VISION. & ROBOTICS Eye openers. 3D-vision met lightfield camera s. Robots programmeren met ROS. Inclusief Dossier verpakken

Transcriptie

1 VISION JAARGANG 6 NUMMER 5 SEPTEMBER 2014 & ROBOTICS Eye openers 3D-vision met lightfield camera s Robots programmeren met ROS World of Science & Technology Inclusief Dossier verpakken

2 expand your boundaries Your ideal solution for payloads up to 6 kg The FANUC M-2iA parallel link 3 and 4 axes robot guarantees you the speed and flexibility you need for your assembly and handling applications in food, electronics, and general manufacturing industries. M-2ia Higher acceleration and shorter cycle times for improved productivity rates IP69K protection as standard suitable for stringent cleaning standards food validated for meat and dairy applications short and long-arm version max. reach 800 mm or 1130 mm Hollow wrist for protected routing directly to the tool 6 kg maximum payload 02 contact us: MACROPACK Hall 1 Stand B010 EMPACK BRUSSELS : Stand B140

3 Colofon Vision & Robotics is hét vakblad over automatiseringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen. JAARGANG 6 NUMMER 5 SEPTEMBER 2014 Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation. UITGEVER Jos Raaphorst, FenceWorks BV T: , E: jos@fenceworks.nl Robbert Hoeffnagel, FenceWorks BV T: , E: robbert@fenceworks.nl REDACTIE Liam van Koert, The Text Factory Ab Muilwijk, FenceWorks T: , E: redactie@visionandrobotics.nl REDACTIERAAD Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL Martin van der Have, RAB en ABB Hans Lenos, lenosonline.info Wim Hoeks, NTS groep VORMGEVING Laura Willemsen, Grafisch ontwerp DRUK Grafia Media Groep POSTADRES REDACTIE Beatrixstraat 2, 2712 CK Zoetermeer E: redactie@visionandrobotics.nl ABONNEMENTEN abonnementen@visionandrobotics.nl T: ADVERTENTIE-EXPLOITATIE Mike de Jong T: E: mike@fenceworks.nl AAN DIT NUMMER WERKTEN MEE Mark Geelen, Simon Jansen, Bert Stap, Koenraad Van de Veere Communicerend vat Kennis is macht. Ik heb er al teveel woorden aan vuilgemaakt in mijn vorige column. Toch is er een hele school die van mening is dat het met die kennis allemaal wel losloopt. Het gaat er niet om wat je weet, maar wie je kent, hoor ik hen zachtjes fluisteren. Laat me beginnen te zeggen dat ik het met de fluisteraars eens ben. Natuurlijk kan je onmogelijk alles zelf weten en is er altijd wel iemand die je kan helpen. Het is dus belangrijk te weten wat je zelf niet weet (is overigens kennis) en te weten wie de gaten voor je kan invullen (wederom kennis). Het gedachte-experiment doortrekkend moet ik altijd denken aan Kevin Bacon - een acteur - die ik op één van mijn persreizen tegen het lijf liep. Hij verzekerde me dat ik in zeven stappen iedereen ter wereld kon bereiken. The world is your oyster, zogezegd. Want hoewel iemand niet direct in jouw netwerk hoeft te zitten, kent iemand uit jouw netwerk altijd wel weer iemand die iemand anders kent. Zijn mening: in slechts zeven stappen ben je verbonden met iedereen in de wereld. Uiteraard was een verbonden wereld zijn boodschap, maar ik kon het niet laten het te plaatsen in een perspectief van persoonlijk gewin (in hoeverre een verbonden wereld dat niet is). Ik deed een gedachte-experiment. Hoe snel ben ik bij iemand als Obama? Van een The Text Factory-collega weet ik dat hij oud-minister van Buitenlandse Zaken Verhagen kent. Niet goed, maar ze zeggen hallo in de supermarkt. Dat is één. De rest is gokken. Maar in vier stappen naar Obama lijkt me niet onredelijk. Lastiger wordt het natuurlijk naar die ene jongen of dat ene meisje in de slums in India. Maar goed. Misschien kom ik door de Verhagen -connectie ook wel snel in India en laten we eerlijk zijn; acht stapjes zou ook nog best indrukwekkend zijn. Terug naar het belang van wie je kent. In onze business is je netwerk ontzettend belangrijk. Dat geldt voor ons als technisch journalist, maar net zo zeer voor u als industrieel automatiseerder. Maar dit netwerk is natuurlijk één op één gekoppeld aan eigen kennis. Een kapper kent relatief veel shampoo vertegenwoordigers, ik ken er - ondanks een behoorlijke bos haar - niet één. Hetzelfde geldt voor de groenteman op de markt, de monteur van de autogarage of de raketgeleerde van NASA. Zijn netwerk bestaat uit peers, aangevuld met toevallige (helemaal in de politiek kan men toevallig soms tussen aanhalingstekens zetten) verbanden door familie- en vriendenkring. Het gaat om peers, stakeholders, of elk ander chique Engels woord dat u aan de relatie zou willen koppelen. De conclusie is simpel. Natuurlijk is wie je kent belangrijk. Maar dit is een rechtstreekse afgeleide van eigen kennis. Ervan uitgaande dat tegenwoordig niemand vanaf een eiland opereert, en voor het gemak wie je kent even niet tot de deelverzameling kennis wordt gerekend, werken kennis en netwerk als communicerende vaten. En laat communiceren nou net iets zijn waar vakjournalisten goed in zijn. In mijn voorige column hield ik een preek voor eigen parochie. Voor het omzetten van informatie in kennis is vakkennis nodig. Hier komt preek nummer twee: realiseert u zich welke rol zij vervullen in de communicatie tussen de vaten? LIAM VAN KOERT Column 03

4

5 In dit nummer 3D-vision met lightfield 08 Robotaanbod op World of Technologie & Science 12 Van tomatenstengels tot big data 18 Duurzame verpakkingen leveren geld op 20 Consumenten verleiden Verpakkingstrends 26 Toekomst van flexibele robotica 28 Rubrieken Redactioneel 03 Colofon 03 Nieuws Dossier Verpakken 17 (Un)safe Branche Bulletin 32 Robotveiligheid 34 Productnieuws 38 September VISION & ROBOTICS Inhoud 05

6 Hotel uit Cupertino zet robot in als kamermeisje HET CALIFORNISCHE CUPERTINO STAAT BEKEND OM ZIJN TECHNOLOGISCHE INNOVATIES. HET ALOFT HOTEL BENADRUKT DIT INNOVATIEVE KARAKTER DOOR ALS PROEF EEN ROBOT IN TE ZETTEN ALS KAMERMEISJE. Het gaat om de Botlr, een robot van bijna een meter groot die zelfstandig hotelgasten kan voorzien van nieuwe spullen. Denk hierbij aan toiletartikelen, de krant of flesjes drinken. De robot is ontwikkeld door Savioke en moet de rol van kamermeisje overnemen. De robot is voorzien van zowel een scherm als een laadruimte. Via het scherm kan worden gecommuniceerd met hotelgasten, terwijl in het laadruim spullen kunnen worden vervoerd naar hotelkamers. Gasten kunnen de spullen simpelweg uit dit laadruim pakken. De robot kan zelfstandig door de gangen van het hotel bewegen door de aanwezigheid van allerlei sensoren. De Botlr kan 12 meter vooruit kijken en herkent vanaf een afstand van 2 meter obstakels. Revalidatieziekenhuis Inkendaal in Vlezenbeek start binnenkort met een proef, waarbij robots zullen worden ingezet bij de revalidatie van ouderen en jonge kinderen. Ze kunnen ouderen bijvoorbeeld opnieuw aanleren hoe ze zich moeten aankleden. Maar ook voor de revalidatie van kinderen zijn de robots ideaal, zegt dokter Serge Voets. De proef houdt in dat robots met een menselijke toets hun steentje bijdragen aan de revalidatie van ouderen en kinderen. De robot is een halve meter hoog, heeft armen en benen en een hoofdje met ogen en werd ontwikkeld door de firma Qbmt. De robot werd Zora gedoopt, wat staat voor Zorg Ouderen Revalidatie Animatie. Zora kan in het revalidatieziekenhuis een meerwaarde zijn voor onder meer kinderen met leerstoornissen en patiënten met motorische problemen. Zora kan bijvoorbeeld worden geprogrammeerd om bewegingsoefeningen aan te leren. Zo krijgen therapeuten meer tijd om individueel met de patiënten te werken. De ogen van de robot zijn kleine camera s, die de patiënt filmen. Zo kan men de patiënt evalueren en eventueel achteraf de therapie bijstellen. Zora geeft ook groepsoefeningen en toont wat de patiënten moeten doen. En als er iets misloopt, zoals een plotse aanval, dan slaat hij alarm, vertelt dokter Voets. De robot kan ook worden ingeschakeld in spel- en bezigheidstoepassingen. De Botlr communiceert met een communicatiesysteem dat is aangebracht in de lift van het hotel. Met dit systeem wordt via een wifi-netwerk verbinding gemaakt. Door het hotelnummer in te voeren kan de robot door het hotelpersoneel naar een specifieke kamer worden gestuurd. Revalidatieziekenhuis start proef met robot Zora 06 Nieuws

