SlideShare a Scribd company logo
trendsin automation
DNA-extractie
automatiseren
Onderwijs en bedrijfs-
leven verbinden
Bionic Workplace:
Intelligente interactie
Digitalisering
Machinebouw naar nieuwe hoogten
Festo 2018/2019
Get digital. Now!
Festo Motion Terminal VTEM
U wilt maximale flexibiliteit.
U zoekt intelligente en intuïtieve oplossingen.
Wij maken pneumatiek digitaal.
Pneumatiek wordt digitaal: ’s werelds eerste Festo Motion Terminal VTEM
Verschillende functies, altijd dezelfde hardware! Of het nu om standaard ventiel-
functies gaat zoals 4/2, 4/3, 3/2 of voorinstellen van de bewegingstijd, alle functies
kunnen nu aangestuurd worden met behulp van apps. Voor maximale flexibiliteit en
standaardisering, minder complexiteit en installatietijd, en vele andere voordelen.
www.festo.com/motionterminal
M
ijn zoon vond het maar
ouderwets, zo’n stofzuiger
met een snoer. Dat moest
toch allemaal efficiënter
kunnen, vond hij. Inmiddels rijdt er nu
al twee maanden elke nacht een robot-
stofzuiger bij ons door de huiskamer.
Het apparaat zit vol met sensoren, soft-
ware en lasers. Het bereik en de timing
moet eenmalig ingesteld worden en de
robot gaat rijden. Rijdt zich nooit klem,
gemak dient de mens. Via mijn telefoon
krijg ik een melding als het stoffilter
schoongemaakt moet worden.
Dennis van Beers, Directeur Festo Benelux.
Digitalisering waarvan ik voorheen
nooit had gedacht dat ik het ging
gebruiken.
Onze klanten zijn daar al op grote
schaal mee bezig. In deze Trends
in Automation kunt u lezen hoe wij
samen met Ben & Jerry’s productiedata
verzamelen in de cloud en aan de slag
zijn gegaan met predictive mainte-
nance door ‘vertrouwde producten’
als MS6-E2M te koppelen aan IoT
technologie. Dergelijke toepassingen
beweegt Festo een andere richting
op in productontwikkeling. Waar het
voorheen voornamelijk ging om zo min
mogelijk aluminium te gebruiken om
ruimte te besparen, ligt de focus nu op
het toevoegen van sensoren en slimme
intelligentie. Pneumatiek staat daarin
nog midden in een innovatieslag.
Over innovatie gesproken, in dit blad
kunt u diverse artikelen lezen vanuit
het LifeTech segment. Schaalvergroting
en omstandigheden in de markt vragen
om kostengunstige laboratoriumau-
tomatisering. Een zeer interessant
voorbeeld van onze klant Synchron laat
zien hoe de samensmelting van exper-
tise in twee verschillende markten tot
iets heel moois kan leiden. Een ander
sprekend voorbeeld is het toepassen
van piëzo-technologie bij routinema-
tige chirurgische ingrepen. Daarmee
worden snelle bezuinigingen gereali-
seerd door het toepassen van precisie-
technologie.
Aan de andere kant van het spectrum
van ons brede klantportfolio staat
de robuuste procesautomatisering.
Daarmee is een interessant segment
benoemd. In deze uitgave kunt u lezen
over de vernieuwing die plaatsvindt in
deze sector. Vernieuwing die wij door
de vorming van het Benelux cluster
kunnen blijven aanjagen, aangezien
beide landen sterk zijn in andere delen
van de industrie. Nederland heeft bij-
voorbeeld een historie als ‘waterland’,
België is van oudsher sterker ontwik-
keld in biotech en farmacie. Door deze
kennis te combineren en verder te
ontwikkelen, kunnen wij onze klanten
op alle niveaus meerwaarde bieden.
Dat is over de hele linie het uitgangs-
punt geweest bij de vorming van het
Benelux cluster van Festo. In de eerste
maanden van deze samenwerking
hebben we al gemerkt dat teams uit
Nederland en België samen meer
toegevoegde waarde bieden aan onze
klanten, bijvoorbeeld op logistiek ge-
bied, maar ook qua ondersteuning en
kennisuitwisseling.
Het raakt de kern van onze clustering.
Door kruisbestuivingen elkaar verster-
ken en kansen verzilveren op gebieden
waar wij vooraf niet eens over na had-
den gedacht. Eigenlijk net zoals bij de
aanschaf van de robotstofzuiger.
Elkaar versterken
door kruisbestuiving
Voorwoord 3
Compact 43
Festo Partnership Network 44
HoloLens, mobiele communicatie,
3D-print of databril – wat meer dan 30
jaar geleden in de kaskraker ‘Back to
the Future’ nog tot de verbeelding
sprak, is vandaag realiteit. Digitalise-
ring maakt dit alles mogelijk. Industrie
4.0 automatiseert digitalisering in de
moderne werkomgeving en brengt ma-
chine- en installatiebouw naar nieuwe
hoogten. Welk pad neemt de sector om
het meeste uit digitalisering te halen?
Thema
trends in automation
2018/2019
Intelligente interactie - Bionic Workplace
Een zelflerende werkplek voor de samen-
werking tussen mens en machine is reali-
teit met behulp van kunstmatige intelli-
gentie. 6
Paden naar een nieuwe wereld
Digitalisering van de moderne werkomge-
ving brengt de machine- en installatiebouw
naar nieuwe hoogten. Get digital. Now!
12
6 BionicWorkplace: de zelflerende werkplek voor
samenwerking tussen mens en machine.
Toepassing
Techniek
HGO: Handling Guide Online10
2018/2019 trends in automation
4 –
5
Hoogste snijprecisie
Staaroperaties gelden tegenwoordig als
chirurgische routine-ingrepen. Onder
meer omdat door bedrijven zoals BYTEC
medische apparatuur zoals ‘QUBE’ is ont-
wikkeld, die oogchirurgen ondersteunen.
Piëzo-, proportionele en snelscha­kel-
ventielen maken de vereiste snelle sneden
mogelijk. 24
Klanten verder helpen is waarde
toevoegen
Labaratoriumtechnologie is een vak apart.
Als wereldwijde speler heeft Synchron
een wereldwijde speler als leverancier no-
dig. Maar sterker nog, Festo is een ver-
lengstuk van Synchron geworden door al
mee te denken in de vroegste concept-
fase. 26
De lange weg van water
Zuiver drinkwater, vers uit de kraan, is
voor vele mensen in West-Europa een
vanzelf­sprekendheid. Maar voordat het
zover is, legt het water vaak een lange
weg af. In de installaties van Langenau,
één van de modernste waterbedrijven van
Europa, dragen Festo aandrijvin­gen bij tot
de stabiele processen. 29
Het kan ook met ietsje minder
Energie op productielocaties besparen is
een hot issue! Ook de Ben & Jerry’s fa-
briek in Hellendoorn is zich bewust van de
kosten van (pers)lucht. Festo monitort
met een nieuwe module onder meer de
optimale druk in de installatie. Een dash-
board is beschikbaar die druk, flow, ver-
bruik en besparing laat zien. 35
Sendot ontwerpt eigen robots met
elektrische assen
In de wereld van digitalisering spelen de
meest uiteenlopende sensoren een cruci-
ale rol om data te vergaren. Sendot als
producent van optische en optochemi-
sche sensoren is klaar voor de toekomst
met automatisering van Festo. 38
Nieuwe testmethode meet deeltjes van
cleanroom producten
De semicon-industrie heeft de hoogste
normeringen op het gebied van clean-
rooms. Om in de nieuwste generatie ma-
chines die halfgeleiders produceert nog
pneumatiek -zoals ventielen- toe te pas-
sen, voldoet de huidige (SEMI F70 norm)
niet meer. Festo als specialist van speciale
ventielen is gelijk gestart met de ontwikke-
ling. 41
HGO ontdekt dankzij Lunch & Learn
sessies
Als machinebouwer van vooral turnkey
specials is het cruciaal om de laatste
stand van de techniek te kennen en toe te
kunnen passen. Festo speelt hierin een
bijzondere rol. 10
Onderwijs en bedrijfsleven verbinden
Om de digitalisering van de toekomst te
ondersteunen is goed afgestemd
mechatronica-onderwijs onontbeerlijk! In
het Westland -hart van de tuinbouw- is
een bijzondere innoverende vorm van on-
derwijs ontwikkeld. 21
Smartenance: de digitale
onderhoudsmanager.18
Werkomgeving waarin samenwerking centraal staat: de
BionicWorkplace in combinatie met de BionicMotionRobot
als pick-and-place-eenheid.
BionicWorkplace: zelflerende werkplek voor de samenwerking tussen mens en machine
Intelligente
interactie
E
en werktafel met glanzend wit op-
pervlak, en daarop een meerassige
robotarm – de BionicCobot. Daar-
boven bevindt zich een zwart bui-
zenframe, voorzien van een interactief
projectieoppervlak in het midden. Rond
dit frame bevinden zich 3D- en infrarood-
camera’s, en automatische verlichting. De
werktafel zelf beschikt over een EX-
CM-gantry, de pneumatische lineaire as
DGCI, een beamer en de Festo Motion Ter-
minal VTEM. Naast de futuristische werk-
plek staat een modulaire schakelkast
voor elektronica, computers en perslucht-
reservoirs. Voor de aanvoer van nieuw
materiaal en de afvoer van gebruikt mate-
riaal zorgt de autonome transportrobot
Robotino®
.
Verhelderend oogcontact
Vóór de BionicWorkplace werkt de hoofd-
persoon: de productiemedewerker. Voor
een nauwkeurige interactie met het bioni-
sche werkstation draagt hij een speciaal
shirt met lange mouwen en handschoe-
nen voorzien van bewegingssensoren
voor de inclinatie- en versnellingsmeting,
met infraroodmarkers voor de nauwkeuri-
ge positieherkenning. Al zijn bewegingen
worden door camera’s geregistreerd en
geanalyseerd. Zelfs de oogbewegingen.
Zo kan bij de blik op het projectieopper-
vlak precies de informatie worden vergroot
waarop de menselijke ogen gericht zijn.
Oog in oog, hand in hand. De BionicWorkplace toont aan
hoe ver de samenwerking tussen mens en machine met
behulp van kunstmatige intelligentie vandaag de dag
reeds gevorderd is. Het modulaire werkstation registreert
de bewegingen van personen, accepteert spraakcom-
mando’s en leert van elke actie voor toekomstige situaties.
2.2018 trends in automation
7 –
7
2018/2019 trends in automation
6 –
7
Gecontroleerde manipulatie op afstand: werken op veilige afstand zonder
gevaar met behulp van de textiele wearables en een virtual-realitybril.
Eveneens in het gezichtsveld van de ca-
mera’s bevinden zich gereedschappen en
materialen op het werkoppervlak. De be-
diening hiervan wordt uitgevoerd door de
sensitieve robotarm BionicCobot. Deze
vormt een perfect hulpmiddel voor de me-
dewerker, voorziet een lasersnijder aan
de binnenzijde van de werktafel van mate-
rialen en voert bewerkte materialen weer
af. Zo vormen mens en machine een ver-
trouwd samenspel in een veilige en flexi-
bele combinatie. En beide leren voor de
toekomst, van het volgende moment tot
het volgende project: dankzij de samen-
werking tussen menselijke en kunstmati-
ge intelligentie.
Hoofdmodel met verstand
Dankzij het modulaire concept kan de
BionicWorkplace op verschillende toepas-
singen worden afgestemd. De actuele
configuratie in het voorbeeld dient voor
het vervaardigen van acrylglas-elementen
voor de productie van een individueel
hoofdmodel. Hiertoe worden de eerder
via een smartphone met dieptecamera in-
gescande gelaatstrekken van een persoon
in een CAD-model omgezet. Aan de hand
van een driedimensionale mal snijdt de
lasersnijder, die zich op het portaal be-
vindt, de acrylglas-elementen uit. De Bio-
nicCobot neemt de schijven uit het snijge-
deelte van de snijder en geeft ze door aan
de medewerker, die ze vervolgens tot een
individueel model samenvoegt.
Zelfoptimaliserend systeem
De BionicWorkplace behoort tot de
nieuwste reeks ontwikkelingen van het
Bionic Learning Network. Het is een van
de mogelijke configuraties voor een
mens-machine-werkplek, en de Bionic-
Workplace toont ons hoe interactie er in
de toekomst uit kan zien. De samenwer-
kingsvaardigheden van de Bionic-
Cobot, ondersteund door onderling ge-
koppelde hulpsystemen en perifere appa-
raten plus kunstmatige intelligentie, ma-
ken van de BionicWorkplace een lerend
systeem, dat zich bij elke processtap zelf
optimaliseert. De mens werkt direct sa-
men met de bionische robotarm, en be-
dient deze door middel van beweging,
aanraking en spraakherkenning.
Aangestuurd via spraakcommando’s
Als machinale tegenhanger van het men-
selijke brein accepteert de intelligente
software spraakcommando’s, zet deze om
in zogenaamde context-objecten, en ver-
werkt tegelijkertijd alle via sensoren gere-
gistreerde gegevens en inputs van de ver-
schillende perifere apparaten. Op basis
van de grote hoeveelheid informatie
vormt de software een totaalbeeld, leidt
hieruit het optimale verloop van het pro-
gramma af, en stuurt dit ter visualisatie
voor de medewerker naar het projectie-
oppervlak en als informatiepakket naar
de BionicCobot. Op die manier weet deze
precies hoe en waar naartoe hij moet be-
wegen. Met elke uitgevoerde handeling
leert het systeem bij.
Handling op afstand
Naast het werken ter plaatse, bestaat de
mogelijkheid om het systeem op afstand
te bedienen met behulp van een virtu-
al-realitybril en een sensorhandschoen.
Voor de bediening op afstand maakt de
BionicWorkplace gebruik van een
180-graden-3D-stereocamera, die op de
BionicCobot is aangebracht en de volledi-
ge werkruimte bewaakt. Met behulp van
de VR-bril kan de medewerker de beelden
van de camera in real-time opvragen en
volgen. Zo kan de robot op afstand wor-
den bediend, wat bijvoorbeeld voordelen
biedt bij de omgang met gevaarlijke stof-
fen of bij processen die een gevaar ople-
veren voor de gezondheid. Op die manier
is het ook mogelijk om meerdere syste-
men tegelijkertijd te bedienen, zelfs wan-
neer deze zich in verschillende fabrieken
over de hele wereld bevinden.
Kennis wereldwijd toepassen
De zelflerende, intelligente werkplek laat
niet alleen zien hoe de samenwerking tus-
sen mens en machine in de toekomst nog
intuïtiever, eenvoudiger en efficiënter
wordt. Hij staat ook voor de mondiale
connectiviteit van Industrie 4.0. Want een-
maal geleerde kennisbouwstenen en
nieuwe vaardigheden kunnen grenzeloos
worden gedeeld en zijn over de hele we-
reld beschikbaar. Zo kunnen werkplekken
in de toekomst binnen een wereldwijd
netwerk worden opgebouwd, en ter plaat-
se worden aangepast en afgestemd op de
individuele behoeften.
De BionicWorkplace
in één oogopslag
Robotino®
Autonoom materi-
aaltransport tus-
sen BionicMotion-
Robot en
BionicWorkplace
EXCM-gantry met lasersnijder
Vervaardiging van afzonderlijke
werkstukken aan de hand van een
CAD-model
Pneumatische lineaire as DGCI
Extra vrijheidsgraad voor de Bio-
nicCobot
Festo Motion Terminal VTEM
Nauwkeurige aansturing van de
BionicCobot
BionicCobot
Collaboratieve montage om de
medewerker te ontlasten
4 x infraroodcamera
Positieregistratie van de mede-
werker met behulp van de infra-
rood-marker op zijn werkkleding
(wearable)
3D-camera
Objectherkenning en bepa-
ling van de ideale aangrijp-
punten op het desbetreffen-
de object
Beamer
Beschijnen van het projectie-
oppervlak
BionicWorkplace
Zelflerende werkplek voor de samenwerking tussen mens en robot
In één oogopslag
trends in automation: Welke safety-issues zor-
gen voor werkplekken zoals de BionicWork-
place?
Dr. Elias Knubben: De werkplek is momenteel
een toekomstconcept, dat noch voor de serie-
productie bedoeld is noch voor deze toepassing
gecertificeerd is. Hij is echter in principe zoda-
nig uitgevoerd, dat de samenwerking tussen
mens en robot zo intuïtief en eenvoudig moge-
lijk is. Met name dankzij de inherente flexibiliteit
van het pneumatische robotsysteem zijn de mo-
gelijkheden ervan veelbelovend – bij botsingen
reageert het bijzonder veilig en flexibel. Senso-
ren en camerasystemen zorgen voor extra veilig-
heid voor de medewerker en maken het nauw-
keurig volgen van zijn bewegingen mogelijk.
Nagevraagd
Gepersonaliseerd eindproduct: unieke producten, zo-
als de exemplarisch vervaardigde 3D-hoofdmodellen, zul-
len een vast onderdeel van de fabriek van morgen zijn.
Dr. Elias Knubben,
Hoofd Corporate Research and Innovation, Festo
2018/2019 trends in automation
8 –
9
Traploze hoogteverstelling
Pneumatische spiercilinder en pneuma-
tisch vergrendelingsmechanisme
180-graden-3D-camera
Registratie van de volledige
werkomgeving voor af-
standsbediening via virtual
reality
Vertakte carbon verstevigingen
Met 3D-geprinte knooppuntelementen en ge-
ïntegreerde bekabeling voor het nauwkeurig
aanbrengen van alle componenten
2 x 3D-camera met dieptewaarneming
Objectherkenning op het werkoppervlak
Tablet-interface
Handmatige bediening van
de werkplek en teachen
van de robotarm
3D-camera met dieptewaarneming
Herkenning van de kijkrichting en
hoofdbeweging van de medewerker
Interactief projectieoppervlak
Visualisatie ter ondersteuning van
de medewerker, zoals bouwhand-
leidingen, afbeelding van de pro-
cesstappen of multimediafuncties
Automatisch instelbare
verlichting
Optimale lichtomstandigheden
voor medewerker en camera’s
Modulaire schakelkast
Flexibel uitbreidbare behuizing
voor elektronica, computers en
persluchtreservoirs
Ga voor meer informatie en bewe-
gende beelden naar:
www.festo.com/bionicworkplace
Optimaal profiteren van ontwikkelingen
HGO ontdekt
dankzij Lunch
& Learn-sessies
GDO in het Limburgse Eygelshoven is
machinebouwer en maakt vooral turn-
key specials. Maarten Janssens is hoofd
van de afdeling engineering en fan van
de Lunch & Learn-sessies die Festo op
regelmatige basis in huis verzorgt voor
het team van engineers en software-
programmeurs bij GDO.
Links John Zoontjens, rechts Maarten Janssens.
E
en van de meest in het oog sprin-
gende resultaten is het gebruik
van de Handling Guide Online HGO
bij GDO. “De meerwaarde van het
kiezen voor een standaard handlingop-
lossing is groot”, legt John Zoontjens,
Sales Engineer bij Festo, uit. “Het komt
ook vaak voor dat engineers besluiten om
toch een extraatje te willen en dan een
aangepaste oplossing te gebruiken. Maar
de efficiëntie en daarmee ook de lagere
kosten van een standaard HGO-oplossing
zijn echt heel groot.” Met behulp van de
HGO-tool bestel je een complete handlin-
gunit, afgestemd op de applicatie, net zo
simpel als een los component.
Lunch & Learn
Janssens is blij met de sessies die
Zoontjens verzorgt. “We verzorgen zelf
de engineering, bouw, programmering en
inbedrijfstelling van onze machines. We
hebben een eigen gereedschapmakerij
en kunnen veel zelf in huis. Maar we zijn
altijd op zoek naar partners die ons de
laatste stand van de techniek kunnen le-
veren. Sinds een jaar of vier à vijf hebben
we gekozen voor deze lunchsessies die
John met productspecialisten bij ons or-
ganiseert. Aan het begin van het jaar legt
hij ons de onderwerpen voor die hij heeft
uitgekozen. Wij hebben natuurlijk ook wel
eens onze eigen wensen en samen stellen
we het programma voor het jaar vast. Zo
worden we als team regelmatig bijgepraat
over wat er aan technologie beschikbaar
is, wat wij in onze business kunnen inzet-
ten en ook wat er aan zit te komen.”
John Zoontjens vertelt dat GDO een van
de eerste partijen is geweest die is aange-
haakt bij het idee van deze kennissessies.
“Tijdens een lunch bijgepraat worden,
werkt gewoon heel goed. En bij GDO zie
je ook echt het verschil. Hun machines
zijn nog innovatiever geworden, tegen
lagere kosten.” Janssens merkt op dat de
grote productiebedrijven de te gebrui-
ken componenten voorschrijven. Maar
als GDO van mening is dat het zinvol is
om alternatieven in te zetten, dan staan
veel klanten daarvoor open. “We hebben
samen ook wel echte resultaten behaald
naar aanleiding van die sessies, dus dan
merk je ook echt verschil. Zo hebben we
een oplossing met een H-gantry ontwik-
keld waarbij vloeibare pakking moest
worden aangebracht met behulp van een
6-assige robot. Onze oplossing bespaarde
de klant maar liefst dertigduizend euro.”
HGO
Een bijzondere engineeringtool en pro-
ductlijn van Festo is de HGO, dat staat
voor Handling Guide Online. Een gratis
online tool die de best passende oplos-
sing doorrekent. In ongeveer vijf minuten
ontwerp je in drie stappen een 2- of
3D-handlingssysteem, inclusief besturing
en software. Je geeft de applicatiepara-
meters in en de tool selecteert mogelijke
oplossingen met de bijbehorende kosten.
De oplossing, een HGO, wordt geleverd
als een standaard kant-en-klaar gemon-
teerde handlingunit. Dankzij de sessies
van John kenden de medewerkers van
GDO de voordelen en de mechanische
engineers gebruiken de verschillende
Festo-tools, waaronder de HGO, regel-
matig. “We besparen er veel tijd mee
omdat de HGO-tool zelf alles doorrekent.
Je kunt eigenlijk stellen dat als er twee
of meer servobewegingen nodig zijn, we
de HGO gebruiken. Maar ook standaard
aandrijvingen worden hier met behulp
van een tool geconfigureerd. We krijgen
daarbij alle steun van Festo-engineers die
we ons maar kunnen wensen, ze bereke-
nen bijvoorbeeld de grotere constructies
voor ons. John denkt ook actief mee over
de kosten. En ook al krijgen we eens
een keer een opdracht niet, ook bij onze
klanten blijft onze werkwijze - en dus die
van Festo - wel in het geheugen hangen.
Dat is ook wat waard.” Janssens waar-
deert deze instelling enorm. “Vaak doen
we de basisconfiguraties zelf, maar soms
worden we projecttechnisch uitgedaagd
en dan zoeken we de samenwerking.”
Samenwerking
Een spannend recent project waarbij het
team van Janssens nauw samenwerkte
met Festo, betreft een cadanspers met
zes stempels in lijn en dus zes keer een
2018/2019 trends in automation
10 –
11
Een doorkijkje tussen twee rijen HGO’s in een nieuwe
automatiseringsoplossing van GDO.
pick & place-unit. Dit bedrijf was al
klant van GDO, de stansen werden al
eerder door de gereedschapmakerij van
GDO vervaardigd. Maarten Janssens legt
uit wat de uitdaging van deze klant is. “De
pers staat in een bestaande omgeving en
het transfergereedschap was de beper-
kende factor in de productiesnelheid.
Het transfergereedschap verplaatst de
werkstukken in de stappen invoer - per-
sen - uitvoer enzoverder, zes bewerkingen
op een rij met heel dynamische bewe-
gingen. Die snelheid moest omhoog en
dat is bij een duizend ton pers best een
nauwkeurig verhaal, zeker omdat er geen
vloeiende beweging in de stappen zat. Er
mochten in het transfergereedschap geen
vertragingen zitten. Deze opdracht heb-
ben we echt in co-engineering uitgevoerd
en in eerste instantie leek de gevraagde
snelheid niet haalbaar.”
John en Maarten schetsen het verhaal,
waarbij Henny de Schepper van Festo een
belangrijke rol vervulde. John: “Henny
heeft ‘een-op-een’ overleg gevoerd met
de engineers van GDO. Er is een voorstu-
die gedaan voor de schakelschema’s en
daarna op de techniek en de individuele
componenten.” Maarten: “Het is heel
mooi om te zien dat we dan eigenlijk
samenwerken alsof Festo een verlengstuk
van onze eigen organisatie is. Uiteindelijk
is het gelukt om de gevraagde snelheid
te bereiken. Door een optimalisatie in de
grijper; lager in gewicht en compacter
van bouwvorm. Samen met Festo hebben
we hier een derde partij bij betrokken.
Het resultaat telt, dan is er veel mogelijk.
Maar het meedenken, de ondersteuning
en flexibiliteit die we daarbij hebben
ervaren, voelt heel prettig.” Het uiteinde-
lijke resultaat is dat de klant tegen lagere
kosten sneller kan produceren.
Inhoud Lunch & Learn
Die intensieve samenwerking begint
dus al bij de eerdergenoemde Lunch &
Learn-sessies. Maarten Janssens komt
terug op dat lijstje waar John Zoontjens
aan het begin van het jaar mee bij hem
komt. “Soms wil ik nog wel even iets
dieper ingaan op een bepaald onderwerp.
Of we hebben nieuwe collega’s, dan is het
prettig dat we even teruggaan naar de
basis. Sowieso, voor John is het natuur-
lijk gesneden koek, die doet de hele dag
niets anders. Maar voor ons blijft er soms
nog wel wat te vragen, of blijven zaken
gewoon minder goed hangen dan bij
iemand die alleen maar met Festo bezig
is. Dus vinden we herhaling van de basis
af en toe ook wel prettig.”
Zoontjens vult aan: “Er zijn gewoon
best wat tools die het werk eenvoudiger
kunnen maken, waar veel kennis van
onze technici in is verzameld. En ook over
toekomstige ontwikkelingen en nieuwe
producten praat ik mijn klanten graag
bij in dit soort sessies. Want kijk naar de
draaihef-modules, die GDO ook al toe-
past. Daarmee combineer je functies in
één unit en bespaar je echt serieus geld.
Samen stellen we dus het programma
voor het hele jaar vast. En als er onder-
weg iets extra gewenst is, of er komt juist
een nieuwe interessante ontwikkeling
voorbij die ik met hen wil delen, dan doen
we dat gewoon.
HGO: Handling Guide Online
Bij het ontwikkelen van de HGO bestu-
deerde het ontwikkelteam maar liefst
700 verschillende handlingprojecten.
Zo werden standaarden gedefinieerd,
waarmee het merendeel van applica-
ties kan worden uitgevoerd. Het sys-
teem selecteert de best passende op-
lossingen - met aanschafprijs - aan de
hand van de ingevoerde procespara-
meters. Dankzij een modulaire opbouw
van de oplossingen kan de productie in
hoge mate gestandaardiseerd worden
en zijn daarmee de kosten laag.
Naast de lage kosten is ook de door-
looptijd van de opdracht en levertijd
van de complete oplossing - inclusief
besturing en software - enorm gere-
duceerd. Al het benodigde rekenwerk
wordt door de HGO-tool verricht.
2.2018 trends in automation
12 –
13
HoloLens, mobiele communicatie, 3D-print of databril – wat meer
dan 30 jaar geleden in de kaskraker ‘Back to the Future’ nog tot de
verbeelding sprak, is vandaag realiteit. Digitalisering maakt dit alles
mogelijk. Industrie 4.0 automatiseert digitalisering in de moderne
werkomgeving en brengt machine- en installatiebouw naar nieuwe
hoogten. Welk pad neemt de sector om het meeste uit digitalisering
te halen?
Paden naar een
nieuwe wereld
Digitalisering
2018/2019 trends in automation
12 –
13
D
e internationale aanjagers van In-
dustrie 4.0 zoeken samenwer-
king: of het nu gaat om Platform
Industrie 4.0, waarbij 300 spelers
uit 150 organisaties de digitalisering in
Duitsland stimuleren, in Frankrijk het
equivalent ‘Alliance Industrie du Futur’, in
Italië de Piano Impresa 4.0, in de VS het
Industrial Internet Consortium, in China
de Verre Oosten-versie IMSA van het Duit-
se Reference Architecture Model Industry
4.0 (RAMI 4.0) en in Nederland natuurlijk
Smart Industry. Ze zijn allen samen op
pad naar de productie van de toekomst,
waarbij het doel is om te netwerken en in-
ternationaal geldende normen te realiseren.
Databeveiliging als basis
Data zijn de olie van de 21e eeuw en de
opslag en verwerking ervan levert toege-
voegde waarde op. Bekende internetgi-
ganten leven van de gegevens van hun
gebruikers, van wie de specificaties doel-
gericht voor bedrijfsmodellen worden in-
gezet. Een beveiligde machine produceert
niet sneller of efficiënter dan een onbevei-
ligde machine. Daarom heeft IT-beveili-
ging tot dusverre hier geen grote rol ge-
speeld.
Gevallen van gegevensmisbruik en data-
lekken hebben echter laten zien dat ver-
trouwelijkheid en databeveiliging niet
mogen worden onderschat.In de machine-
bouwomgeving draagt databeveiliging
aanzienlijk bij aan zakelijk succes, waar-
door toekomstige omzet veilig wordt ge-
steld. Een bedrijf dat in het tijdperk van
Industrie 4.0 en digitalisering zijn beveili-
gingsmogelijkheden niet kan aantonen,
zal problemen hebben met het verkrijgen
van contracten, kredieten of verzekerin-
gen. Het Duitse netwerk Platform Indus-
trie 4.0 werkt met zijn internationale part-
nernetwerken ook aan databeveiliging.
Wie is de eigenaar van machine-
gegevens?
Gegevens die via en door machines wor-
den geproduceerd, kunnen dankzij Big
Data Analytics op grote schaal systema-
tisch worden geëvalueerd. De slimme eva-
luatie resulteert in meer efficiëntie, con-
currentievoordelen en nieuwe
bedrijfsmodellen. Kan de ‘analoge’ wet
gelijke tred houden met de snelle ontwik-
kelingen van een gedigitaliseerde indus-
trie? De mogelijkheden van slim gege-
vensgebruik worden vaak pas duidelijk
als ze bedrijfsbreed worden gecombi-
neerd. Concurrenten kunnen partners
worden en partners kunnen concurrenten
worden. Vragen over data-soevereiniteit
en de reikwijdte en toelaatbaarheid van
samenwerking, dat wil zeggen vragen
over marktmacht en anti-trustwetgeving,
moeten in het tijdperk van Industrie 4.0
opnieuw onder de loep worden genomen
en wellicht anders worden geregeld.
Digitale beelden
De besturingsinterface is de aansturing
tussen het fysieke object (item) en de In-
dustrie 4.0-communicatie. Elk relevant
item ontvangt zijn besturingsinterface,
dat wil zeggen zijn eigen digitale beeld,
zodat het kan worden geïntegreerd in de
genetwerkte Industrie 4.0-productie. De
besturingsinterface van een boormachine
geeft het echte object bijvoorbeeld een
unieke ID. Deze identiteit in de virtuele
wereld vormt dus een online aanwezig-
heid van het item.
De gestandaardiseerde communicatie-in-
terface in het netwerk geeft toegang tot
alle informatie over het object; hierdoor
kan bijvoorbeeld de opdracht “Boor een
gat met een diameter van 3,5 mm diep op
positie 4” worden uitgevoerd. Het echte
object, zoals de boormachine, een onder-
deel of een product en de bijbehorende
besturingsinterface vormen samen de In-
dustrie 4.0-component. Daardoor komt de
virtuele IT-wereld steeds dichter bij de
echte productiewereld.
Volledig genetwerkt en adaptief
In het tijdperk van digitalisering verandert
het automatiseringslandschap van de
klassieke piramide. Dit gaat gepaard met
nieuwe producten, cloudservices en apps,
“Door de consistente integratie
van de digitale en de echte
wereld wordt de toenemende
dynamiek en complexiteit in de
fabrieken beheersbaar.”
Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster, CEO van DFKI
(Onderzoekscentrum voor Kunstmatige Intelligentie)
Foto:©DeutscherZukunftspreis/
AnsgarPudenz
Doelstellingen van het
produceren van de
toekomst
De productiefaciliteiten werken
consistent digitaal verbonden.
Dit functioneert door intelligente
componenten voor ‘Plug and Pro-
duce’ – zelfregulerend en zelfstu-
rend – door productieprocessen te
verplaatsen. Virtuele weergaven
van machines en installaties maken
virtuele inbedrijfstelling en hercon-
figuratie mogelijk. Uiterst flexibele
productiefaciliteiten zorgen voor
een rendabele productie van lot-
grootte 1. Snelle afstemming van de
capaciteit in een productienetwerk
verhoogt de leveringsprestaties.
Tijdige aanpassing van de orderpor-
tefeuille zorgt voor efficiënt gebruik
van resources. Uitgebreide conditi-
on monitoring voorkomt uitvaltijden
en optimaliseert onderhoudsproces-
sen en mobiele service.
“Als innovator en trendsetter helpt
Festo bij de vormgeving van Industrie
4.0. Hierbij is het doel klanten en
partners te begeleiden in dit transfor-
matieproces en samen met hen het
digitale tijdperk in te gaan.”
Dr. Ansgar Kriwet, Head of Sales, Festo AG
maar ook met nieuwe webwinkels met
uitgebreide geïntegreerde engineering-
concepten. Binnenkort zullen gegevens
consistent en wereldwijd beschikbaar zijn
ook op apparaten van eindgebruikers.
Industrie 4.0 vertrouwt op een volledig
genetwerkte, adaptieve productie door in-
telligente producten met zogenaamde
embedded functies – de cyber-fysieke
systemen. De hardware- en softwarever-
eisten zijn in veel componenten van Festo
al aanwezig. Deze producten kunnen wor-
den geïntegreerd in IoT- of cloudomgevin-
gen zoals Siemens MindSphere, Rockwell
Factory Talk of de Festo Cloud. Met de IoT-
gateway CPX-IoT kunnen gegevens op de
gebruikersinterface van Festo MyDash-
boards worden gevisualiseerd en gebruikt.
Integratie in MindSphere en Factory Talk
MindSphere is een open IoT-besturings-
systeem in de cloud van Siemens dat ma-
chines en fysieke infrastructuur met de di-
gitale wereld verbindt. Hierdoor kunnen
enorme hoeveelheden gegevens door tal-
loze slimme apparaten worden gebruikt.
Festo was de eerste partner in het Mind-
Sphere-initiatief die met de energie-effici-
ëntiemodule MSE6-E2M een slimme com-
ponent in het veld in een industriële
omgeving via de IoT-gateway CPX-IoT in
MindSphere integreerde. Deze integratie
opende kernaspecten zoals de gecodeer-
de verbinding met de cloud ook voor een-
voudige inbedrijfstelling naar MindSphere
via MindConnect LIB, maar ook naar het
besturingsniveau via OPC-UA. Dergelijke
Industrie 4.0-scenario’s bieden de moge-
lijkheid om verschillende gegevens in
MindSphere te analyseren en vooral te
combineren. Voorbeelden zijn basisgege-
vens en inzichten, zoals reëel luchtver-
bruik en realtime drukweergave, patroon-
herkenning van gebruikersprofielen,
lekkage en selecteerbare tolerantieven-
sters voor foutmeldingen.
Slimme fabriek
De nieuwste productiefaciliteiten van Fes-
to, zoals de technologiefabriek Ostfil-
dern-Scharnhausen, produceren en ge-
bruiken beide producten als leidraad voor
Industrie 4.0. De Festo-technologiefabriek
is de hoofdlocatie voor de productie van
ventielen, ventieleilanden en elektronica.
Deze werd van meet af aan opgezet als
een toekomstbestendige en veelzijdige
fabriek om ideeën uit de digitaliserings-
omgeving op te pikken en te implemente-
ren. De inzichten van het Festo-onderzoek
naar Industrie 4.0 worden gebruikt bij de
verdere ontwikkeling hiervan. Als slimme
fabriek is deze gepland als een volledig
genetwerkte fabriek. Productie van mil-
joenen stuks per jaar zijn mogelijk, maar
in flexibele lotgroottes van 10 tot 10.000.
2018/2019 trends in automation
14 –
15
Get digital. Now!
Mobiele service
Een voorbeeld van de digitaliseringsbena-
dering in de technologiefabriek is de over-
dracht van alle gegevens van een machine
zoals schema‘s, stuklijsten, reserveonder-
delen of reparatie-instructies naar mobie-
le apparaten en hun verbinding met een
centrale computer. Hierdoor kunnen on-
derhoudstechnici ter plekke alle alarmen
bekijken, analyseren, prioriteren en effici-
ënt per machine verwerken. Ze kunnen
ook online experts raadplegen, foto‘s de-
len, magazijnvoorraden van reserveonder-
delen bekijken en direct ophalen of be-
stellen – en dit alles papierloos.
Foutmeldingen komen rechtstreeks in een
digitaal logboek terecht. “Dit logboek is
praktisch het digitale medische dossier
van een machine”, verklaart Jacob Decker,
expert op het gebied van innovatiebeheer
op de afdeling Industrial Engineering van
de Festo-technologiefabriek. Dit project
wordt momenteel bij alle Festo-fabrieken
uitgerold. Hierbij is de terugverdientijd
korter dan zes maanden een goed voor-
beeld van hoe snel digitaliseringsmaatre-
gelen lonend zijn. Verdere paden naar het
tijdperk van digitalisering zijn te vinden
op de volgende pagina‘s.
Veelzijdig: de installaties van de technologiefabriek
in Scharnhausen zijn afgestemd op een groot aantal
varianten met verschillende productiehoeveelheden.
Nu al realiteit: samenwerken met robots in de
Festo-technologiefabriek Scharnhausen.
In een oogopslag: de onderhoudskalender
van een installatie als mobiele app.
Smartenance –
de onderhouds-
app
Pneumatiek
wordt digitaal
Preventief onderhoud van installaties is een tijdrovend
proces dat, verrassend genoeg, nog steeds grotendeels
met pen en papier wordt gedocumenteerd. Smartenance,
de digitale onderhoudsmanager voor productieleiders en
installatieoperators, is het eerste volledig digitale product
van Festo. Deze is als mobiele app beschikbaar in de App
Stores van Apple en Google om op smartphones en tablets
te downloaden. Het dashboard is eenvoudig toegankelijk in
de webbrowser. Met Smartenance kunnen eindklanten het
onderhoud van een installatie plannen, volgen en evalu-
eren. Een digitale onderhoudsagenda maakt onderhoud
eenvoudiger, sneller en veiliger. De onderlinge controle van
installatieoperators en productieleiders geeft meer zeker-
heid. Er hoeft veel minder te worden afgestemd.
Get digital. Now! Dit is het motto waarmee Festo zijn klanten en
partners uitnodigt om nieuwe wegen in te slaan, richting digitali-
sering. Wat Festo in de praktijk al heeft geïmplementeerd?
De Festo Motion Terminal VTEM is het eerste pneumatische automatise-
ringsplatform dat via Motion Apps wordt aangestuurd. Pneumatische func-
ties worden eenvoudig via de app ingeschakeld. Hiermee kunnen tot wel 50
afzonderlijke componenten van een pneumatisch regelcircuit worden vervan-
gen zonder de hardware te hoeven veranderen. Deze kruisbestuiving van me-
chanica, elektronica en software is proces- en manipulatiebestendig, omdat
deze niet langer mechanisch wordt beïnvloed. Softwareontwikkelaars wer-
ken constant aan de ontwikkeling van nieuwe Motion Apps om verdere pneu-
matische functies in werking te stellen. Als eerstvolgende app is de functie
‘Soft Stop’ beschikbaar in Festo App World: dit betekent dat tot 70% kortere
cyclustijden mogelijk zijn, omdat Soft Stop dynamische en soepele bewegin-
gen mogelijk maakt zonder aan slijtage onderhevige schokdempers. Er wordt
gewerkt aan de ontwikkeling van meer Motion Apps.
www.festo.com/vtem
2018/2019 trends in automation
16 –
17
Voordelen van digitalisering
Als de digitale transformatie op de
juiste wijze wordt gebruikt, zijn er veel
voordelen voor alle partijen:
• Hogere productiviteit bij ontwerp en
	productie
• Geoptimaliseerde en versnelde
	processen
• Hogere OEE (Overall Equipment
	 Effectiveness) met name door preven-
	 tieve en predicatieve onderhoudscon-
	cepten
• Traceerbaarheid van productie
• Energiebewaking
Verdere verwerking en langetermijnevaluatie van gegevens
vindt plaats in de cloud. Festo MyDashboards visualiseert de
verkregen informatie. Festo ondersteunt machinebouwers en
eindgebruikers in verschillende stappen – via visualisatie en ge-
gevensverwerking. Het resultaat: hogere productiviteit door be-
tere benutting (OEE), lagere kosten door grotere energie-effici-
ëntie en minder uitvaltijd dankzij uitgebreide diagnostiek,
conditiebewaking en verbeterde service. Dit werkt via de IoT-ga-
teway CPX-IoT, de eerste kant-en-klare oplossing voor compo-
nenten en dashboards die geschikt zijn voor het Internet of
Things. Het verbindt componenten en modules op veldniveau,
zoals remote I/O besturingsplatform CPX/MPA, de energiebewa-
kingsmodule MSE6-E2M of handling units via de OPC UA-interfa-
ce met de Festo Cloud.
Productiever met
cloudservices
Kwalificatie
4.0
Werkomgeving
4.0Het pad naar de digitale toekomst is voor veel werkne-
mers , ingenieurs, IT-specialisten en leidinggevenden een
reis naar een onzekere toekomst. Veel werknemers vre-
zen het verlies van hun baan door digitalisering en kunst-
matige intelligentie. IT, elektrotechniek en werktuigbouw
worden in hoog tempo samengevoegd. Daarom biedt
Festo Didactic kwalificatieprogramma‘s met kant-en-
klare leerfabrieken, laboratoriumfaciliteiten, innovatieve
leersystemen, e-learning en trainingsprogramma‘s om
mensen toe te rusten voor de 4e industriële revolutie.
www.festodidactic.nl
De werkplek van de toekomst – dat zou de BionicWorkplace van
Festo kunnen zijn. In deze conceptstudie van werkomgeving 4.0
werken mensen samen met een bionische robotarm en tal van
assistentiesystemen en randapparatuur die in een netwerk met
elkaar zijn verbonden en met elkaar communiceren. De techniek
ondersteunt de werknemers bij hun taken en ontlast hen bij zware
of gevaarlijke activiteiten.
www.festo.com/bionicworkplace
2018/2019 trends in automation
18 –
19
ABenno Brinkers,
Product Management Festo Nederland
“Festo lanceerde met de Festo Motion
Terminal ‘s werelds eerste pneumati-
sche module waarvan de pneumatische
functies via software-apps worden toe-
gewezen. Op onze afdeling ontwikkelen
we er nog meer digitale functies voor.”
Thomas Heubach,
Hoofd Digital Business Projects Festo
AG
“Op mijn afdeling werpen we een blik
op de toekomst van digitalisering. We
proberen trends en ontwikkelingen in
de online wereld op te pakken en te
implementeren, zoals de Festo Cloud,
de CPX-IoT-gateway en de dashboards.
We kijken hierbij naar de complete
keten van de gemeten waarde tot de
toegevoegde waarde voor de klant.”
Tilman Schäfer,
Hoofd Digital Customer Journey
“De medewerkers in mijn omgeving
ontwikkelen oplossingen voor hoe we
het klanttraject langs alle contactpun-
ten met Festo zo eenvoudig en efficiënt
mogelijk kunnen maken en dit digitaal
kunnen weergeven – van klantadvies,
productselectie en aanschaf tot onder-
houd en service.”
Jost Litzen,
Digital Strategy and Business Model
“Mijn taak is het ontwikkelen en imple-
menteren van ideeën voor nieuwe apps.
De Smartenance-app is de eerste app die
onze eerste klanten nu gebruiken.”
Christian Kubis,
Hoofd Industrial Engineering
“In mijn functie heb ik de taak om in de
Festo-technologiefabriek te testen en
te evalueren welke ideeën van Indus-
trie 4.0 ons werk productiever maken.”
Dominik Heigemeir,
Hoofd Market Communication, Festo
Duitsland
“De digitalisering heeft zijn intrede ge-
daan in de industrie! Het is mijn taak om
onze klanten hierover te informeren en
oplossingen voor te stellen die dit moge-
lijk maken. Omdat het omgaan met digi-
talisering bepaalt of providers en ge-
bruikers winnaars of verliezers worden.”
Marcel Pleijsier,
Industry Sales Manager Festo Didactic
“De CP Factory van Festo Didactic
maakt het mogelijk om vaardigheden te
verwerven voor het tijdperk van Smart
Industry oftewel Industrie 4.0 op de
volgende gebieden: moderne industri-
ële regelsystemen, communicatie, ver-
werking en bescherming van gegevens,
concepten van moderne productiepro-
cessen en optimalisatie van het gebruik
van productiegegevens.”
Wat zijn uw taken bij
Festo op het pad naar
digitalisering?
I
I
G
T L
D
2018/2019 trends in automation
20 –
21
Didactic- Mechatronicalokaal in hartje Westland
Onderwijs en
bedrijfsleven
verbinden
Mechatronica heeft de toekomst. De opleiding combineert
mechanisatie, werktuigbouwkunde, elektrotechniek en ICT
en sluit daarmee naadloos aan op de groeiende vraag naar
geautomatiseerde, efficiënte en flexibele werkprocessen.
Een behoefte die niet alleen in de industriële automatise-
ring sterk aanwezig is, maar ook in de (glas)tuinbouwsector.
N
iet voor niets besloot Gemeente
Westland, het innovatieve hart
van de Nederlandse tuinbouw,
dat mechatronica niet kon
ontbreken in het onderwijsaanbod binnen
de gemeente. “Wij boden de opleiding al
aan in Den Haag en Delft, maar in
Westland ontbrak het nog aan een
technische mbo-opleiding.” Aan het
woord is drs. Gerard Meyer, directeur van
het roc Mondriaan, School voor Technolo-
gie en Engineering. “Een gemis, want in
de glastuinbouw wordt veel gebruikge-
maakt van besturings-, meet- en kli-
maatsystemen, er wordt veel geëxperi-
menteerd en er wordt continu gezocht
naar automatiseringsoplossingen.”
Factoren waarop de opleiding mechatroni-
ca perfect aansluit.
Koningin Maxima opende in maart 2018
het World Horti Center en bezocht het
mechatronica-lokaal.
De eerste groep mechatronica-studenten in
Naaldwijk is in september 2017 begonnen.
Innoveren en inspireren
De vraag richting het roc Mondriaan
kwam op een mooi moment, aangezien
de plannen voor het World Horti Center
(WHC) al in een vergevorderd stadium
waren. Dit innovatiecentrum in Naaldwijk
gericht op de internationale glastuin-
bouwsector opende in 2017 en is volgens
Meyer de ideale locatie voor het aanbie-
den van deze en andere opleidingen.
Het betreft een toonaangevend platform
waar het bedrijfsleven, onderwijs en
overheid samen innovatie en inspiratie
verbinden. Het centrum stimuleert het
directe contact tussen het bedrijfsle-
ven en het onderwijs: “Ondernemers
in het WHC kunnen letterlijk de lokalen
binnenlopen en sparren met studenten en
docenten. Andersom krijgen studenten de
kans om, nog voordat zij deelnemen aan
de arbeidsmarkt, een realistisch beeld te
vormen van de mogelijkheden.” Onder-
wijsinstellingen roc Mondriaan, Lentiz
Onderwijsgroep en Albeda College verzor-
gen diverse opleidingen in het WHC onder
de overkoepelende naam MBO Westland.
 
