat ze maar één taal hoeven te kennen. Doordat de hele robotlasinstallatie is gevirtualiseerd, kan de productie worden geoptimaliseerd en is ook voor complexe lassamenstellingen snel te controleren of ze echt maakbaar zijn. Van Opdorp: ‘We kunnen nu vanuit engineering met een schatting van de lastijd snel een calculatie maken, verbeteringen in het design aanbrengen en het werk snel op de werkvloer wegzetten.’ Hofmeijer: ‘We hebben voor BOZ een mooie case gedaan waarin we voor een

vrij eenvoudig product de doorlooptijd van het robotlassen nog met dertig procent konden verkorten.’ Verder wordt de planning flexibeler, want elk lasprogramma past op elke robot. ‘Zo kan BOZ eenvoudig zijn lascapaciteit maximaal benutten. Bij veel bedrijven gebeurt het offline programmeren nog op individueel machineniveau; dan krijg je suboptimalisatie en dat is een gemiste kans.’

Thermietlassen is een proces dat al in de 19e eeuw werd toegepast, bij het aanleggen en repareren van spoor is dit ook de meest toegepaste verbindingsmethode van spoorstaven. Echter vanuit oogpunt van efficiency wilde Strukton graag inzicht in andere verbindingstechnieken, hierbij zijn we uiteindelijk bij laserhybride uitgekomen. Dit proces biedt diverse voordelen ten opzichte van het huidige thermietlassen. Het laserhybride lassen leent zich bij uitermate voor het lassen van dikke materialen.

Korte levertijd, herhaalde kwaliteit en een betrouwbaar proces, goede ingrediënten voor automatisering.

In het beginstadium van dit automatiseringsproces heeft LAC haar bijdrage mogen leveren. Het gaat hierbij om schakelkasten voor de voedingsmiddelenindustrie. Iedere 40 seconden rolt er nu een product van de band met een constante kwaliteit, foutloos. Dit was een belangrijke motivatie om dit proces te automatiseren. Omdat er voor de voedingsmiddelen industrie geproduceerd wordt is hygiëne een erg belangrijk aspect. Hierbij is gekozen voor laserlassen vanwege haar constante kwaliteit maar ook vanwege het uiterlijk van de las. Laserlassen leent zich goed voor omgevingen waar hygiëne belangrijk is.

LAC heeft met haar kennis van laserlassen de eerste prototypes verzorgt van dit product. Deze kennis is meegenomen in het automatiseringsproces en uiteindelijk is er een productieomgeving tot stand gekomen waarbij het volledige product geautomatiseerd tot stand komt. Pentair en Hoffman zijn met deze oplossing klaar voor de toekomst.

Wilt u meer weten over laserlassen of hoe wij u kunnen helpen bij het automatiseren van uw lasproces, neemt u dan contact met ons op.