7 Nieuws Liftende robot legt kilometer af door Canada Liften is tegenwoordig niet alleen maar weggelegd voor rugzaktoeristen. De robot HitchBOT is erin geslaagd maar liefst kilometer door Canada af te leggen door mee te liften met automobilisten. De robot maakte zijn aankomst op zijn eindbestemming in Victoria, British Columbia, bekend op Twitter. HitchBOT is een robot die is ontwikkeld door een groep onderzoekers uit het Canadese Toronto. De groep ontwikkelde de robot als experiment en wilde onderzoeken of mensen robots inmiddels voldoende vertrouwen om deze toe te laten in hun auto. Dit vertrouwen bleek inderdaad groot genoeg te zijn. De robot wist op 27 juli 2014 zijn eerste lift te regelen en wist de kilometer in minder dan een maand tijd af te leggen. Simpele robots kunnen samen complexe taken uitvoeren Onderzoekers van de Harvard-universiteit zijn erin geslaagd een groep kleine robots te ontwikkelen die samen complexe taken uit kunnen voeren. De onderzoekers verwachten dat de ontwikkeling de nieuwe toekomst is voor robotica. De Kilobots is een team en robots die nauwkeurig samen kunnen werken zonder tussenkomst van de mens. Het gaat om eenvoudige robots die eenvoudige taken kunnen uitvoeren. Door de robots echter in een zwerm te combineren willen de onderzoekers bewijzen dat simpele robots gezamenlijk complexe taken kunnen uitvoeren. De robots communiceren met elkaar via infrarood en kunnen hierdoor hun bewegingen op elkaar afstemmen zonder tussenkomst van de mens. De onderzoekers hebben een video vrijgegeven waarin de robots onder andere de opdracht krijgen de letter K te vormen. Deze opdracht voeren de robots geheel zelfstandig uit. De ontwikkeling is gebaseerd op biologische systemen, die vaak dezelfde werkwijze hanteren. Eén enkel systeem is zeer beperkt in zijn mogelijkheden. Door meerdere systemen te combineren worden de biologische systemen echter in staat gesteld complexe taken uit te voeren. Robot gaat de strijd aan met Ebola Een arts uit het Amerikaanse Charleston heeft een robot ontwikkeld die de strijd aangaat met Ebola. Ontwikkelaar Jeffery Deal gaat in Monrovia, Liberia ziekenhuispersoneel trainen in het gebruik van de robot. Twee TRU-D Smart UVC robots worden op dit moment al ingezet in Liberia bij de bestrijding van Ebola. De robots desinfecteren omgevingen waar Ebola-patiënten zijn behandeld. Dit proces is van groot belang om verdere verspreiding van de ziekte tegen te gaan. De robot gebruikt sensoren om de afmetingen en geometrie van een kamer in kaart te brengen. Vervolgens bestraalt de robot de volledige ruimte met behulp van ultraviolet licht. De energie van dit licht is volgens Deal in staat de DNA-structuur van virussen en bacteriën dusdanig te veranderen dat deze worden vernietigd. De TRU-D wordt ontwikkeld door UEC Electronics in het Amerikaanse Hanahan, South Carolina. 300 van deze robots worden op dit moment in de Verenigde Staten ingezet om ruimtes te desinfecteren. De robots gaan nu dus ook aan de slag in Liberia bij de bestrijding van Ebola. Nieuws 07

8 EEN NIEUWE FASE VOOR PLENOPTISCHE CAMERA S 3D-vision met lightfield EN TOEN BLEEK DE TIJD RIJP VOOR EEN NIEUWE 3D-VISIONTECHNIEK: LIGHTFIELD CAMERA S. WANT HOEWEL HET PRINCIPE AL ENIGE TIJD BEKEND WAS, WAS HET VOORAL DE REKENKRACHT DIE VOORALSNOG ONTBRAK. GELUKKIG STELDE OOK HIER DE WET VAN MOORE NIET TELEUR. OP VISION, ROBOTICS & MECHATRONICS TOON- DE DR. CHRISTIAN PERWASS VAN RAYTRIX GMBH WAT LIGHTFIELD TECHNOLOGIE VOOR DE SERIEUZE 3D-FAN IN PETTO HEEFT. Tekst: Liam van Koert 08 Vision

