vision Robotics mechatronica

Transcriptie

1 JAARGANG 10 NUMMER 2 APRIL 2018 vision Robotics mechatronica Inclusief Dossier Motion PREVIEW HANNOVER MESSE 2018 MOBIELE ASSEMBLAGEROBOT VOOR GEVAARLIJKE OMGEVINGEN X-ray met vision voor beter verpakken

2 DE BESTE BANEN VOOR BÈTA S. BETABANEN.nl is de vacaturesite voor hoogopgeleide technici en andere bèta s. Op BETABANEN.nl vind je banen in techniek, (bio)chemie en procestechnologie en de maritieme sector. Van researchers tot commercieel medewerkers, van chemici tot bètadocenten, van labmedewerkers tot ingenieurs, en van starter tot leidinggevende functies. Op de grote jobboards raak je vaak de weg kwijt in een oerwoud van aanbod. Bij BETABANEN.nl vind je alleen actuele vacatures die binnen jouw domein vallen, een snel en helder zoekfilter en de service op maat. Maak voor meer gemak een zoekprofiel aan en ontvang wekelijks een vacatur met de banen die aan jouw persoonlijke zoekprofiel voldoen. Ga naar BETABANEN.NL

3 colofon redactioneel.03 Vision & Robotics is hét vakblad over automatiseringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen. Mobiele robotica JAARGANG 9 NUMMER 7 DECEMBER 2017 Vision + Robotics verschijnt zeven maal per jaar. Toezending geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation. Uitgever Roeland Dobbelaer, Bèta Publishers T: E: rdobbelaer@betapublishers.nl Redactie Liam van Koert, The Text Factory T: Joanna Hughes, The Text Factory E: redactie@visionandrobotics.nl Redactieraad Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft, Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL Martin van der Have, ABB, Hans Lenos, lenosonline.info, Wim Hoeks, NTS groep Vormgeving Content Innovators, Den Haag Druk Veldhuis Media B.V., Raalte De wereld is volop in beweging. En dat is maar goed ook. Niet dat ik het adagium stilstand is achteruitgang (en is achteruitgang eigenlijk ook geen beweging?) volmondig aanhang hoor. Niks mis met op zijn tijd een pas op de plaats. Maar zonder beweging zou het maar een saaie bedoeling worden. Misschien is dat wel waarom ik er enthousiast van word dat de automatisering momenteel zo hard in beweging is. In figuurlijke zin onder invloed van digitalisering, maar ook letterlijk. Want hoeveel machientjes die voorheen aan de grond gekluisterd stonden, gaan nu ineens aan de wandel? Of beter gezegd: lopen op rolletjes of hebben vleugels gekregen. Nu had je voor wat betreft karretjes natuurlijk al het nodige op AGV-gebied. Maar de naam zegt het: Automated Guided Vehicle. Maar tegenwoordig komen daar steeds meer SDV s (Self Driving Vehicles), of mobiele assistenten bij. Om producten op eigen houtje naar een werkplek te brengen. Of indien voorzien van een cobot, om ergens een klusje op te knappen. Je kan op zo n platform natuurlijk ook twee armen, bergen sensoren en verschillende camera s monteren. Bijvoorbeeld om aan de slag te gaan op hele gevaarlijke plekken. In zo n geval is het misschien handig het niet autonoom, maar bestuurbaar te maken, al dan niet met haptische feedback. In Finland vinden we hier een mooi voorbeeld van. TIERA heet de robot in kwestie. Maar ook in Nederland kunnen we er wat van. De ExR- 1 van Shell bijvoorbeeld, die onlangs over een afstand van kilometer werd bestuurd. En als we dan toch mobiel bezig zijn: waren zouden we ons dan beperken tot de grond? De huidige dronetechnologie is al ver genoeg op stoom om er een camera aan te hangen die gevaarlijke en lastig te bereiken plekken inspecteert. En op den duur zal ook dit vast autonoom kunnen. Ook hiervan vind je in deze editie van Vision + Robotics een voorbeeld. Al met al blijkt de wereld dusdanig in beweging, dat we er meteen maar een nieuwe rubriek van hebben gemaakt: mobiele robotica. Tel daarbij op een dossier over motion, en je snapt dat dat er gedanst mag worden. Postadres redactie Postbus CX Den Haag E: redactie@visionandrobotics.nl Abonnementen abonnement@mijntijdschrift.com T: Advertentie-exploitatie Frits Dufifie T: E: f.dufifie@archermedia.nl Cover LIAM VAN KOERT

4 04. in dit nummer TRENDS OP DE HANNOVER MESSE MOBIELE ASSEMBLAGEROBOT VOOR GEVAARLIJKE OMGEVINGEN MYSTERIE SUPERIEURE LEEUWENHOEK-MICROSCOOP NA 350 JAAR OPGELOST

5 inhoud.05 April en verder GEEN VERSCHIL MEER DRIVE- EN CONTROLLER GEBASEERD AUTOMATISEREN 20 LINAIRE RACEBAAN 23 IN DE BAN VAN DE DIGITALE TWEELING 24 MOBIELE ASSISTENT TE KOOP 26 MOBIELE CAMERA VOOR INSPECTIE AFGESLOTEN RUIMTES 30 X-RAY MET VISION VOOR BETER VERPAKKEN 33 Rubrieken REDACTIONEEL 03 COLOFON 03 NIEUWS 10 DOSSIER MOTION 19 BRANCHENIEUWS 28 ROBOTVEILIGHEID 36 PRODUCTNIEUWS