Turnkey oplevering
Het toekomstbestendige pand van het
WHC bood roc Mondriaan carte blanche
met betrekking tot de inrichting van het
mechatronica-lokaal. “Belangrijk aan een
lokaal met technische leermiddelen is
dat deze middelen zo lang mogelijk mee
gaan.” Bijbehorende onderdelen die we-
gens intensief gebruik slijten en vervan-
gen dienen te worden, moeten jarenlang
blijvend verkrijgbaar zijn; een garantie die
Festo de onderwijsinstelling kan geven,
wat van de investering een weloverwogen
en goed doordachte keuze maakt.
“Daarbij kwam dat het lokaal één ‘look and
feel’ moet uitstralen.” Deze wens stond in
de tender waarmee de opdracht voor het
inrichten van het lokaal is toegekend. “Van
de drie partijen die wij hebben uitgeno-
digd, waren we van de 3D-schets van Festo
het meest onder de indruk. Festo heeft
als hoofdaannemer gefungeerd en het
lokaal turnkey opgeleverd, waardoor ze
konden voldoen aan de vraag naar één en
dezelfde uitstraling.” Naast het leveren van
meerdere lesopstellingen – trainingssyste-
men die worden gebruikt voor training in
pneumatiek, hydrauliek en elektrotechniek
– heeft Festo het meubilair en de overige
apparatuur geleverd en geïnstalleerd. “De
tafels, 3D-printers, een lasersnijder en alle
aansluitingen zijn door Festo verzorgd,
waardoor zij een grote rol hebben ge-
speeld in de inrichting van het lokaal. Een
groot voordeel hiervan is dat wij met maar
één partij te maken hebben. Dat versterkt
de samenwerking en efficiëntie.”
Dat is voor roc Mondriaan overigens niets
nieuws. “In Den Haag en Delft hebben we
al vaker gebruikgemaakt van de produc-
ten en diensten van Festo. Fantastisch
vinden wij dat docenten regelmatig
worden uitgenodigd op beurzen en voor
workshops. Soms geheel belangeloos de-
len de medewerkers van Festo een hoop
waardevolle kennis. Mede daardoor voelt
het als een samenwerking, in plaats van
een klant-leverancier-relatie.”
Succesvol eerste jaar
De eerste groep mechatronica-studen-
ten in Naaldwijk is in september 2017
van start gegaan. Zowel studenten als
docenten zijn lovend over de locatie en
inrichting, die perfect aansluiten op het
4C/ID model dat wordt gehanteerd. Dit
instructiemodel richt zich op het ontwer-
pen van leertaken, waarbij projecten in
opbouwende complexiteit worden aan-
geboden en waarbij de begeleiding juist
geleidelijk wordt afgebouwd. De versterk-
te samenwerking tussen het bedrijfsle-
ven en het onderwijs speelt daarbij een
belangrijke rol en werpt binnen dit model
zijn vruchten af.
Ook andere partijen zijn enthousiast over
het lokaal en de locatie in het algemeen.
Zo is branchevereniging Fedecom voorne-
mens evenementen te organiseren in het
WHC naar aanleiding van een bezoek aan
het innovatiecentrum. “Zo ontstaan er
mooie verbindingen die zowel het onder-
wijs als het bedrijfsleven goed doen.”
De opleiding in hartje Westland is dus na
korte tijd al succesvol te noemen. “We
merken een toestroom van bezoekers
en geïnteresseerden naar deze locatie.
Toegegeven, de opening door Koningin
Maxima heeft daarbij een handje gehol-
pen. Maar het gaat er om dat Westlandse
jongeren kennis kunnen maken met de
opleiding en vooral ook met de toekomst-
perspectieven die mechatronica met zich
meebrengt. Binnen gemeente Westland
en natuurlijk ook daarbuiten. Het is een
brede opleiding die niet alleen toe te
passen is in de tuinbouw, maar ook in
bijvoorbeeld de petrochemie en de indus-
triële sector.”
In september 2018 zijn twee nieuwe
groepen gestart. Het lokaal werd daarop
aangepast; er moest meer ruimte komen
tussen de theorieplekken en de leersyste-
men om geluidoverlast te voorkomen. De
indeling kan probleemloos worden veran-
derd door onder andere aansluitpunten
vanuit het plafond. “Die flexibiliteit wordt
vergroot doordat wij in Den Haag en
Delft ook gebruikmaken van apparatuur
van Festo. Zo kunnen wij tijdens pieken
gemakkelijk modulair materiaal uitwis-
selen.” Zo is niet alleen het World Horti
Center toekomstbestendig, maar ook de
opleiding mechatronica.
“Ondernemers
kunnen letterlijk de
lokalen binnen-
lopen en sparren
met studenten en
docenten.”
Gerard Meyer, roc Mondriaan
2.2018 trends in automation
22 –
23
ontstane fragmenten van de ooglens af-
gezogen. Tijdens deze ingreep wordt de
gewenste hoogte van de infusiedruk gere-
geld via piëzoventiel VEAB van Festo. Na
spoeling en verwijdering van de weefsel-
resten brengt de chirurg de nieuwe helde-
re kunstlens aan. De ultraprecieze drukre-
geling wordt ook gebruikt bij operaties in
het achterste gedeelte van het oog,
vitrectomie genaamd.
“Veiligheid heeft bij onze ontwikkelings-
doelstellingen de hoogste prioriteit. Bij
alle toegepaste componenten en syste-
men gaan wij in de ontwikkelingsfase tot
de grenzen van het haalbare om uiteinde-
lijk de certificeringen van organisaties zo-
als FDA te verkrijgen”, aldus Dipl.-Ing.
Paul Willi Coenen, directeur van BYTEC.
Om deze reden zijn ook voor iedere ven-
tielfunctie andere redundante ventielen
aanwezig.
De technische basis voor de meeste func-
ties wordt gevormd door een complete
pneumatische besturingsunit die bestaat
uit magneetventielen en piëzoventielen.
Deze unit zorgt voor de aandrijving van de
chirurgische instrumenten, de vacuümon-
dersteunde afzuiging en het transport van
vloeistoffen. Positieve eigenschappen van
de piëzoventielen: ze zijn licht, stil en heel
precies, hebben een geringe warmteont-
wikkeling en zijn vrijwel niet aan slijtage
onderhevig.
7500 sneden per minuut
“Hoe hoger de snijsnelheid, des te beter
en preciezer kan de chirurg met de cutter
in het achterste gedeelte van het oog wer-
ken”, aldus Coenen. “Daarom waren we
op zoek naar ventielen die deze hoge
Hoogste snijprecisie
Oogoperaties met behulp van ventieltechnologie
Staaroperaties gelden tegenwoordig als chirurgische routine-ingrepen.
Onder meer omdat door bedrijven zoals BYTEC medische apparatuur zoals
‘QUBE’ is ontwikkeld, die oogchirurgen ondersteuning biedt ten behoeve van
een precieze en foutloze behandeling. Piëzo-, proportionele en snelschakel-
ventielen maken de vereiste snelle sneden mogelijk.
D
e operatiesystemen ‘QUBE’
en ‘QUBE pro’ zijn de technische
assistenten bij uitstek voor oog-
chirurgen bij operaties tegen
grauwe staar (cataract) of aan het net-
vlies. Bij de inbedrijfstelling programme-
ren de BYTEC-servicespecialisten ieder
apparaat samen met de oogchirurgen,
waarbij rekening wordt gehouden met
hun individuele werkwijzen. Extra functies
kunnen via acht voetschakelaars worden
opgeroepen – inclusief veiligheidsfunc-
ties. Zo kunnen de chirurgen op comforta-
bele en eenvoudige wijze gebruikmaken
van de ultraprecieze snij- en afzuiginstru-
menten, die worden aangestuurd door
QUBE pro. Door de piëzotechnologie is
precieze regeling van de druk in het ope-
ratiesysteem zelf mogelijk. Snelschakel-
ventielen verhogen de snijsnelheid.
Licht, stil en precies
Bij een cataractoperatie wordt de vertroe-
belde lens met behulp van een ultrasone
operatietool verbrijzeld. Door een ultra-
precieze zuig-/spoelinrichting worden de
Technische assistentie bij uitstek voor oogchirurgen: ‘QUBE pro’ houdt
rekening met individuele werkwijzen, inclusief dual linear besturingspedaal.
snijsnelheden toestaan.” De snelschakel-
ventielen MHA2 van Festo bereiken in
QUBE pro snijsnelheden van max. 7500
sneden per minuut voor een precieze toe-
passing van de cutter, het snij-instrument
voor het verwijderen van weefsel.
Dipl.-Ing. Harald Pauls, de ontwikkelaar
van het oogoperatie-instrument QUBE pro
bij BYTEC: “Het opzoeken van de techni-
sche grenzen is alleen mogelijk, omdat wij
samen met onze partners nieuwe oplos-
singen zoeken.” Bij dit proces worden di-
verse specialisten betrokken, zoals art-
sen, fysici en chemici. “Bijzonder
belangrijk voor ons zijn echter de leveran-
ciers op het gebied van automatiserings-
techniek, die met een snelle reactietijd
samen met ons stapsgewijs en interactief
een product zoals QUBE pro tot volle ont-
wikkeling brengen”, aldus Pauls.
Overzicht door integratietechniek
Voor QUBE pro ontwikkelde Festo samen
met BYTEC een compact ventielstuurblok.
Daarbij is met behulp van de zogenaamde
integratietechniek een kanaalplaat ont-
wikkeld, die alle pneumatische koppelin-
gen beschermd en zonder slangen op-
neemt in de vorm van kanalen. Daarnaast
konden dankzij de integratietechniek di-
verse volumekamers en geluiddempers
als het ware worden ‘mee-geïntegreerd’.
Hiervoor zouden anders discrete speciale
componenten benodigd zijn. Hierdoor
heeft het stuurblok 50% minder inbouw-
ruimte nodig ten opzichte van een con-
ventionele oplossing, met een groot aan-
tal slangen voor iedere pneumatische
component. De kanaalplaat heeft een
centrale elektrische stekkerverbinding
voor alle magneetspoelen en sensorsig-
nalen.
Een ander voordeel: dankzij voorgemon-
teerde en goedgekeurde aansluitingen
kan een stuurblok snel in het OP-instru-
ment QUBE pro worden geïntegreerd. Het
stuurblok is compact, eenvoudig toegan-
kelijk en geluidsarm. “Daarbij heeft de sa-
menwerking met onze projectpartners van
Festo ontzettend geholpen. Zij reageer-
den snel met creatieve voorstellen op
onze ideeën en leverden hierdoor een be-
langrijke bijdrage aan de realisatie van
onze gemeenschappelijke doelstelling”,
aldus QUBE pro-ontwikkelaar Pauls van
BYTEC.
“De snelschakelventielen van Festo
maken de snijsnelheid mogelijk die
vereist is voor QUBE pro.”
Paul Willi Coenen, directeur van BYTEC
Ventielstuurblok in ‘QUBE pro’: 50% minder inbouwruimte
ten opzichte van een conventionele oplossing met een groot
aantal slangen voor iedere pneumatische component.
Compact: stuurblok met proportionele, piëzo- en snel-
schakelventielen op een kanalenplaat middels integratietechniek.
De video bij dit artikel is te vinden
op de LifeTech-blog
www.festo.blog/bytec
2.2018 trends in automation
24 –
25
Samenwerking in laboratoriumautomatisering
Klanten verder
helpen is waarde
toevoegen
Synchron levert maatwerk automatiseringsoplossingen voor
laboratoria. Derk Wilten en Niels Kruize vertellen over een
project dat ze in samenwerking met Festo realiseerden: een
DNA-extractiemachine. Hun eerste echte complete product.
Niels Kruize, Business Development bij Synchron (links) en
Bert Baas, Sales Engineer bij Festo (rechts)
D
erk Wilten is de directeur van
Synchron: “Voorheen leverden we
uitsluitend het concept van de
oplossing en lieten dat door een
partner bouwen. In de basis zijn wij een
softwarebedrijf. We zien de complexiteit
van systemen steeds verder toenemen.
Toen Niels bij ons kwam, vond hij dat we
dat bouwen van de oplossing ook veel be-
ter zelf konden doen. Hij had in Engeland
goede ervaringen met Festo en stelde
voor om hen bij het project te betrekken.”
Derk vertrouwde op het oordeel van Niels,
die in superlatieven vertelt over zijn erva-
ring met Festo in Engeland en voorstelde
om de oplossing volledig in eigen huis op
te bouwen met Festo componenten.
Verlengstuk
“Je moet niet zelf opnieuw het wiel uitvin-
den. Iedere keer iets nieuws bedenken
als oplossing, is vragen om fouten”, licht
Niels toe. “Festo is een grote partner met
wereldwijde componentenleveranciers,
maar ook service en support. Ze heb-
De DNA-extractiemachine
Het proces dat de machine uitvoert,
wordt gebruikt in de agro-industrie - bij
de plantenveredeling. Uit plantaardig
materiaal wordt DNA geëxtraheerd.
Hiervoor wordt als eerste het plant-
aardige materiaal vergruisd door
het te schudden met kleine metalen
bolletjes. Hierdoor ontstaat er een
moleculensoep. Om het DNA van het
overige materiaal in de soep te schei-
den, worden metalen microbolletjes
in de soep gebracht. Het DNA hecht
zich aan die microbolletjes, het overige
materiaal blijft los in de microtiterpla-
ten aanwezig. In verschillende stations
wordt vloeistof gespoten en afgezogen
tot er schoon DNA-materiaal resteert.
De microtiterplaten worden automa-
tisch op carriers geplaatst, die op
een carrousel langs de verschillende
stations worden geleid. Pipetteertips
worden automatisch gewisseld en de
metalen bolletjes ingevoerd. Een plaat
met 96 monsters doet er twintig minu-
ten over van begin tot eind, iedere 2,5
minuut volgt een nieuwe.
ben een deel van het denkwerk van ons
overgenomen. Wat heel prettig is, is dat
zij in veel verschillende markten werken.
Daardoor denken ze heel makkelijk out-
of-the-box. En dat is heel prettig geble-
ken.” Synchron levert wereldwijd en is
dus erg gecharmeerd van een partner die
net zo snel onderdelen in Duitsland als in
Singapore kan leveren. Derk was in eerste
instantie nog wel een beetje huiverig om
met zo’n grote organisatie in zee te gaan.
“In de praktijk is me dat 100% meegeval-
len. In de day-to-day-support werken ze
precies als Synchron. Ik zou zelfs durven
zeggen dat ze een verlengstuk van onze
organisatie zijn geworden. Het voelt heel
vanzelfsprekend, maar het is ook erg pret-
tig dat je samenwerkt met een partner die
gelooft in het project.”
Acht concepten
Om het verhaal van de ontwikkeling
van de machine uit de doeken te doen,
schuiven nog twee andere medewer-
kers aan, Jaouad Rahouani en Cristian
D’Alessandro. Jaouad is degene die het
hele concept uitwerkte. “In totaal hebben
we acht verschillende concepten uitge-
werkt en dit concept bleek het beste.”
Ook Jaouad had al ervaring met Festo en
CODESYS. In zijn opleiding heeft hij vier
jaar met Festo Didactic gewerkt. Dus toen
Niels voorstelde om de machine op te
bouwen met hun standaardcomponenten,
kon Jaouad daar prima mee uit de voeten.
“We hebben het simpelste concept
uiteindelijk uitgewerkt. Dit is serieel
opgebouwd en modulair in te richten.
De vertragingen in de schakelingen zijn
verwaarloosbaar kort.”
Cristian gaf feedback op het ontwerp van
Jaouad en onderzocht de haalbaarheid
van het uiteindelijke concept. “Daarbij
hebben we goed gekeken naar de liquid
handling en de duale koppen. We kregen
uitgebreide support van Festo, al in de
conceptfase. Veel zaken konden we bij
Festo uittesten met verschillende
functieblokken en de communicatie via
2018/2019 trends in automation
26 –
27
De carrousel en drie stations in lijn. Op de achtergrond
de laadstations met microtiterplaten.
het EtherCat-protocol. Het EASi3-team
met name heeft daarbij een groot verschil
gemaakt.”
Bert Baas, Sales Engineer bij Festo ziet
ook de meerwaarde van het EASi3
-team.
“Dennis van Beers, de directeur van Festo
Benelux , zag dat er een behoefte bij de
klanten was ontstaan voor een dergelijke
intensieve ondersteuning. Hij heeft zich
hard gemaakt voor de oprichting van
dit team. Zij hebben gedurende de hele
ontwikkeling van deze extractiemachine
klaargestaan voor ondersteuning. Zo
waren ze bijvoorbeeld van mening dat de
inzet van de nieuwe CPX-E unit hier een
echte meerwaarde zou kunnen bieden.
Ze hebben ervoor gezorgd dat deze al
voordat hij eigenlijk op de markt was, in
dit project is toegepast. De CPX-E is ont-
wikkeld als remote I/O-systeem of plc met
EtherCat master controller én motion con-
troller. Gecombineerd met de elektrische
aandrijvingen én besturingen van Festo is
hier dus echt sprake van een noviteit.”
Optimalisaties
Derk: “We stimuleren onze mensen om
niet alleen maar na te denken over de gro-
te lijnen, maar ook in het klein de verbe-
teringen en optimalisaties te zoeken. Een
robot wordt steeds meer een commodity.
De laboratoriumtoepassingen daarvoor
zitten tussen de consumenten- en de
industriële toepassingen. Er is in deze
branche geen sprake van 24/7 productie
en dat zie je terug in de componenten en
de opbouw van oplossingen. Maar Festo
is wel degelijk gericht op Industrie 4.0,
optimale beschikbaarheid, service en pre-
ventief onderhoud.” De extractiemachine
draait nu acht uur continu, maar kan ook
24 uur draaien. De capaciteit van deze ma-
chine is op dit moment al acht keer groter
dan wat er in de markt verkrijgbaar is.
Niels haakt hier direct op in. “De volgen-
de stap is dat we remote willen kunnen
monitoren. We kijken daarbij naar aug-
mented reality bijvoorbeeld met gebruik
van Google Glass. Daarmee is bij de
industriële automatisering ondertussen al
de nodige ervaring opgedaan en ook wij
zien daar de meerwaarde van. We hebben
hoge verwachtingen van pipetteerrobots
en high-throughput opslagsystemen. In
researchtoepassingen gebruikt bijna nog
niemand een serieel proces in laboratoria-
automatiseringen, we hebben eigenlijk
een heel kleine fabriek gemaakt. Laatst
had een klant een geweldige quote, die
zei letterlijk ‘dit is zo mooi en tegelijk zo
simpel, je begrijp niet waarom dit nog
niet eerder is bedacht’. En dat is eigenlijk
gelijk een bewijs van de ingeniositeit.”
Bert van Festo knikt: “Het is een perfect
voorbeeld van een combinatie van indus-
triële en laboratoriumautomatisering.”
En ook Cristian doet nog een duit in het
zakje: “Het concept is simpel, maar er zit
heel veel aandacht in de details.”
Grenzen opzoeken
Cristian: ”We hebben de hardware van de
machine opgedeeld in functies en iedere
functie zo efficiënt en simpel mogelijk in-
gericht. De kleine fabriek is voorzien van
seriële stations in plaats van parallelle.
Er is een constant bewegen en positio-
neren van platen, pipetteer- spoel- en
wasstations.” Jaouad is onder de indruk
van het feit dat de componenten ook echt
plug&play zijn. “We zoeken de grenzen
van de componenten op en tijdens de
samenwerking maken we elkaar beter.”
Niels is blij dat zijn vertrouwen in de
samenwerking terecht bleek. “Dat biedt
voor ons veel toegevoegde waarde. We
zien het dan ook wederzijds echt als een
partnerschap. Zonder steeds vragen en
facturen, maar gewoon met actie. Het is
voor beide partijen een nieuw project met
voor ons ook nog eens een nieuwe com-
municatietechniek. We leren van elkaar
en kijken naar de toekomst, naar wat de
volgende stap zou kunnen zijn.” Bert:
“We bespreken met Synchron de nieuwe
technologieën en sorteren voor op de
mogelijkheden die we daarmee hebben.”
Synchron had 6 maanden nodig om het
concept uit te werken en vervolgens is
de machine in 4 tot 6 weken opgebouwd.
Christian: “Tijdens de bouw ondervonden
we nul kritische fouten. De gezamenlijke
voorbereiding heeft daar echt belangrijk
veel aan bijgedragen!”
Het gehele proces kan via een app op een smartphone worden bestuurd. Achteraanzicht van een spoelstation
met elektrische lineaire robot.
2018/2019 trends in automation
28 –
29
De lange
weg van het
water
Zuiver drinkwater, vers uit de kraan, is voor
vele mensen in West-Europa een vanzelf-
sprekendheid. Maar voordat het zover is,
legt het water vaak een lange weg af. Een
van de pioniers van zoet water is het water-
bedrijf van de watervoorziening in Lan-
genau - een van de modernste in Europa. In
de installaties, die er al vele tientallen jaren
worden gebruikt, dragen Festo aandrijvin-
gen bij tot de stabiele processen.
Automatisering in een van de modernste waterleidingbedrijven in Europa
W
eiden, bossen, velden -
vruchtbare grond zover het
oog reikt. Op het eerste ge-
zicht lijkt Baden-Württem-
berg rijkelijk bedeeld door de natuur. Er is
voldoende water beschikbaar, maar niet al-
tijd daar waar het nodig is. In brede stuk-
ken land, zoals de Schwäbische Alb, is er
gebrek aan grondwater. De karstonder-
grond is de schuldige. Over een oppervlak-
te van ongeveer 40 bij 200 kilometer strekt
zich het grootste aaneengesloten karstge-
bied in Duitsland uit. Het ontstond 200 mil-
joen jaar geleden op de bodem van de Ju-
ra-zee, er vormde zich een gigantisch
kalksteenblok tot de huidige ondergrond.
Zure neerslag spoelde gedurende eeuwen
door het kalksteenmassief, vormde ontel-
bare scheuren, spleten en grotten waar
2018/2019 trends in automation
30 –
31
regenwater vandaag snel wegsijpelt, on-
dergronds wordt afgevoerd en niet meer
rechtstreeks als grondwater beschikbaar
is. Maar er zijn plaatsen waar het water
zich verzamelt en grote grondwaterbek-
kens vormt. Een van de grootste is de Do-
nauried bij Langenau plant in Langenau.
Tot 4500 liter water per seconde
Het waterverzamelgebied van de Donau-
ried ten noordoosten van Ulm heeft een
oppervlakte van 315 km2 en bevat onge-
veer een miljard kubieke meter grondwa-
ter. Het water laat zich in Donauried in
Württemberg relatief gemakkelijk winnen
in 204 bronnen vanaf een gemiddelde
diepte van acht meter. De daaropvolgen-
de behandeling vindt plaats in het water-
bedrijf Langenau, het hart van de plaatse-
lijke watervoorziening. Als één van de
grootste en modernste waterbedrijven in
Europa bereikt het drie miljoen mensen.
De intercommunale, opgericht in 1912,
was de eerste langeafstandswatervoor-
ziening in Duitsland. 250 steden en ge-
meenten zijn aangesloten en worden be-
leverd via een 775 kilometer pijp-
leidingennetwerk met een jaarlijks aan-
bod van ongeveer 95 miljoen kubieke me-
ter drinkwater. Dit komt overeen met on-
geveer 250.000 kubieke meter per dag en
op piekmomenten tot 4500 liter per se-
conde. Daarnaast wordt ook stromend
water uit de Donau gehaald en verwerkt.
Het drinkwater stroomt onder een druk
van maximaal 12 bar in de sterk vertakte
afgelegen watervoorziening met kabeldia-
meters tot 1,5 meter. Het ondergrondse
netwerk heeft aanzienlijk bijgedragen tot
de grootschalige industrialisatie van Ba-
den-Württemberg. In “Ländle” is bijna in
elke gemeente ten minste één kleine tot
middelgrote onderneming gevestigd. Wa-
ter is hier een duurzame succesfactor.
Zuiver en zacht
Zelfs als het grondwater ongeveer 12 jaar
nodig heeft voor zijn lange reis van de
Schwäbische Alb naar de Donauried en
zich daar al in een zeer zuivere staat be-
vindt, zet de watervoorziening in op een
grondige waterbehandeling. Grondwater-
filtratie en decarbonisatie-installaties zor-
gen voor een duurzame hoge waterkwali-
teit. Organische stoffen worden
verwijderd en te hoog calciumgehalte
wordt verminderd, omdat het grondwater
op zijn lange weg door de karstonder-
grond zwaar ophoopt met kalk en gemid-
deld 22 graden Duitse hardheid heeft bij
het opvangen. Decarbonisatiereactoren
verlagen de waterhardheid tot 12 graden
Duitse hardheid om ervoor te zorgen dat
te hoge kalkinhoud niet leidt tot onge-
wenste afzettingsprocessen in waterlei-
dingen, huishoudelijke apparaten en in-
dustriële installaties bij het verwarmen
van het water.
Zowel bij de decarbonisatie als bij de
grondwaterfiltratie zorgen een groot aan-
tal draai- en lineaire aandrijvingen van
Festo voor een hoge mate van betrouw-
baarheid. De watervoorziening hecht hier
veel belang aan, want de looptijd van de
installaties in Langenau gaat over meer-
dere decennia. Voor de waterbehandeling
zijn in de procesautomatisering duurlo-
pers met lange adem nodig. Pneumati-
sche producten van één enkele bron -
zoals schakelkasten, slangen en aandrij-
vingen met accessoires - bieden het blij-
vende voordeel van korte reactietijden en
vereenvoudigde bestelprocessen. Hetzelf-
de geldt voor toekomstige onderhouds-
werkzaamheden.
Kalkpellets als industrieel bijproduct
Tot 2016 werd de hardheidsgraad van het
grondwater verminderd door een slow-de-
carbonisatie-installatie (LEC).
“We plannen onze installaties
voor tientallen jaren. Betrouw-
baarheid speelt hierbij een
cruciale rol.”
Dipl.-Ing. Bernhard Röhrle, perswoordvoerder Intercommunale watervoorziening
Sindsdien heeft een nieuwe snelle decar-
bonisatie-installatie (SEC) de processen
versneld. Ook aan boord: automatise-
ringstechnologie van Festo. Voordeel van
de SEC, naast de verhoogde snelheid: ter-
wijl het LEC kalkslib met een restwaterge-
halte van ongeveer 50 procent afscheidt,
produceert de moderne SEC kalkpellets
met een watergehalte van slechts 2 pro-
cent. Naast de verhoogde efficiëntie van
de installatie, is de conversie ook het ge-
volg van de veranderde marktsituatie van
de kalkafnemende industrieën. Kalkslib
werd vroeger in grote hoeveelheden ge-
bruikt voor de papierproductie, maar door
de achteruitgang ervan in Duitsland daal-
de ook de vraag naar het natuurlijke pro-
duct. Kalkpellets daarentegen worden te-
genwoordig echter veel gebruikt, onder
meer in de glas-, dierenvoeding- en kunst-
stofindustrie. En dat loont: als de zeven
reactoren op volle snelheid draaien, pro-
duceren ze meer dan 10.000 ton kalk-
pellets per jaar.
Snel, zuiver, veilig - Draaiaandrijvingen DAPS
met stroomloze basispositie gaan automatisch
terug naar de uitgangstoestand in geval van een
storing.
Betrouwbaarheid in serie - Draaiaandrijvin-
gen DAPS bij de grondwatertoevoer van de
meerlagige filters.
2018/2019 trends in automation
32 –
33
In de 10 meter hoge reactor met een dia-
meter van 4 meter stijgt het harde grond-
water omhoog, wordt vervolgens behan-
deld met een base in de vorm van kalk-
water en verrijkt met kalkzaadkorrels.
Hierop zet zich de neergeslagen kalk van
het grondwater vast totdat de korrels zijn
gegroeid tot pelletgrootte en door hun ge-
wicht zinken en afgezogen kunnen wor-
den. Het zachte water stijgt naar boven en
stroomt weg. Voor het regelen van de in-
en uitstroom zijn kleppen verantwoorde-
lijk, die voorzien zijn van pneumatische
DAPS-draaiaandrijvingen van Festo. Be-
trouwbaarheid staat ook voorop bij deze
moderne SEC-technologie.
Filterreiniging voor zuiver drinkwater
De grondwaterfiltratie met moderne
meerlagige filters is een investering in de
toekomst van de watervoorziening. Sinds
2014 worden solide zandlagen en actieve
koollagen gebruikt om organische stoffen
te verwijderen. Zeven filterbekkens zor-
gen met hun twee meter dikke filtersub-
straat, verspreid over telkens 50 vierkante
meter oppervlakte, voor zuiver drinkbaar
water, vrij van sediment- en zwevende
stoffen. Van tijd tot tijd moeten de filter-
bekkens echter worden gereinigd van
vuildeeltjes. Dit gebeurt door terugspoe-
len met vers water en lucht. Hiertoe slui-
ten in totaal tien nauwe pneumatische af-
sluiters snel en veilig de grond-
watertoevoer via DAPS-draaiaandrijving
van Festo met positioner. De uitgeloogde
sedimenten worden verwijderd door mid-
del van een slib-waterafscheider. De slib-
waterklep stuurt een geregelde lineaire
aandrijving van de DFPI van Festo.
In totaal zorgen 77 draai- en gestuurde li-
neaire aandrijvingen van Festo voor be-
trouwbare processen. Het voordeel van
pneumatiek: in geval van een storing, zo-
als een stroomuitval, keren de kleppen,
die uitgerust zijn met DAPS en DFPI, auto-
matisch terug naar hun oorspronkelijke
toestand dankzij de stroomloze basispo-
sitie. Het filterproces kan worden hervat
en er komt geen met sediment beladen
water in het toevoersysteem. De decen-
trale Festo-schakelkasten met
trends in automation: Wat was voor u speciaal bij dit project?
Tobias Brucker: Enerzijds de samenwerking met één van de
baanbrekende waterbedrijven van Baden-Württemberg. Ander-
zijds de opdracht een waterbedrijf dat dusver overwegend elek-
trische aandrijvingen gebruikte, te overtuigen om pneumatiek in
te zetten.
Hoe kon u het Langenau waterbedrijf overtuigen pneumatische
aandrijvingen te gebruiken?
Brucker: Mijn collega’s en ik hebben de verantwoordelijken van
het Langenau waterbedrijf begeleid bij bezoeken aan referen-
tie-installaties. Er kwamen ook tests met onze aandrijvingen op
armaturentestbanken aan te pas. Zo konden we onze contact-
personen de voordelen van pneumatische besturingstechnolo-
gie in de waterindustrie laten zien, zoals de hoge betrouwbaar-
heid en werksnelheid.
Wat was volgens u het belangrijkste argument waarom het wa-
tervoorzieningsbedrijf voor Festo gekozen heeft?
Brucker: Er waren zeker verschillende argumenten: duurzaam-