9 Stel je het volgende voor. In plaats van een normale lens met een specifieke brandpuntsafstand, nemen we nu een lens die eigenlijk bestaat uit microlensjes. Deze lensjes verdelen we in lensparen, waarbij elk paar in feite een stereovisie beeld geeft. Zorg er bovendien voor dat in de microlensarray niet 1 type, maar bijvoorbeeld 3 typen microlenzen zitten met een verschillende brandpuntsafstand en je hebt een zee aan 3D-informatie tot je beschikking. Deze moet je natuurlijk nog wel even goed aan elkaar knopen met de juiste beeldverwerkingssoftware en algoritmes. Laat dit nu net zijn waar Raytrix erg goed in is. Sinds 2009 maakt en verkoopt het Duitse bedrijf lightfield camera s en software waarmee de depth-of-field volgens eigen zeggen maar liefst 6 keer hoger ligt dan bij andere op de markt zijnde systemen, zonder dat er te veel concessies aan de effectieve resolutie gedaan hoeft te worden. Historisch perspectief Even uitzoomen naar het begin. En dat is een behoorlijk stukje. Het plenoptics-verhaal begint namelijk met natuurkundig Nobelprijswinnaar Gabriel Lippmann. Het is 1908 om precies te zijn. Lippmann is net wereldberoemd geworden omdat hij s-werelds eerste kleurenfoto s heeft gemaakt. Hij kreeg dit voor elkaar door op een slimme manier gebruik te maken van de interferentie van licht en het leverde hem een Nobelprijs op. Minder bekend is dat de in 1845 in Luxemburg geboren optische tovenaar ook de bedenker was van iets dat hij integrale fotografie noemde. Hierbij plaatste hij een array van kleine lensjes in één vlak om er vervolgens foto s mee te maken. Nu waren er destijds natuurlijk geen computers om het nogal troebele resultaat tot één beeld te smeden. Maar wie eenzelfde lensarray gebruikte om de foto te bekijken, aanschouwde een verbluffend 3D-tafereel. En net als het naar buiten kijken door een raam, veranderde het beeld wanneer de positie van de observator veranderde. In feite was de eerste lightfield camera geboren. Diepte-informatie We zoomen weer wat in naar de huidige state-of-the art. Want hoe zit het vandaag met plenoptics? Zoals gezegd heeft een normale lens een specifieke brandpuntsafstand. Dit betekent eigenlijk alleen dat één vlak in de waargenomen 3D-ruimte scherp op de gevoelige plaat wordt vastgelegd. Welk vlak dit is, wordt bepaald door de afstand tussen de lens en de beeldsensor. Afhankelijk van welk vlak we in de 3D-ruimte scherp willen zien, maken we die afstand groter of kleiner, zodat we precies die doorsnede van het tussen lens en sensor zwevende virtuele beeld te pakken krijgen, dat we in focus wilden hebben. Maar wat gebeurt er nu wanneer we tussen deze lens en de beeldsensor een lenzenarray van microlenzen plaatsen en de hoofdlens zo instellen dat deze net zijn brandpunt achter de beeldsensor heeft liggen? In dat geval kijk je in feite met cameraatjes naar het virtuele tussenbeeld van de hoofdlens, die elk een microbeeld op de beeldsensor projecteren. En hoewel de lenzen zeer dicht bij elkaar staan, zullen deze microbeeldjes elkaar niet overlappen (zie figuur 1) en is de afstand groot genoeg om diepte-informatie uit de verschillende perspectieven te destilleren. Raytrix heeft bovendien 3 verschillende lenzenarrays met een afwijkende brandpuntsafstand. Dit levert nog meer diepte-informatie op, doordat de ene array het van de andere overneemt zodra het beeld onscherp wordt. Dit principe werkt zo goed, dat zelfs wanneer men iets op zeer grote afstand - zeg 400 meter - wil fotograferen of filmen en dus een flinke telelens moet toepassen met een kleine depth-of-field, er toch een behoorlijk 3D-beeld kan worden opgebouwd. Resolutie Een van de grote mankementen van de lightfield camera is de lage effectieve resolutie. Bij standaard plenoptische systemen is deze namelijk maximaal het aantal toegepaste microlenzen. Dus zelfs wanneer men een 16 megapixel sensor toepast, dan blijft deze in het geval van een array van microlenzen beperkt tot pixels. Dit is onacceptabel voor Figuur2: Hoe dichter een object zich bij de camera bevindt, des te verder ligt het virtuele beeld van de hoofdlens achter de beeldsensor. In zo n geval zien meer microlenzen Figuur 1: Virtuele beeldpunten op verschillende posities achter de beeldsensor leveren meerdere microbeeldjes op die elkaar niet overlappen. Het originele beeld kan hierdoor worden gereconstrueerd. hetzelfde punt. De effectieve resolutie is in dat geval lager. De effectieve resolutie is dus een combinatie van het aantal microbeeldjes waarmee een punt is geprojecteerd en de depth-of-field van de microlenzen. Figuur 3: De effectieve resolutie voor één beeldafmeting (1D) per lenstype ten opzichte van de positie van het virtuele beeld. Objecten die op het Total Covering Plane worden geprojecteerd kunnen nog steeds in focus worden gebracht. Als objecten zich dichter bij de camera bevinden, neemt de effectieve resolutie af. Vision 09

10 het met een normaal camerasysteem nooit om alles goed in focus te krijgen. Dankzij de extended depth-of-field door het gebruiken van meerdere arrays is dit voor de Raytrix lightfield camera s geen enkel probleem. Ook voor de inspectie van metalen delen met een fijne structuur zonder gestructureerd licht is lightfield erg geschikt. Helemaal wanneer er steile randen zijn is een dergelijke controle met stereovision of lasertriangulatie lastig te doen. Flow meten in 3D Een applicatie die Raytrix met een Deens bedrijf ontwikkelde was het kijken naar de flow deeltjes in vloeistoffen. Hoe bewegen deze deeltjes in 3D? Normaliter had het bedrijf een opstelling met meerdere camera s nodig om de deeltjesstroom in een met laser uitgelichte waterbak in kaart te kunnen brengen. Door het toepassen van een lightfield camera vervielen de twee overbodig geworden camera s, wat een aanzienlijke ruimtebesparing opleverde. Ook was de kalibratie er een stuk eenvoudiger op geworden. Dergelijke opstellingen zijn niet alleen nuttig voor vaste deeltjes in water, maar kan ook worden gebruikt om bijvoorbeeld bij het inspuiten de verneveling van de brandstof in de cilinderkop te bestuderen. veruit de meeste toepassingen. Gelukkig is Raytrix er volgens Christian Perwass in geslaagd de effectieve resolutie te ontkoppelen van het aantal microlenzen en deze daardoor behoorlijk op te krikken. De effectieve beeldresolutie is in hun configuratie tot ongeveer ¼ deel van de sensorresolutie, al is deze nog steeds wel afhankelijk van de afstand van een object tot de camera (zie figuur 2 en 3). In een tijd waar het aantal megapixels bijna dagelijks lijkt toe te nemen, is dat natuurlijk goed nieuws. Zo hebben ze een 42 MP 3D-camera met een effectieve resolutie van 10 megapixels die bij volledige resolutie framerates van 7 fps haalt, maar ook een supersnelle 4 MP 3D-videocamera die bij een effectieve resolutie van 1 megapixel maar liefst 180 frames per seconde aankan. Dit soort getallen zet de deur open naar tal van nieuwe applicaties. Fotografie en video Een van de eerste toepassingen die Perwass laat zien, is een 3D face capture. Naast een redelijk scherpe foto van het gezicht van een vrouw - hoe meer structuur het bekeken oppervlak heeft des te meer diepte informatie er is en gelukkig had deze vrouw een gave huid - is er ook een 3Dweergave van het gezicht. Door in het 3D-beeld bijvoorbeeld het puntje van de neus aan te klikken, wordt op de foto meteen op de neus scherpgesteld. Hetzelfde kan natuurlijk ook voor een oog of een wang. En omdat alle 3D-informatie voorhanden is, kan er achteraf ook met de belichting worden gespeeld. In feite worden de postprocessingsmogelijkheden van de fotograaf behoorlijk uitgebreid, en natuurlijk niet alleen voor het maken van portretten en stilstaand beeld. Kwaliteitscontrole lastige onderdelen Een tweede applicatie is wat meer van industriële aard: de kwaliteitscontrole van bijvoorbeeld pinout stekkerverbindingen. Zitten alle pinnetjes erin en hebben ze de goede hoogte? Omdat het beeld onder een hoek genomen moet worden en de pinnetjes redelijk diep kunnen liggen, lukt Groeianalyse planten Weer een andere toepassing is het analyseren van de groei van planten. Volgens Perwass is dit een echte groeimark omdat er een onophoudelijke zoektocht is naar sneller groeiende planten en methoden. Wie plantengroei nauwkeurig in beeld wil brengen zal dit in 3D moeten doen. Daarnaast is het natuurlijk van belang de groei niet door de meting te beïnvloeden. Dit betekent dat 3D-visionmethoden die belichting gebruiken voor het verkrijgen van de diepte-informatie eigenlijk geen goede kandidaten zijn. Deze bezwaren gelden niet voor lightfield camera s. Cellen in 3D Tot slot noemt Perwass microscopie. Want met Raytrix R5µ die is uitgerust met een 4MP CMOSIS sensor kan met een lightfield camera 10 keer worden vergroot. Hierbij is de pixelgrootte 5,5 µm, de field of view 1 bij 1 mm en een depth-of-field van 180 µm. Dergelijke specificaties zijn voldoende om al aardig nauwkeurig naar bepaalde onderdelen te kijken. Maar wat Raytrix betreft is dit slechts het begin. Binnen een jaar moet er een camera zijn die maar liefst 100 keer vergroot, waarbij ook cellen met een 3D-camera onder de loep genomen kunnen worden. Lightfield de beste 3D keuze? Of lightfield de beste keuze is voor 3D-vision is natuurlijk niet gezegd. Zoals eigenlijk bij elke visiontechnologie hangt dit erg af van de toepassing. Zo heeft Time of Flight nog wel eens last in buitentoepassingen en is kijken naar zeer kleine dingen met stereovision geen succes. Zowel lasertriangulatie als stereo kunnen last hebben van occlusie en In het geval van lightfield camera s kan de resolutie parten spelen. Daarentegen zitten de specs in de lift en worden de megapixels betaalbaarder. Zelfs voor de bij de consumenten populaire Lytro lightfield camera met een effectieve resolutie van 1 Megapixel, is er nu met de Lytro Illum een serieuzer (en prijziger) alternatief. Daarnaast zijn lightfield camera s robuust, volstaat het gebruik van één camera en is de kalibratie eenvoudig of overbodig. Het heeft meer dan een eeuw geduurd, maar voor wie aan 3D-vision denkt is lightvision zeker een overweging waard. Kijk voor meer informatie over de werking van Raytrix lighfield camera s op Kijk op voor een videopresentatie. 010