6 06. Hannover Messe 2018 Bart Driessen Alles aan elkaar gekoppeld Trends op de Hannover Messe 2018 Niet de nieuwe producten, maar de belangrijkste trends geven tegenwoordig de toon aan op de grote internationale beurzen. Het voorbeeld hiervan is de Hannover Messe Jochen Köckler, CEO Deutsche Messe: Onderhand alle onderdelen in de industrie worden aan elkaar gekoppeld. Digitalisering van productie, koppeling aan netwerken, en natuurlijk het in 2011 gelanceerde Industrie 4.0 als paraplubegrip zijn belangrijke thema s op deze beurs. Het gaat om ontwikkelingen die onderhand in alle werelddelen terug te vinden zijn. Dus ook in Hannover, waar 60% van de exposanten en 40% van de bezoekers uit het buitenland komen. En wat blijkt? Niet de resultaten van het verleden, maar de mogelijkheden in de toekomst staan nu centraal. Machine ondersteunt mens Tijdens de internationale persconferentie in Hannover gaf Jochen Köckler, CEO van de Deutsche Messe, zijn missie op de volgende manier weer. Dat onderhand bijna alle onderdelen in de industrie aan elkaar gekoppeld worden door middel van allerlei netwerken is misschien wel het meest toonaangevende van de huidige ontwikkeling. De gevolgen daarvan zijn niet alleen dat werken in de industrie verandert, ook het zaken doen zal anders worden. Machinebouwers gaan leveren op basis van leasing en laten zich betalen op basis van geleverde, productieve machine-uren. Bedrijven gaan anders met elkaar samenwerken in de omgang met toeleveranciers en afnemers. Het karakter van het werk zal ook veranderen; software krijgt een steeds groter aandeel, machines worden steeds sterker geautomatiseerd en medewerkers op de werkvloer worden steeds beter ondersteund door machines. Dat betekent niet dat de mens uit de industrie zal verdwijnen, maar eerder dat de mens zich laat ondersteunen door de machine. Het economische gevolg daarvan zal in elk geval zijn dat de productiviteit per uur verder zal blijven stijgen. IoT of liever IIoT Wat kunnen we zoal verwachten tijdens de komende Hannover Messe? Een houvast voor een bezoek aan deze beurs, is letten op de belangrijkste trends. Dus niet de spulletjes bekijken, maar de grote verbanden zoeken. Bijvoorbeeld IoT, of liever gezegd, IIoT: Industrial Internet of Things. We gaan allemaal naar de cloud. Een mooi signaal hiervoor is de aanpak van Lenze. Dit bedrijf biedt machinebouwers de mogelijkheid van een compleet, transparant automatiseringsplatform, met als resultaat dat vanuit elk automatiseringsniveau datacommunicatie mogelijk is. Dus vanaf het laagste veldbusniveau tot en met de cloud. Dat betekent dat machines heel gemakkelijk gekoppeld kunnen worden, ook als het gaat om extreem flexibele, slimme, aan het net gekoppelde machines. Een probleem voor de engineer is wel dat deze, naast

7 Hannover Messe de gebruikelijke machinebesturing, te maken krijgt met steeds meer andere software die geïntegreerd moet worden in het geheel. Om de engineer daarmee te helpen, heeft Lenze een bibliotheek van bestaande software die beschikbaar is voor gebruikers. Zodoende hoeft de engineer niet alle softwareonderdelen zelf te ontwikkelen en kan de integratie van de verschillende programmatuur doorgang vinden. Cloud voor beheer op afstand Beheer en controle van industriële componenten via de cloud zijn dus een sterk opkomend verhaal. Argumenten om beheer via de cloud te laten verlopen, hebben te maken met de groeiende omvang van data van te beheren machi Sensoren en netwerken voor preventive maintenance Als je het over slijtage hebt, kijk dan eens naar kabelrupsen in machines. Hele worsten van kabels worden in kabelrupsen af en aan verplaatst, simpel doordat de machine een op- en afgaande beweging maakt. Met als gevolg een onvermijdelijk slijtage van de kabel, of liever gezegd kabels. Om te voorkomen dat deze open slijten, breken of door andere kabels verhit worden, is preventief onderhoud noodzakelijk. Ofwel controle van de toestand van de kabels en tijdig ingrijpen zodat de ongeplande stop wordt voorkomen. De oplossing die hoort bij het Industrie 4.0-concept bestaat natuurlijk uit sensoren die gekoppeld worden aan het netwerk. Op die manier is het mogelijk om belangrijke data af te lezen. In dit geval gaat het om data als acceleratie, snelheid, temperatuur en uitgevoerde verplaatsingen. Igus, een bekende fabrikant van onder meer kabelrupsen, heeft voor de meting van deze data de isense EC.B-module ontwikkeld. Deze bestaat onder meer uit sensoren die aan de binnenkant van een schakel in de kabelrups gemonteerd worden. Voor de communicatie wordt deze gekoppeld aan een cloudapplicatie of aan het eigen netwerk van de klant. De modules kunnen ook draadloos worden geïntegreerd met WLAN of via kabel met CAN-bus, en zo ook helpen bij het verbeteren van de aanbevelingen voor preventief onderhoud