heid, service, betrouwbaarheid, innovatie, producten en dien-
sten uit één bron. Naar mijn mening was een doorslaggevend
aspect ook dat de watervoorzieningssystemen zijn ontworpen
voor meerdere decennia van exploitatie en dat Festo een lang-
durige servicepartner is dankzij de stabiliteit van het bedrijf.
Tobias Brucker,
Verkoop Procesautomatisering,
Festo Duitsland
Interview
De snelle decarbonisatie-installatie onttrekt 10 graden Duitse hardheid
aan het grondwater en neemt dus een hele ‘hap’.
CPX / VTSA ventieleilanden, die direct op
de meerlagige filterbekkens zijn gemon-
teerd, zorgen voor een hoge mate van vei-
ligheid. De schakelkasten sturen alle
pneumatische armaturen en integreren
bijkomende sensoren voor het meten van
signalen en eindschakelaars. Vooral afge-
stemd op de functies van filters en reacto-
ren, is het concept van de ventieleilanden
een even flexibele en veilige oplossing
voor de hoge technische eisen van het
Langenau waterbedrijf.
Automatisering op zijn best
Het volledige installatielandschap van het
Langenau waterbedrijf beschikt over een
hoge automatiseringsgraad. Twee mede-
werkers kunnen in de centrale controleka-
mer alle systemen bewaken en besturen,
van de winning van water tot een totaal
van 400.000 kubieke meter waterreser-
voirs. Tot 5000 pompen, afsluiters en faci-
liteiten van de gehele productie, behan-
deling en distributie van drinkwater
leveren ongeveer 3500 meetwaarden. Met
zijn ongeveer 300 automatiseringsappa-
raten is het besturingssysteem één van de
grootste en modernste besturingssyste-
men van Duitse waterbedrijven.
www.festo.com/processautomation
www.festo.com/daps
www.festo.com/dfpi
www.festo.com/cpx
Ondergrondse schatkamer: het drinkwater
wordt verzameld in grote opslagtanks.
Het kan ook met
ietsje minder
In iedere stap van het productieproces bij Ben & Jerry’s in Hellendoorn – een
ijsproducent met een missie - wordt perslucht gebruikt. Een aandrijfmedium
waarvan steeds meer het besef groeit dat ook lucht geld kost. En een
aandrijfmedium waarbij (nog) niet vaak gestuurd wordt op optimalisatie.
Festo heeft een digitale module samengesteld die op ieder punt in de lijn
aangesloten kan worden, de data verzamelt en voorbereidt voor de cloud,
waarna die data via een webbased dashboard beschikbaar zijn voor analyses.
Ben & Jerry’s optimaliseert persluchtverbruik
V
oordat je het pand van Ben
& Jerry’s betreedt, wordt al
duidelijk dat veiligheid hier
op nummer één staat van de
prioriteitenlijst. Zelfs voor het betreden
van de ontvangstruimte mag je geen
traptrede bestijgen zonder de leuning
vast te houden. Maar Ben & Jerry’s zou
Ben & Jerry’s niet zijn als ze niet met
nog veel meer onderwerpen op een
doordachte manier omgaan. Zoals ze het
zelf verwoorden, met één doel: het best
mogelijke ijs maken. Onderdeel van de
missie: een duurzame bedrijfsvoering.
En daarbij hoort efficiënt omgaan met de
beschikbare middelen.
Niet verwonderlijk dus dat alles in de
productie gemonitord, gemeten en
geanalyseerd wordt. Alleen die perslucht,
dat was nog een puntje van aandacht.
Die kon nog wel wat efficiënter worden
ingezet. Dus toen Koen Leeflang van Festo
hen benaderde met de mededeling dat hij
de ideale oplossing had, gingen de oren
op steeltjes. Koen bracht een module die
je aansluit op een willekeurig punt in de
productie waar perslucht wordt gebruikt.
En dat zijn er nogal wat in dit proces. Van
de uitkloppers in de pre-mixers tot aan
de verpakkingsmachines, perslucht is
hier een belangrijk bedrijfsmiddel. Ben
& Jerry’s’ André Senkeldam, technisch
2018/2019 trends in automation
34 –
35
specialist, en Martijn Schavemaker, utility
engineer, vertellen samen met Festo’s
Koen Leeflang over de module die op de
Festo-stand tijdens de WoTS uitgebreid
werd getoond.
“De algemene gedachte bij perslucht
was - ook hier- altijd dat je gewoon de
beschikbare systeemdruk gebruikt. Zo
weet je in ieder geval zeker dat je de actie
krijgt die je nodig hebt.” Schavemaker
geeft een voorbeeld. “Bij het ontnesten
van de bekertjes werken we met acht
grippers op een rij. Die worden met
6,4 bar, dus de volledige systeemdruk,
gestuurd. Maar hetzelfde resultaat
krijgen we waarschijnlijk ook heel goed
voor elkaar met een druk van 5,4 bar,
of zelfs nog minder. Feit is dat we
het nu nog gewoon niet
weten. En met
de
module die we nu van Festo krijgen,
kunnen we het meten en inzichtelijk
maken.” Koen Leeflang van Festo vult
aan: “In het dashboard zie je dan heel
simpel welke besparing je realiseert met
de ingestelde druk.”
André Senkeldam vertelt dat de optimale
druk waarschijnlijk heel wisselend is.
De karakteristiek van de verschillende
generatoren geeft bij iedere generator
een andere optimale curve. “We gaan
beginnen met de metingen van de huidige
situatie. Die gebruiken we als nulmeting.
Daarna gaan we er een reduceer tussen
zetten en weer meten. Zo kunnen we in
de grafieken zien
wanneer we de optimale druk te pakken
hebben. We doen dat batchgewijs.
Maar behalve de optimale druk zien
we bijvoorbeeld ook de drukval na het
afschakelen van het ventiel. Zo stel je
gelijk vast of er lekkage is.” Leeflang laat
het dashboard zien: “Zowel in getallen als
in grafieken zien we de geleverde druk en
flow, het verbruik en de besparing.”
De gehele persluchtvoorziening bij
Ben & Jerry’s is gestandaardiseerd op
Festo. De collega’s van Leeflang hebben
voor Ben & Jerry’s een digitale module
samengesteld die is opgebouwd uit een
Op weg naar de paklijn.
flow- en drukmeter en de benodigde
intelligentie: Een energie-efficiëntie-
module MSE6 E2M is gekoppeld met
een CPX-IoT gateway. De module
communiceert via ethernet, maar kan ook
met profibus of profinet communicatie
worden uitgerust. De CPX verzamelt de
data en bereidt deze voor, zodat via de
IoT-module de juiste interpretatie naar de
cloud wordt gestuurd. De kast is volledig
in rvs uitgevoerd om ook in de meest
uitdagende omgevingen gebruikt te
kunnen worden.
“We zijn continu bezig met het
uitbreiden van onze lijnen en we willen
slim kijken naar efficiëntie en naar
energieverbruik.
2018/2019 trends in automation
36 –
37
Een kijkje in de kast. Rechts de MSE6 E2M, bovenin de CPX.
De data wordt hier verzameld en naar de cloud verstuurd.
We laten daarbij duidelijk de leidende
rol bij Festo als het gaat om perslucht.
Het proces moet vooral zo eenvoudig
mogelijk worden ingericht”, zegt
Schavemaker. “Deze monitoring tools
bieden daarbij een grote meerwaarde. We
zien direct waar de winst zit en hoe groot
die winst kan zijn.”
Niet alleen het verbruik van perslucht
is een punt van aandacht bij Ben &
Jerry’s, maar ook de persluchtkwaliteit.
Senkeldam: “De perslucht wordt ook
in het product zelf gemengd. Ook dat
aspect neemt Festo voor zijn rekening.
Daarbij doen we ook metingen op
microbiologie. We hebben daarvoor ook
input geleverd aan het platform Safe
Food Factory. Binnen een werkgroep
van dat platform is een
rapport opgesteld waarbij alle aspecten
van hygiënische perslucht, van opwekking
tot eindverbruik, worden behandeld. In
dat rapport zijn metingen van onze lijnen
gebruikt.”
Koen Leeflang is blij met klanten zoals
Ben & Jerry’s. “Het zou wel heel mooi
zijn als iedereen op deze manier met het
verbruik van zijn middelen om zou gaan.
Je ziet hier echt dat ze met zorg willen
produceren om de kwaliteit van hun
producten zo hoog mogelijk te krijgen.
We hebben hier in de loop der jaren al
veel optimalisaties voorgesteld en die
worden eigenlijk ook altijd overgenomen,
want, zoals inmiddels veel partijen zich
langzaamaan gaan realiseren: lucht is een
dure energiedrager waar vaak (nog) veel te
veel van verloren gaat in het proces.”
Sendot ontwerpt
eigen robots met
elektrische assen
Voor automatische sensorproductie én monsteranalyse
Sensoren hebben de toekomst en dát merkt Sendot uit Bunnik maar al
te goed. Het bedrijf produceert namelijk optische en opto-chemische
sensoren en groeit jaarlijks gestaag. Tijd dus om het productieproces
van de sensoren te automatiseren. Met voldoende eigen kennis en cre-
ativiteit in huis ontwikkelde het bedrijf met behulp van Festo elektri-
sche EGC assen haar eigen systeem, een X-Y-Z robot, in eerste instan-
tie voor Groen Agro Control in Delfgauw voor de automatische analyse
van monsters. Dat systeem beviel dermate goed dat er nog twee ge-
bouwd moesten worden, maar dat nu ook toegepast gaat worden voor
het automatiseren van de productie van de sensordots van Sendot.
Inmiddels in de nog verder ontwikkelde derde generatie-uitvoering.
2018/2019 trends in automation
38 –
39
H
eel simpel gezegd bestaan de
sensoren van Sendot uit een
drager waarop een bepaalde
lichtgevoelige coating is aange-
bracht. “Een likje verf”, noemt Arie Draaij-
er – CTO en business manager bij Sendot
het lachend. Dit staafje met coating dat
wordt uitgelezen met een lichtbron,
optica en elektronica – wordt in een
monster gebracht waarna de sensor op
basis van de verkleuring van de coating
een conclusie trekt over de aanwezigheid
van bijvoorbeeld zuurstof, de zuurtegraad
of temperatuur, dat zijn de drie sensoren
die Sendot momenteel in het pakket
heeft. In de toekomst wil Sendot dezelfde
typen sensoren ontwikkelen voor andere
stoffen.
“Sensoren worden deels ingezet in labo-
ratoria waar zij enkelvoudige monsters
of juist monsters in grote hoeveelheden
in microtiterplaten beoordelen”, geeft
Arie Draaijer aan. De zuurstof en pH
sensoren van Sendot zijn echter als eerste
geïntroduceerd in de agrarische markt.
“In de toekomst gaan we meer en meer
naar sensoren die bijvoorbeeld tuinders
plaatsen om snel te kunnen zien hoe het
met hun gewassen is gesteld. Op basis
hiervan kan hij gefundeerde beslissin-
gen nemen ten aanzien van beregening,
toedienen van nutriënten, enzovoorts. Dat
moeten sensoren zijn die robuust zijn en
makkelijk te installeren. De opto-chemi-
sche sensoren van Sendot zijn daarvoor
uitermate geschikt.”
Automatiseren
Kortom: het gaat góed in de sensorenwe-
reld en dat betekent dat Sendot serieus
ging nadenken over het automatiseren
van het productieproces.
Tegelijkertijd was Groen Agro Control toe
aan nieuwe systemen voor het geautoma-
tiseerd analyseren van monsters. Omdat
beide bedrijven onder dezelfde paraplu
van Delft Research Group vallen, lag een
directe samenwerking voor de hand.
Omdat er voldoende kennis en creativiteit
– maar ook een automatiseringsteam– in
eigen huis beschikbaar was, ontwikkelde
Sendot in eerste instantie voor Groen
Agro Control een X-Y-Z systeem om sen-
sormetingen mee uit te voeren. Dit eerste
systeem bestaat uit mechanisch gekop-
pelde EGSC-assen voor de X-Y beweging
en een EGSL-as die de Z-beweging voor
zijn rekening neemt. Dit systeem – eigen-
lijk een robot – beviel dermate goed, dat
al snel werd besloten een tweede sys-
teem als back-up te bouwen. Klanten van
Groen Agro Control verwachten namelijk
een zeer korte levertijd en hebben geen
tijd om te wachten omdat er eventueel
een productiemachine in storing staat.
De tweede versie was praktisch hetzelf-
de, maar werd wat zwaarder uitgevoerd.
Onder meer met de inzet van ELGR-as-
sen voor de X-Y beweging en een EPCO
als Z-as. Bovendien zijn verschillende
verbeteringen doorgevoerd op basis van
ervaring met het eerste systeem.
Daarna volgde in 2018 de vraag voor
het ontwikkelen van een systeem voor
fosfaatmetingen. “Een hele uitdaging”,
aldus Arie Draaijer. Hierbij moeten met
één sensor-unit verschillende processen
worden gerealiseerd. Ten eerste moeten
chemicaliën worden gedoseerd, deze
moeten worden gemengd met het mon-
ster en vervolgens moet de uiteindelijke
monstername op een heel specifiek
“De eerste robot beviel
zo goed, dat er een twee-
de moest komen. En
daarna een derde.”
Arie Draaijer, Sendot
De H-gantry zorgt voor een hogere
dynamica en kortere doorlooptijd.
dit geautomatiseerde systeem precies
hetzelfde zijn als de referentiewaarden. In
het systeem werken vier koppen gelijk-
tijdig. Eén van de verbeteringen die in
dit systeem is doorgevoerd, is de plaats
van de spectrometer. Voorheen werd het
monster via een slangetje van enkele tien-
tallen centimeters getransporteerd naar
de spectrometer die buiten het systeem
stond opgesteld. Dit duurde ongeveer
2 minuten. In het nieuwe systeem is de
spectrometer direct boven de Z-as gemon-
teerd en bevindt zich hiermee in de direc-
te nabijheid van het monsternamepunt.
Hiermee is de transporttijd gereduceerd
tot ongeveer 20 seconden, wat een aan-
zienlijke tijdsbesparing oplevert.
Systemen
Arie Draaijer is zeer te spreken over de
samenwerking met Festo. “Op dit moment
ontwikkelen we de systemen het liefst in
eigen huis. Wij hebben de kennis van de
sensoren en vooral van de processen die
horen bij het nemen en analyseren van
monsters. Bovendien hebben wij én heeft
Groen Agro Control een eigen automati-
seringssysteem dat is afgestemd op onze
specifieke behoeften en we graag blijven
gebruiken.
Festo heeft echter meer verstand van de
componenten die we nodig hebben om de
systemen de vereiste sterkte, stijfheid en
dynamische eigenschappen te geven. Zo-
danig dat onze massa’s met de gewenste
snelheid en dynamiek kunnen bewegen.
En daarin denken zij bovendien optimaal
mee. Zo is er alle ondersteuning gegeven
bij het selecteren van de componenten én
de nodige hulp verleend bij enkele auto-
matiseringsvraagstukken. We zullen in de
toekomst dan ook nog vaak contact heb-
ben voor de ontwikkeling van weer nieu-
we systemen. In Bunnik zijn we bijvoor-
beeld bezig met een vierde systeem, het
systeem voor de automatische productie
van sensorcoatings. Dit systeem moet
flexibel zijn en een pH coating aan kunnen
brengen op een roestvaststalen drager,
maar ook in microtiter platen. Daarnaast
ook de kwaliteit van de coatings kunnen
bepalen door ze te meten met diezelfde
robot. Een nieuw systeem, nieuwe uitda-
gingen, waarbij we de producten, kennis
en ervaring in de automatiseringstechniek
goed kunnen gebruiken.”
moment in de tijd plaatsvinden. Alle tech-
nische componenten die hiervoor nodig
zijn, zitten in dat ene product. Daarna
moet dit monster nog worden geanaly-
seerd via een absorptie-spectrometer die
zich direct bovenop de Z-as bevindt. Die
absorptie-spectrometer is door Sendot
zelf gebouwd vanuit de al bestaande
optische sensoren van Sendot.
Optimalisatie
Op basis van de ervaring die met de
eerdere systemen is opgedaan én met
behulp van de kennis van Festo, zijn er
ook in het derde systeem weer diverse
verbeteringen doorgevoerd. Zo zijn voor
dit systeem geen losse assen gebruikt,
maar is gekozen voor de zogenaamde
H-gantry . Bij dit systeem zijn de aandrij-
vingen verbonden met de vaste wereld
en bewegen dus niet mee met de kop
die de doseer-, pipetteer- en monster-
nameprocessen uitvoert. Dit resulteert
in een hogere dynamica en hiermee de
mogelijkheid tot analyses met een kortere
doorlooptijd.
Op dit moment wordt deze H-gantry
getest in Delfgauw om de metingen te
valideren. Daarbij wordt gekeken of
de uitkomsten van de metingen met
De spectrometer is direct
boven de Z-as geplaatst.
2018/2019 trends in automation
40 –
41
C
omponenten die in een cleanroom
omgeving worden toegepast,
moeten aan strenge eisen vol-
doen. Eén daarvan is de maximale
hoeveelheid deeltjes die zij mogen afge-
ven in deze ruimte. Deze deeltjes komen
vrij wanneer onderdelen bewegen, elkaar
daarbij raken en er een vorm van slijtage
optreedt. Ook drukfluctuaties in gasstro-
men kunnen vaste onderdelen zodanig
beïnvloeden dat er – zeer kleine – deeltjes
losraken.
Voor ontwerpers van systemen is het van
belang om een inschatting te kunnen ma-
ken van het soort deeltjes dat vrijkomt, de
grootte van deze deeltjes en uiteraard het
Nieuwe testmethode
meet deeltjes van
cleanroom producten
In het belang van de semi-conductorindustrie
De aankomende generatie machines die halfgeleiders
(chips) produceert, heeft te maken met producten waarbij
de afstanden tussen de verschillende elementen extreem
klein zijn geworden. Zo klein, dat vuildeeltjes van 0,02 µm in
de directe nabijheid van het productieproces al problemen
kunnen opleveren. Festo ontdekte dat de huidige norme-
ring om het aantal stofdeeltjes vast te stellen, dat vrijkomt
tijdens bijvoorbeeld het schakelen van ventielen, niet meer
voldoet. Daarom ontwikkelde dit bedrijf een nieuwe testme-
thode die rekening houdt met de dynamische praktijkom-
standigheden. Het concept is gepresenteerd op de Semicon
West 2018 en zal worden opgenomen in de Semi-norm F70
die naar verwachting eind 2018 van kracht wordt.
aantal. Ook de locatie waar deze deeltjes
worden gegenereerd (de bron) is van
belang. Met deze gegevens kunnen zij de
juiste maatregelen nemen om te voor-
komen dat deze deeltjes het (productie)
proces verstoren. Bijvoorbeeld door in
het ontwerp op de juiste plaats een filter
of afzuiging met de juiste capaciteit op te
nemen.
Beperkingen huidige normering
Voor de bepaling van het aantal deel-
tjes dat vrijkomt bij het genereren van
perslucht werd voorheen de test uit de
SEMI F70 norm gebruikt. In deze test
ontstaat door het openen van het ventiel
een constante luchtstroom waarbij het
aantal deeltjes in de luchtstroom ná het
ventiel wordt gemeten. Omdat direct na
het opstarten van de luchtstroom altijd
meer deeltjes aanwezig zijn als gevolg
van vuil dat zich nog in het systeem
bevindt, worden de eerste waarden pas
genoteerd wanneer een bepaald even-
wicht is ontstaan en het aantal deeltjes
per minuut relatief constant is. Hiervoor
wordt het ventiel gedurende de voorfase
open gehouden en ook tijdens de metin-
gen niet meer geschakeld.
Wetende dat deeltjes vooral vrijkomen
bij het schakelen van het ventiel én door
drukfluctuaties (geen constante, maar
juiste een dynamische luchtstroom),
betekent dat bij deze methode van testen
de waarden bijna altijd (zeer) positief
zullen zijn. Er zijn immers geen factoren
waardoor deeltjes makkelijk losbreken.
Hierdoor lijkt het alsof een specifieke
component geschikt is voor toepassing in
een cleanroom, terwijl dat in de praktijk
niet altijd zo zal uitpakken.
Nieuwe tijden...
In vroeger tijden was dit minder drama-
tisch, omdat de allerkleinste vuildeel-
tjes de toenmalige processen niet zo
sterk beïnvloedden. Er waren in die tijd
eenvoudig geen mogelijkheden om deze
hoge resoluties te produceren en er was
dus ook geen noodzaak. Met de steeds
verdergaande miniaturisering van onder
meer halfgeleiders, stijgen echter ook de
eisen met betrekking tot het aantal en
de grootte van de deeltjes die aanwezig
mogen zijn. Ook deeltjes die bijvoorbeeld
kleiner zijn dan 3 µm vormen binnenkort
een bedreiging voor de opbrengst (yield)
van het specifieke proces. Om betrouw-
baar te kunnen meten waar en in welke
mate deeltjes worden gegenereerd in
het proces, was het dus noodzakelijk de
meetmethode te herzien.
Als leverancier van speciale ventielen
voor toepassing in de semi-conductor
industrie, ontdekte Festo de hiaten in de
huidige norm en startte met de ontwik-
keling van een nieuwe methode in nauwe
samenwerking met haar klanten. Weten-
schapper en founding father van de nieu-
we methode Max van den Berg: “Wanneer
engineers van productiemachines niet
kunnen rekenen met de juiste waar-
den ten aanzien van het genereren van
vuildeeltjes, zullen zij rekening moeten
houden met een bijzonder dure machine
die niet in staat is de gewenste output te
produceren (voldoende wafers in de juiste
kwaliteit). Ondanks alle veelbelovende
metingen die voorafgaand aan de inzet
van de componenten zijn gedaan.”
...nieuwe methode
Met het vaststellen van de belangrijkste
problemen in de oude meetmethode is
het niet moeilijk te raden welke veran-
deringen zijn doorgevoerd in de nieuwe
methode. Ten eerste wordt er dynamisch
getest met fluctuaties in de druk die
overeenkomen met de praktijk én wordt
er gedurende het testen geschakeld met
de ventielen.
Max van den Berg: “Door deze metingen
beschikken constructeurs over data die
aangeven hoeveel deeltjes per schakeling
onder specifieke omstandigheden (druk,
flow) vrijkomen. Hiermee kunnen zij
rekenen. Een dubbel aantal schakelingen
levert twee keer zoveel deeltjes op. Meer
drukfluctuaties dan standaard in de test
zijn toegepast, betekent ook de verme-
nigvuldiging van het gemeten aantal met
een bepaalde factor. Enzovoorts. Op deze
manier weten zij voor ieder productiepro-
ces het totale aantal deeltjes dat vrijkomt
en kunnen zij hun gastoevoersysteem
(gas delivery systeem) of pneumatische
systemen zodanig inrichten, dat deze
deeltjes op een effectieve manier kunnen
worden afgevoerd. Een betrouwbaarder
productieproces is het gevolg.”
Reactie van de markt
Na vele testen in de eigen cleanroom van
Festo heeft Max van den Berg wijzigingen
in de meetmethode voorgesteld in een
aangepaste norm. Dit voorstel is inmid-
dels met algemene stemmen aanvaard
en wordt op het moment van schrijven
bijgewerkt. Naar verwachting zal aan
het eind 2018 een laatste stemronde
volgen. Max van den Berg: “Het voorstel
voor de nieuwe norm is onder andere
gepresenteerd op de Semicon West 2018
en hier ook zeer positief ontvangen. De
markt beseft dat deze nieuwe methode
extra mogelijkheden en ruimte geeft, die
chipindustrie nodig heeft om de nieuwe
generatie chips te kunnen produceren. De
wet van Moore regeert immers nog steeds
en validatie van cleanroom componenten
is daarvoor van groot belang…”
‘Schakelend’ spoelen
Veel pneumatische systemen worden
voorafgaand aan gebruik gespoeld
om ervoor te zorgen dat al het vuil dat
zich tijdens stilstand heeft verzameld,
weg wordt geblazen. Hiervoor wordt
over het algemeen een statische
flow gebruikt en alle componenten
zoveel mogelijk open gezet. Een
ogenschijnlijk logische aanpak.
Tijdens de testen bleek echter
dat het schakelen van ventielen
tíjdens het flushen bijna een
half uur lang een relatief hoog
niveau aan vervuiling genereerde.
Daarna zakte deze waarde tot een
constant niveau, wat uiteindelijk de
‘echte’ waarde ten aanzien van de
vuildeeltjes die gedurende gebruik
worden gegenereerd weergeeft.
Max van den Berg: “Deze metingen
geven aan dat het spoelen van een
systeem dus eveneens niet statisch,
maar dynamisch moet gebeuren.
Een spuitpistool aansluiten? Niet
alleen een tijdje ‘doorblazen’, maar
gedurende langere tijd blijven
bedienen zodat door de fluctuaties in
de druk álle vuildeeltjes wegspoelen.
Dit ‘schakelend’ spoelen willen we in
de toekomst verder onderzoeken in
samenwerking met het natuurkundig
‘Suny Polytechnic Institute’ in de
Verenigde Staten.”
2018/2019 trends in automation
42 –
43
Het bionische klaslokaal
Duitsland // Visvin, kameleongrijper, olifantenslurf en nog veel meer – het interac-
tieve onderwijsconcept Bionics4Education brengt de verscheidenheid van de bioni-
ca in het klaslokaal. Met behulp van een praktisch, educatief bouwpakket en digitale
leeromgeving bouwen scholieren van 14 tot 18 jaar zo hun eigen bionische dierenro-
bots. Het educatieve bouwpakket ‘Bionics Kit’ bevat alle componenten voor het ont-
wikkelen van fascinerende bionische bewegingsmodellen.
De kit bestaat uit servomotoren, elektronische onderdelen en kunststof elementen,
zoals bijvoorbeeld de driedimensionale Fin Ray structuren. Gecombineerd met mate-
riaal voor dagelijks gebruik in de school kunnen zo totaal individuele modelvarian-
ten worden gecreëerd. Online kunnen leerlingen via www.bionics4education.com
gratis ondersteuning vinden. Daartoe behoren, naast nuttige tips voor de praktische
uitvoering op school en thuis, ook educatieve video‘s, softwarecodes en CAD-gege-
vens voor het printen van onderdelen op de 3D-printer. De interdisciplinaire leerin-
houd is bijzonder goed geschikt voor gebruik bij de vakken biologie, natuurkunde,
techniek en informatica, maar ook op projectdagen.
www.festo.com/bionics4education
Met Bionics4Education kan de verscheidenheid aan
thema‘s van de bionica nu ook in het klaslokaal wor-
den ervaren.
Spanje // Het Spaanse bedrijf Giró is de uitvinder van de wereldwijd gebruikte fruit-
netjes. Het bedrijf, dat bekend staat om zijn innovatieve automatiseringsoplossingen op
verpakkingsgebied, heeft nu de dynamische weegmachine Exact 100 ontwikkeld die kan
wegen tot 100 wegingen per minuut, op 10 g nauwkeurig. Een hoogtepunt van de con-
structie zijn de adaptieve grijpervingers DHAS van Festo. Zij waarborgen dat het fruit,
vóór het verpakt wordt, snel en precies kan worden afgewogen. De bionische grijpervin-
gers werden hiertoe op de uiteinden van in totaal acht trillingskanalen in V-vorm van een
statisch aanvoersysteem aangebracht. Ze zorgen ervoor dat het passende aantal stuks
fruit in de betreffende weegschaal valt.
Door de innovatieve automatiseringsoplossing haalt de constructie 100 weegprocessen
per minuut. De grijpvingers passen zich voorzichtig en flexibel aan uiteenlopende vormen
aan, dankzij het op vinstralen van vissen geïnspireerde Fin Ray Effect®. Aan de basis van
de Fin Ray®
staan twee flexibele banden, die als een driehoek in de punt samenkomen.
Op regelmatige afstand zijn tussenverbindingen aangebracht die via filmscharnieren met
de banden verbonden zijn. Door deze flexibele maar stevige koppeling van de onderde-
len kunnen de grijpvingers zich aan de vorm van een object aanpassen. Zo blijven – zoals
hier bij de Spaanse fruit- en groenteverpakkingsspecialist Giró – de sinaasappels ook bij
hoge processnelheden onbeschadigd.
Vitamine DHAS
Compact
Festo Partnership Network
Geautoriseerde dealers
Biesheuvel/Brammer Groep
Science Park 5047
5657 EN Son en Breugel
tel. (0800) 14 77
www.biesheuveltechniek.nl
De Bruin Techniek
Kapitein Nemostraat 33
5015 AL Tilburg
tel. (013) 532 62 00
www.debruintechniek.com
Duursma Industrietechniek
Wilmersdorf 20
7327 AC Apeldoorn
tel. (055) 538 47 47
www.duursma.nl
Eriks
Sevillaweg 75
3047 AL Rotterdam
tel. (010) 245 5000
www.eriks.nl
Digitalisering
HoloLens, mobiele communicatie, 3D-print of databril – wat
meer dan 30 jaar geleden in de kaskraker ‘Back to the Future’
nog tot de verbeelding sprak, is vandaag realiteit. Digitali-
sering maakt dit alles mogelijk. Industrie 4.0 automatiseert
digitalisering in de moderne werkomgeving en brengt ma-
chine- en installatiebouw naar nieuwe hoogten. Welk pad
neemt de sector om het meeste uit digitalisering te halen?
Meer dan 100 vestigingen door heel Nederland.
Kijk online voor een dealer in de buurt: www.festo.nl/dealers
Productupdates,
installatiefilmpjes,
artikelen en nog veel meer!
Volg ons en ontvang
updates wanneer het u
uitkomt!
COLOFON
trends in automation
2018/2019
Uitgever
Festo BV
Schieweg 62
Postbus 530
2600 AM Delft
Tel +31 (0)15 251 88 90
Redactie
Afdeling communicatie
E-mail: info.nl@festo.com
Fotografie
Festo BV
Eindredactie
Festo BV
Afdeling communicatie
Vormgeving en druk
Speer Reclame Services
Emmen
Oplage
2300 exemplaren
Internet
www.festo.com/nl
Overname van artikelen is mogelijk,
mits met schriftelijke toestemming van
de uitgever.
INDI
Potklei 5
9531 VS Leek
tel. (088) 066 6000
www.indi.nl
itsme
Steurweg 2 
4941 VR Raamsdonksveer
tel. (0162) 484 200
www.itsme.eu
Op den Velde Industrie
Kleine Tocht 1
1507 CB Zaandam
tel. (075) 653 14 14
www.opdenvelde.nl
RS Components
Bingerweg 19
2031 AZ Haarlem
tel. (023) 516 65 55
www.rs-online.com
Schipper Techn. Serv. &
Handelsburo
Bedrijvenpark Twente 290
7602 KK Almelo
tel. (0546) 57 48 00
www.schippertechniek.nl
Van der Peijl groep
Livingstoneweg 1
4462 GL Goes
tel. (0113) 27 92 79
www.techniek.nl
Zanten Groep
Kennedylaan 24
5466 AA Veghel
tel. (0413) 34 85 85
www.zanten.nl
FestoNL