11 Aandrijftechniek, uw krachtige vooruitgang 30 SEPTEMBER T/M 3 OKTOBER JAARBEURS UTRECHT Gratis entree bij registratie op WORLD OF TECHNOLOGY & SCIENCE

12 ROBOTAANBOD OP WORLD OF TECHNOLOGY & SCIENCE WoTS UP? HET GROTE AFTELLEN IS BEGONNEN. WANT NADAT ER EEN AARDIGE HOEVEELHEID WATER DOOR DE LEK IS GEGAAN IS DE VOORAVOND VAN WORLD OF SCIENCE & TECHNOLOGY DAN EINDELIJK EEN FEIT. MET VEREENDE KRACHTEN WILLEN DE BRANCHEORGANISATIES FHI EN FEDA DE NEDERLANDSE AUTOMATISERINGSBEURS WEER OP DE KAART ZETTEN. EN WIE HEM BEZOEKT, WAANT ZICH IN EEN WERELD VOL TECHNISCHE HOOGSTANDJES, ZO LEERT EEN GRONDIGE INSPECTIE VAN HET PROGRAMMA. UITERAARD IS ZO N WERELD NIET COMPLEET ZONDER EEN FLINKE DOSIS VISION EN ROBOTICA. Het was altijd een lastige keuze. Zowel bezoe- derne ontdekkingsreiziger deel te nemen aan viljoenen: een in het teken van Testen & Meten kers als standhouders konden in een tijdsbestek een X-peditie. Via een speciale app wordt en een over Development. De meest aanspre- van enkele weken voor hun factory automation men in een verhaal langs verschillende plek- kende lezingen gaan hier over de Elektronica terecht in de jaarbeurs Utrecht, maar ook in ken op de beursvloer geleid die in het teken van morgen en over Industrie 4.0. de Amsterdamse RAI. Gevolg waren minder verkochte vierkante meters en teruglopende staan van verbetering. Er is een X-pedition voor Proces Automation en een voor Factory Auto- World of Robotics bezoekersaantallen. Want in een tijd waar de mation. Bovendien is er een paviljoen boorde- Misschien is het wishful thinking, maar zou het broekriem aangehaald moet, staan niet al- vol veldinstrumentatie. De seminars op World niet mooi zijn als er ook een World of Robotics leen de budgetten, maar ook de beschikbare of Automation gaan over groeimarkten als de was? Toch kan de robotliefhebber op de WOTS tijd onder druk. Voor de buitenstaander lag de farmaceutische industrie en de voedselverwer- zijn hart ophalen. Want zowel natuurlijk zijn ro- oplossing voor de hand: sla de handen ineen kende industrie, maar ook over de control room bots al lang niet meer weg te denken uit alle en organiseer eens per twee jaar een beurs van de toekomst, systeemintegratie, factory hiervoor genoemde werelddelen en zullen er waar iedereen samenkomt. Vaak zijn dit soort autmation en natuurlijk cyber security. naast lezingen voldoende robots op de stands dingen gemakkelijker gezegd dan gedaan. Ook World of Laboratory kent een aantal X- van de deelnemers te vinden zijn. Daarnaast Maar eerlijk is eerlijk. De beursorganiserende periences. Hier gaat de bezoeker op reis in de zijn de robots flink in de meerderheid in een on- brancheverenigingen FEDA en FHI hebben er wereld van het groene kweken, DNA-onder- derdeel dat WOTS Exciting Technology noemt. hard aan getrokken. En wat er nu voor ligt be- zoek en veiligheid. En tijdens lezingen wordt Hier is het de beurt aan voornamelijk niet- looft een verfrissende impuls voor een traditio- de bezoeker bijgepraat over de Kliniek van de commerciële projecten die de organisatie onder nele Industriële Week te zijn. Toekomst en Chromotografie. World of Motion de aandacht wil brengen. Denk hierbij aan een Vier werelddelen & Drives is vooral een FEDA-aangelegenheid. De brancheorganisatie heeft er dan ook voor bezoek van ROBONED, Tech United, maar ook de Nederlandse deelname aan de FIRST Lego World of Technology & Science zijn eigen- gekozen om in dit werelddeel niet één, maar League en de FIRST Tech Challenge. Alleen bij lijk vier werelden in één. Zo is er de World of twee paviljoens neer te zetten waar het com- de inschrijvingen voor de TechAward valt het ro- Automation, World of Laboratory, World of Mo- plete aanbod aan hydrauliek, pneumatiek en botgehalte wat tegen. Gelukkig wordt de robot- tion & Drives en World of Electronics. In eerstgenoemde werelddeel is er aandacht voor alle process- en productieautomatiseringsthema s in de bredere zin van het woord. En wie het wil verkennen doet er goed aan om als mo- elektromechanische aandrijvingen te vinden is. Extra pluspunt van deze wereld: het is hier dat er op 30 september een lezingenprogramma is dat volledig in het teken van de robotica staat. World of Electronics tot slot kent ook twee pa- eer daar verdedigd door een oude bekende : de ABIflexx Wide Delta. Een voorganger van deze slimme hygiënische robot is al eens uitgebreid in Vision & Robotics besproken en de redactie hoopt dan ook dat hij hoge ogen gaat gooien! Tekst: Liam van Koert 012 WoTS