8 08. Hannover Messe 2018 Leren van de natuur Kenmerkend voor het bionic learning network is het uitgangspunt van het leren van de natuur. Anders gezegd: nergens kun je zo veel leren als van de natuur. Een inzicht dat Festo al jaren in de praktijk brengt. Bekende voorbeelden zijn de machineoplossingen die lijken op slangen, mieren, olifantenslurven en vogels. Een tentoonstelling van deze biomachines in het Amsterdamse Artis zou dan ook met gemak uitvoerbaar zijn. Sterker nog, daarmee zou je een prachtige uitleg kunnen geven van de betekenis van het bekende motto van Artis: Natura Artis Magistra. Dit motto, vaak vertaald als de natuur is de leermeesteres van de kunst (of van de wetenschap), heeft echter een langere geschiedenis dan de Hannover Messe of de dierentuin van Amsterdam. Al in de zestiende eeuw werd er geschreven over de vaardigheden van dieren. Wetenschappers zagen toen al dat dieren vaak niet te overtreffen zijn door mensen. Ook al dacht toen iedereen dat de mens boven alle andere wezen staat omdat hij iets bijzonders heeft: zijn beschaving. De uitdrukking dat een aap nooit zijn streken verleert, betekende toen al voor de geleerden dat de natuur uiteindelijk altijd sterker is dan het dunne laagje dat beschaving heet. Daarom zou het beter zijn om te leren van de natuur. Het mooie van de huidige biomachines van Festo is dat ook deze gebaseerd zijn op het principe dat de natuur eigenlijk onze leermeesteres moet zijn. En positief is natuurlijk ook dat het demonstreren van de biomachines tijdens beurzen minstens zoveel bezoekers trekt als het voeren van de olifanten in Artis. Vooral de jeugd vindt het cool en hip om de natuur te gebruiken als uitgangspunt voor de machinebouw. Begrijpelijk, maar hoe hip waren Galilei en Da Vinci dan wel niet? O3X 3D-camera van ifm voor robots en agv s.

9 Hannover Messe nes. Installaties worden ook steeds complexer en raken ook nog eens over de hele wereld aan elkaar gekoppeld. Een oplossing hiervoor is een onderdeel van u-link, een concept van Weidmüller. Gebruikmaken van clouddiensten is een kwestie van configuratie op basis van de bestaande installatie en structuur. Om te voorkomen dat partijen zonder autorisatie toegang krijgen, beschikt Weidmüller wel over servers die alleen in Duitsland staan, aangevuld door afgeschermde containers met een online platform. Voor snelgroeiende bedrijven is het gunstig dat zowel het aantal installaties als het aantal clients niet door grenzen beperkt worden. Zoals gebruikelijk kan met u-link ook de autorisatie van deelnemers geregeld worden. Grenzeloze activiteiten Nu ook de industrie druk bezig is de cloud binnen te dringen, is het logisch dat grote IT-bedrijven zich manifesteren op de industriële vakbeurzen. Een opvallend voorbeeld is Huawei dat dit jaar voor de derde keer meedoet op de Hannover Messe. Dit bedrijf is al aardig op weg om zich aan te sluiten bij de grootste leveranciers op het gebied van IoT, cloud computing, telecom 5G, all-cloud netwerken, draadloze industriële netwerken en cybersecurity. Van de Fortune Global 500 bedrijven zijn er bijvoorbeeld 173 bedrijven klant van Huawei. Samen met GE Digital heeft Huawei in 2017 een gemeenschappelijke industriële cloud-oplossing ontwikkeld voor predictive maintenance. Eén van de gebruikers daarvan is Schindler, fabrikant van liften en roltrappen. Een ander project is de samenwerking met de Groupe PSA (Peugeot, Citroen). Geleverd in Frankrijk worden oplossingen voor IoV: internet of vehicles. Een ander voorbeeld is Deutsche Post DHL. Voor dit bedrijf ontwikkelt Huawei IoT-hardware en infrastructuur voor de supply chain. Kortom: niet alleen de cloud is grenzeloos, ook de business die daarmee verband houdt. Robots doen aan bionic learning Het slim maken van machines met behulp van data en netwerken is ook zo n trend. Bijvoor beeld de steeds slimmer wordende robots die die daarvoor verzameld worden en waar het systeem van kan leren, zijn afkomstig van allerlei samenwerken met mensen. Festo liet vorig jaar de BionicCobot zien, een pneumatisch aangedreven, lichte robot. Het bionic-effect van deze ra s die allerlei handelingen opnemen, spraak componenten. Voorbeelden daarvan zijn came pneumatische aandrijving bestaat uit de natuurlijke, meegaande beweging van de robotarm, machinebesturing die posities en bewegingen herkenning dat opdrachten opslaat en data uit vergelijkbaar met de beweging van een mens. opslaan. Deze dataverzameling stopt nooit en Deze BionicCobot is met een arm uitgerust. wordt voortdurend gevraagd om betere tools te Deze arm beschikt ook over biceps en triceps, bedenken. Het doet van Festo is in dit geval een waardoor de arm alle kanten uit kan. Daarnaast bediening die makkelijker, simpeler en zich nog kan deze heel krachtig, maar ook heel zacht en preciezer kan positioneren. precies bewegen. Tegelijk zorgen sensoren ervoor dat de mens niet het slachtoffer kan worden van een te harde botsing met de robotarm. Dit jaar zet Festo nog een stapje verder in de ontwikkeling van het bionic learning network. Dit netwerk bestaat nu uit alle gekoppelde databronnen die fungeren als basis voor machine learning. Machine learning is een vorm van kunstmatige intelligentie die in dit geval zorgt voor een nog betere samenwerking van mensen met de BionicCobot. De data Mens + robot = vision Wil je als eenvoudig werknemer werken met een robot, dan is het wel zo handig als deze robot ook nog iets kan zien. Zelfs als de robot alleen werkt, is het belangrijk dat die machine ziet wat er zich om hem heen voordoet. Zeker als je denkt aan het aspect veiligheid. Om mensen en objecten op tijd te herkennen, moet de robot beschikken over een 3D-camera. Een nieuwigheid op de Hannover Messe is de O3X van ifm. Deze 3D-camera meet de afstand tussen de robot en het object op basis van de tijd die het infraroodlicht nodig heeft om terug te keren naar de sensor van de camera. De camera kan tot vier meter afstand de plaats van het object herkennen. De 3D-beelden worden via ethernet bewerkt en opgeslagen. Deze 3Dcamera komt binnenkort ook terecht in smartphones van Lenovo en Asus. Aan welke applicatie daarvan wordt Netwerk, sensor en kabelrups worden gedacht is nog onbekend. gekoppeld voor preventie maintenance.