More Related Content

Similar to Festo: Trends in automation

Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK AmsterdamPresentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
tombouws
 
Robot Rose - Tele-Service Robot
Robot Rose - Tele-Service RobotRobot Rose - Tele-Service Robot
Robot Rose - Tele-Service Robot
INROADS
 
Somehow cases february 2013
Somehow cases february 2013Somehow cases february 2013
Somehow cases february 2013
Wilbert Baan
 
infographic-smart-industry
infographic-smart-industryinfographic-smart-industry
infographic-smart-industryArnold Muller
 
whitepaper1_getronics_NL
whitepaper1_getronics_NLwhitepaper1_getronics_NL
whitepaper1_getronics_NLSam Vanheukelom
 
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndeltaPresentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
Kamer van Koophandel Rotterdam
 
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleet
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleetMobile Device Management e-office summerschool 2011 compleet
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleete-office bv
 
Toekomstige trends - Industrie
Toekomstige trends - IndustrieToekomstige trends - Industrie
Toekomstige trends - Industrie
DanieleSmit
 
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
Belgacom
 
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
Michiel Verheij
 
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
plaatopmaat
 
Innovation Tour Programma
Innovation Tour ProgrammaInnovation Tour Programma
Innovation Tour Programma
TheoSchiebroek
 
techcare04-scheidt
techcare04-scheidttechcare04-scheidt
techcare04-scheidtEddy Croes
 
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomstDe digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
Johan Jacobs
 
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobsPresentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
Patrick Van Renterghem
 
Corporate Presentatie Monito
Corporate Presentatie MonitoCorporate Presentatie Monito
Corporate Presentatie Monito
larsrengersen
 
De Digitale Sprong
De Digitale SprongDe Digitale Sprong
De Digitale Sprong
Steven Van den Berghe
 
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningen
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningenPresentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningen
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningenKamer van Koophandel Rotterdam
 
Vmt food02 026-027[1]
Vmt food02 026-027[1]Vmt food02 026-027[1]
Vmt food02 026-027[1]Marc Blekkink
 

Similar to Festo: Trends in automation (20)

Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK AmsterdamPresentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
Presentatie Go Smart Industry, 04-09-2014 KvK Amsterdam
 
Robot Rose - Tele-Service Robot
Robot Rose - Tele-Service RobotRobot Rose - Tele-Service Robot
Robot Rose - Tele-Service Robot
 
Connexie6_21k Ingram
Connexie6_21k IngramConnexie6_21k Ingram
Connexie6_21k Ingram
 
Somehow cases february 2013
Somehow cases february 2013Somehow cases february 2013
Somehow cases february 2013
 
infographic-smart-industry
infographic-smart-industryinfographic-smart-industry
infographic-smart-industry
 
whitepaper1_getronics_NL
whitepaper1_getronics_NLwhitepaper1_getronics_NL
whitepaper1_getronics_NL
 
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndeltaPresentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
Presentatie go smar tindustry voor kvk - 12 september rijndelta
 
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleet
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleetMobile Device Management e-office summerschool 2011 compleet
Mobile Device Management e-office summerschool 2011 compleet
 
Toekomstige trends - Industrie
Toekomstige trends - IndustrieToekomstige trends - Industrie
Toekomstige trends - Industrie
 
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
De uprooted enterprise. ICT voor de any3-economy.
 