13 ermee om kunnen gaan. Naast kennis stimuleert het ook de noodzakelijke vaardigheden en motivatie van de kinderen. RoboNed Voor de Vision & Robotics lezer behoeft RoboNed natuurlijk geen introductie meer. En over enkele weken zal ook de WOTS-bezoeker met Nederlands overkoepelde robotplatform bekend zijn. Want Exciting Technology, dat is waar RoboNed haar bestaansrecht aan ontleent. Van 30 september tot 3 okotber tonen ze in Utrecht de volgende projecten: Robird Robirds zijn op afstand bestuurbare robot roofvogels, met het realistische uiterlijk en gewicht van een echte roofvogel. Robirds gebruiken de slagvleugelvlucht als wijze van voortstuwing, met een vlucht prestatie die vergelijkbaar is met echte roofvogels. Op basis van de natuur zelf, bieden de Robirdmodellen nieuwe en spannende mogelijkheden in de handhaving van vogels op bijvoorbeeld het vliegveld. Door het triggeren van het instinct van vogels, door de combinatie van silhouet en vleugel beweging, wordt het opjagen van vogels volledig controleerbaar. PIRATE: Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration Binnen het PIRATE project wordt een inspectiesysteem ontwikkeld dat gebruikmaakt van kleine autonome robots die het bestaande gasnetwerk inwendig kan inspecteren. Deze robots kunnen voortbewegen in het wijdvermaasde netwerk dat in stedelijke omgeving te vinden is. De robot zal hierbij zowel een visuele inspectie (vervormingsmeting) van de buizen uitvoeren als een akoestische (horen weglekken van gas). ALIZ-E Het ALIZ-E project onderzoekt de robot-kind interactie. Uit dit onderzoek van TNO bij het Wilhelmina Kinderziekenhuis (WKZ) blijkt dat een intelligente robot kinderen met diabetes op een leuke manier meer kan leren over hun aandoening, wat diabetes inhoudt en hoe ze Team Rembrandts Tijdens een kwalificatie First Robotics Competion in North Carolina in maart dit jaar, kreeg Team Rembrandts de Alliance and Engineering Inspiration Award toegekend. Hoewel het Nederlandse team zich niet rechtstreeks wist te plaatsen, werd met de Award wel de deelname aan de wereldkampioenschappen in St. Louis veiliggesteld. Hier won Team Rembrandts drie van de tien wedstrijden. First is een Amerikaanse organisatie de zich inzet voor een wereld waarin wetenschap en technologie weer sexy zijn en waar jonge mensen dromen de nieuwe helden van de techniek te worden. Een van de langstlopende instrumenten hiervoor is de First Robotics Competition, die in Amerika enorm populair is. In Nederland is First vooral bekend van de Junior Lego League, de Lego League en de First Tech Challenge. En hoewel de Robotics Competion in eigen land niet wordt gehouden, hebben we sinds kort wel een Nederlands team dat zich met de grote spelers in Amerika bemoeit. Uniek, niet alleen omdat het daarmee een van de weinige buitenlandse teams is, maar ook omdat zij zich in zeer korte tijd wisten te kwalificeren voor het WK dat op 23 tot 26 april in St. Louis, Missouri plaatsvond. Tijdens het WK dongen maar liefst studenten, verdeeld over meer dan 2700 teams naar de prijzen. Team Rembrandts, ofwel team 4481, is een team uit Eindhoven waarin studenten van Fontys, Summa, Bernrode, TU/e en Ubbo Emmius samen met mentoren en eindejaarsstudenten een robot bouwen. Voor wie niet alle scholen uit het voorgenoemde rijtje herkent: studenten van de Universiteit, het HBO, MBO en voortgezet onderwijs zitten allemaal bij elkaar in hetzelfde team. Het verhaal van Team Rembrandts begint in 2011 door een ontmoeting met The Nasa Knights (team 122) in St. Louis in datzelfde jaar. De interesse voor deelname aan de First Robitcs Competision was gewekt, maar had nog wel wat bureaucratische haken en ogen: deelname moest in het schoolsysteem worden ingepast zodat niet alleen onderdelen voor de robot konden worden aangeschaft, maar studenten ook studiepunten konden verdienen met de deelname. Eind 2012 was het dan eindelijk zover. Er werd gestart met de bouw van het eerste FRC-project: The Ultime Ascent. Dit leidde in 2013 niet tot een kwalificatie, maar een jaar later dus wel. In 2014 was de robotopdracht de Arial Assist. De regels zijn niet eenvoudig. Op een veld van ongeveer 8 bij 18 meter strijden twee allianties van elk 3 teams tegen elkaar om ballen in verschillende doelen te krijgen. Hoe moeilijker het doel, hoe meer punten het scoren oplevert. Ook wordt veel waarde gehecht aan samenspelen. Doelpunten waar alle alliantieleden bij betrokken zijn, leveren dan ook de meeste punten op. Dit geldt ook voor het spelen in alle drie de zones waarin het veld is opgedeeld. De score kan helemaal oplopen wanneer de bal over een vakwerk, dat in het midden van het veld over de volledige breedte is gehangen, wordt gespeeld en deze door een alliantielid wordt gevangen. Tot slot kunnen er flink wat punten worden verdiend in de eerste 10 seconden van een wedstrijd. In deze fase krijgen de robots de kans om autonoom te scoren. FIRST Lego League Demo Stichting Techniekpromotie is een landelijke samenwerking waarin Universiteiten, Hogescholen en MBO-instellingen hun krachten bundelen. Zij maken zich samen sterk voor wetenschap- en techniektalentontwikkeling bij kinderen en jongeren van 4 t/m 18 jaar. Een van de dingen die Stichting Techniek faciliteert is de FIRST Lego League. In deze robotcompetitie ontwerpen en programmeren de deelnemers een robot die is gebaseerd op Lego Mindstorms. Op de WOTS is een demo te zien waar de bezoeker zelf kan ervaren hoe kinderen en jongeren geënthousiasmeerd worden voor wetenschap en techniek. Ook kan men zelf een FIRST Lego League robot programmeren. 013

14 Tech United Robots zullen in de toekomst een belangrijke rol gaan spelen in het dagelijks leven. Bij het robotvoetballen worden technieken ontwikkeld die later gebruikt kunnen worden in bijvoorbeeld een zorgrobot. De voetbalrobots kunnen samen communiceren via het draadloze netwerk, rondkijken, en snel reageren op veranderingen van de omgeving. Samen voetballen de robots volledig autonoom en kijken de mensen alleen maar toe. De organisatie achter de voetbalrobots bestaat uit verschillende disciplines van de Technische Universiteit Eindhoven. Samen ontwikkelen zij de technieken voor de voetbalrobots die ook al gebruikt worden in de ontwikkeling van zorgrobots. Tijdens het wereldkampioenschap 2012 in Mexico wisten de voetbalrobots van Tech United tegenstanders van over de hele wereld te verslaan en de wereldtitel binnen te halen! In 2013 werd het wereldkampioenschap in Eindhoven georganiseerd, Tech United wist de wereldtitel niet te prolongeren, maar wel de finale te behalen. En dit jaar lukte Tech United in Brazilie wel wat het Nederlands elftal verzuimde: het werd wederom wereldkampioen. Op World of Technology & Science geeft TechUnited een dynamische demonstratie. De teamleden van TechUnited starten met een uitleg over de robots en vervolgens komen de voetbalrobots in actie. Verschillende rollen van een voetbalrobot worden gedemonstreerd, ze tonen enkele spelsituaties en een bezoeker kan op goal staan waarbij de robot een penalty neemt. Tech For Future Tech For Future (TFF) is het nieuwe programma voor High-Tech Systemen en Materialen in Overijssel. Het programma wordt gezamenlijk uitgevoerd door de hogescholen Saxion en Windesheim. TFF is het label voor het onderzoeksprogramma van het Centre of Expertise HTSM Oost dat in Overijssel door beide hogescholen wordt uitgevoerd. Tech For Future is een partner voor hightech bedrijven die hun kennis op Hightech Systemen & Materialen (HTSM) gebied willen ontwikkelen. TFF werkt samen met bedrijven aan projecten op het gebied van internationaal praktijkgericht onderzoek, zoals de toepassing van hightech mechatronica, nanotechnologie, smart materials, kunststoffen en ICT in nieuwe producten en systemen. Business gedreven staat voorop, wat betekent dat het onderzoek van TFF direct nut heeft voor het bedrijfsleven en de maatschappij. Saxion is tijdens World of Technology & Science aanwezig met een aantal demonstraties van innovaties die in deze projecten zijn/worden ontwikkeld, waaronder: Het gebruik van Firebee sensornetwerken voor bijvoorbeeld de brandweer Robots die Mastermind spelen Saxshirt: een shirt dat fysiologische data opslaat Positiebepaling via geluidsmetingen Robots that care Robots op Factory Automation X-perience Wie de Factory Automation X-perience volgt komt ook een aardig stukje robottechniek tegen. Zo toont VIPA, dat sinds kort onderdeel is van Yaskawa de eerder in Vision & Robotics besproken koppeling van een PLC en HMI met een robot. Deze maakt het mogelijk om de robot rechtstreeks via de PLC te programmeren. Een tweede robot- en overigens ook visionbijdrage komt van Panasonic. Zij tonen een complete moderne productiecel met robot, PLC, HMI, motion, sensoren, veiligheid lichtschermen, machinevision en een lasermarkersysteem. Er wordt een volledig geautomatiseerd proces in beeld gebracht waarbij een product verschillende processtappen doorloopt. Nadruk hierbij ligt op veiligheid, handling middels robotica, markering voor track & trace middels een lasermarkersysteem en tot slot de eindcontrole op kwaliteit middels machinevision. Robot Seminar Op dinsdagmiddag 30 september wordt het Robotica seminar aangeboden. Het programma van dit seminar is opgebouwd met lezingen van kennisinstellingen, leveranciers van automatiseringsproducten en eindgebruikers. De wetenschappelijke presentaties haken in op de wijze waarop mensen en robots zij aan zij zullen werken. Tevens ontstaat de behoefte om meer tussen vakgebieden samen te werken voor een goede integratie van robotica. Verder staan de sprekers onder andere stil bij sensortechnieken en industriële componenten en systemen voor de realisatie van slimme fabrieken. Hoe speelt de waardeketen in op behoeftes zoals gebruiksvriendelijkheid en flexibiliteit vanuit de industrie? TechAward nominatie: ABIflexx Wide Delta De ABIflexx Wide Delta maakt deel uit van ABIflexx Robotic Systems, waarmee hygiënische delta robots gebouwd kunnen worden voor zeer veel verschillende klant-situaties. Met het steeds belangrijker worden van compacte robots en het besparen van footprint op de fabrieksvloer als uitgangspunt, is de ABIflexx Wide Delta (patent pending) ontwikkeld. Door de geheel nieuwe opbouw van deze speciale delta robot wordt een ovaal werkgebied gecreëerd waardoor de Wide Delta Robot producten op de toe- en afvoerbanden tot een breedte van 1580mm kan bereiken. Een tweede groot voordeel is dat de Wide Delta Robot in series aanmerkelijk minder plaats inneemt. Vier Wide Delta Robots achter elkaar bijvoorbeeld, nemen 50% minder plaats in dan vier reguliere Delta Robots. De ABIflexx Wide Delta is geheel ontworpen om te voldoen aan EHEDG en FDA eisen en past hiermee ideaal in bijvoorbeeld food of farma omgevingen. Door de toepassing van hoogwaardige onderdelen wordt een systeem gerealiseerd dat tot 230 picks per minuut kan realiseren met een zeer precieze positie herhaalbaarheid en een zeer lage slijtage. De TCO wordt voor de gebruiker dan ook 014 WoTS