10 10. kort nieuws Een bionische benadering van robotica Onlangs presenteerde Festo een bionische werkplaats. Met de Bionic Workplace tonen we een zelflerende werkplaats voor een mens-robotsamenwerking, die de voordelen van de BionicCobot de lichtgewicht pneumatische robot combineert met IT-systemen uit het veld van kunstmatige intelligentie, licht Dr. Elias Knubben, hoofd van de Corporate Bionic Projects het concept toe. De flexibele werkplek is uitgerust met tal van hulpsystemen en perifere apparaten die samen een netwerk vormen en zo met elkaar communiceren. Kunstmatige intelligentie en machinelearningmethoden maken de Bionic Workplace tot een lerend en anticiperend systeem, dat zichzelf voortdurend optimaliseert. Mensen kunnen direct interacteren met de BionicCobot en deze besturen met behulp van gebaren, aanraking of spraak. Het op afstand manipuleren van het systeem is ook mogelijk. Deze efficiënte, veilige mens-robotsamenwerking maakt de vervaardiging mogelijk van individuele producten tot seriegrootte 1. Overigens is de BionicCobot niet de enige bionische robot waaraan in het Bionic Learnig Network van Festo gewerkt wordt. Zo is er de BionicFlying Fox waarvoor de Egyptische vruchtvleermuis, ook wel bekend als Flying Fox, model stond. Ondanks zijn spanwijdte van 2,28 meter, heeft deze ultralichte robotvleermuis door zijn bijzondere kinematica een heel kleine draaicirkel. En om gedeeltelijk autonoom te laten vliegen, communiceert hij met een motion-trackingsysteem, dat zijn positie continu vastlegt. Tegelijkertijd plant het systeem de vluchtpaden en geeft het de nodige controlecommando s. Het laten opstijgen en landen van de BionicFlyingFox wordt gedaan door een menselijke operator. Een ander voorbeeld is de BionicWheelbot, gebaseerd op de fietserspin, die zich naast lopend, ook voortbeweegt middels salto s en koprollen. Dankzij drie gebogen poten aan weerszijden van het lijf kan de robotspin zowel lopen als rollen. Als laatste aankondiging voor de Hannover Messe laat Festo weten met en Bionics4Education-pakket te komen, waarmee jonge mensen met bionica kunnen experimenteren. Het bevat hun beroemde olifantenslurf, de adaptieve FinRay-grijper, de bionische vis en de bionische kameleongrijper, inclusief een digitale leeromgeving. Brabant Robot Challenge 2018 trapt af Onlangs is de Brabant Robot Challenge 2018 van start gegaan. In totaal maakten zes bedrijven en instellingen hun opdracht bekend aan veertig studenten van diverse opleidingen van hogescholen en universiteiten in Noord-Brabant, waaronder Fontys Hogescholen, Avans Hogeschool, Tilburg University en de Technische Universiteit Eindhoven. Hoe ziet een prototype van de robot voor ouderen eruit, die een kruising is tussen een guardian angel, huisdier, butler en een boodschappenwagen? Hoe kunnen we de brandveiligheid in ouderenwoningen waarborgen met behulp van een drone? Moeten we investeren in robotchirurgie bij neurochirurgie?. Dit zijn enkele voorbeelden van opdrachten waar studenten zich in de periode van 15 maart tot 6 juni over buigen. De Brabant Robot Challenge is een leergang waarbij studenten werken in multidisciplinaire projectgroepen aan het oplossen van een vraagstuk van een bedrijf of instelling rondom robotica in de zorgsector. Het resultaat van de opdracht zal door studenten worden gepitcht op de vakbeurs Vision, Robotics & Motion op 6 juni van 15 tot uur in Koningshof Veldhoven tijdens de Dutch Technology Week.

