Download het artikel in 
ENGINEERINGNET - Het ISym (Institut für Systemdynamik und Mechatronik) uit Bielefeld demonstreerde aan de hand van de kleine NOA-robot hoe cobots aangewend kunnen worden voor ondersteunende activiteiten in moeilijke (productie)omgevingen. Aan de hand van een visiesysteem kopieert de robot gewoon de bewegingen van de operator. Alles heel intuïtief.
Fraunhofer IGD (Darmstadt) onderzoekt dan weer hoe een robot zo flexibel te maken dat hij iets kan opbouwen dat hem nog niet eerder is aangeleerd. Zeer interessant bij ‘één stuks producties’. De researchers zetten computervisie in om een doelobject - hetgeen de robot voor het eerst moet opbouwen - te ontleden. Het voorwerp wordt door drie camera’s gescand.
De robot kan interageren met achterliggende softwares - zoals PLM (Product Lifecycle Management) systemen - en zo te weten komen uit welke gekende stukken een assemblage is opgebouwd en hoe die onderdelen precies gecombineerd kunnen worden om tot het in beeld gebrachte resultaat te komen.
Naar verluidt is er belangstelling bij grote automobielconstructeurs en hun toeleveranciers. «We naderen de fase waarin we deze robots bij partners zetten voor tests. Concreet zie ik ze pas over drie à vijf jaar - ten vroegste tegen 2020 - écht aan de slag gaan», zei Konrad Baier. Een concrete toepassing? Er zijn talloze varianten van kleine pneumatische cilinders. Een robot zou die in een gemengde productie bij de montage kunnen smeren.
Power caps
Het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ontwikkelde een automatische robotlijn voor het lassen van lithium ion batterijen. Voor thuisopslag, bijvoorbeeld. Met weerstandslassen worden vier cilindrische cellen van 2,6V op twee rijen - dus acht cellen - tot een module gelast en vervolgens verbonden tot units van 2 kWu.
Het resultaat is een batterijpack dat zo’n 500 mm x 500 mm meet. De las wordt gelegd bij een weerstand van 0,2 milliOhm. Er wordt niet voor laser gekozen omdat de straal het dunne verbindingsmateriaal verbrandt en ook ‘onveilig’ is. Het gaat immers om ‘levende’ Li-Ion-cellen.
«De veiligheid van een Li-Ion batterij hangt af van de kwaliteit van de cel, de kwaliteit van de las die de cellen aan elkaar verbindt - je moet hotspots vermijden die kunnen ontstaan bij zeer korte cycli - en van het batterijbeheer.». KIT ontwikkelde zijn eigen batterijbeheer en bouwt nu een productiecel met een automatische kwaliteitscontrole. De laskop staat op een Kuka-robot.
«We werkten het concept uit voor verschillende types cellen en formaten. Nu starten we een nieuw project om dat ook met capacitatoren te doen», zei Mohamed Mamdouh Elkadragy. Capacitatoren zuigen energie heel snel op en kunnen die ook snel afgeven. Maar ze kunnen, in tegenstelling tot de Li-Ion batterijen, die energie niet lang vasthouden. Men denkt aan capacitator technologie om bijvoorbeeld remenergie te recycleren. «Hiermee plannen we een product tegen eind 2017.»
KIT is ook betrokken in onderzoek naar hybride opslagsystemen die Li-Ion en capacitators combineren. Men heeft het over ‘power caps’. Dat gebeurt in het FastStorage BW II-project - goed voor 25 miljoen euro - in samenwerking met Fraunhofer IPA en een rits bedrijven als Varta, SEW, Feston, Daimler,…
KMO’s: «Industrie 4.0 is te complex en te duur»
Bij Fraunhofer IPK (Productiesystemen en design technologie) in Berlijn wordt nagedacht over het flexibiliseren van productiesystemen. De mens moet er uiteindelijk de flexibele tool blijven. Die moet daartoe ‘enabled’ worden. Hoe? In de nieuwe productie moet de mens zich uiteindelijk zelf organiseren, m.a.w. de mens moet het ‘plan’, waarin hij past, mee bepalen.
Fraunhofer mikt zowel op grote ondernemingen als op KMO’s - die nog flexibeler moeten zijn - en probeert tegelijk een antwoord te bieden op de tegenwerping van tal van KMO-leiders dat Industrie 4.0 niet hun ding is, té complex en té duur. Fraunhofer wil daartoe transparantie en intelligentie in de beslissingsprocessen brengen. Wat is de status van elke machine in het park? Wat is de orderplanning? Zo kijkt het vandaag al naar meer dan honderd machinetools.