15 geminimaliseerd. Terwijl de standaard ABIflexx Delta Robots u al ongekende flexibiliteit bieden, biedt een ABIflexx Wide Delta u dezelfde flexibiliteit met een veel kleinere footprint. Laboratorium robot voor monstervoorbereiding Tijdens WOTS introduceert Da Vinci Laboratory Solutions de MultiPurpose Sampler (MPS) robotic PRO. Deze robot kan door de toepassing van de nieuwste technieken automatisch de modules voor monsterintroductie wisselen: van vloeistof-, naar headspace- of SPME injectie. Daarnaast verhoogt RoboticPRO de efficiëntie op het laboratorium door een vergrote monstercapaciteit. Een monsterdoorvoer tot maximaal 1260 flesjes van 1 ml is nu mogelijk. Naast trays voor 1 ml flesjes zijn er ook trays voor 2, 10, 20 en 40 ml beschikbaar. De GERSTEL MAESTRO software stuurt de MPS roboticpro aan en maakt het mogelijk om overlappende 'PrepAhead' activiteiten uit te voeren. Uiteraard kan men op elk gewenst moment prioriteitsmonsters toevoegen zonder de monstervoorbereiding te stoppen. Snelle en foutloze set-up van de dagelijkse werklijst wordt uitgevoerd met behulp van de intelligente sequence editor. De werklijst kan ook direct vanuit het LIMS worden geïmporteerd. Tot 8 Delta-robots via EtherCAT De NJ Robotics controller van Omron is in staat om alle bewegende onderdelen in de machine onder controle te houden, met inbegrip van een enkele as, eenvoudige groepen van assen en robotbesturingen, met onafhankelijke of gesynchroniseerde bewegingen. De synchronisatie met meerdere transportbanden kan volledig geprogrammeerd worden dankzij een commando speciaal ontwikkeld voor pickand-place toepassingen waarin Delta-robots gebruikt worden. Met het Symac platform voor machineautomatisering hoeft de machinebouwer slechts één controller te gebruiken voor alle taken. Een goed voorbeeld is een verpakkingslijn waarin een of meer Delta-robots worden gebruikt om de efficiëntie te verhogen. De robot krijgt de opdracht om het product op te halen uit een krat en plaatst deze op de verpakkingtransportband. Met één enkele controller kan de gebruiker eenvoudig en zeer snel informatie uitwisselen tussen robots, omdat alles wordt gedaan vanuit één controller. Hierbij kunnen tot 64 assen vrij worden toegevoegd die kunnen worden gesynchroniseerd met de robotoperaties. Het Sysmac-platform biedt een complete set van functieblokken conform de IEC norm, waarmee een Delta-robot net zo gemakkelijk kan worden geprogrammeerd als elk ander servogestuurd systeem. Met behulp van Sysmac Studio kan men een kinematische transformatie door middel van een eenvoudige instructie activeren en dan een standaard set van instructies gebruiken om de beweging van de Delta-robot te besturen. Door gewoon het bewegingspad van het gereedschapsmiddelpunt (TCP) te programmeren in een Cartesiaans coördinatenstelsel, zet de NJ-controller automatisch ieder punt (x, y, z) van de interpolatie van het pad om in drie hoekposities (ø1,ø2,ø3). Iedere tijdscyclus worden de hoekposities dan als instelpunten doorgezonden naar de drie servoaandrijvingen die respectievelijk de motor van iedere arm besturen. Hiervoor wordt een Accurax G5 servo-systeem gebruikt dat via EtherCAT met de controller communiceert. Alle 230 VAC 400 W servomotoren met rem zijn uitgerust met een 17 bit absolute encoder. Motion controller voor robotapplicaties De nieuwe MC4N van Trio Motion Technology is een high-performance motion controller, ontwikkeld voor het besturen van servoaandrijvingen en stappenmotoren via de real-time EtherCAT bus. Het hart is een 532MHz ARM 11 processor welke de motion controller ideaal maakt voor applicaties met veel besturingsassen en voor robot applicaties. De vrij programmeerbare MC4N is geschikt voor aansturing tot 32 assen met een zeer hoge resolutie. Als master is hij geschikt voor het aansturen van EtherCAT slave drives (positie-, snelheid- of koppelsturing) en EtherCAT I/O. De aanwezige Ethernet poort wordt toegepast voor de programmering en kan worden gebruikt voor aansluiting met normale plc s en HMI protocollen, inclusief de Trio Uniplay Touch Screens. Applicatie software kan geschreven worden in Trio s multi-tasking TrioBASIC (Motion Perfect v3). The industriële standaard IEC taal is beschikbaar als optie waarmee hij beschikt over een complete PLC functionaliteit. Er zijn MC4N motion controllers beschikbaar voor 2, 4, 8, 16 en 32 aandrijvingen EtherCat sturing waarbij iedere versie ook later naar een hoger aantal verhoogd kan worden. Alle uitvoeringen hebben 32 software-assen welke als virtuele assen gebruikt kunnen worden wanneer er geen EtherCAT drive wordt aangesloten. Elke as kan geprogrammeerd worden voor lineaire, circulaire, helicoïde en sferische interpolatie, elektronische cam-profielen en gekoppelde assen. De kracht van de motion controller laat toe dat ook meerassige robotmodellen als coördinaten transformaties kunnen werken. De Trio MC4N motion coördinator heeft een zeer compacte standalone behuizing (153 x 38 x 120 mm) met een helder display met status melding. Standaard zijn 8 digitale ingangen, 8 bi-directionele I/O, een extra encoder-ingang en een slot voor SD-kaart aanwezig. Integratie van Labrobots Met het PlateButler Robotic Systems maakt Lab Services de integratie van allerlei soorten automatiseerbare instrumenten mogelijk. Dit geldt ook voor robots, die vaak een prominente rol in het gehele systeem hebben. Het systeem kan vlekkeloos overweg met de nieuwste SCARA robots, maar ook XYZ-robots, al dan niet als verrijdbare opstelling, zijn geen probleem. WoTS 015