11 kort nieuws. 11 ExRobotics en Shell besturen ExR-1 robot op km afstand Een zich in Rio de Janeiro bevindende Ex-R-1 robot werd onlangs succesvol vanuit Nederland bestuurd. De test met de robot die door ExRobotics in Nederland is gebouwd, is onderdeel van het Sensabot-programma van Shell. Hierin wordt onder andere onderzocht hoe de robots kunnen worden ingezet voor inspectietaken in de Nederlandse gasvelden van NAM. Uiteindelijk is het de bedoeling dat verschillende robots vanuit drie centrale controlekamers die hooguit een paar honderd kilometer uit elkaar liggen, bestuurd worden. De operator die de Ex-R-1 robot op een recordafstand van kilometer bestuurde, was Berry Mulder, roboticaspecialist bij Shell. Hij gebruikte hiervoor een gameconsole en de beelden van de robotcamera s werden op een computerscherm getoond. De robot en de computer stonden met elkaar in verbinding via het guestwifinetwerk van Shell in Rio en het openbare 4G-LTE-netwerk in Nederland. Mulder: "Ik kon de robot soepel laten rijden", vertelt Mulder. "De latency bedroeg tussen de 350 en 400 ms behoorlijk stabiel. De videobeelden streamden ook perfect. En ik kon de positie van de robot dusdanig finetunen dat ik tussen de spijlen van een hek kon doorkijken." Robotcellen automatisch beladen volgende stap in automatisering Nu een groot deel van de metaalindustrie in West-Europa de afgelopen jaren heeft geïnvesteerd in automatisering van de machinebelading, zijn automatiseringsspecialisten al enige tijd bezig om oplossingen te ontwikkelen waarmee ook de logistiek rondom de robotcellen kan worden geautomatiseerd. Romias Robotics ziet mogelijkheden niet alleen de machinebelading, maar ook het beladen van de robotcel te automatiseren. Voor het automatisch beladen heeft Romias Robotics een oplossing ontwikkeld waarbij een self-driving vehicle (SDV) van Otto Motors werkstukken aanlevert aan de robotcel, en bewerkte producten uitneemt en aflevert bij een volgend onderdeel in het productieproces. Martijn Jansen van Romias Robotics: Door ook de logistiek rondom de productiecel te automatiseren bieden we de metaal- en kunststofverwerkende industrie nieuwe mogelijkheden om verdere kostenbesparing, levertijdverkorting en procesoptimalisatie in de productie te realiseren. De robotcel, die Romias Robotics heeft gebouwd voor haar klant NTS- Norma, is ontwikkeld om de productbelading aan 2 Makino D500 bewerkingscentra 24/7 te automatiseren, waarbij de robotcel op haar beurt door een Otto 100 SDV wordt be- en ontladen. Kenmerkend voor de SDV s van Otto Motors is dat deze als autonome voertuigen niet een vooraf gedefinieerd pad volgen, maar het vermogen hebben om zelf een route te bepalen en in staat zijn bewegende obstakels die op hun pad komen te ontwijken. Belangrijk voordeel ten opzichte van AGV s is dat de aanleg van een infrastructuur niet nodig is. Romias Robotics heeft ook een grotere model SDV, de Otto 1500, uitgerust met een collaboratieve robot van Fanuc. Dit heeft een Mobiel, Autonoom en Collaboratief systeem opgeleverd dat het bedrijf onder de naam MAC-1500 op de markt brengt. Deze MAC-1500 is in staat werkstukken te handelen en deze zelfstandig in de productieruimte van a naar b te verplaatsen.

