Het nieuwe tijdperk van multidimensionale productie

Transportbanden, draaitafels, carrousels – er zijn veel manieren om producten van het ene bewerkingsstation naar het andere te verplaatsen. Maar één ding hebben ze allemaal gemeen: ze dragen niet bij aan het productieproces zelf. Integendeel, ze nemen waardevolle vloeroppervlakte in en verminderen de output per vierkante meter. ‘Voor fabrikanten van machines en apparaten is producttransport gewoon een noodzakelijk kwaad’, zegt mechatronica-expert Dario Rovelli van B&R, zonder er doekjes om te winden.

Naast alle ruimte die ze innemen, hebben conventionele producttransportsystemen nog een tweede kostbaar nadeel: ze maken de machine inflexibel. Henry Ford bereikte zijn doorbraak in industriële massaproductie via transportbanden en strikte productiecycli. Maar wat eens de productiviteit naar grote hoogten bracht, trekt het nu naar beneden. Rovelli: ‘Om te voldoen aan de eisen van kleinere batches, kortere levenscycli en toenemende personalisatie moeten we de ketenen van strikt sequentiële productie van ons afschudden.’

In de afgelopen jaren hebben nieuwe technologieën de productie veel flexibeler gemaakt, zoals de intelligente transportsystemen Supertrak en Acopostrak van B&R Industrial Automation. Ze kunnen elk product afzonderlijk verplaatsen en doen daarbij gelijk dienst als motioncontrol-as bij bewerkingsstations. Bovendien zorgen ze ervoor dat productstromen op volle snelheid splitsen en ritsen.

‘Intelligente transportsystemen hebben een belangrijke mijlpaal bereikt door asynchrone processen te synchroniseren’, legt Rovelli uit. Met andere woorden: productiviteit wordt niet langer beperkt door de snelheid van het langzaamste bewerkingsstation. Door die tragere stations meervoudig uit te voeren, levert een incrementele investering een exponentiële productiviteitswinst op.

Contactloos en nauwkeurig

‘Met intelligente transportsystemen kun je – voor het eerst – massaal maatwerk doen op een economisch duurzame manier’, zegt Rovelli. Overal waar sprake is van een duidelijke opeenvolging van bewerkingsstappen die dynamisch moeten worden aangepast aan elk product, zorgt een intelligent transportsysteem voor de nodige flexibiliteit. Maar er zijn ook toepassingen waarbij de volgorde van de stappen zelf voortdurend verandert. Deze productieprocessen vragen om volledige vrijheid in de productstroom.

‘Productievisionairs hebben jarenlang een droom gehad’, vertelt Rovelli. ‘Ze dromen ervan om het lineaire model van producttransport volledig los te laten en een multidimensionale productieruimte te creëren – waar elk product onafhankelijk van station naar station beweegt zonder dat het gebonden is aan een starre, sequentiële productiestroom.’

Wat lang klonk als wishful thinking wordt nu realiteit, dankzij moderne magnetische levitatietechnologie. Als geleid door een onzichtbare hand glijden shuttles vrij over een oppervlak, versnellend en behendig manoeuvrerend in elke richting. ‘Vanaf het eerste moment dat ik deze technologie in actie zag, ben ik volledig gefascineerd’, aldus Rovelli. ‘Het is contactloos, geruisloos en uiterst nauwkeurig. Ik realiseerde me onmiddellijk de diepgaande impact die het zou hebben op de productiewereld voor de komende jaren. Inmiddels is magnetische levitatie zo ver gevorderd dat het serieuze voordelen kan opleveren in industriële toepassingen.’

Zwermproductie

Dezelfde visie bracht B&R ertoe om de magnetische levitatietechnologie volledig te integreren in zijn automatiseringssysteem. In samenwerking met Planar Motor, een Canadees bedrijf met meer dan vijftien jaar r&d-ervaring op het gebied van magnetische levitatie voor industriële productie, ontwikkelde B&R het Acopos 6D-systeem. Acopos 6D luidt een overgang in van strikt lineaire productie naar een open, adaptieve productieruimte. ‘We hebben het over niets minder dan een revolutie in de manier waarop producten worden vervaardigd, geassembleerd en verpakt’, claimt Rovelli.

Steeds vaker duikt het concept op in discussies over Industrie 4.0 en het industriële iot, waarbij producten hun eigen weg door het productieproces vinden. ‘Het wordt vaak afgedaan als een luchtkasteel’, heeft Rovelli ervaren, ‘maar nu hebben we echt de technologie om van de visie realiteit te maken.’ Met Acopos 6D kan één machine tegelijkertijd verschillende productvarianten of zelfs totaal verschillende producten maken. Elk product navigeert zelf naar de stations die het nodig heeft, zonder te zijn gebonden aan rigide timing en lineaire productiestromen. Het systeem is daarmee zeer geschikt voor flexibele productie in kleine series met frequente omschakeling tussen producten van verschillende ontwerpen en afmetingen. Rovelli: ‘We zijn getuige van de geboorte van zwermproductie.’