16 Onverslaanbare besturingen, precisie, en flexibiliteit Het verlagen van kosten, het verhogen van productiviteit, en het verkorten van de ontwerptijd zijn slechts enkele uitdagingen waar engineers tegen aanlopen. De grafische systeemontwerpmethode combineert productieve software en herconfigureerbare I/O (RIO) hardware en helpt u deze uitdagingen aan te gaan. Dit off-the-shelf platform is customizable voor de meest uitdagende besturings- en monitoringstoepassingen door één geïntegreerde software ontwikkelomgeving om complexe industriële systemen sneller te bouwen. De LabVIEW ontwerpsoftware biedt ultieme flexibiliteit door het programmeren van FPGA, het vereenvoudigt het hergebruik van programmacode, en helpt u programmeren precies op de manier zoals u denkt: grafisch. >> Versnel uw productiviteit. Bezoek ni.com/industrial-control-platform National Instruments Netherlands BV Pompmolenlaan 10 Postbus ACWoerden Tel Fax Chamber of Commerce # Utrecht 2013 National Instruments. Alle rechten voorbehouden. LabVIEW, National Instruments, NI, en ni.com zijn handelsmerken van National Instruments. Andere vermelde producten en firmanamen zijn handelsmerken of handelsnamen van hun respectievelijke bedrijven

17 VISION & ROBOTICS Dossier Verpakkingen Van tomatenstengels tot big data Duurzame verpakkingen leveren geld op Consumenten verleiden

18 VERPAKKINGSTRENDS: Van tomatenstengels tot big data ONLINE VERKOPEN ZIJN NIET MEER WEG TE DENKEN. DE DUIZENDEN NEDERLANDSE WEBWINKELS ZETTEN MET HUN VERPAKKINGSVRAAG ECHTER BESTAANDE VERPAKKINGSREGELS OP Z N KOP. NET ZOALS DEMO- GRAFISCHE TRENDS ZORGEN VOOR ANDERE EISEN AAN EEN VERPAKKING ALS HET GAAT OM BIJVOORBEELD CONVENIENCE. FUNCTIONALITEIT IS EEN DERDE TREND: HOE DRING JE MET SLIMME VERPAKKINGEN VOEDSEL- VERSPILLING TERUG. EN WELKE IMPACT HEEFT DAT WEER OP HET MILIEU? MACROPAK 2014 SCHETST DE TRENDS. MAAR WORDT OOK ELKE VRAAG BEANTWOORD? Het NVC Nederlands Verpakkingscentrum definieerde vorig jaar in het Grote Generatiedebat Verpakken 2028 in totaal acht trends die de komende jaren bepalend worden voor de verpakkingsindustrie. Eigenlijk kun je ze terugbrengen tot vier hoofdthema s: functioneel, convenience, online en milieu-impact. Dat zijn ook de onderwerpen die je terugvindt op Macropak 2014, de grootste vakbeurs voor verpakken en verpakkingen in de Benelux (van 30 september tot en met 3 oktober in de Jaarbeurs in Utrecht). Het NVC gaat zowel in de Walk-in Seminars als tijdens het tweedaagse Design Programma op een aantal trends in. Hernieuwbare grondstoffen Functioneel lijkt een open deur. Immers: is niet elke verpakking functioneel? Toch kunnen verpakkingen nog functioneler worden, bijvoorbeeld om voedselverspilling tegen te gaan door betere barrière-eigenschappen. Of door verpakkingen makkelijker hersluitbaar te maken. Trends op dit vlak zijn te vinden zowel aan de materialenkant, vooral biobased, aan de constructiekant (betere sluitingen) als aan de machinekant. Machines die alsmaar meer via het internet aan elkaar en aan databases zijn gekoppeld. Wat de grondstoffen betreft, neemt de tweede generatie fiberbased verpakkingsmaterialen critici de wind uit de zeilen. De kritiek op verpakkingen waarin bijvoorbeeld ethanol en vezels uit mais of suikerbieten is verwerkt, was dat je schaars voedsel als grondstof voor verpakkingen gebruikt en daarmee voedselprijzen opdrijft. De tweede generatie van deze materialen gebruikt nog steeds ethanol en vezels afkomstig van mais, suikerbieten of andere landbouwproducten. Maar deze worden nu gewonnen uit bijvoorbeeld de stengels van de tomatenplant. Of de bladeren van bieten en mais. Wel hernieuwbaar, maar geen schaarse voedselingrediënten. Big data in verpakkingen en verpakte producten The internet of Things komt er aan. Alles gaat met alles communiceren. In de nieuwe verpakkingsmachines begin je dit te herkennen. Behalve dat de machines ingesteld zijn op kortere runs, sneller van product wisselen en door slimme robots worden bediend, zijn ze aan het wereldwijde web gekoppeld. Dit schept kansen om het proces vanaf een willekeurige plek via smartphones en tablets te volgen. Het biedt ook de mogelijkheid om verpakkingsprocessen nauwgezet te monitoren: is bijvoorbeeld de temperatuur altijd goed geweest? De eerste apps om vanaf afstand verpakkingslijnen te monitoren en aan te sturen, zijn er al. Toezichtorganen van de overheid verlangen steeds meer procesdata. De overheid en de consument willen weten hoe producten worden verpakt en waar ze zich in de keten bevinden. De vragen die zich nu opdringen zijn aan de ene kant wat gebeurt er met al die data? Waar worden ze bewaard en hoe veilig zijn ze? Big data OK, maar is het allemaal zinvol? Aan de andere kant speelt de cyber security van al die machines die aan het internet gekoppeld zijn. Hoe veilig is dat? Gemak dient de mens Demografische trends spelen overal in de wereld. Zie je in de Westerse landen - maar ook in een land als China - de vergrijzing, zo zie je in opkomende economieën een niet aflatende trek naar de grote steden. Het aantal megasteden met meer 018 Dossier Verpakken