12 12. Mobiele Robotica Dr. Hamid Roozbahani, Research Scientist, Project Manager, Lecturer, Lappeenranta University of Technology en Prof. Heikki Handroos, Head of laboratory of Intelligent Machines at Lappeenranta University of Technology. Mobiele assemblagerobot voor Gevaarlijke omgevingen Nadat een tsunami de kerncentrale van Fukushima in grote problemen bracht, waren het de Fukashima 50 die met aanzienlijk gevaar voor eigen leven de boel stabiliseerden. Hun verhaal inspireerde studenten van de Lappeenranta University of Technology in Finland zozeer, dat zij op zoek gingen naar een betere oplossing dan het sturen van mensen. Het resultaat is een speciale mobiele robot die zijn omgeving kan voelen en monitoren, daarin kan navigeren en vervolgens reparaties en assemblage- en montagetaken kan uitvoeren. Ook als deze omgeving onherbergzaam of ronduit levensgevaarlijk is. De in 1969 opgerichte Lappeenranta University of Technology (LUT) is een van de belangrijkste technische broedplaatsen in Finland. Het instituut brengt de wetenschap en het bedrijfsleven samen en herbergt een internationale gemeenschap van ongeveer 6000 studenten en expats, die zich bezighouden met wetenschappelijk onderzoek en universitair onderwijs. De IM-groep (Intelligent Machines), een aparte afdeling binnen de LUT, verricht er onderzoek aan mechatronische ontwerpen. De groep houdt zich voornamelijk bezig met virtuele technologieën en simulaties en richt zich hierbij op veeleisende industriële robottoepassingen. Dit in samenwerking met belangrijke internationale onderzoeksprojecten en industriële partners. De LUT maakt daarbij gebruik van een lange traditie. Een traditie waarbij studenten optimaal worden opgeleid en begeleid en worden ingezet voor oplossingen voor geavanceerde, nog sterk in ontwikkeling zijnde en industriële sectoren. Dergelijke relatief jonge vakgebieden bieden namelijk veel mogelijkheden om met innovatieve technieken aan de slag te gaan en systemen zowel te ontdekken als uit te testen. Vooral de domeinen waar eindgebruikers ontevreden zijn met de bestaande antwoorden worden door de groep aangepakt. Voorbeeld van gerealiseerde applicaties zijn virtuele race- en paardrijdsimulatoren waarbij gebruik wordt gemaakt van echte bewegingsterugkoppeling. Dergelijke mechatronische systemen stimuleren de ontwikkeling van innovatieve technieken die ook kunnen worden toegepast binnen de meer conventionele industriële applicaties. Technische oplossingen voor internationale uitdagingen Een aardbeving in de Stille Oceaan voor de kust van Japan in 2011 veroorzaakte een krachtige tsunami die een grote ramp tot gevolg had. Het leidde tot grote problemen in de kerncentrale van Fukushima. De tsunami schakelde de noodkrachtcentrale van de koelsystemen van de reactoren uit Dat resulteerde in een drietal nucleaire meltdowns, chemische explosies en het vrijkomen van radioactief materiaal. Een vijftigtal technisch geschoolde vrijwilligers ging na deze ramp de afgesloten zone rondom de kerncentrale binnen om de reactoren te stabiliseren met als doel een verdere catastrofe te voorkomen. Deze moedige individuen die bekend kwamen te staan als de Fukushima 50, moesten een aantal eenvoudige reparatiewerk

13 zaamheden uitvoeren, waaronder het sluiten van kleppen. En dit binnen een van de meest stralingsgevaarlijke omgevingen ter wereld. De blootstelling aan de extreem hoge straling kan immers zeer ernstige gevolgen hebben op hun lange termijn gezondheid. Het IM-team van de LUT werd door deze gebeurtenis enorm geïnspireerd, evenals vele andere mensen over de hele wereld. De moed van deze Fukushima 50 werd alom bewonderd. Bovendien werd de mening gedeeld dat moderne mechatronische systemen konden voorkomen dat mensen in een dergelijke risicovolle omgeving hun reparatiewerkzaamheden moesten verrichten. Deze opvatting vormde de inspiratiebron voor het ontwerpen en ontwikkelen van een mobiele assemblagerobot. TIERA Ontwerpeisen Het resultaat van inspiratie en de uiteindelijke inspanningen is de TIERA. Het betreft een veelzijdige, mobiele robot die reparatie- en montagewerkzaamheden in gevaarlijke omgevingen kan uitvoeren. Tijdens de het ontwerpen van TIERRA zijn veel milieufactoren in ogenschouw genomen, zoals straling, corrosie, giftigheid, explosiegevaar, biologische gevaren, hoogspanningen en extreme temperaturen. Een ander belangrijk ontwerpcriterium was een hoge inzetbaarheid en mobiliteit van het systeem binnen de gevaarlijke omgevingen. Dit in tegenstelling tot de meeste industriële robots die normaal gesproken op een vaste plaats staan gepositioneerd. En ook de bedienbaarheid bleek een niet te onderschatten ontwerpcriterium. Hoe kan een getrainde operator de robot zo goed mogelijk op afstand vanuit een veilige locatie besturen en bedienen? Dat vergt onder andere speciale sensoren, vision, draadloze communicatiemogelijkheden (WiFi en 4G), virtual reality en haptische feedback. Bovendien moest de embedded computer fanless zijn, moest het platform stabiel en wendbaar zijn en moesten er diverse slimme manipulatoren en gereedschappen worden bedacht voor het uitvoeren van de reparaties. FLEXIBEL BESTURINGSSYSTEEM Het besturingssysteem van de complete robot bestond in de startfase van het project uit een Linux gebaseerde distributie van ROS (Robot Operating System) dat op een Advantech industriële computer draaide. Al snel werd duidelijk dat het inzetten van alleen deze industriële computer