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
Internet of Things - Smart Industry bijeenkomst bij Thales Nederland i.s.m. K...
 
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
Presentatie go smartindustry voor Federatie metaalplaat - KMU 26 mei plaat op...
 
Innovation Tour Programma
Innovation Tour ProgrammaInnovation Tour Programma
Innovation Tour Programma
 
techcare04-scheidt
techcare04-scheidttechcare04-scheidt
techcare04-scheidt
 
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomstDe digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
De digitale fabriek als onderdeel van de fabriek van de toekomst
 
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobsPresentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
Presentation digital-factory-meetup-14-oktober-2013-johan-jacobs
 
Corporate Presentatie Monito
Corporate Presentatie MonitoCorporate Presentatie Monito
Corporate Presentatie Monito
 
De Digitale Sprong
De Digitale SprongDe Digitale Sprong
De Digitale Sprong
 
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningen
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningenPresentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningen
Presentatie GOsmartindustry voor DITMA- 27 juni 2014 scheveningen
 
Vmt food02 026-027[1]
Vmt food02 026-027[1]Vmt food02 026-027[1]
Vmt food02 026-027[1]
 

Festo: Trends in automation

  • 1. trendsin automation DNA-extractie automatiseren Onderwijs en bedrijfs- leven verbinden Bionic Workplace: Intelligente interactie Digitalisering Machinebouw naar nieuwe hoogten Festo 2018/2019
  • 2. Get digital. Now! Festo Motion Terminal VTEM U wilt maximale flexibiliteit. U zoekt intelligente en intuïtieve oplossingen. Wij maken pneumatiek digitaal. Pneumatiek wordt digitaal: ’s werelds eerste Festo Motion Terminal VTEM Verschillende functies, altijd dezelfde hardware! Of het nu om standaard ventiel- functies gaat zoals 4/2, 4/3, 3/2 of voorinstellen van de bewegingstijd, alle functies kunnen nu aangestuurd worden met behulp van apps. Voor maximale flexibiliteit en standaardisering, minder complexiteit en installatietijd, en vele andere voordelen. www.festo.com/motionterminal
  • 3. M ijn zoon vond het maar ouderwets, zo’n stofzuiger met een snoer. Dat moest toch allemaal efficiënter kunnen, vond hij. Inmiddels rijdt er nu al twee maanden elke nacht een robot- stofzuiger bij ons door de huiskamer. Het apparaat zit vol met sensoren, soft- ware en lasers. Het bereik en de timing moet eenmalig ingesteld worden en de robot gaat rijden. Rijdt zich nooit klem, gemak dient de mens. Via mijn telefoon krijg ik een melding als het stoffilter schoongemaakt moet worden. Dennis van Beers, Directeur Festo Benelux. Digitalisering waarvan ik voorheen nooit had gedacht dat ik het ging gebruiken. Onze klanten zijn daar al op grote schaal mee bezig. In deze Trends in Automation kunt u lezen hoe wij samen met Ben & Jerry’s productiedata verzamelen in de cloud en aan de slag zijn gegaan met predictive mainte- nance door ‘vertrouwde producten’ als MS6-E2M te koppelen aan IoT technologie. Dergelijke toepassingen beweegt Festo een andere richting op in productontwikkeling. Waar het voorheen voornamelijk ging om zo min mogelijk aluminium te gebruiken om ruimte te besparen, ligt de focus nu op het toevoegen van sensoren en slimme intelligentie. Pneumatiek staat daarin nog midden in een innovatieslag. Over innovatie gesproken, in dit blad kunt u diverse artikelen lezen vanuit het LifeTech segment. Schaalvergroting en omstandigheden in de markt vragen om kostengunstige laboratoriumau- tomatisering. Een zeer interessant voorbeeld van onze klant Synchron laat zien hoe de samensmelting van exper- tise in twee verschillende markten tot iets heel moois kan leiden. Een ander sprekend voorbeeld is het toepassen van piëzo-technologie bij routinema- tige chirurgische ingrepen. Daarmee worden snelle bezuinigingen gereali- seerd door het toepassen van precisie- technologie. Aan de andere kant van het spectrum van ons brede klantportfolio staat de robuuste procesautomatisering. Daarmee is een interessant segment benoemd. In deze uitgave kunt u lezen over de vernieuwing die plaatsvindt in deze sector. Vernieuwing die wij door de vorming van het Benelux cluster kunnen blijven aanjagen, aangezien beide landen sterk zijn in andere delen van de industrie. Nederland heeft bij- voorbeeld een historie als ‘waterland’, België is van oudsher sterker ontwik- keld in biotech en farmacie. Door deze kennis te combineren en verder te ontwikkelen, kunnen wij onze klanten op alle niveaus meerwaarde bieden. Dat is over de hele linie het uitgangs- punt geweest bij de vorming van het Benelux cluster van Festo. In de eerste maanden van deze samenwerking hebben we al gemerkt dat teams uit Nederland en België samen meer toegevoegde waarde bieden aan onze klanten, bijvoorbeeld op logistiek ge- bied, maar ook qua ondersteuning en kennisuitwisseling. Het raakt de kern van onze clustering. Door kruisbestuivingen elkaar verster- ken en kansen verzilveren op gebieden waar wij vooraf niet eens over na had- den gedacht. Eigenlijk net zoals bij de aanschaf van de robotstofzuiger. Elkaar versterken door kruisbestuiving
  • 4. Voorwoord 3 Compact 43 Festo Partnership Network 44 HoloLens, mobiele communicatie, 3D-print of databril – wat meer dan 30 jaar geleden in de kaskraker ‘Back to the Future’ nog tot de verbeelding sprak, is vandaag realiteit. Digitalise- ring maakt dit alles mogelijk. Industrie 4.0 automatiseert digitalisering in de moderne werkomgeving en brengt ma- chine- en installatiebouw naar nieuwe hoogten. Welk pad neemt de sector om het meeste uit digitalisering te halen? Thema trends in automation 2018/2019 Intelligente interactie - Bionic Workplace Een zelflerende werkplek voor de samen- werking tussen mens en machine is reali- teit met behulp van kunstmatige intelli- gentie. 6 Paden naar een nieuwe wereld Digitalisering van de moderne werkomge- ving brengt de machine- en installatiebouw naar nieuwe hoogten. Get digital. Now! 12 6 BionicWorkplace: de zelflerende werkplek voor samenwerking tussen mens en machine.
  • 5. Toepassing Techniek HGO: Handling Guide Online10 2018/2019 trends in automation 4 – 5 Hoogste snijprecisie Staaroperaties gelden tegenwoordig als chirurgische routine-ingrepen. Onder meer omdat door bedrijven zoals BYTEC medische apparatuur zoals ‘QUBE’ is ont- wikkeld, die oogchirurgen ondersteunen. Piëzo-, proportionele en snelscha­kel- ventielen maken de vereiste snelle sneden mogelijk. 24 Klanten verder helpen is waarde toevoegen Labaratoriumtechnologie is een vak apart. Als wereldwijde speler heeft Synchron een wereldwijde speler als leverancier no- dig. Maar sterker nog, Festo is een ver- lengstuk van Synchron geworden door al mee te denken in de vroegste concept- fase. 26 De lange weg van water Zuiver drinkwater, vers uit de kraan, is voor vele mensen in West-Europa een vanzelf­sprekendheid. Maar voordat het zover is, legt het water vaak een lange weg af. In de installaties van Langenau, één van de modernste waterbedrijven van Europa, dragen Festo aandrijvin­gen bij tot de stabiele processen. 29 Het kan ook met ietsje minder Energie op productielocaties besparen is een hot issue! Ook de Ben & Jerry’s fa- briek in Hellendoorn is zich bewust van de kosten van (pers)lucht. Festo monitort met een nieuwe module onder meer de optimale druk in de installatie. Een dash- board is beschikbaar die druk, flow, ver- bruik en besparing laat zien. 35 Sendot ontwerpt eigen robots met elektrische assen In de wereld van digitalisering spelen de meest uiteenlopende sensoren een cruci- ale rol om data te vergaren. Sendot als producent van optische en optochemi- sche sensoren is klaar voor de toekomst met automatisering van Festo. 38 Nieuwe testmethode meet deeltjes van cleanroom producten De semicon-industrie heeft de hoogste normeringen op het gebied van clean- rooms. Om in de nieuwste generatie ma- chines die halfgeleiders produceert nog pneumatiek -zoals ventielen- toe te pas- sen, voldoet de huidige (SEMI F70 norm) niet meer. Festo als specialist van speciale ventielen is gelijk gestart met de ontwikke- ling. 41 HGO ontdekt dankzij Lunch & Learn sessies Als machinebouwer van vooral turnkey specials is het cruciaal om de laatste stand van de techniek te kennen en toe te kunnen passen. Festo speelt hierin een bijzondere rol. 10 Onderwijs en bedrijfsleven verbinden Om de digitalisering van de toekomst te ondersteunen is goed afgestemd mechatronica-onderwijs onontbeerlijk! In het Westland -hart van de tuinbouw- is een bijzondere innoverende vorm van on- derwijs ontwikkeld. 21 Smartenance: de digitale onderhoudsmanager.18
  • 6. Werkomgeving waarin samenwerking centraal staat: de BionicWorkplace in combinatie met de BionicMotionRobot als pick-and-place-eenheid. BionicWorkplace: zelflerende werkplek voor de samenwerking tussen mens en machine Intelligente interactie E en werktafel met glanzend wit op- pervlak, en daarop een meerassige robotarm – de BionicCobot. Daar- boven bevindt zich een zwart bui- zenframe, voorzien van een interactief projectieoppervlak in het midden. Rond dit frame bevinden zich 3D- en infrarood- camera’s, en automatische verlichting. De werktafel zelf beschikt over een EX- CM-gantry, de pneumatische lineaire as DGCI, een beamer en de Festo Motion Ter- minal VTEM. Naast de futuristische werk- plek staat een modulaire schakelkast voor elektronica, computers en perslucht- reservoirs. Voor de aanvoer van nieuw materiaal en de afvoer van gebruikt mate- riaal zorgt de autonome transportrobot Robotino® . Verhelderend oogcontact Vóór de BionicWorkplace werkt de hoofd- persoon: de productiemedewerker. Voor een nauwkeurige interactie met het bioni- sche werkstation draagt hij een speciaal shirt met lange mouwen en handschoe- nen voorzien van bewegingssensoren voor de inclinatie- en versnellingsmeting, met infraroodmarkers voor de nauwkeuri- ge positieherkenning. Al zijn bewegingen worden door camera’s geregistreerd en geanalyseerd. Zelfs de oogbewegingen. Zo kan bij de blik op het projectieopper- vlak precies de informatie worden vergroot waarop de menselijke ogen gericht zijn. Oog in oog, hand in hand. De BionicWorkplace toont aan hoe ver de samenwerking tussen mens en machine met behulp van kunstmatige intelligentie vandaag de dag reeds gevorderd is. Het modulaire werkstation registreert de bewegingen van personen, accepteert spraakcom- mando’s en leert van elke actie voor toekomstige situaties.
  • 7. 2.2018 trends in automation 7 – 7 2018/2019 trends in automation 6 – 7 Gecontroleerde manipulatie op afstand: werken op veilige afstand zonder gevaar met behulp van de textiele wearables en een virtual-realitybril. Eveneens in het gezichtsveld van de ca- mera’s bevinden zich gereedschappen en materialen op het werkoppervlak. De be- diening hiervan wordt uitgevoerd door de sensitieve robotarm BionicCobot. Deze vormt een perfect hulpmiddel voor de me- dewerker, voorziet een lasersnijder aan de binnenzijde van de werktafel van mate- rialen en voert bewerkte materialen weer af. Zo vormen mens en machine een ver- trouwd samenspel in een veilige en flexi- bele combinatie. En beide leren voor de toekomst, van het volgende moment tot het volgende project: dankzij de samen- werking tussen menselijke en kunstmati- ge intelligentie. Hoofdmodel met verstand Dankzij het modulaire concept kan de BionicWorkplace op verschillende toepas- singen worden afgestemd. De actuele configuratie in het voorbeeld dient voor het vervaardigen van acrylglas-elementen voor de productie van een individueel hoofdmodel. Hiertoe worden de eerder via een smartphone met dieptecamera in- gescande gelaatstrekken van een persoon in een CAD-model omgezet. Aan de hand van een driedimensionale mal snijdt de lasersnijder, die zich op het portaal be- vindt, de acrylglas-elementen uit. De Bio- nicCobot neemt de schijven uit het snijge- deelte van de snijder en geeft ze door aan de medewerker, die ze vervolgens tot een individueel model samenvoegt. Zelfoptimaliserend systeem De BionicWorkplace behoort tot de nieuwste reeks ontwikkelingen van het Bionic Learning Network. Het is een van de mogelijke configuraties voor een mens-machine-werkplek, en de Bionic- Workplace toont ons hoe interactie er in de toekomst uit kan zien. De samenwer- kingsvaardigheden van de Bionic- Cobot, ondersteund door onderling ge- koppelde hulpsystemen en perifere appa- raten plus kunstmatige intelligentie, ma- ken van de BionicWorkplace een lerend systeem, dat zich bij elke processtap zelf optimaliseert. De mens werkt direct sa- men met de bionische robotarm, en be- dient deze door middel van beweging, aanraking en spraakherkenning. Aangestuurd via spraakcommando’s Als machinale tegenhanger van het men- selijke brein accepteert de intelligente software spraakcommando’s, zet deze om in zogenaamde context-objecten, en ver- werkt tegelijkertijd alle via sensoren gere- gistreerde gegevens en inputs van de ver- schillende perifere apparaten. Op basis van de grote hoeveelheid informatie vormt de software een totaalbeeld, leidt hieruit het optimale verloop van het pro- gramma af, en stuurt dit ter visualisatie voor de medewerker naar het projectie- oppervlak en als informatiepakket naar de BionicCobot. Op die manier weet deze precies hoe en waar naartoe hij moet be- wegen. Met elke uitgevoerde handeling leert het systeem bij. Handling op afstand Naast het werken ter plaatse, bestaat de mogelijkheid om het systeem op afstand te bedienen met behulp van een virtu- al-realitybril en een sensorhandschoen. Voor de bediening op afstand maakt de BionicWorkplace gebruik van een 180-graden-3D-stereocamera, die op de BionicCobot is aangebracht en de volledi- ge werkruimte bewaakt. Met behulp van de VR-bril kan de medewerker de beelden van de camera in real-time opvragen en volgen. Zo kan de robot op afstand wor- den bediend, wat bijvoorbeeld voordelen biedt bij de omgang met gevaarlijke stof- fen of bij processen die een gevaar ople- veren voor de gezondheid. Op die manier is het ook mogelijk om meerdere syste- men tegelijkertijd te bedienen, zelfs wan- neer deze zich in verschillende fabrieken over de hele wereld bevinden. Kennis wereldwijd toepassen De zelflerende, intelligente werkplek laat niet alleen zien hoe de samenwerking tus- sen mens en machine in de toekomst nog intuïtiever, eenvoudiger en efficiënter wordt. Hij staat ook voor de mondiale connectiviteit van Industrie 4.0. Want een- maal geleerde kennisbouwstenen en nieuwe vaardigheden kunnen grenzeloos worden gedeeld en zijn over de hele we- reld beschikbaar. Zo kunnen werkplekken in de toekomst binnen een wereldwijd netwerk worden opgebouwd, en ter plaat- se worden aangepast en afgestemd op de individuele behoeften. De BionicWorkplace in één oogopslag
  • 8. Robotino® Autonoom materi- aaltransport tus- sen BionicMotion- Robot en BionicWorkplace EXCM-gantry met lasersnijder Vervaardiging van afzonderlijke werkstukken aan de hand van een CAD-model Pneumatische lineaire as DGCI Extra vrijheidsgraad voor de Bio- nicCobot Festo Motion Terminal VTEM Nauwkeurige aansturing van de BionicCobot BionicCobot Collaboratieve montage om de medewerker te ontlasten 4 x infraroodcamera Positieregistratie van de mede- werker met behulp van de infra- rood-marker op zijn werkkleding (wearable) 3D-camera Objectherkenning en bepa- ling van de ideale aangrijp- punten op het desbetreffen- de object Beamer Beschijnen van het projectie- oppervlak BionicWorkplace Zelflerende werkplek voor de samenwerking tussen mens en robot In één oogopslag trends in automation: Welke safety-issues zor- gen voor werkplekken zoals de BionicWork- place? Dr. Elias Knubben: De werkplek is momenteel een toekomstconcept, dat noch voor de serie- productie bedoeld is noch voor deze toepassing gecertificeerd is. Hij is echter in principe zoda- nig uitgevoerd, dat de samenwerking tussen mens en robot zo intuïtief en eenvoudig moge- lijk is. Met name dankzij de inherente flexibiliteit van het pneumatische robotsysteem zijn de mo- gelijkheden ervan veelbelovend – bij botsingen reageert het bijzonder veilig en flexibel. Senso- ren en camerasystemen zorgen voor extra veilig- heid voor de medewerker en maken het nauw- keurig volgen van zijn bewegingen mogelijk. Nagevraagd Gepersonaliseerd eindproduct: unieke producten, zo- als de exemplarisch vervaardigde 3D-hoofdmodellen, zul- len een vast onderdeel van de fabriek van morgen zijn. Dr. Elias Knubben, Hoofd Corporate Research and Innovation, Festo
  • 9. 2018/2019 trends in automation 8 – 9 Traploze hoogteverstelling Pneumatische spiercilinder en pneuma- tisch vergrendelingsmechanisme 180-graden-3D-camera Registratie van de volledige werkomgeving voor af- standsbediening via virtual reality Vertakte carbon verstevigingen Met 3D-geprinte knooppuntelementen en ge- ïntegreerde bekabeling voor het nauwkeurig aanbrengen van alle componenten 2 x 3D-camera met dieptewaarneming Objectherkenning op het werkoppervlak Tablet-interface Handmatige bediening van de werkplek en teachen van de robotarm 3D-camera met dieptewaarneming Herkenning van de kijkrichting en hoofdbeweging van de medewerker Interactief projectieoppervlak Visualisatie ter ondersteuning van de medewerker, zoals bouwhand- leidingen, afbeelding van de pro- cesstappen of multimediafuncties Automatisch instelbare verlichting Optimale lichtomstandigheden voor medewerker en camera’s Modulaire schakelkast Flexibel uitbreidbare behuizing voor elektronica, computers en persluchtreservoirs Ga voor meer informatie en bewe- gende beelden naar: www.festo.com/bionicworkplace
  • 10. Optimaal profiteren van ontwikkelingen HGO ontdekt dankzij Lunch & Learn-sessies GDO in het Limburgse Eygelshoven is machinebouwer en maakt vooral turn- key specials. Maarten Janssens is hoofd van de afdeling engineering en fan van de Lunch & Learn-sessies die Festo op regelmatige basis in huis verzorgt voor het team van engineers en software- programmeurs bij GDO. Links John Zoontjens, rechts Maarten Janssens.
  • 11. E en van de meest in het oog sprin- gende resultaten is het gebruik van de Handling Guide Online HGO bij GDO. “De meerwaarde van het kiezen voor een standaard handlingop- lossing is groot”, legt John Zoontjens, Sales Engineer bij Festo, uit. “Het komt ook vaak voor dat engineers besluiten om toch een extraatje te willen en dan een aangepaste oplossing te gebruiken. Maar de efficiëntie en daarmee ook de lagere kosten van een standaard HGO-oplossing zijn echt heel groot.” Met behulp van de HGO-tool bestel je een complete handlin- gunit, afgestemd op de applicatie, net zo simpel als een los component. Lunch & Learn Janssens is blij met de sessies die Zoontjens verzorgt. “We verzorgen zelf de engineering, bouw, programmering en inbedrijfstelling van onze machines. We hebben een eigen gereedschapmakerij en kunnen veel zelf in huis. Maar we zijn altijd op zoek naar partners die ons de laatste stand van de techniek kunnen le- veren. Sinds een jaar of vier à vijf hebben we gekozen voor deze lunchsessies die John met productspecialisten bij ons or- ganiseert. Aan het begin van het jaar legt hij ons de onderwerpen voor die hij heeft uitgekozen. Wij hebben natuurlijk ook wel eens onze eigen wensen en samen stellen we het programma voor het jaar vast. Zo worden we als team regelmatig bijgepraat over wat er aan technologie beschikbaar is, wat wij in onze business kunnen inzet- ten en ook wat er aan zit te komen.” John Zoontjens vertelt dat GDO een van de eerste partijen is geweest die is aange- haakt bij het idee van deze kennissessies. “Tijdens een lunch bijgepraat worden, werkt gewoon heel goed. En bij GDO zie je ook echt het verschil. Hun machines zijn nog innovatiever geworden, tegen lagere kosten.” Janssens merkt op dat de grote productiebedrijven de te gebrui- ken componenten voorschrijven. Maar als GDO van mening is dat het zinvol is om alternatieven in te zetten, dan staan veel klanten daarvoor open. “We hebben samen ook wel echte resultaten behaald naar aanleiding van die sessies, dus dan merk je ook echt verschil. Zo hebben we een oplossing met een H-gantry ontwik- keld waarbij vloeibare pakking moest worden aangebracht met behulp van een 6-assige robot. Onze oplossing bespaarde de klant maar liefst dertigduizend euro.” HGO Een bijzondere engineeringtool en pro- ductlijn van Festo is de HGO, dat staat voor Handling Guide Online. Een gratis online tool die de best passende oplos- sing doorrekent. In ongeveer vijf minuten ontwerp je in drie stappen een 2- of 3D-handlingssysteem, inclusief besturing en software. Je geeft de applicatiepara- meters in en de tool selecteert mogelijke oplossingen met de bijbehorende kosten. De oplossing, een HGO, wordt geleverd als een standaard kant-en-klaar gemon- teerde handlingunit. Dankzij de sessies van John kenden de medewerkers van GDO de voordelen en de mechanische engineers gebruiken de verschillende Festo-tools, waaronder de HGO, regel- matig. “We besparen er veel tijd mee omdat de HGO-tool zelf alles doorrekent. Je kunt eigenlijk stellen dat als er twee of meer servobewegingen nodig zijn, we de HGO gebruiken. Maar ook standaard aandrijvingen worden hier met behulp van een tool geconfigureerd. We krijgen daarbij alle steun van Festo-engineers die we ons maar kunnen wensen, ze bereke- nen bijvoorbeeld de grotere constructies voor ons. John denkt ook actief mee over de kosten. En ook al krijgen we eens een keer een opdracht niet, ook bij onze klanten blijft onze werkwijze - en dus die van Festo - wel in het geheugen hangen. Dat is ook wat waard.” Janssens waar- deert deze instelling enorm. “Vaak doen we de basisconfiguraties zelf, maar soms worden we projecttechnisch uitgedaagd en dan zoeken we de samenwerking.” Samenwerking Een spannend recent project waarbij het team van Janssens nauw samenwerkte met Festo, betreft een cadanspers met zes stempels in lijn en dus zes keer een 2018/2019 trends in automation 10 – 11 Een doorkijkje tussen twee rijen HGO’s in een nieuwe automatiseringsoplossing van GDO.
  • 12. pick & place-unit. Dit bedrijf was al klant van GDO, de stansen werden al eerder door de gereedschapmakerij van GDO vervaardigd. Maarten Janssens legt uit wat de uitdaging van deze klant is. “De pers staat in een bestaande omgeving en het transfergereedschap was de beper- kende factor in de productiesnelheid. Het transfergereedschap verplaatst de werkstukken in de stappen invoer - per- sen - uitvoer enzoverder, zes bewerkingen op een rij met heel dynamische bewe- gingen. Die snelheid moest omhoog en dat is bij een duizend ton pers best een nauwkeurig verhaal, zeker omdat er geen vloeiende beweging in de stappen zat. Er mochten in het transfergereedschap geen vertragingen zitten. Deze opdracht heb- ben we echt in co-engineering uitgevoerd en in eerste instantie leek de gevraagde snelheid niet haalbaar.” John en Maarten schetsen het verhaal, waarbij Henny de Schepper van Festo een belangrijke rol vervulde. John: “Henny heeft ‘een-op-een’ overleg gevoerd met de engineers van GDO. Er is een voorstu- die gedaan voor de schakelschema’s en daarna op de techniek en de individuele componenten.” Maarten: “Het is heel mooi om te zien dat we dan eigenlijk samenwerken alsof Festo een verlengstuk van onze eigen organisatie is. Uiteindelijk is het gelukt om de gevraagde snelheid te bereiken. Door een optimalisatie in de grijper; lager in gewicht en compacter van bouwvorm. Samen met Festo hebben we hier een derde partij bij betrokken. Het resultaat telt, dan is er veel mogelijk. Maar het meedenken, de ondersteuning en flexibiliteit die we daarbij hebben ervaren, voelt heel prettig.” Het uiteinde- lijke resultaat is dat de klant tegen lagere kosten sneller kan produceren. Inhoud Lunch & Learn Die intensieve samenwerking begint dus al bij de eerdergenoemde Lunch & Learn-sessies. Maarten Janssens komt terug op dat lijstje waar John Zoontjens aan het begin van het jaar mee bij hem komt. “Soms wil ik nog wel even iets dieper ingaan op een bepaald onderwerp. Of we hebben nieuwe collega’s, dan is het prettig dat we even teruggaan naar de basis. Sowieso, voor John is het natuur- lijk gesneden koek, die doet de hele dag niets anders. Maar voor ons blijft er soms nog wel wat te vragen, of blijven zaken gewoon minder goed hangen dan bij iemand die alleen maar met Festo bezig is. Dus vinden we herhaling van de basis af en toe ook wel prettig.” Zoontjens vult aan: “Er zijn gewoon best wat tools die het werk eenvoudiger kunnen maken, waar veel kennis van onze technici in is verzameld. En ook over toekomstige ontwikkelingen en nieuwe producten praat ik mijn klanten graag bij in dit soort sessies. Want kijk naar de draaihef-modules, die GDO ook al toe- past. Daarmee combineer je functies in één unit en bespaar je echt serieus geld. Samen stellen we dus het programma voor het hele jaar vast. En als er onder- weg iets extra gewenst is, of er komt juist een nieuwe interessante ontwikkeling voorbij die ik met hen wil delen, dan doen we dat gewoon. HGO: Handling Guide Online Bij het ontwikkelen van de HGO bestu- deerde het ontwikkelteam maar liefst 700 verschillende handlingprojecten. Zo werden standaarden gedefinieerd, waarmee het merendeel van applica- ties kan worden uitgevoerd. Het sys- teem selecteert de best passende op- lossingen - met aanschafprijs - aan de hand van de ingevoerde procespara- meters. Dankzij een modulaire opbouw van de oplossingen kan de productie in hoge mate gestandaardiseerd worden en zijn daarmee de kosten laag. Naast de lage kosten is ook de door- looptijd van de opdracht en levertijd van de complete oplossing - inclusief besturing en software - enorm gere- duceerd. Al het benodigde rekenwerk wordt door de HGO-tool verricht.
