Doen wat je belooft

De 150.000 m² grote faciliteit in het Zweedse gehucht Gimo heeft onlangs het nieuws gehaald vanwege onder meer de groene initiatieven en de recycling van medische apparatuur voor de werknemers en het hergebruik hiervan in de derde wereld. Maar wat de 1500 man sterke fabriek echt op de kaart heeft gezet, is de slimme en systematische toepassing van software- en digitale technologieën in combinatie met de enorme verwerkingsmogelijkheden van big data om de productieprocessen van zo’n 11.000 producten te stroomlijnen.

Gimo is de grootste faciliteit ter wereld voor de productie van snijgereedschappen zoals kotterbaren en gecementeerde hardmetalen wisselplaten. Via dit nieuwe digitaliseringsinitiatief willen wereldwijd negen productiefaciliteiten van Sandvik Coromant jaarlijks circa € 4 miljoen besparen en de inefficiënte productietijd met 64.000 uur verminderen, het leeuwendeel in Gimo.

“Volledige digitalisering is de volgende industriële revolutie. Iedereen heeft het over Industrie 4.0”, aldus Lars Matiasson, directeur productietechnologietools en verantwoordelijk voor de implementatie van ICT-ontwikkelingen op de werkvloer. “Wat wij op het gebied van procesverbeteringen realiseren, wordt wereldwijd in acht andere fabrieken ingevoerd. We moeten dus de daad bij het woord voegen, vooral omdat we een belangrijke interne klant zijn en met meer dan 6000 professionele bezoekers per jaar tot de grootste toeristische attracties in de regio behoren.”

Er moet wel meteen bijgezegd worden dat de digitale reis van Gimo meer dan 20 jaar geleden is begonnen. Wat er nu anders is, zijn de toegenomen bandbreedte, rekenkracht en analytische softwaretools waardoor ontwerpers en operators in staat zijn om onder meer voorspellend onderhoud in te voeren, het afval te verminderen, de capaciteitsplanning te voorspellen en de traceerbaarheid van onderdelen en processen te vergroten om zo een slanke en snelle productie te bevorderen.

Vijfentwintig jaar geleden duurde het 54 dagen om – van order tot levering – een snijgereedschap te fabriceren en kwam er bovendien handwerk aan te pas. Nu worden onderdelen in nog geen 6 dagen geleverd dankzij het arsenaal van 40 vijfassige bewerkingscentra met draaicentra die ondersteund worden door een geavanceerde draai-freescel. Een Yaskawa-robot voert hier alle draai- en freesbewerkingen van de blanks uit voor de productie van kotterbaren.

Vandaag de dag produceert een operator 55% meer gereedschappen dan in 2004 dankzij de verbeteringen in voorspellend onderhoud, minder ongeplande downtime en slimmere en geoptimaliseerde bewerkings- en robotcycli. Het mooiste van alles is dat de draaiende robot in de Okuma-cel zich aan kleine en grote bewerkingsorders uit het ordersysteem van de fabriek aanpast door zichzelf automatisch opnieuw uit te rusten met spanhulzen.

Matiasson: “Dit is uniek. Het betekent dat we zonder veel inspanningen orders voor 1 tot 100 stuks aan kunnen passen zonder dat we tijd verliezen of materiaal verspelen. En als klap op de vuurpijl doen de robots het nog zelf ook. Dit heet nu klantwaarde. Niemand betaalt ons om de robots en machines handmatig opnieuw uit te rusten. In feite proberen we helemaal niets meer met de hand te doen.”

Op dit moment zijn Matiasson en zijn team bezig met de implementatie van een Industrie 4.0-roadmap voor circa 23 projecten in de komende vijf jaar. Deze moeten mogelijke tijds- en kostenbesparingen blootleggen in de aansturing van processen en bewerkingen. Hiertoe worden procesgegevens bestudeerd en machinaal leren en andere voorspellende systemen ingevoerd, zodat de toekomstige productie op specifieke machines en geautomatiseerde cellen gewaarborgd is.

“De implementatie van cyber-fysieke technologie vormt de kern van Industrie 4.0”, aldus Matiasson. “Het idee is om productiebeslissingen te nemen op basis van vaststaande en waarneembare feiten over de prestaties van een machine en niet op basis van het buikgevoel dat een operator over de prestaties van een bepaalde machine heeft. Dit is belangrijk omdat jongeren die de arbeidsmarkt betreden, in tegenstelling tot voorgaande generaties niet lang genoeg blijven om deze vaardigheden tijdens hun dienstverband te leren. Vanwege deze fluctuaties in het personeelsbestand is Industrie 4.0 zo belangrijk.”

Een ander project richt zich op slimme computerondersteunde productie. Hierin kan een nieuw NC-programma voor softwareanalyse automatisch de computercode wegklikken die onnodige bewegingen in de machines regelt, waardoor er een tijdsbesparing van 2% tot 3% gerealiseerd wordt. Gedurende een periode van tien jaar komt dit neer op de kosten van vier of vijf machines. Ook voorspellend onderhoud kan enorme besparingen opleveren, zoals bij de CoroPlus-procesbesturing. Deze wordt momenteel gebruikt in de bewerkingscentra en is ontworpen om binnen milliseconden te reageren om bijvoorbeeld de kosten voor vervanging van een uiterst dure spil uit te sparen.

“Dit was tien jaar geleden onmogelijk”, aldus Matiasson.
Al met al zijn de geplande verbeteringen van Matiasson en zijn team voor de boor-, frees- en draaibewerkingen van snijgereedschappen optimistisch maar noodzakelijk. Matiasson: “Zelfs als we over vijf jaar ‘slechts’ 50% gerealiseerd hebben, is dat een goed succespercentage.”