14 14. Mobiele Robotica onvoldoende was om te kunnen voldoen aan de eisen die aan het project waren gesteld. Er werd daarom binnen het team besloten om een CompactRIO van National Instruments als hoofdbesturingssysteem in te zetten, gebaseerd op het NI Linux Real-Time OS dat communiceerde met ROS. Deze nieuwe besturingsarchitectuur bood een krachtig systeem dat de bestuurbaarheid van de robot aanzienlijk verhoogde in combinatie met een zeer hoge nauwkeurigheid en een zeer lage latency. Waarom de IM-groep koos voor CompactRIO koos? Het platform beschikt over geïntegreerde software, meerdere hardwaretypen, uitgebreide I/O voor risicoreductie, hoge systeemprestaties en vereenvoudigd het ontwerp van een geavanceerde embedded besturings- en monitoringssysteem. De CompactRIO controllers bieden bovendien het nieuwste voor wat betreft processorkracht. Dit betekent dat geavanceerde regelalgoritmen met deterministische responstijden en een lage vertragingstijd kunnen worden uitgevoerd. Bovendien zorgen de uiteenlopende I/O-modulen voor een meetspecifieke signaalconditionering, ingebouwde isolatie en zeer krachtige A/D-converters waarmee signalen zeer nauwkeuriger gemeten kunnen worden. Het toepassen van de CompactRIO controller had als bijkomend voordeel dat de noodzaak voor aparte subsystemen als gevolg van het aansluiten van sensoren, displays, camera s, motoren en databases verviel. Ook kon LabVIEW worden gebruikt om de embedded en FPGAprocessoren in de CompactRIO te programmeren. Het programmeren van deze componenten kon zonder problemen door de studenten en hun begeleiders worden gedaan, ondanks hun beperkte kennis van de hardware beschrijvende programmeertalen. Ook konden ze gebruik maken van standaard LabVIEW functies voor het beheer van timing en geheugen en het vereenvoudigen van signaalverwerking, -analyse, -besturing en mathematische routines. Het gebruik maken van de ingebouwde stuurprogramma s en API s om de informatie tussen de componenten te verplaatsen, betekende dat het team zich volledig kon richten op het ontwikkelen van de robot zelf. Men hoefde dus minder tijd te spenderen aan de vraag hoe de data moest worden verzameld. Hierdoor kwam er meer tijd beschikbaar voor het analyseren van de gegevens voor een optimale beschikbaarheid van de kritische onderdelen. Ook waarborgt de uitbreidbare LabVIEW-architectuur dat het systeem eenvoudig kan worden ge(her) configureerd, zelfs na implementatie. Innovatieve gecentraliseerde robotbesturing De belangrijkste winst van het centrale besturingssysteem van TIERA is de combinatie van NI Linux Real-Time en de CompactRIO met de flexibiliteit en de eigenschappen van ROS. Hierdoor

15 Mobiele Robotica. 15 kon alle communicatie tussen de verschillende onderdelen efficiënt worden ingericht. Dit geldt voor de communicatie tussen een operator en een robot, tussen de bedieningsorganen van een robot en de randapparatuur en tussen de verschillende software componenten en de processor van de robot. Een lokaal netwerk biedt hierbij de voorziening om de besturingsboodschappen voor het bewegen van de robot middels een centrale computer om te zetten in ROS-berichten. Vervolgens ontvangt de onboard computer de berichten via WiFi en leest de toegezonden boodschappen. Overeenkomstig de instructies wordt het signaal daarna over alle apparaten verspreid via de computer die in de robot is geïnstalleerd. De directe en de voorwaartse kinematica wordt door het centrale systeem met behulp van ROS berekend. Vervolgens worden de gegenereerde coördinaten voor de worden naar de afzonderlijke controllers van de mechanische eenheden gestuurd. De verschillende robotsecties worden door ROS aangestuurd, waarbij enkele hiervan Dit geldt voor de LabVIEW zijn geprogrammeerd. De code van elk onderdeel kan dus worden samengevoegd in één overkoepelend besturingsprogramma dat elk robotonderdeel monitort en bestuurt. Alle controllers zijn op het lokale netwerk aangesloten waardoor ze allemaal onderling kunnen communiceren. De CompactRIO controller kan in het complete robotsysteem worden geïntegreerd met behulp van de LabVIEW bibliotheek. Dit geeft de mogelijkheid om informatie in componentdelen binnen ROS op te nemen in hetzelfde lokale netwerk. Tufts University ontwikkelde deze bibliotheek die vrij toegankelijk is via het LabVIEW Tools Network. De LabVIEW applicatie draait gelijktijdig op de CompactRIO én op het centrale systeem. De gebruikersinterface vertaalt de informatie afkomstig van de sensoren en dezelfde gegevens kunnen na publicatie op hetzelfde moment door de andere delen van de robot worden ingezet. Denk bijvoorbeeld aan wanneer de wielen moeten worden gestopt als de afstand tot het obstakel een ingestelde kritische drempel nadert. De samenwerking tussen ROS en LabVIEW maakt het mogelijk dat uiteenlopende apparaten en controllers die op een netwerk zijn aangesloten deze informatie gelijktijdig kunnen gebruiken. De Toekomst van TIERA Er worden snelle vorderingen met de TIERA robot gemaakt. Alle robotsystemen zijn individueel getest en volledig operationeel. De eerste volledige systeemtesten zijn gestart en momenteel wordt er nagedacht over aanvullende upgrades. De veelzijdigheid en de mobiliteit van de TIERA en haar CompactRIO controller betekent dat er geen beperkingen zijn voor wat betreft de montage en reparatie in gevaarlijke en risicovolle omgevingen. De robot is overal inzetbaar en kan snel worden hergebruikt voor uiteenlopende industrieën en voor andere gebieden waar menselijke activiteiten zijn gewenst. Denk hierbij aan het transport van medicijnen en voeding in ziekenhuizen, het schoonmaken van luchthavens of industrieterreinen of het lassen en snijden op scheepswerven. Maar natuurlijk ook aan onschadelijk maken van explosieven, mijnverkenning, vulkanisch onderzoek, of onderzoek op Antarctica. En het repareren van een defecte kerncentrale. Laten we hopen dat dat niet nodig is. Een compleet overzicht van TIERA s bewegings-, sensor-, regel- en besturingssystemen: MOTION HARDWARE SENSORSYSTEMEN CONTROL EN SOFTWARE Mobiele omnidirectionele tractiesysteem Twee robotarmen, elk met grijperhand Reparatie- en montagetools, inclusief elektrische schroevendraaier, boor, snijder, en soldeerbout Verplaatsbare kop en nek gebaseerd op de pan en tilt methodiek Force feedback joysticks Robot airconditioningsysteem Stereoscopische camera s in de kop, geschikt voor 3D-streaming en patroonherkenning Camera s geïntegreerd in elk van de handen Licht detectie en range (LiDaR) sensor en tien ultrasoon afstandssensoren Een 360o camera geschikt voor communicatie met VR-brillen Inertieel navigatiesysteem Quadcopter voor luchtopnames (opgenomen in de robotstructuur) CompactRIO gecentraliseerd besturingssysteem WiFi- en 4G-communicatie Intelligent voedingssysteem LabVIEW + ROS besturingssoftware