  • 13. 2.2018 trends in automation 12 – 13 HoloLens, mobiele communicatie, 3D-print of databril – wat meer dan 30 jaar geleden in de kaskraker ‘Back to the Future’ nog tot de verbeelding sprak, is vandaag realiteit. Digitalisering maakt dit alles mogelijk. Industrie 4.0 automatiseert digitalisering in de moderne werkomgeving en brengt machine- en installatiebouw naar nieuwe hoogten. Welk pad neemt de sector om het meeste uit digitalisering te halen? Paden naar een nieuwe wereld Digitalisering 2018/2019 trends in automation 12 – 13
  • 14. D e internationale aanjagers van In- dustrie 4.0 zoeken samenwer- king: of het nu gaat om Platform Industrie 4.0, waarbij 300 spelers uit 150 organisaties de digitalisering in Duitsland stimuleren, in Frankrijk het equivalent ‘Alliance Industrie du Futur’, in Italië de Piano Impresa 4.0, in de VS het Industrial Internet Consortium, in China de Verre Oosten-versie IMSA van het Duit- se Reference Architecture Model Industry 4.0 (RAMI 4.0) en in Nederland natuurlijk Smart Industry. Ze zijn allen samen op pad naar de productie van de toekomst, waarbij het doel is om te netwerken en in- ternationaal geldende normen te realiseren. Databeveiliging als basis Data zijn de olie van de 21e eeuw en de opslag en verwerking ervan levert toege- voegde waarde op. Bekende internetgi- ganten leven van de gegevens van hun gebruikers, van wie de specificaties doel- gericht voor bedrijfsmodellen worden in- gezet. Een beveiligde machine produceert niet sneller of efficiënter dan een onbevei- ligde machine. Daarom heeft IT-beveili- ging tot dusverre hier geen grote rol ge- speeld. Gevallen van gegevensmisbruik en data- lekken hebben echter laten zien dat ver- trouwelijkheid en databeveiliging niet mogen worden onderschat.In de machine- bouwomgeving draagt databeveiliging aanzienlijk bij aan zakelijk succes, waar- door toekomstige omzet veilig wordt ge- steld. Een bedrijf dat in het tijdperk van Industrie 4.0 en digitalisering zijn beveili- gingsmogelijkheden niet kan aantonen, zal problemen hebben met het verkrijgen van contracten, kredieten of verzekerin- gen. Het Duitse netwerk Platform Indus- trie 4.0 werkt met zijn internationale part- nernetwerken ook aan databeveiliging. Wie is de eigenaar van machine- gegevens? Gegevens die via en door machines wor- den geproduceerd, kunnen dankzij Big Data Analytics op grote schaal systema- tisch worden geëvalueerd. De slimme eva- luatie resulteert in meer efficiëntie, con- currentievoordelen en nieuwe bedrijfsmodellen. Kan de ‘analoge’ wet gelijke tred houden met de snelle ontwik- kelingen van een gedigitaliseerde indus- trie? De mogelijkheden van slim gege- vensgebruik worden vaak pas duidelijk als ze bedrijfsbreed worden gecombi- neerd. Concurrenten kunnen partners worden en partners kunnen concurrenten worden. Vragen over data-soevereiniteit en de reikwijdte en toelaatbaarheid van samenwerking, dat wil zeggen vragen over marktmacht en anti-trustwetgeving, moeten in het tijdperk van Industrie 4.0 opnieuw onder de loep worden genomen en wellicht anders worden geregeld. Digitale beelden De besturingsinterface is de aansturing tussen het fysieke object (item) en de In- dustrie 4.0-communicatie. Elk relevant item ontvangt zijn besturingsinterface, dat wil zeggen zijn eigen digitale beeld, zodat het kan worden geïntegreerd in de genetwerkte Industrie 4.0-productie. De besturingsinterface van een boormachine geeft het echte object bijvoorbeeld een unieke ID. Deze identiteit in de virtuele wereld vormt dus een online aanwezig- heid van het item. De gestandaardiseerde communicatie-in- terface in het netwerk geeft toegang tot alle informatie over het object; hierdoor kan bijvoorbeeld de opdracht “Boor een gat met een diameter van 3,5 mm diep op positie 4” worden uitgevoerd. Het echte object, zoals de boormachine, een onder- deel of een product en de bijbehorende besturingsinterface vormen samen de In- dustrie 4.0-component. Daardoor komt de virtuele IT-wereld steeds dichter bij de echte productiewereld. Volledig genetwerkt en adaptief In het tijdperk van digitalisering verandert het automatiseringslandschap van de klassieke piramide. Dit gaat gepaard met nieuwe producten, cloudservices en apps, “Door de consistente integratie van de digitale en de echte wereld wordt de toenemende dynamiek en complexiteit in de fabrieken beheersbaar.” Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster, CEO van DFKI (Onderzoekscentrum voor Kunstmatige Intelligentie) Foto:©DeutscherZukunftspreis/ AnsgarPudenz
  • 15. Doelstellingen van het produceren van de toekomst De productiefaciliteiten werken consistent digitaal verbonden. Dit functioneert door intelligente componenten voor ‘Plug and Pro- duce’ – zelfregulerend en zelfstu- rend – door productieprocessen te verplaatsen. Virtuele weergaven van machines en installaties maken virtuele inbedrijfstelling en hercon- figuratie mogelijk. Uiterst flexibele productiefaciliteiten zorgen voor een rendabele productie van lot- grootte 1. Snelle afstemming van de capaciteit in een productienetwerk verhoogt de leveringsprestaties. Tijdige aanpassing van de orderpor- tefeuille zorgt voor efficiënt gebruik van resources. Uitgebreide conditi- on monitoring voorkomt uitvaltijden en optimaliseert onderhoudsproces- sen en mobiele service. “Als innovator en trendsetter helpt Festo bij de vormgeving van Industrie 4.0. Hierbij is het doel klanten en partners te begeleiden in dit transfor- matieproces en samen met hen het digitale tijdperk in te gaan.” Dr. Ansgar Kriwet, Head of Sales, Festo AG maar ook met nieuwe webwinkels met uitgebreide geïntegreerde engineering- concepten. Binnenkort zullen gegevens consistent en wereldwijd beschikbaar zijn ook op apparaten van eindgebruikers. Industrie 4.0 vertrouwt op een volledig genetwerkte, adaptieve productie door in- telligente producten met zogenaamde embedded functies – de cyber-fysieke systemen. De hardware- en softwarever- eisten zijn in veel componenten van Festo al aanwezig. Deze producten kunnen wor- den geïntegreerd in IoT- of cloudomgevin- gen zoals Siemens MindSphere, Rockwell Factory Talk of de Festo Cloud. Met de IoT- gateway CPX-IoT kunnen gegevens op de gebruikersinterface van Festo MyDash- boards worden gevisualiseerd en gebruikt. Integratie in MindSphere en Factory Talk MindSphere is een open IoT-besturings- systeem in de cloud van Siemens dat ma- chines en fysieke infrastructuur met de di- gitale wereld verbindt. Hierdoor kunnen enorme hoeveelheden gegevens door tal- loze slimme apparaten worden gebruikt. Festo was de eerste partner in het Mind- Sphere-initiatief die met de energie-effici- ëntiemodule MSE6-E2M een slimme com- ponent in het veld in een industriële omgeving via de IoT-gateway CPX-IoT in MindSphere integreerde. Deze integratie opende kernaspecten zoals de gecodeer- de verbinding met de cloud ook voor een- voudige inbedrijfstelling naar MindSphere via MindConnect LIB, maar ook naar het besturingsniveau via OPC-UA. Dergelijke Industrie 4.0-scenario’s bieden de moge- lijkheid om verschillende gegevens in MindSphere te analyseren en vooral te combineren. Voorbeelden zijn basisgege- vens en inzichten, zoals reëel luchtver- bruik en realtime drukweergave, patroon- herkenning van gebruikersprofielen, lekkage en selecteerbare tolerantieven- sters voor foutmeldingen. Slimme fabriek De nieuwste productiefaciliteiten van Fes- to, zoals de technologiefabriek Ostfil- dern-Scharnhausen, produceren en ge- bruiken beide producten als leidraad voor Industrie 4.0. De Festo-technologiefabriek is de hoofdlocatie voor de productie van ventielen, ventieleilanden en elektronica. Deze werd van meet af aan opgezet als een toekomstbestendige en veelzijdige fabriek om ideeën uit de digitaliserings- omgeving op te pikken en te implemente- ren. De inzichten van het Festo-onderzoek naar Industrie 4.0 worden gebruikt bij de verdere ontwikkeling hiervan. Als slimme fabriek is deze gepland als een volledig genetwerkte fabriek. Productie van mil- joenen stuks per jaar zijn mogelijk, maar in flexibele lotgroottes van 10 tot 10.000. 2018/2019 trends in automation 14 – 15
  • 16. Get digital. Now! Mobiele service Een voorbeeld van de digitaliseringsbena- dering in de technologiefabriek is de over- dracht van alle gegevens van een machine zoals schema‘s, stuklijsten, reserveonder- delen of reparatie-instructies naar mobie- le apparaten en hun verbinding met een centrale computer. Hierdoor kunnen on- derhoudstechnici ter plekke alle alarmen bekijken, analyseren, prioriteren en effici- ënt per machine verwerken. Ze kunnen ook online experts raadplegen, foto‘s de- len, magazijnvoorraden van reserveonder- delen bekijken en direct ophalen of be- stellen – en dit alles papierloos. Foutmeldingen komen rechtstreeks in een digitaal logboek terecht. “Dit logboek is praktisch het digitale medische dossier van een machine”, verklaart Jacob Decker, expert op het gebied van innovatiebeheer op de afdeling Industrial Engineering van de Festo-technologiefabriek. Dit project wordt momenteel bij alle Festo-fabrieken uitgerold. Hierbij is de terugverdientijd korter dan zes maanden een goed voor- beeld van hoe snel digitaliseringsmaatre- gelen lonend zijn. Verdere paden naar het tijdperk van digitalisering zijn te vinden op de volgende pagina‘s. Veelzijdig: de installaties van de technologiefabriek in Scharnhausen zijn afgestemd op een groot aantal varianten met verschillende productiehoeveelheden. Nu al realiteit: samenwerken met robots in de Festo-technologiefabriek Scharnhausen. In een oogopslag: de onderhoudskalender van een installatie als mobiele app.
  • 17. Smartenance – de onderhouds- app Pneumatiek wordt digitaal Preventief onderhoud van installaties is een tijdrovend proces dat, verrassend genoeg, nog steeds grotendeels met pen en papier wordt gedocumenteerd. Smartenance, de digitale onderhoudsmanager voor productieleiders en installatieoperators, is het eerste volledig digitale product van Festo. Deze is als mobiele app beschikbaar in de App Stores van Apple en Google om op smartphones en tablets te downloaden. Het dashboard is eenvoudig toegankelijk in de webbrowser. Met Smartenance kunnen eindklanten het onderhoud van een installatie plannen, volgen en evalu- eren. Een digitale onderhoudsagenda maakt onderhoud eenvoudiger, sneller en veiliger. De onderlinge controle van installatieoperators en productieleiders geeft meer zeker- heid. Er hoeft veel minder te worden afgestemd. Get digital. Now! Dit is het motto waarmee Festo zijn klanten en partners uitnodigt om nieuwe wegen in te slaan, richting digitali- sering. Wat Festo in de praktijk al heeft geïmplementeerd? De Festo Motion Terminal VTEM is het eerste pneumatische automatise- ringsplatform dat via Motion Apps wordt aangestuurd. Pneumatische func- ties worden eenvoudig via de app ingeschakeld. Hiermee kunnen tot wel 50 afzonderlijke componenten van een pneumatisch regelcircuit worden vervan- gen zonder de hardware te hoeven veranderen. Deze kruisbestuiving van me- chanica, elektronica en software is proces- en manipulatiebestendig, omdat deze niet langer mechanisch wordt beïnvloed. Softwareontwikkelaars wer- ken constant aan de ontwikkeling van nieuwe Motion Apps om verdere pneu- matische functies in werking te stellen. Als eerstvolgende app is de functie ‘Soft Stop’ beschikbaar in Festo App World: dit betekent dat tot 70% kortere cyclustijden mogelijk zijn, omdat Soft Stop dynamische en soepele bewegin- gen mogelijk maakt zonder aan slijtage onderhevige schokdempers. Er wordt gewerkt aan de ontwikkeling van meer Motion Apps. www.festo.com/vtem 2018/2019 trends in automation 16 – 17
  • 18. Voordelen van digitalisering Als de digitale transformatie op de juiste wijze wordt gebruikt, zijn er veel voordelen voor alle partijen: • Hogere productiviteit bij ontwerp en productie • Geoptimaliseerde en versnelde processen • Hogere OEE (Overall Equipment Effectiveness) met name door preven- tieve en predicatieve onderhoudscon- cepten • Traceerbaarheid van productie • Energiebewaking Verdere verwerking en langetermijnevaluatie van gegevens vindt plaats in de cloud. Festo MyDashboards visualiseert de verkregen informatie. Festo ondersteunt machinebouwers en eindgebruikers in verschillende stappen – via visualisatie en ge- gevensverwerking. Het resultaat: hogere productiviteit door be- tere benutting (OEE), lagere kosten door grotere energie-effici- ëntie en minder uitvaltijd dankzij uitgebreide diagnostiek, conditiebewaking en verbeterde service. Dit werkt via de IoT-ga- teway CPX-IoT, de eerste kant-en-klare oplossing voor compo- nenten en dashboards die geschikt zijn voor het Internet of Things. Het verbindt componenten en modules op veldniveau, zoals remote I/O besturingsplatform CPX/MPA, de energiebewa- kingsmodule MSE6-E2M of handling units via de OPC UA-interfa- ce met de Festo Cloud. Productiever met cloudservices
  • 19. Kwalificatie 4.0 Werkomgeving 4.0Het pad naar de digitale toekomst is voor veel werkne- mers , ingenieurs, IT-specialisten en leidinggevenden een reis naar een onzekere toekomst. Veel werknemers vre- zen het verlies van hun baan door digitalisering en kunst- matige intelligentie. IT, elektrotechniek en werktuigbouw worden in hoog tempo samengevoegd. Daarom biedt Festo Didactic kwalificatieprogramma‘s met kant-en- klare leerfabrieken, laboratoriumfaciliteiten, innovatieve leersystemen, e-learning en trainingsprogramma‘s om mensen toe te rusten voor de 4e industriële revolutie. www.festodidactic.nl De werkplek van de toekomst – dat zou de BionicWorkplace van Festo kunnen zijn. In deze conceptstudie van werkomgeving 4.0 werken mensen samen met een bionische robotarm en tal van assistentiesystemen en randapparatuur die in een netwerk met elkaar zijn verbonden en met elkaar communiceren. De techniek ondersteunt de werknemers bij hun taken en ontlast hen bij zware of gevaarlijke activiteiten. www.festo.com/bionicworkplace 2018/2019 trends in automation 18 – 19
  • 20. ABenno Brinkers, Product Management Festo Nederland “Festo lanceerde met de Festo Motion Terminal ‘s werelds eerste pneumati- sche module waarvan de pneumatische functies via software-apps worden toe- gewezen. Op onze afdeling ontwikkelen we er nog meer digitale functies voor.” Thomas Heubach, Hoofd Digital Business Projects Festo AG “Op mijn afdeling werpen we een blik op de toekomst van digitalisering. We proberen trends en ontwikkelingen in de online wereld op te pakken en te implementeren, zoals de Festo Cloud, de CPX-IoT-gateway en de dashboards. We kijken hierbij naar de complete keten van de gemeten waarde tot de toegevoegde waarde voor de klant.” Tilman Schäfer, Hoofd Digital Customer Journey “De medewerkers in mijn omgeving ontwikkelen oplossingen voor hoe we het klanttraject langs alle contactpun- ten met Festo zo eenvoudig en efficiënt mogelijk kunnen maken en dit digitaal kunnen weergeven – van klantadvies, productselectie en aanschaf tot onder- houd en service.” Jost Litzen, Digital Strategy and Business Model “Mijn taak is het ontwikkelen en imple- menteren van ideeën voor nieuwe apps. De Smartenance-app is de eerste app die onze eerste klanten nu gebruiken.” Christian Kubis, Hoofd Industrial Engineering “In mijn functie heb ik de taak om in de Festo-technologiefabriek te testen en te evalueren welke ideeën van Indus- trie 4.0 ons werk productiever maken.” Dominik Heigemeir, Hoofd Market Communication, Festo Duitsland “De digitalisering heeft zijn intrede ge- daan in de industrie! Het is mijn taak om onze klanten hierover te informeren en oplossingen voor te stellen die dit moge- lijk maken. Omdat het omgaan met digi- talisering bepaalt of providers en ge- bruikers winnaars of verliezers worden.” Marcel Pleijsier, Industry Sales Manager Festo Didactic “De CP Factory van Festo Didactic maakt het mogelijk om vaardigheden te verwerven voor het tijdperk van Smart Industry oftewel Industrie 4.0 op de volgende gebieden: moderne industri- ële regelsystemen, communicatie, ver- werking en bescherming van gegevens, concepten van moderne productiepro- cessen en optimalisatie van het gebruik van productiegegevens.” Wat zijn uw taken bij Festo op het pad naar digitalisering? I I G T L D
  • 21. 2018/2019 trends in automation 20 – 21 Didactic- Mechatronicalokaal in hartje Westland Onderwijs en bedrijfsleven verbinden Mechatronica heeft de toekomst. De opleiding combineert mechanisatie, werktuigbouwkunde, elektrotechniek en ICT en sluit daarmee naadloos aan op de groeiende vraag naar geautomatiseerde, efficiënte en flexibele werkprocessen. Een behoefte die niet alleen in de industriële automatise- ring sterk aanwezig is, maar ook in de (glas)tuinbouwsector. N iet voor niets besloot Gemeente Westland, het innovatieve hart van de Nederlandse tuinbouw, dat mechatronica niet kon ontbreken in het onderwijsaanbod binnen de gemeente. “Wij boden de opleiding al aan in Den Haag en Delft, maar in Westland ontbrak het nog aan een technische mbo-opleiding.” Aan het woord is drs. Gerard Meyer, directeur van het roc Mondriaan, School voor Technolo- gie en Engineering. “Een gemis, want in de glastuinbouw wordt veel gebruikge- maakt van besturings-, meet- en kli- maatsystemen, er wordt veel geëxperi- menteerd en er wordt continu gezocht naar automatiseringsoplossingen.” Factoren waarop de opleiding mechatroni- ca perfect aansluit. Koningin Maxima opende in maart 2018 het World Horti Center en bezocht het mechatronica-lokaal.
  • 22. De eerste groep mechatronica-studenten in Naaldwijk is in september 2017 begonnen.
  • 23. Innoveren en inspireren De vraag richting het roc Mondriaan kwam op een mooi moment, aangezien de plannen voor het World Horti Center (WHC) al in een vergevorderd stadium waren. Dit innovatiecentrum in Naaldwijk gericht op de internationale glastuin- bouwsector opende in 2017 en is volgens Meyer de ideale locatie voor het aanbie- den van deze en andere opleidingen. Het betreft een toonaangevend platform waar het bedrijfsleven, onderwijs en overheid samen innovatie en inspiratie verbinden. Het centrum stimuleert het directe contact tussen het bedrijfsle- ven en het onderwijs: “Ondernemers in het WHC kunnen letterlijk de lokalen binnenlopen en sparren met studenten en docenten. Andersom krijgen studenten de kans om, nog voordat zij deelnemen aan de arbeidsmarkt, een realistisch beeld te vormen van de mogelijkheden.” Onder- wijsinstellingen roc Mondriaan, Lentiz Onderwijsgroep en Albeda College verzor- gen diverse opleidingen in het WHC onder de overkoepelende naam MBO Westland.   Turnkey oplevering Het toekomstbestendige pand van het WHC bood roc Mondriaan carte blanche met betrekking tot de inrichting van het mechatronica-lokaal. “Belangrijk aan een lokaal met technische leermiddelen is dat deze middelen zo lang mogelijk mee gaan.” Bijbehorende onderdelen die we- gens intensief gebruik slijten en vervan- gen dienen te worden, moeten jarenlang blijvend verkrijgbaar zijn; een garantie die Festo de onderwijsinstelling kan geven, wat van de investering een weloverwogen en goed doordachte keuze maakt. “Daarbij kwam dat het lokaal één ‘look and feel’ moet uitstralen.” Deze wens stond in de tender waarmee de opdracht voor het inrichten van het lokaal is toegekend. “Van de drie partijen die wij hebben uitgeno- digd, waren we van de 3D-schets van Festo het meest onder de indruk. Festo heeft als hoofdaannemer gefungeerd en het lokaal turnkey opgeleverd, waardoor ze konden voldoen aan de vraag naar één en dezelfde uitstraling.” Naast het leveren van meerdere lesopstellingen – trainingssyste- men die worden gebruikt voor training in pneumatiek, hydrauliek en elektrotechniek – heeft Festo het meubilair en de overige apparatuur geleverd en geïnstalleerd. “De tafels, 3D-printers, een lasersnijder en alle aansluitingen zijn door Festo verzorgd, waardoor zij een grote rol hebben ge- speeld in de inrichting van het lokaal. Een groot voordeel hiervan is dat wij met maar één partij te maken hebben. Dat versterkt de samenwerking en efficiëntie.” Dat is voor roc Mondriaan overigens niets nieuws. “In Den Haag en Delft hebben we al vaker gebruikgemaakt van de produc- ten en diensten van Festo. Fantastisch vinden wij dat docenten regelmatig worden uitgenodigd op beurzen en voor workshops. Soms geheel belangeloos de- len de medewerkers van Festo een hoop waardevolle kennis. Mede daardoor voelt het als een samenwerking, in plaats van een klant-leverancier-relatie.” Succesvol eerste jaar De eerste groep mechatronica-studen- ten in Naaldwijk is in september 2017 van start gegaan. Zowel studenten als docenten zijn lovend over de locatie en inrichting, die perfect aansluiten op het 4C/ID model dat wordt gehanteerd. Dit instructiemodel richt zich op het ontwer- pen van leertaken, waarbij projecten in opbouwende complexiteit worden aan- geboden en waarbij de begeleiding juist geleidelijk wordt afgebouwd. De versterk- te samenwerking tussen het bedrijfsle- ven en het onderwijs speelt daarbij een belangrijke rol en werpt binnen dit model zijn vruchten af. Ook andere partijen zijn enthousiast over het lokaal en de locatie in het algemeen. Zo is branchevereniging Fedecom voorne- mens evenementen te organiseren in het WHC naar aanleiding van een bezoek aan het innovatiecentrum. “Zo ontstaan er mooie verbindingen die zowel het onder- wijs als het bedrijfsleven goed doen.” De opleiding in hartje Westland is dus na korte tijd al succesvol te noemen. “We merken een toestroom van bezoekers en geïnteresseerden naar deze locatie. Toegegeven, de opening door Koningin Maxima heeft daarbij een handje gehol- pen. Maar het gaat er om dat Westlandse jongeren kennis kunnen maken met de opleiding en vooral ook met de toekomst- perspectieven die mechatronica met zich meebrengt. Binnen gemeente Westland en natuurlijk ook daarbuiten. Het is een brede opleiding die niet alleen toe te passen is in de tuinbouw, maar ook in bijvoorbeeld de petrochemie en de indus- triële sector.” In september 2018 zijn twee nieuwe groepen gestart. Het lokaal werd daarop aangepast; er moest meer ruimte komen tussen de theorieplekken en de leersyste- men om geluidoverlast te voorkomen. De indeling kan probleemloos worden veran- derd door onder andere aansluitpunten vanuit het plafond. “Die flexibiliteit wordt vergroot doordat wij in Den Haag en Delft ook gebruikmaken van apparatuur van Festo. Zo kunnen wij tijdens pieken gemakkelijk modulair materiaal uitwis- selen.” Zo is niet alleen het World Horti Center toekomstbestendig, maar ook de opleiding mechatronica. “Ondernemers kunnen letterlijk de lokalen binnen- lopen en sparren met studenten en docenten.” Gerard Meyer, roc Mondriaan 2.2018 trends in automation 22 – 23