19 dan 10 miljoen inwoners neemt wijze - worden bedrukt. Tegelij- gezien dat een pakketje met kost- toe. Beide ontwikkelingen hebben kertijd zie je de markt zoeken naar bare inhoud is bezorgd? Antwoor- invloed op hoe we voedsel consu- behoeften die met deze digitale den waarop de kennissessies op meren. Dat moet gemakkelijker, druktechnieken ingevuld kunnen Macropak een antwoord geven. sneller. Convenience food. Een kant en klaar pakket in de magnetron worden. Milieu wint bij innovatie en de moderne stadsmens wil over De techniek rechtvaardigt immers De vierde hoofdtrend, het milieu- een paar minuten aan tafel zitten de individuele verpakking, denk aspect van verpakkingen, loopt als met een smakelijke en ook appetij- bijvoorbeeld aan verpakkingen een rode draad door al de andere telijke maaltijd. De trend is meerde- voor medicijnen waarin gepersoni- trends heen. Wat weegt zwaarder: re componenten in één verpakking fieerde info meegedrukt wordt. Wat langere houdbaarheid van voedsel aanbieden. Nog meer gemak, nog al langer geroepen wordt maar nog of minder verpakkingsmateriaal maar één verpakking in de magne- niet echt zichtbaar is in de markt, is weggooien? Innoveren is het ant- tron. het printen van elektronische devi- woord, tonen de nominaties voor ces op de verpakking. Voor track en verpakkingsinnovatiewedstrijd Door deze complexiteit schieten de trace toepassingen, of het monito- De Gouden Noot aan. Dunner blik, eisen aan de verpakking omhoog. ren van voedsel gedurende de weg doordat een druppel zwaar onder- Multilayer verpakkingen zijn er, om van fabriek naar consument, is dat koeld stikstof in het blik tijdens het al die verschillende ingrediënten toch tegelijkertijd warm te krijgen. Binnen multilayer verpakkingen ontstaan dedicated zones voor verschillende temperaturen. Multilayer verpakkingen worden ook steeds specifieker voor bijvoorbeeld last minute producten, die je snel bij de kassa van de supermarkt nog mee grist om ze vervolgens in de een uitkomst. De keerzijde: dat de milieubelasting van de verpakking toeneemt. Wie scheidt de elektronica van de verpakking? Online zet verpakkingsregels op z n kop Online verkopen: dat is de trend momenteel. Deze markt groeit met 20 procent per jaar. Zeker nu de verpakken expandeert en voor de stevigheid van het extreem dunne blik zorgt. Minder materiaal, minder gewicht, minder CO 2 -uitstoot. En lange houdbaarheid van voedsel in blik. Functioneel en ecologisch kunnen dus toch heel goed samen. Macropak 2014 toont de voorbeelden en reikt de bezoekers de kennis aan. Functioneel, convenience, online en milieu-impact zijn de komende jaren bepalende thema's voor de verpakkingsindustrie zomer in een warme auto nog een onlinemarkt een omslagpunt na- half uur op de bijrijdersstoel te laten dert, waarbij online verkopen een liggen. Hoe veilig is de inhoud dan serieuze omvang hebben gekregen nog? Hoe garandeer je de voedsel- naast de conventionele retailver- veiligheid als je de laatste fase, het kopen, dringen zich fundamen- gedrag van de consument, niet in tele vragen op. Hoe verstuur je één je grip hebt? Convenience is op één product naar de klant, waarvan de punt nog niet echt terug te zien: in- verpakking eigenlijk is ontworpen spelen op de vergrijzing met mak- om getransporteerd te worden in kelijker sluitbare verpakkingen. Nog een dozijn in een aparte transport- weinig verpakkingsdesigners geven verpakking? Transport- en primaire dat prioriteit. verpakking lopen door elkaar. Waar Digitaal drukken: gepersonaliseerde verpakking gaat Web Retail Packaging (WRP) naar toe? Maak je de primaire verpakking sterker, voor een veiliger De verkoopverpakking, die op de transport? Met meer gewicht en winkelvloer voor extra omzet zorgt, impact op de CO 2 -uitstoot in de hele blijft belangrijk. De trend is duide- keten als gevolg. En ga je die zwaar- lijk dat deze kleurrijker worden. De dere verpakking ook gebruiken voor opmars van digitale druktechnieken de productstroom richting retail? Of maakt steeds meer variëteiten mo- kiest de sector voor twee verpak- gelijk. Deze digitale druktechnie- kingsproducten: een voor de retail ken nemen momenteel een grote en een voor de online verkopen? En vlucht. Grote fabrikanten pushen hoe zorg je dat de consument die de technologie zelfs in het segment via het web iets bestelt het wow ef- van verpakkingen die in massavo- fect ondergaat als hij de verpakking lume - maar toch op individuelere opent, zonder dat de buren hebben Dossier Verpakken 019

20 Duurzame verpakkingen leveren geld op DE VRAAG NAAR DUURZAME VERPAKKINGEN NEEMT TOE. DUURZAAMHEID EN KOSTENBESPARING KUNNEN NAMELIJK HAND IN HAND GAAN. DE VRAAG IS ECHTER: HOE BEPAAL JE DE MILIEU-IMPACT VAN EEN VERPAK- KING? EN HOE ONTWERP JE VERPAKKINGEN ZO DAT DE HOGERE GRONDSTOFPRIJZEN ELDERS IN DE KETEN WORDEN GOEDGEMAAKT? OF MISSCHIEN ZELFS WINST OPLEVEREN? Nederlanders zijn in Europa bijna recordhouders als het gaat om het verbruik van verpakkingen. Dagelijks trekt elke Nederlander - jong en oud - zeven verpakkingen open. Op jaarbasis goed voor een verbruik per hoofd van de bevolking van 212 kilogram verpakkingsmateriaal. Gemiddeld ligt het verbruik in Europa op 164 kilogram. Sijas Akkerman van stichting Natuur en Milieu heeft geen verklaring voor het hoge verbruik, behalve dan dat Nederlanders nu eenmaal graag in de supermarkt kant en klaar producten kopen. Landen met een uitgebreidere eetcultuur verbruiken minder verpakkingen, aldus Akkerman, die op Macropak een nieuwe LCA-methodiek toelicht. Eco-innovatie aanzwengelen Paardekooper Van der Windt heeft namelijk samen met stichting Natuur en Milieu en wetenschappers een op ISO-richtlijnen gebaseerde LCA-methode (Life cycle assessment) ontwikkeld om te bepalen hoe hoog een verpakking scoort op de duurzaamheidsmeetlat. De milieu-impact van een verpakking wordt op 19 factoren beoordeeld, waaronder CO 2 -uitstoot, water- en energieverbruik, uitputting van grondstoffen et cetera. Jarenlange kennisopbouw is in deze methodiek bijeengebracht en is sinds begin dit jaar beschikbaar voor de hele keten. Het onderzoekscentrum van de verpakkingsgroep voert de LCA-berekeningen voor derden uit. We willen eco-innovatie aanzwengelen, zowel bij onze concullega s als bij onze klanten, zegt Edward Looyé, brand manager Bright bij de verpakkingsgroep. Het bedrijf zit midden in de fase om dit concept en een eigen label in de markt uit te rollen. Looyé denkt vooral aan partnerships. De berekeningen worden gedaan door het onderzoekscentrum van de groep, dat al enkele jaren operationeel is. Vraag neemt toe Sijas Akkerman merkt dat duurzaamheid met name in de supermarkten hoog op de agenda staat. Ze maken bewust de afweging moet ik verpakken en als ik verpak, hoe doe ik dat tegen de laagste milieubelasting? Andere sectoren zoals speelgoedwinkels doen dat nog minder. In het algemeen beseffen bedrijven echter dat verpakkingen een kostenpost zijn. Als je het verbruik reduceert, levert dat niet alleen meer duurzaamheid op maar ook economische winst. Alan Campbell, technisch directeur van Paardekooper Van der Windt Group, ziet duurzaamheid als een grote kans voor de totale verpakkingsindustrie. Hij doelt dan met name op het feit dat een verpakking een functionele rol vervult die voor het milieu misschien wel eens van veel meer waarde kan zijn dan de belasting van de verpakking zelf. De verpakking voorkomt immers voedselbederf in de supermarkten. Dat is zowel vanuit het milieuoogpunt als dat van de alsmaar verder groeiende wereldbevolking een belangrijk gegeven. Voedselverspilling is onaanvaardbaar. Vergelijken Hij heeft vorig jaar voor tien verpakkingsgroepen, bijvoorbeeld koffiebekers, de milieubelasting berekend met de LCA-methodiek. Eerst zijn alle producten geanalyseerd om de precieze samenstelling te achterhalen, daarna is de berekening gemaakt. Dat levert een ecorating op die loopt van 0 tot maximaal 5 sterren. Paardekooper Van der Windt Group heeft de eigen producten die 3 sterren of meer scoren, voorzien van het Bright-logo. We kunnen nu dus met cijfers aantonen of een product beter scoort dan gemiddeld in de markt, aldus Looyé. Sijas Akkerman van Natuur en Milieu vindt deze benchmark een positieve ontwikkeling omdat je nu per productgroep appels met appels kunt vergelijken. Als verpakker of als retailer kun je de methodiek tevens gebruiken om te ontdekken in welk deel van de verpakkingsketen de meeste winst te behalen valt. Kies je bijvoorbeeld voor een zo dun mogelijke folie of liever voor een verpakking die de omverpakking overbodig maakt? Hij zou het liefst minder verpakkingen in de winkel zien, maar is realistisch genoeg om te beseffen dat de consument het gemak van voorgesneden groenten, per soort verpakt, niet gemakkelijk zal opgeven. Met deze LCAmethodiek kunnen partijen als ze verpakken, wel de meest duurzame verpakking kiezen. De helft dunnere folies Duurzaamheid kan heel goed samen gaan met kostenbesparingen. Daar zetten de fabrikanten op in. 020 Dossier Verpakken