De interfacing van die beschikbare data moet aangepast worden aan de medewerker op de vloer. Dat moet overigens in een omgeving die steeds complexer wordt en van die medewerker nieuwe vaardigheden (abilities) vergt. Die complexiteit moet vereenvoudigd worden zodat niet steevast een beroep moet gedaan worden op een expert. Met zijn beslissingsondersteunende systemen wil Fraunhofer die omgeving ‘decomplexeren’.
De klassieke productieketen - als er één stap/machine in de fout gaat valt heel de keten stil - wordt opgebroken en omgeturnd naar een atelier/workshop productie die machines groepeert die gelijkaardige taken aankunnen. Werken in cellen vergt echter een productieopvolging die ervoor zorgt dat de productie vlot verloopt en voorkomt dat er stappen worden overgeslagen.
Dat is precies wat Fraunhofer IPK op de Messe demonstreerde met het iWePro-project. Onderzoeker Franz Otto ontwikkelt er een ‘agent’-software die de operator van de ene naar de volgende bewerking/machine leidt. Via simulaties wil men onderzoeken of deze concepten wel degelijk hout snijden, wat lukt en wat niet onder verschillende scenario’s. Dat gebeurt in de Opel-fabriek in Rüsselsheim. «Maar eerlijk, we weten vandaag nog niet welke richting het zal uitgaan.»
Active Assist-software
Rexroth pakte op een van zijn standen uit met de Active Assist-software die de operator actief in het productieproces moet ondersteunen en zo de kwaliteit ervan garanderen. Via persoonsherkenning wordt de link gelegd met kwalificaties voor bepaalde operaties.
De operator kan op een scherm beelden zien die demonstreren wat er moet gebeuren en hoe. Maar ook kunnen camerabeelden bijvoorbeeld pick-to-light handelingen volgen en waarschuwen als er fout gepikt wordt, of montagebewegingen interpreteren op hun correctheid. Men haast zich wel te zeggen dat het niet de bedoeling is bij de arbeiders rendementscontroles te verrichten maar… het gaat om nieuwe producten die nog volop in ontwikkeling zijn.
Additive Manufacturing
IBG, systeemintegrator van Kuka-robotten, pakte vorig jaar uit met de iProcell die een auto volautomatisch monteerde. Dit jaar demonstreerde het o.a. demonstreren hoe robots ook ingezet kunnen worden in andere sectoren, zoals de entertainment business. Onder het thema ‘Moving Technologies’ zullen robots grote LED-schermen manipuleren, draaien, keren en wentelen, synchroon met de beelden die op de beeldschermen verschijnen.
Siemens showde op zijn 3.000 m² grote stand in verschillende cubes zijn technologie voor energiebeheer, automotive en de papierindustrie, maar ook additive manufacturing. De onderneming heeft in de eigen NX-software suite een module voor additive manufacturing, van design naar simulatie. In de cube wordt wellicht een hybride Lasertec-machine, die zowel snijdt als laser sintert, aan het werk gezet. Die machine loopt op een Sinumerik-machinesturing.
Festo pakt, net zoals in het verleden, uit met meerdere bionische projecten, waarover op de preview gezwegen wordt. Wel was er nu weer een nieuwe table top cryo-supergeleider transportopstelling te zien. Boven de cryo-installatie zweefde een metalen plateau. Met een lichte toets stuurde je dat plateau moeiteloos links of rechts.
Geen enkele weerstand. Het plateau kan theoretisch zo’n 180 kg dragen. In Hannover zal Festo een groter exemplaar demonstreren: 2,5 m lang en 1,8 m breed. Het is verder de bedoeling ook een zwevende grijper in actie te tonen boven een goot met water. Men wil ook laten zien hoe deze frictieloze technologie aangewend kan worden onder water.
Er wordt naar verluidt vandaag al met potentiële klanten gepraat. Er lopen zelfs piloten. Potentieel wordt in eerste instantie gezien in biotech en farma, laboratoria, dranken en voeding en de verpakkingsindustrie.
Alles krijgt een IP-adres
Ziehl-Abegg kan voortaan zijn koelventilatoren uitrusten met een ethernet-module die niet alleen informatie over de effectieve werking van de fan terugkoppelt maar via zijn IP-adres ook vanop afstand aangestuurd kan worden.
Deze ventilatoren komen in allerlei productiemachines en installaties. Vaak heeft een machine meerdere ventilatoren. Een retrofit is op nauwelijks 10 minuten geklaard. «Plug & Play». Het bedrijf pakt eveneens uit met een nieuwe kunststoffen waaier voor datacenters. De bionische design van deze ZAvBlue heeft alvast een 15% groter rendement. De 7-bladige constructie komt in verschillende maten van 180 mm tot 630 mm doorsnede.
«De grote uitdaging bestond er in een mal uit meerdere delen te ontwikkelen die deze fan in één shot spuitgiet», vertelde Rainer Grill. Daaraan is twee jaar gewerkt.
(foto's: LDS)
door Luc De Smet, Engineeringnet