  • 24. ontstane fragmenten van de ooglens af- gezogen. Tijdens deze ingreep wordt de gewenste hoogte van de infusiedruk gere- geld via piëzoventiel VEAB van Festo. Na spoeling en verwijdering van de weefsel- resten brengt de chirurg de nieuwe helde- re kunstlens aan. De ultraprecieze drukre- geling wordt ook gebruikt bij operaties in het achterste gedeelte van het oog, vitrectomie genaamd. “Veiligheid heeft bij onze ontwikkelings- doelstellingen de hoogste prioriteit. Bij alle toegepaste componenten en syste- men gaan wij in de ontwikkelingsfase tot de grenzen van het haalbare om uiteinde- lijk de certificeringen van organisaties zo- als FDA te verkrijgen”, aldus Dipl.-Ing. Paul Willi Coenen, directeur van BYTEC. Om deze reden zijn ook voor iedere ven- tielfunctie andere redundante ventielen aanwezig. De technische basis voor de meeste func- ties wordt gevormd door een complete pneumatische besturingsunit die bestaat uit magneetventielen en piëzoventielen. Deze unit zorgt voor de aandrijving van de chirurgische instrumenten, de vacuümon- dersteunde afzuiging en het transport van vloeistoffen. Positieve eigenschappen van de piëzoventielen: ze zijn licht, stil en heel precies, hebben een geringe warmteont- wikkeling en zijn vrijwel niet aan slijtage onderhevig. 7500 sneden per minuut “Hoe hoger de snijsnelheid, des te beter en preciezer kan de chirurg met de cutter in het achterste gedeelte van het oog wer- ken”, aldus Coenen. “Daarom waren we op zoek naar ventielen die deze hoge Hoogste snijprecisie Oogoperaties met behulp van ventieltechnologie Staaroperaties gelden tegenwoordig als chirurgische routine-ingrepen. Onder meer omdat door bedrijven zoals BYTEC medische apparatuur zoals ‘QUBE’ is ontwikkeld, die oogchirurgen ondersteuning biedt ten behoeve van een precieze en foutloze behandeling. Piëzo-, proportionele en snelschakel- ventielen maken de vereiste snelle sneden mogelijk. D e operatiesystemen ‘QUBE’ en ‘QUBE pro’ zijn de technische assistenten bij uitstek voor oog- chirurgen bij operaties tegen grauwe staar (cataract) of aan het net- vlies. Bij de inbedrijfstelling programme- ren de BYTEC-servicespecialisten ieder apparaat samen met de oogchirurgen, waarbij rekening wordt gehouden met hun individuele werkwijzen. Extra functies kunnen via acht voetschakelaars worden opgeroepen – inclusief veiligheidsfunc- ties. Zo kunnen de chirurgen op comforta- bele en eenvoudige wijze gebruikmaken van de ultraprecieze snij- en afzuiginstru- menten, die worden aangestuurd door QUBE pro. Door de piëzotechnologie is precieze regeling van de druk in het ope- ratiesysteem zelf mogelijk. Snelschakel- ventielen verhogen de snijsnelheid. Licht, stil en precies Bij een cataractoperatie wordt de vertroe- belde lens met behulp van een ultrasone operatietool verbrijzeld. Door een ultra- precieze zuig-/spoelinrichting worden de Technische assistentie bij uitstek voor oogchirurgen: ‘QUBE pro’ houdt rekening met individuele werkwijzen, inclusief dual linear besturingspedaal.
  • 25. snijsnelheden toestaan.” De snelschakel- ventielen MHA2 van Festo bereiken in QUBE pro snijsnelheden van max. 7500 sneden per minuut voor een precieze toe- passing van de cutter, het snij-instrument voor het verwijderen van weefsel. Dipl.-Ing. Harald Pauls, de ontwikkelaar van het oogoperatie-instrument QUBE pro bij BYTEC: “Het opzoeken van de techni- sche grenzen is alleen mogelijk, omdat wij samen met onze partners nieuwe oplos- singen zoeken.” Bij dit proces worden di- verse specialisten betrokken, zoals art- sen, fysici en chemici. “Bijzonder belangrijk voor ons zijn echter de leveran- ciers op het gebied van automatiserings- techniek, die met een snelle reactietijd samen met ons stapsgewijs en interactief een product zoals QUBE pro tot volle ont- wikkeling brengen”, aldus Pauls. Overzicht door integratietechniek Voor QUBE pro ontwikkelde Festo samen met BYTEC een compact ventielstuurblok. Daarbij is met behulp van de zogenaamde integratietechniek een kanaalplaat ont- wikkeld, die alle pneumatische koppelin- gen beschermd en zonder slangen op- neemt in de vorm van kanalen. Daarnaast konden dankzij de integratietechniek di- verse volumekamers en geluiddempers als het ware worden ‘mee-geïntegreerd’. Hiervoor zouden anders discrete speciale componenten benodigd zijn. Hierdoor heeft het stuurblok 50% minder inbouw- ruimte nodig ten opzichte van een con- ventionele oplossing, met een groot aan- tal slangen voor iedere pneumatische component. De kanaalplaat heeft een centrale elektrische stekkerverbinding voor alle magneetspoelen en sensorsig- nalen. Een ander voordeel: dankzij voorgemon- teerde en goedgekeurde aansluitingen kan een stuurblok snel in het OP-instru- ment QUBE pro worden geïntegreerd. Het stuurblok is compact, eenvoudig toegan- kelijk en geluidsarm. “Daarbij heeft de sa- menwerking met onze projectpartners van Festo ontzettend geholpen. Zij reageer- den snel met creatieve voorstellen op onze ideeën en leverden hierdoor een be- langrijke bijdrage aan de realisatie van onze gemeenschappelijke doelstelling”, aldus QUBE pro-ontwikkelaar Pauls van BYTEC. “De snelschakelventielen van Festo maken de snijsnelheid mogelijk die vereist is voor QUBE pro.” Paul Willi Coenen, directeur van BYTEC Ventielstuurblok in ‘QUBE pro’: 50% minder inbouwruimte ten opzichte van een conventionele oplossing met een groot aantal slangen voor iedere pneumatische component. Compact: stuurblok met proportionele, piëzo- en snel- schakelventielen op een kanalenplaat middels integratietechniek. De video bij dit artikel is te vinden op de LifeTech-blog www.festo.blog/bytec 2.2018 trends in automation 24 – 25
  • 26. Samenwerking in laboratoriumautomatisering Klanten verder helpen is waarde toevoegen Synchron levert maatwerk automatiseringsoplossingen voor laboratoria. Derk Wilten en Niels Kruize vertellen over een project dat ze in samenwerking met Festo realiseerden: een DNA-extractiemachine. Hun eerste echte complete product. Niels Kruize, Business Development bij Synchron (links) en Bert Baas, Sales Engineer bij Festo (rechts)
  • 27. D erk Wilten is de directeur van Synchron: “Voorheen leverden we uitsluitend het concept van de oplossing en lieten dat door een partner bouwen. In de basis zijn wij een softwarebedrijf. We zien de complexiteit van systemen steeds verder toenemen. Toen Niels bij ons kwam, vond hij dat we dat bouwen van de oplossing ook veel be- ter zelf konden doen. Hij had in Engeland goede ervaringen met Festo en stelde voor om hen bij het project te betrekken.” Derk vertrouwde op het oordeel van Niels, die in superlatieven vertelt over zijn erva- ring met Festo in Engeland en voorstelde om de oplossing volledig in eigen huis op te bouwen met Festo componenten. Verlengstuk “Je moet niet zelf opnieuw het wiel uitvin- den. Iedere keer iets nieuws bedenken als oplossing, is vragen om fouten”, licht Niels toe. “Festo is een grote partner met wereldwijde componentenleveranciers, maar ook service en support. Ze heb- De DNA-extractiemachine Het proces dat de machine uitvoert, wordt gebruikt in de agro-industrie - bij de plantenveredeling. Uit plantaardig materiaal wordt DNA geëxtraheerd. Hiervoor wordt als eerste het plant- aardige materiaal vergruisd door het te schudden met kleine metalen bolletjes. Hierdoor ontstaat er een moleculensoep. Om het DNA van het overige materiaal in de soep te schei- den, worden metalen microbolletjes in de soep gebracht. Het DNA hecht zich aan die microbolletjes, het overige materiaal blijft los in de microtiterpla- ten aanwezig. In verschillende stations wordt vloeistof gespoten en afgezogen tot er schoon DNA-materiaal resteert. De microtiterplaten worden automa- tisch op carriers geplaatst, die op een carrousel langs de verschillende stations worden geleid. Pipetteertips worden automatisch gewisseld en de metalen bolletjes ingevoerd. Een plaat met 96 monsters doet er twintig minu- ten over van begin tot eind, iedere 2,5 minuut volgt een nieuwe. ben een deel van het denkwerk van ons overgenomen. Wat heel prettig is, is dat zij in veel verschillende markten werken. Daardoor denken ze heel makkelijk out- of-the-box. En dat is heel prettig geble- ken.” Synchron levert wereldwijd en is dus erg gecharmeerd van een partner die net zo snel onderdelen in Duitsland als in Singapore kan leveren. Derk was in eerste instantie nog wel een beetje huiverig om met zo’n grote organisatie in zee te gaan. “In de praktijk is me dat 100% meegeval- len. In de day-to-day-support werken ze precies als Synchron. Ik zou zelfs durven zeggen dat ze een verlengstuk van onze organisatie zijn geworden. Het voelt heel vanzelfsprekend, maar het is ook erg pret- tig dat je samenwerkt met een partner die gelooft in het project.” Acht concepten Om het verhaal van de ontwikkeling van de machine uit de doeken te doen, schuiven nog twee andere medewer- kers aan, Jaouad Rahouani en Cristian D’Alessandro. Jaouad is degene die het hele concept uitwerkte. “In totaal hebben we acht verschillende concepten uitge- werkt en dit concept bleek het beste.” Ook Jaouad had al ervaring met Festo en CODESYS. In zijn opleiding heeft hij vier jaar met Festo Didactic gewerkt. Dus toen Niels voorstelde om de machine op te bouwen met hun standaardcomponenten, kon Jaouad daar prima mee uit de voeten. “We hebben het simpelste concept uiteindelijk uitgewerkt. Dit is serieel opgebouwd en modulair in te richten. De vertragingen in de schakelingen zijn verwaarloosbaar kort.” Cristian gaf feedback op het ontwerp van Jaouad en onderzocht de haalbaarheid van het uiteindelijke concept. “Daarbij hebben we goed gekeken naar de liquid handling en de duale koppen. We kregen uitgebreide support van Festo, al in de conceptfase. Veel zaken konden we bij Festo uittesten met verschillende functieblokken en de communicatie via 2018/2019 trends in automation 26 – 27 De carrousel en drie stations in lijn. Op de achtergrond de laadstations met microtiterplaten.
  • 28. het EtherCat-protocol. Het EASi3-team met name heeft daarbij een groot verschil gemaakt.” Bert Baas, Sales Engineer bij Festo ziet ook de meerwaarde van het EASi3 -team. “Dennis van Beers, de directeur van Festo Benelux , zag dat er een behoefte bij de klanten was ontstaan voor een dergelijke intensieve ondersteuning. Hij heeft zich hard gemaakt voor de oprichting van dit team. Zij hebben gedurende de hele ontwikkeling van deze extractiemachine klaargestaan voor ondersteuning. Zo waren ze bijvoorbeeld van mening dat de inzet van de nieuwe CPX-E unit hier een echte meerwaarde zou kunnen bieden. Ze hebben ervoor gezorgd dat deze al voordat hij eigenlijk op de markt was, in dit project is toegepast. De CPX-E is ont- wikkeld als remote I/O-systeem of plc met EtherCat master controller én motion con- troller. Gecombineerd met de elektrische aandrijvingen én besturingen van Festo is hier dus echt sprake van een noviteit.” Optimalisaties Derk: “We stimuleren onze mensen om niet alleen maar na te denken over de gro- te lijnen, maar ook in het klein de verbe- teringen en optimalisaties te zoeken. Een robot wordt steeds meer een commodity. De laboratoriumtoepassingen daarvoor zitten tussen de consumenten- en de industriële toepassingen. Er is in deze branche geen sprake van 24/7 productie en dat zie je terug in de componenten en de opbouw van oplossingen. Maar Festo is wel degelijk gericht op Industrie 4.0, optimale beschikbaarheid, service en pre- ventief onderhoud.” De extractiemachine draait nu acht uur continu, maar kan ook 24 uur draaien. De capaciteit van deze ma- chine is op dit moment al acht keer groter dan wat er in de markt verkrijgbaar is. Niels haakt hier direct op in. “De volgen- de stap is dat we remote willen kunnen monitoren. We kijken daarbij naar aug- mented reality bijvoorbeeld met gebruik van Google Glass. Daarmee is bij de industriële automatisering ondertussen al de nodige ervaring opgedaan en ook wij zien daar de meerwaarde van. We hebben hoge verwachtingen van pipetteerrobots en high-throughput opslagsystemen. In researchtoepassingen gebruikt bijna nog niemand een serieel proces in laboratoria- automatiseringen, we hebben eigenlijk een heel kleine fabriek gemaakt. Laatst had een klant een geweldige quote, die zei letterlijk ‘dit is zo mooi en tegelijk zo simpel, je begrijp niet waarom dit nog niet eerder is bedacht’. En dat is eigenlijk gelijk een bewijs van de ingeniositeit.” Bert van Festo knikt: “Het is een perfect voorbeeld van een combinatie van indus- triële en laboratoriumautomatisering.” En ook Cristian doet nog een duit in het zakje: “Het concept is simpel, maar er zit heel veel aandacht in de details.” Grenzen opzoeken Cristian: ”We hebben de hardware van de machine opgedeeld in functies en iedere functie zo efficiënt en simpel mogelijk in- gericht. De kleine fabriek is voorzien van seriële stations in plaats van parallelle. Er is een constant bewegen en positio- neren van platen, pipetteer- spoel- en wasstations.” Jaouad is onder de indruk van het feit dat de componenten ook echt plug&play zijn. “We zoeken de grenzen van de componenten op en tijdens de samenwerking maken we elkaar beter.” Niels is blij dat zijn vertrouwen in de samenwerking terecht bleek. “Dat biedt voor ons veel toegevoegde waarde. We zien het dan ook wederzijds echt als een partnerschap. Zonder steeds vragen en facturen, maar gewoon met actie. Het is voor beide partijen een nieuw project met voor ons ook nog eens een nieuwe com- municatietechniek. We leren van elkaar en kijken naar de toekomst, naar wat de volgende stap zou kunnen zijn.” Bert: “We bespreken met Synchron de nieuwe technologieën en sorteren voor op de mogelijkheden die we daarmee hebben.” Synchron had 6 maanden nodig om het concept uit te werken en vervolgens is de machine in 4 tot 6 weken opgebouwd. Christian: “Tijdens de bouw ondervonden we nul kritische fouten. De gezamenlijke voorbereiding heeft daar echt belangrijk veel aan bijgedragen!” Het gehele proces kan via een app op een smartphone worden bestuurd. Achteraanzicht van een spoelstation met elektrische lineaire robot.
  • 29. 2018/2019 trends in automation 28 – 29 De lange weg van het water Zuiver drinkwater, vers uit de kraan, is voor vele mensen in West-Europa een vanzelf- sprekendheid. Maar voordat het zover is, legt het water vaak een lange weg af. Een van de pioniers van zoet water is het water- bedrijf van de watervoorziening in Lan- genau - een van de modernste in Europa. In de installaties, die er al vele tientallen jaren worden gebruikt, dragen Festo aandrijvin- gen bij tot de stabiele processen. Automatisering in een van de modernste waterleidingbedrijven in Europa W eiden, bossen, velden - vruchtbare grond zover het oog reikt. Op het eerste ge- zicht lijkt Baden-Württem- berg rijkelijk bedeeld door de natuur. Er is voldoende water beschikbaar, maar niet al- tijd daar waar het nodig is. In brede stuk- ken land, zoals de Schwäbische Alb, is er gebrek aan grondwater. De karstonder- grond is de schuldige. Over een oppervlak- te van ongeveer 40 bij 200 kilometer strekt zich het grootste aaneengesloten karstge- bied in Duitsland uit. Het ontstond 200 mil- joen jaar geleden op de bodem van de Ju- ra-zee, er vormde zich een gigantisch kalksteenblok tot de huidige ondergrond. Zure neerslag spoelde gedurende eeuwen door het kalksteenmassief, vormde ontel- bare scheuren, spleten en grotten waar
  • 30.
  • 31. 2018/2019 trends in automation 30 – 31 regenwater vandaag snel wegsijpelt, on- dergronds wordt afgevoerd en niet meer rechtstreeks als grondwater beschikbaar is. Maar er zijn plaatsen waar het water zich verzamelt en grote grondwaterbek- kens vormt. Een van de grootste is de Do- nauried bij Langenau plant in Langenau. Tot 4500 liter water per seconde Het waterverzamelgebied van de Donau- ried ten noordoosten van Ulm heeft een oppervlakte van 315 km2 en bevat onge- veer een miljard kubieke meter grondwa- ter. Het water laat zich in Donauried in Württemberg relatief gemakkelijk winnen in 204 bronnen vanaf een gemiddelde diepte van acht meter. De daaropvolgen- de behandeling vindt plaats in het water- bedrijf Langenau, het hart van de plaatse- lijke watervoorziening. Als één van de grootste en modernste waterbedrijven in Europa bereikt het drie miljoen mensen. De intercommunale, opgericht in 1912, was de eerste langeafstandswatervoor- ziening in Duitsland. 250 steden en ge- meenten zijn aangesloten en worden be- leverd via een 775 kilometer pijp- leidingennetwerk met een jaarlijks aan- bod van ongeveer 95 miljoen kubieke me- ter drinkwater. Dit komt overeen met on- geveer 250.000 kubieke meter per dag en op piekmomenten tot 4500 liter per se- conde. Daarnaast wordt ook stromend water uit de Donau gehaald en verwerkt. Het drinkwater stroomt onder een druk van maximaal 12 bar in de sterk vertakte afgelegen watervoorziening met kabeldia- meters tot 1,5 meter. Het ondergrondse netwerk heeft aanzienlijk bijgedragen tot de grootschalige industrialisatie van Ba- den-Württemberg. In “Ländle” is bijna in elke gemeente ten minste één kleine tot middelgrote onderneming gevestigd. Wa- ter is hier een duurzame succesfactor. Zuiver en zacht Zelfs als het grondwater ongeveer 12 jaar nodig heeft voor zijn lange reis van de Schwäbische Alb naar de Donauried en zich daar al in een zeer zuivere staat be- vindt, zet de watervoorziening in op een grondige waterbehandeling. Grondwater- filtratie en decarbonisatie-installaties zor- gen voor een duurzame hoge waterkwali- teit. Organische stoffen worden verwijderd en te hoog calciumgehalte wordt verminderd, omdat het grondwater op zijn lange weg door de karstonder- grond zwaar ophoopt met kalk en gemid- deld 22 graden Duitse hardheid heeft bij het opvangen. Decarbonisatiereactoren verlagen de waterhardheid tot 12 graden Duitse hardheid om ervoor te zorgen dat te hoge kalkinhoud niet leidt tot onge- wenste afzettingsprocessen in waterlei- dingen, huishoudelijke apparaten en in- dustriële installaties bij het verwarmen van het water. Zowel bij de decarbonisatie als bij de grondwaterfiltratie zorgen een groot aan- tal draai- en lineaire aandrijvingen van Festo voor een hoge mate van betrouw- baarheid. De watervoorziening hecht hier veel belang aan, want de looptijd van de installaties in Langenau gaat over meer- dere decennia. Voor de waterbehandeling zijn in de procesautomatisering duurlo- pers met lange adem nodig. Pneumati- sche producten van één enkele bron - zoals schakelkasten, slangen en aandrij- vingen met accessoires - bieden het blij- vende voordeel van korte reactietijden en vereenvoudigde bestelprocessen. Hetzelf- de geldt voor toekomstige onderhouds- werkzaamheden. Kalkpellets als industrieel bijproduct Tot 2016 werd de hardheidsgraad van het grondwater verminderd door een slow-de- carbonisatie-installatie (LEC). “We plannen onze installaties voor tientallen jaren. Betrouw- baarheid speelt hierbij een cruciale rol.” Dipl.-Ing. Bernhard Röhrle, perswoordvoerder Intercommunale watervoorziening
  • 32. Sindsdien heeft een nieuwe snelle decar- bonisatie-installatie (SEC) de processen versneld. Ook aan boord: automatise- ringstechnologie van Festo. Voordeel van de SEC, naast de verhoogde snelheid: ter- wijl het LEC kalkslib met een restwaterge- halte van ongeveer 50 procent afscheidt, produceert de moderne SEC kalkpellets met een watergehalte van slechts 2 pro- cent. Naast de verhoogde efficiëntie van de installatie, is de conversie ook het ge- volg van de veranderde marktsituatie van de kalkafnemende industrieën. Kalkslib werd vroeger in grote hoeveelheden ge- bruikt voor de papierproductie, maar door de achteruitgang ervan in Duitsland daal- de ook de vraag naar het natuurlijke pro- duct. Kalkpellets daarentegen worden te- genwoordig echter veel gebruikt, onder meer in de glas-, dierenvoeding- en kunst- stofindustrie. En dat loont: als de zeven reactoren op volle snelheid draaien, pro- duceren ze meer dan 10.000 ton kalk- pellets per jaar. Snel, zuiver, veilig - Draaiaandrijvingen DAPS met stroomloze basispositie gaan automatisch terug naar de uitgangstoestand in geval van een storing. Betrouwbaarheid in serie - Draaiaandrijvin- gen DAPS bij de grondwatertoevoer van de meerlagige filters.
  • 33. 2018/2019 trends in automation 32 – 33 In de 10 meter hoge reactor met een dia- meter van 4 meter stijgt het harde grond- water omhoog, wordt vervolgens behan- deld met een base in de vorm van kalk- water en verrijkt met kalkzaadkorrels. Hierop zet zich de neergeslagen kalk van het grondwater vast totdat de korrels zijn gegroeid tot pelletgrootte en door hun ge- wicht zinken en afgezogen kunnen wor- den. Het zachte water stijgt naar boven en stroomt weg. Voor het regelen van de in- en uitstroom zijn kleppen verantwoorde- lijk, die voorzien zijn van pneumatische DAPS-draaiaandrijvingen van Festo. Be- trouwbaarheid staat ook voorop bij deze moderne SEC-technologie. Filterreiniging voor zuiver drinkwater De grondwaterfiltratie met moderne meerlagige filters is een investering in de toekomst van de watervoorziening. Sinds 2014 worden solide zandlagen en actieve koollagen gebruikt om organische stoffen te verwijderen. Zeven filterbekkens zor- gen met hun twee meter dikke filtersub- straat, verspreid over telkens 50 vierkante meter oppervlakte, voor zuiver drinkbaar water, vrij van sediment- en zwevende stoffen. Van tijd tot tijd moeten de filter- bekkens echter worden gereinigd van vuildeeltjes. Dit gebeurt door terugspoe- len met vers water en lucht. Hiertoe slui- ten in totaal tien nauwe pneumatische af- sluiters snel en veilig de grond- watertoevoer via DAPS-draaiaandrijving van Festo met positioner. De uitgeloogde sedimenten worden verwijderd door mid- del van een slib-waterafscheider. De slib- waterklep stuurt een geregelde lineaire aandrijving van de DFPI van Festo. In totaal zorgen 77 draai- en gestuurde li- neaire aandrijvingen van Festo voor be- trouwbare processen. Het voordeel van pneumatiek: in geval van een storing, zo- als een stroomuitval, keren de kleppen, die uitgerust zijn met DAPS en DFPI, auto- matisch terug naar hun oorspronkelijke toestand dankzij de stroomloze basispo- sitie. Het filterproces kan worden hervat en er komt geen met sediment beladen water in het toevoersysteem. De decen- trale Festo-schakelkasten met trends in automation: Wat was voor u speciaal bij dit project? Tobias Brucker: Enerzijds de samenwerking met één van de baanbrekende waterbedrijven van Baden-Württemberg. Ander- zijds de opdracht een waterbedrijf dat dusver overwegend elek- trische aandrijvingen gebruikte, te overtuigen om pneumatiek in te zetten. Hoe kon u het Langenau waterbedrijf overtuigen pneumatische aandrijvingen te gebruiken? Brucker: Mijn collega’s en ik hebben de verantwoordelijken van het Langenau waterbedrijf begeleid bij bezoeken aan referen- tie-installaties. Er kwamen ook tests met onze aandrijvingen op armaturentestbanken aan te pas. Zo konden we onze contact- personen de voordelen van pneumatische besturingstechnolo- gie in de waterindustrie laten zien, zoals de hoge betrouwbaar- heid en werksnelheid. Wat was volgens u het belangrijkste argument waarom het wa- tervoorzieningsbedrijf voor Festo gekozen heeft? Brucker: Er waren zeker verschillende argumenten: duurzaam- heid, service, betrouwbaarheid, innovatie, producten en dien- sten uit één bron. Naar mijn mening was een doorslaggevend aspect ook dat de watervoorzieningssystemen zijn ontworpen voor meerdere decennia van exploitatie en dat Festo een lang- durige servicepartner is dankzij de stabiliteit van het bedrijf. Tobias Brucker, Verkoop Procesautomatisering, Festo Duitsland Interview De snelle decarbonisatie-installatie onttrekt 10 graden Duitse hardheid aan het grondwater en neemt dus een hele ‘hap’.
  • 34. CPX / VTSA ventieleilanden, die direct op de meerlagige filterbekkens zijn gemon- teerd, zorgen voor een hoge mate van vei- ligheid. De schakelkasten sturen alle pneumatische armaturen en integreren bijkomende sensoren voor het meten van signalen en eindschakelaars. Vooral afge- stemd op de functies van filters en reacto- ren, is het concept van de ventieleilanden een even flexibele en veilige oplossing voor de hoge technische eisen van het Langenau waterbedrijf. Automatisering op zijn best Het volledige installatielandschap van het Langenau waterbedrijf beschikt over een hoge automatiseringsgraad. Twee mede- werkers kunnen in de centrale controleka- mer alle systemen bewaken en besturen, van de winning van water tot een totaal van 400.000 kubieke meter waterreser- voirs. Tot 5000 pompen, afsluiters en faci- liteiten van de gehele productie, behan- deling en distributie van drinkwater leveren ongeveer 3500 meetwaarden. Met zijn ongeveer 300 automatiseringsappa- raten is het besturingssysteem één van de grootste en modernste besturingssyste- men van Duitse waterbedrijven. www.festo.com/processautomation www.festo.com/daps www.festo.com/dfpi www.festo.com/cpx Ondergrondse schatkamer: het drinkwater wordt verzameld in grote opslagtanks.
  • 35. Het kan ook met ietsje minder In iedere stap van het productieproces bij Ben & Jerry’s in Hellendoorn – een ijsproducent met een missie - wordt perslucht gebruikt. Een aandrijfmedium waarvan steeds meer het besef groeit dat ook lucht geld kost. En een aandrijfmedium waarbij (nog) niet vaak gestuurd wordt op optimalisatie. Festo heeft een digitale module samengesteld die op ieder punt in de lijn aangesloten kan worden, de data verzamelt en voorbereidt voor de cloud, waarna die data via een webbased dashboard beschikbaar zijn voor analyses. Ben & Jerry’s optimaliseert persluchtverbruik V oordat je het pand van Ben & Jerry’s betreedt, wordt al duidelijk dat veiligheid hier op nummer één staat van de prioriteitenlijst. Zelfs voor het betreden van de ontvangstruimte mag je geen traptrede bestijgen zonder de leuning vast te houden. Maar Ben & Jerry’s zou Ben & Jerry’s niet zijn als ze niet met nog veel meer onderwerpen op een doordachte manier omgaan. Zoals ze het zelf verwoorden, met één doel: het best mogelijke ijs maken. Onderdeel van de missie: een duurzame bedrijfsvoering. En daarbij hoort efficiënt omgaan met de beschikbare middelen. Niet verwonderlijk dus dat alles in de productie gemonitord, gemeten en geanalyseerd wordt. Alleen die perslucht, dat was nog een puntje van aandacht. Die kon nog wel wat efficiënter worden ingezet. Dus toen Koen Leeflang van Festo hen benaderde met de mededeling dat hij de ideale oplossing had, gingen de oren op steeltjes. Koen bracht een module die je aansluit op een willekeurig punt in de productie waar perslucht wordt gebruikt. En dat zijn er nogal wat in dit proces. Van de uitkloppers in de pre-mixers tot aan de verpakkingsmachines, perslucht is hier een belangrijk bedrijfsmiddel. Ben & Jerry’s’ André Senkeldam, technisch 2018/2019 trends in automation 34 – 35
  • 36. specialist, en Martijn Schavemaker, utility engineer, vertellen samen met Festo’s Koen Leeflang over de module die op de Festo-stand tijdens de WoTS uitgebreid werd getoond. “De algemene gedachte bij perslucht was - ook hier- altijd dat je gewoon de beschikbare systeemdruk gebruikt. Zo weet je in ieder geval zeker dat je de actie krijgt die je nodig hebt.” Schavemaker geeft een voorbeeld. “Bij het ontnesten van de bekertjes werken we met acht grippers op een rij. Die worden met 6,4 bar, dus de volledige systeemdruk, gestuurd. Maar hetzelfde resultaat krijgen we waarschijnlijk ook heel goed voor elkaar met een druk van 5,4 bar, of zelfs nog minder. Feit is dat we het nu nog gewoon niet weten. En met de module die we nu van Festo krijgen, kunnen we het meten en inzichtelijk maken.” Koen Leeflang van Festo vult aan: “In het dashboard zie je dan heel simpel welke besparing je realiseert met de ingestelde druk.” André Senkeldam vertelt dat de optimale druk waarschijnlijk heel wisselend is. De karakteristiek van de verschillende generatoren geeft bij iedere generator een andere optimale curve. “We gaan beginnen met de metingen van de huidige situatie. Die gebruiken we als nulmeting. Daarna gaan we er een reduceer tussen zetten en weer meten. Zo kunnen we in de grafieken zien wanneer we de optimale druk te pakken hebben. We doen dat batchgewijs. Maar behalve de optimale druk zien we bijvoorbeeld ook de drukval na het afschakelen van het ventiel. Zo stel je gelijk vast of er lekkage is.” Leeflang laat het dashboard zien: “Zowel in getallen als in grafieken zien we de geleverde druk en flow, het verbruik en de besparing.” De gehele persluchtvoorziening bij Ben & Jerry’s is gestandaardiseerd op Festo. De collega’s van Leeflang hebben voor Ben & Jerry’s een digitale module samengesteld die is opgebouwd uit een Op weg naar de paklijn.
  • 37. flow- en drukmeter en de benodigde intelligentie: Een energie-efficiëntie- module MSE6 E2M is gekoppeld met een CPX-IoT gateway. De module communiceert via ethernet, maar kan ook met profibus of profinet communicatie worden uitgerust. De CPX verzamelt de data en bereidt deze voor, zodat via de IoT-module de juiste interpretatie naar de cloud wordt gestuurd. De kast is volledig in rvs uitgevoerd om ook in de meest uitdagende omgevingen gebruikt te kunnen worden. “We zijn continu bezig met het uitbreiden van onze lijnen en we willen slim kijken naar efficiëntie en naar energieverbruik. 2018/2019 trends in automation 36 – 37 Een kijkje in de kast. Rechts de MSE6 E2M, bovenin de CPX. De data wordt hier verzameld en naar de cloud verstuurd. We laten daarbij duidelijk de leidende rol bij Festo als het gaat om perslucht. Het proces moet vooral zo eenvoudig mogelijk worden ingericht”, zegt Schavemaker. “Deze monitoring tools bieden daarbij een grote meerwaarde. We zien direct waar de winst zit en hoe groot die winst kan zijn.” Niet alleen het verbruik van perslucht is een punt van aandacht bij Ben & Jerry’s, maar ook de persluchtkwaliteit. Senkeldam: “De perslucht wordt ook in het product zelf gemengd. Ook dat aspect neemt Festo voor zijn rekening. Daarbij doen we ook metingen op microbiologie. We hebben daarvoor ook input geleverd aan het platform Safe Food Factory. Binnen een werkgroep van dat platform is een rapport opgesteld waarbij alle aspecten van hygiënische perslucht, van opwekking tot eindverbruik, worden behandeld. In dat rapport zijn metingen van onze lijnen gebruikt.” Koen Leeflang is blij met klanten zoals Ben & Jerry’s. “Het zou wel heel mooi zijn als iedereen op deze manier met het verbruik van zijn middelen om zou gaan. Je ziet hier echt dat ze met zorg willen produceren om de kwaliteit van hun producten zo hoog mogelijk te krijgen. We hebben hier in de loop der jaren al veel optimalisaties voorgesteld en die worden eigenlijk ook altijd overgenomen, want, zoals inmiddels veel partijen zich langzaamaan gaan realiseren: lucht is een dure energiedrager waar vaak (nog) veel te veel van verloren gaat in het proces.”
  • 38. Sendot ontwerpt eigen robots met elektrische assen Voor automatische sensorproductie én monsteranalyse Sensoren hebben de toekomst en dát merkt Sendot uit Bunnik maar al te goed. Het bedrijf produceert namelijk optische en opto-chemische sensoren en groeit jaarlijks gestaag. Tijd dus om het productieproces van de sensoren te automatiseren. Met voldoende eigen kennis en cre- ativiteit in huis ontwikkelde het bedrijf met behulp van Festo elektri- sche EGC assen haar eigen systeem, een X-Y-Z robot, in eerste instan- tie voor Groen Agro Control in Delfgauw voor de automatische analyse van monsters. Dat systeem beviel dermate goed dat er nog twee ge- bouwd moesten worden, maar dat nu ook toegepast gaat worden voor het automatiseren van de productie van de sensordots van Sendot. Inmiddels in de nog verder ontwikkelde derde generatie-uitvoering.
  • 39. 2018/2019 trends in automation 38 – 39 H eel simpel gezegd bestaan de sensoren van Sendot uit een drager waarop een bepaalde lichtgevoelige coating is aange- bracht. “Een likje verf”, noemt Arie Draaij- er – CTO en business manager bij Sendot het lachend. Dit staafje met coating dat wordt uitgelezen met een lichtbron, optica en elektronica – wordt in een monster gebracht waarna de sensor op basis van de verkleuring van de coating een conclusie trekt over de aanwezigheid van bijvoorbeeld zuurstof, de zuurtegraad of temperatuur, dat zijn de drie sensoren die Sendot momenteel in het pakket heeft. In de toekomst wil Sendot dezelfde typen sensoren ontwikkelen voor andere stoffen. “Sensoren worden deels ingezet in labo- ratoria waar zij enkelvoudige monsters of juist monsters in grote hoeveelheden in microtiterplaten beoordelen”, geeft Arie Draaijer aan. De zuurstof en pH sensoren van Sendot zijn echter als eerste geïntroduceerd in de agrarische markt. “In de toekomst gaan we meer en meer naar sensoren die bijvoorbeeld tuinders plaatsen om snel te kunnen zien hoe het met hun gewassen is gesteld. Op basis hiervan kan hij gefundeerde beslissin- gen nemen ten aanzien van beregening, toedienen van nutriënten, enzovoorts. Dat moeten sensoren zijn die robuust zijn en makkelijk te installeren. De opto-chemi- sche sensoren van Sendot zijn daarvoor uitermate geschikt.” Automatiseren Kortom: het gaat góed in de sensorenwe- reld en dat betekent dat Sendot serieus ging nadenken over het automatiseren van het productieproces. Tegelijkertijd was Groen Agro Control toe aan nieuwe systemen voor het geautoma- tiseerd analyseren van monsters. Omdat beide bedrijven onder dezelfde paraplu van Delft Research Group vallen, lag een directe samenwerking voor de hand. Omdat er voldoende kennis en creativiteit – maar ook een automatiseringsteam– in eigen huis beschikbaar was, ontwikkelde Sendot in eerste instantie voor Groen Agro Control een X-Y-Z systeem om sen- sormetingen mee uit te voeren. Dit eerste systeem bestaat uit mechanisch gekop- pelde EGSC-assen voor de X-Y beweging en een EGSL-as die de Z-beweging voor zijn rekening neemt. Dit systeem – eigen- lijk een robot – beviel dermate goed, dat al snel werd besloten een tweede sys- teem als back-up te bouwen. Klanten van Groen Agro Control verwachten namelijk een zeer korte levertijd en hebben geen tijd om te wachten omdat er eventueel een productiemachine in storing staat. De tweede versie was praktisch hetzelf- de, maar werd wat zwaarder uitgevoerd. Onder meer met de inzet van ELGR-as- sen voor de X-Y beweging en een EPCO als Z-as. Bovendien zijn verschillende verbeteringen doorgevoerd op basis van ervaring met het eerste systeem. Daarna volgde in 2018 de vraag voor het ontwikkelen van een systeem voor fosfaatmetingen. “Een hele uitdaging”, aldus Arie Draaijer. Hierbij moeten met één sensor-unit verschillende processen worden gerealiseerd. Ten eerste moeten chemicaliën worden gedoseerd, deze moeten worden gemengd met het mon- ster en vervolgens moet de uiteindelijke monstername op een heel specifiek “De eerste robot beviel zo goed, dat er een twee- de moest komen. En daarna een derde.” Arie Draaijer, Sendot De H-gantry zorgt voor een hogere dynamica en kortere doorlooptijd.
  • 40. dit geautomatiseerde systeem precies hetzelfde zijn als de referentiewaarden. In het systeem werken vier koppen gelijk- tijdig. Eén van de verbeteringen die in dit systeem is doorgevoerd, is de plaats van de spectrometer. Voorheen werd het monster via een slangetje van enkele tien- tallen centimeters getransporteerd naar de spectrometer die buiten het systeem stond opgesteld. Dit duurde ongeveer 2 minuten. In het nieuwe systeem is de spectrometer direct boven de Z-as gemon- teerd en bevindt zich hiermee in de direc- te nabijheid van het monsternamepunt. Hiermee is de transporttijd gereduceerd tot ongeveer 20 seconden, wat een aan- zienlijke tijdsbesparing oplevert. Systemen Arie Draaijer is zeer te spreken over de samenwerking met Festo. “Op dit moment ontwikkelen we de systemen het liefst in eigen huis. Wij hebben de kennis van de sensoren en vooral van de processen die horen bij het nemen en analyseren van monsters. Bovendien hebben wij én heeft Groen Agro Control een eigen automati- seringssysteem dat is afgestemd op onze specifieke behoeften en we graag blijven gebruiken. Festo heeft echter meer verstand van de componenten die we nodig hebben om de systemen de vereiste sterkte, stijfheid en dynamische eigenschappen te geven. Zo- danig dat onze massa’s met de gewenste snelheid en dynamiek kunnen bewegen. En daarin denken zij bovendien optimaal mee. Zo is er alle ondersteuning gegeven bij het selecteren van de componenten én de nodige hulp verleend bij enkele auto- matiseringsvraagstukken. We zullen in de toekomst dan ook nog vaak contact heb- ben voor de ontwikkeling van weer nieu- we systemen. In Bunnik zijn we bijvoor- beeld bezig met een vierde systeem, het systeem voor de automatische productie van sensorcoatings. Dit systeem moet flexibel zijn en een pH coating aan kunnen brengen op een roestvaststalen drager, maar ook in microtiter platen. Daarnaast ook de kwaliteit van de coatings kunnen bepalen door ze te meten met diezelfde robot. Een nieuw systeem, nieuwe uitda- gingen, waarbij we de producten, kennis en ervaring in de automatiseringstechniek goed kunnen gebruiken.” moment in de tijd plaatsvinden. Alle tech- nische componenten die hiervoor nodig zijn, zitten in dat ene product. Daarna moet dit monster nog worden geanaly- seerd via een absorptie-spectrometer die zich direct bovenop de Z-as bevindt. Die absorptie-spectrometer is door Sendot zelf gebouwd vanuit de al bestaande optische sensoren van Sendot. Optimalisatie Op basis van de ervaring die met de eerdere systemen is opgedaan én met behulp van de kennis van Festo, zijn er ook in het derde systeem weer diverse verbeteringen doorgevoerd. Zo zijn voor dit systeem geen losse assen gebruikt, maar is gekozen voor de zogenaamde H-gantry . Bij dit systeem zijn de aandrij- vingen verbonden met de vaste wereld en bewegen dus niet mee met de kop die de doseer-, pipetteer- en monster- nameprocessen uitvoert. Dit resulteert in een hogere dynamica en hiermee de mogelijkheid tot analyses met een kortere doorlooptijd. Op dit moment wordt deze H-gantry getest in Delfgauw om de metingen te valideren. Daarbij wordt gekeken of de uitkomsten van de metingen met De spectrometer is direct boven de Z-as geplaatst.
  • 41. 2018/2019 trends in automation 40 – 41 C omponenten die in een cleanroom omgeving worden toegepast, moeten aan strenge eisen vol- doen. Eén daarvan is de maximale hoeveelheid deeltjes die zij mogen afge- ven in deze ruimte. Deze deeltjes komen vrij wanneer onderdelen bewegen, elkaar daarbij raken en er een vorm van slijtage optreedt. Ook drukfluctuaties in gasstro- men kunnen vaste onderdelen zodanig beïnvloeden dat er – zeer kleine – deeltjes losraken. Voor ontwerpers van systemen is het van belang om een inschatting te kunnen ma- ken van het soort deeltjes dat vrijkomt, de grootte van deze deeltjes en uiteraard het Nieuwe testmethode meet deeltjes van cleanroom producten In het belang van de semi-conductorindustrie De aankomende generatie machines die halfgeleiders (chips) produceert, heeft te maken met producten waarbij de afstanden tussen de verschillende elementen extreem klein zijn geworden. Zo klein, dat vuildeeltjes van 0,02 µm in de directe nabijheid van het productieproces al problemen kunnen opleveren. Festo ontdekte dat de huidige norme- ring om het aantal stofdeeltjes vast te stellen, dat vrijkomt tijdens bijvoorbeeld het schakelen van ventielen, niet meer voldoet. Daarom ontwikkelde dit bedrijf een nieuwe testme- thode die rekening houdt met de dynamische praktijkom- standigheden. Het concept is gepresenteerd op de Semicon West 2018 en zal worden opgenomen in de Semi-norm F70 die naar verwachting eind 2018 van kracht wordt. aantal. Ook de locatie waar deze deeltjes worden gegenereerd (de bron) is van belang. Met deze gegevens kunnen zij de juiste maatregelen nemen om te voor- komen dat deze deeltjes het (productie) proces verstoren. Bijvoorbeeld door in het ontwerp op de juiste plaats een filter of afzuiging met de juiste capaciteit op te nemen. Beperkingen huidige normering Voor de bepaling van het aantal deel- tjes dat vrijkomt bij het genereren van perslucht werd voorheen de test uit de SEMI F70 norm gebruikt. In deze test ontstaat door het openen van het ventiel een constante luchtstroom waarbij het
  • 42. aantal deeltjes in de luchtstroom ná het ventiel wordt gemeten. Omdat direct na het opstarten van de luchtstroom altijd meer deeltjes aanwezig zijn als gevolg van vuil dat zich nog in het systeem bevindt, worden de eerste waarden pas genoteerd wanneer een bepaald even- wicht is ontstaan en het aantal deeltjes per minuut relatief constant is. Hiervoor wordt het ventiel gedurende de voorfase open gehouden en ook tijdens de metin- gen niet meer geschakeld. Wetende dat deeltjes vooral vrijkomen bij het schakelen van het ventiel én door drukfluctuaties (geen constante, maar juiste een dynamische luchtstroom), betekent dat bij deze methode van testen de waarden bijna altijd (zeer) positief zullen zijn. Er zijn immers geen factoren waardoor deeltjes makkelijk losbreken. Hierdoor lijkt het alsof een specifieke component geschikt is voor toepassing in een cleanroom, terwijl dat in de praktijk niet altijd zo zal uitpakken. Nieuwe tijden... In vroeger tijden was dit minder drama- tisch, omdat de allerkleinste vuildeel- tjes de toenmalige processen niet zo sterk beïnvloedden. Er waren in die tijd eenvoudig geen mogelijkheden om deze hoge resoluties te produceren en er was dus ook geen noodzaak. Met de steeds verdergaande miniaturisering van onder meer halfgeleiders, stijgen echter ook de eisen met betrekking tot het aantal en de grootte van de deeltjes die aanwezig mogen zijn. Ook deeltjes die bijvoorbeeld kleiner zijn dan 3 µm vormen binnenkort een bedreiging voor de opbrengst (yield) van het specifieke proces. Om betrouw- baar te kunnen meten waar en in welke mate deeltjes worden gegenereerd in het proces, was het dus noodzakelijk de meetmethode te herzien. Als leverancier van speciale ventielen voor toepassing in de semi-conductor industrie, ontdekte Festo de hiaten in de huidige norm en startte met de ontwik- keling van een nieuwe methode in nauwe samenwerking met haar klanten. Weten- schapper en founding father van de nieu- we methode Max van den Berg: “Wanneer engineers van productiemachines niet kunnen rekenen met de juiste waar- den ten aanzien van het genereren van vuildeeltjes, zullen zij rekening moeten houden met een bijzonder dure machine die niet in staat is de gewenste output te produceren (voldoende wafers in de juiste kwaliteit). Ondanks alle veelbelovende metingen die voorafgaand aan de inzet van de componenten zijn gedaan.” ...nieuwe methode Met het vaststellen van de belangrijkste problemen in de oude meetmethode is het niet moeilijk te raden welke veran- deringen zijn doorgevoerd in de nieuwe methode. Ten eerste wordt er dynamisch getest met fluctuaties in de druk die overeenkomen met de praktijk én wordt er gedurende het testen geschakeld met de ventielen. Max van den Berg: “Door deze metingen beschikken constructeurs over data die aangeven hoeveel deeltjes per schakeling onder specifieke omstandigheden (druk, flow) vrijkomen. Hiermee kunnen zij rekenen. Een dubbel aantal schakelingen levert twee keer zoveel deeltjes op. Meer drukfluctuaties dan standaard in de test zijn toegepast, betekent ook de verme- nigvuldiging van het gemeten aantal met een bepaalde factor. Enzovoorts. Op deze manier weten zij voor ieder productiepro- ces het totale aantal deeltjes dat vrijkomt en kunnen zij hun gastoevoersysteem (gas delivery systeem) of pneumatische systemen zodanig inrichten, dat deze deeltjes op een effectieve manier kunnen worden afgevoerd. Een betrouwbaarder productieproces is het gevolg.” Reactie van de markt Na vele testen in de eigen cleanroom van Festo heeft Max van den Berg wijzigingen in de meetmethode voorgesteld in een aangepaste norm. Dit voorstel is inmid- dels met algemene stemmen aanvaard en wordt op het moment van schrijven bijgewerkt. Naar verwachting zal aan het eind 2018 een laatste stemronde volgen. Max van den Berg: “Het voorstel voor de nieuwe norm is onder andere gepresenteerd op de Semicon West 2018 en hier ook zeer positief ontvangen. De markt beseft dat deze nieuwe methode extra mogelijkheden en ruimte geeft, die chipindustrie nodig heeft om de nieuwe generatie chips te kunnen produceren. De wet van Moore regeert immers nog steeds en validatie van cleanroom componenten is daarvoor van groot belang…” ‘Schakelend’ spoelen Veel pneumatische systemen worden voorafgaand aan gebruik gespoeld om ervoor te zorgen dat al het vuil dat zich tijdens stilstand heeft verzameld, weg wordt geblazen. Hiervoor wordt over het algemeen een statische flow gebruikt en alle componenten zoveel mogelijk open gezet. Een ogenschijnlijk logische aanpak. Tijdens de testen bleek echter dat het schakelen van ventielen tíjdens het flushen bijna een half uur lang een relatief hoog niveau aan vervuiling genereerde. Daarna zakte deze waarde tot een constant niveau, wat uiteindelijk de ‘echte’ waarde ten aanzien van de vuildeeltjes die gedurende gebruik worden gegenereerd weergeeft. Max van den Berg: “Deze metingen geven aan dat het spoelen van een systeem dus eveneens niet statisch, maar dynamisch moet gebeuren. Een spuitpistool aansluiten? Niet alleen een tijdje ‘doorblazen’, maar gedurende langere tijd blijven bedienen zodat door de fluctuaties in de druk álle vuildeeltjes wegspoelen. Dit ‘schakelend’ spoelen willen we in de toekomst verder onderzoeken in samenwerking met het natuurkundig ‘Suny Polytechnic Institute’ in de Verenigde Staten.”
  • 43. 2018/2019 trends in automation 42 – 43 Het bionische klaslokaal Duitsland // Visvin, kameleongrijper, olifantenslurf en nog veel meer – het interac- tieve onderwijsconcept Bionics4Education brengt de verscheidenheid van de bioni- ca in het klaslokaal. Met behulp van een praktisch, educatief bouwpakket en digitale leeromgeving bouwen scholieren van 14 tot 18 jaar zo hun eigen bionische dierenro- bots. Het educatieve bouwpakket ‘Bionics Kit’ bevat alle componenten voor het ont- wikkelen van fascinerende bionische bewegingsmodellen. De kit bestaat uit servomotoren, elektronische onderdelen en kunststof elementen, zoals bijvoorbeeld de driedimensionale Fin Ray structuren. Gecombineerd met mate- riaal voor dagelijks gebruik in de school kunnen zo totaal individuele modelvarian- ten worden gecreëerd. Online kunnen leerlingen via www.bionics4education.com gratis ondersteuning vinden. Daartoe behoren, naast nuttige tips voor de praktische uitvoering op school en thuis, ook educatieve video‘s, softwarecodes en CAD-gege- vens voor het printen van onderdelen op de 3D-printer. De interdisciplinaire leerin- houd is bijzonder goed geschikt voor gebruik bij de vakken biologie, natuurkunde, techniek en informatica, maar ook op projectdagen. www.festo.com/bionics4education Met Bionics4Education kan de verscheidenheid aan thema‘s van de bionica nu ook in het klaslokaal wor- den ervaren. Spanje // Het Spaanse bedrijf Giró is de uitvinder van de wereldwijd gebruikte fruit- netjes. Het bedrijf, dat bekend staat om zijn innovatieve automatiseringsoplossingen op verpakkingsgebied, heeft nu de dynamische weegmachine Exact 100 ontwikkeld die kan wegen tot 100 wegingen per minuut, op 10 g nauwkeurig. Een hoogtepunt van de con- structie zijn de adaptieve grijpervingers DHAS van Festo. Zij waarborgen dat het fruit, vóór het verpakt wordt, snel en precies kan worden afgewogen. De bionische grijpervin- gers werden hiertoe op de uiteinden van in totaal acht trillingskanalen in V-vorm van een statisch aanvoersysteem aangebracht. Ze zorgen ervoor dat het passende aantal stuks fruit in de betreffende weegschaal valt. Door de innovatieve automatiseringsoplossing haalt de constructie 100 weegprocessen per minuut. De grijpvingers passen zich voorzichtig en flexibel aan uiteenlopende vormen aan, dankzij het op vinstralen van vissen geïnspireerde Fin Ray Effect®. Aan de basis van de Fin Ray® staan twee flexibele banden, die als een driehoek in de punt samenkomen. Op regelmatige afstand zijn tussenverbindingen aangebracht die via filmscharnieren met de banden verbonden zijn. Door deze flexibele maar stevige koppeling van de onderde- len kunnen de grijpvingers zich aan de vorm van een object aanpassen. Zo blijven – zoals hier bij de Spaanse fruit- en groenteverpakkingsspecialist Giró – de sinaasappels ook bij hoge processnelheden onbeschadigd. Vitamine DHAS Compact
  • 44. Festo Partnership Network Geautoriseerde dealers Biesheuvel/Brammer Groep Science Park 5047 5657 EN Son en Breugel tel. (0800) 14 77 www.biesheuveltechniek.nl De Bruin Techniek Kapitein Nemostraat 33 5015 AL Tilburg tel. (013) 532 62 00 www.debruintechniek.com Duursma Industrietechniek Wilmersdorf 20 7327 AC Apeldoorn tel. (055) 538 47 47 www.duursma.nl Eriks Sevillaweg 75 3047 AL Rotterdam tel. (010) 245 5000 www.eriks.nl Digitalisering HoloLens, mobiele communicatie, 3D-print of databril – wat meer dan 30 jaar geleden in de kaskraker ‘Back to the Future’ nog tot de verbeelding sprak, is vandaag realiteit. Digitali- sering maakt dit alles mogelijk. Industrie 4.0 automatiseert digitalisering in de moderne werkomgeving en brengt ma- chine- en installatiebouw naar nieuwe hoogten. Welk pad neemt de sector om het meeste uit digitalisering te halen? Meer dan 100 vestigingen door heel Nederland. Kijk online voor een dealer in de buurt: www.festo.nl/dealers Productupdates, installatiefilmpjes, artikelen en nog veel meer! Volg ons en ontvang updates wanneer het u uitkomt! COLOFON trends in automation 2018/2019 Uitgever Festo BV Schieweg 62 Postbus 530 2600 AM Delft Tel +31 (0)15 251 88 90 Redactie Afdeling communicatie E-mail: info.nl@festo.com Fotografie Festo BV Eindredactie Festo BV Afdeling communicatie Vormgeving en druk Speer Reclame Services Emmen Oplage 2300 exemplaren Internet www.festo.com/nl Overname van artikelen is mogelijk, mits met schriftelijke toestemming van de uitgever. INDI Potklei 5 9531 VS Leek tel. (088) 066 6000 www.indi.nl itsme Steurweg 2  4941 VR Raamsdonksveer tel. (0162) 484 200 www.itsme.eu Op den Velde Industrie Kleine Tocht 1 1507 CB Zaandam tel. (075) 653 14 14 www.opdenvelde.nl RS Components Bingerweg 19 2031 AZ Haarlem tel. (023) 516 65 55 www.rs-online.com Schipper Techn. Serv. & Handelsburo Bedrijvenpark Twente 290 7602 KK Almelo tel. (0546) 57 48 00 www.schippertechniek.nl Van der Peijl groep Livingstoneweg 1 4462 GL Goes tel. (0113) 27 92 79 www.techniek.nl Zanten Groep Kennedylaan 24 5466 AA Veghel tel. (0413) 34 85 85 www.zanten.nl FestoNL