16 16. Lenzen Mysterie superieure Leeuwenhoek-microscoop na 350 jaar opgelost Onderzoekers van de TU Delft en Rijksmuseum Boerhaave hebben een eeuwenoud raadsel rond de microscopen van Antoni van Leeuwenhoek opgelost. Een bijzondere samenwerking op het snijvlak van cultuur en wetenschap heeft onomstotelijk aan het licht gebracht dat de Delftse lakenhandelaar annex amateurgeleerde dunne, zelfgeslepen lensjes gebruikte. Gezien de ongeëvenaarde kwaliteit van de microscoopbeelden die Van Leeuwenhoek produceerde, is dat altijd voor praktisch onmogelijk gehouden. Kleine lenzen met de hand zo goed slijpen was eenvoudig een brug te ver, aldus de gangbare opvatting. De oplossing van het mysterie is te danken aan een nieuwe onderzoeksmethode: de inzet van een neutronenbundel afkomstig uit de onderzoeksreactor van de TU Delft. Het Reactor Instituut van de TU Delft gebruikt straling om onderzoek te doen aan materialen, voor energie en gezondheid. Geavanceerde methode De microscopen die Antoni van Leeuwenhoek ( ) maakte bestonden uit één lensje, met een prikker waarop het te onderzoeken object werd gespiesd. Waar de apparaten van tijdgenoten een vergroting van rond de dertig maal bereikten, maakte Van Leeuwenhoek microscopen die tot tien keer krachtiger waren. Hoe hij dat voor elkaar kreeg, was tot nu toe een raadsel. Klopte zijn bewering dat hij een geavanceerde glasblaasmethode uitvond, zoals hij in 1711 in een zeldzaam openhartig moment losliet tegenover een groepje Duitse edelen? Of was de kwaliteit van de lens te danken aan secuur slijpwerk? Van Leeuwenhoeks bewering heeft tot veel speculatie geleid. Talloze suggesties zijn er gedaan, maar een sluitend antwoord bleef uit. De elf Leeuwenhoekjes die bewaard zijn gebleven waarvan vier in de collectie van Rijksmuseum Boerhaave dragen het geheim in zich. "Van Leeuwenhoek klemde zijn lensjes tussen twee metalen plaatjes die hij met klinknagels verzegelde", aldus Tiemen Cocquyt, conservator bij het museum en betrokken bij het onderzoek. "Gezien hun zeldzaamheid en enorme historische waarde is demonteren geen optie. Op een gaatje van een halve millimeter na, zijn de lens

17 Lenzen. 17 jes ontoegankelijk. Meer dan negentig procent zie je niet. En dat al 350 jaar." Ongeladen deeltjes Het raadsel van de Leeuwenhoek-lens is opgelost dankzij een nieuwe technologie. Die maakt het mogelijk een beeld op te bouwen van het binnenste van de microscoop zonder dat deze daarvoor opengebroken hoeft te worden. Deze niet-invasieve beeldvormingsmethode heet neutronentomografie. Het Reactor Instituut Delft beschikt over een nieuw instrument dat werkt op basis van deze technologie. "Tomografie houdt in dat je een object in een neutronenbundel roteert voor het oog van een camera en er tijdens dat draaien foto s van maakt", legt onderzoeker Lambert van Eijck van de TU Delft uit. "Neutronen zijn ongeladen deeltjes en dringen in tegenstelling tot bijvoorbeeld röntgenstraling door metaal heen. Nadat je het voorwerp 180 graden hebt rondgedraaid, kun je aan de hand van de verzameling 2D-beelden met de computer een 3D-beeld van het object opbouwen." Bedreven slijper Het beeld dat Van Eijck langs deze weg maakte van één van de microscopen van Rijksmuseum Boerhaave, laat er geen twijfel over bestaan: in een Leeuwenhoek zit niet een geblazen maar een geslepen lens. Blijkbaar was er dus toch geen exotische productiemethode, maar was Van Leeuwenhoek simpelweg bijzonder bedreven in het slijpen van zijn minuscule lenzen, aldus Cocquyt. De Leeuwenhoek-microscoop werd onlangs tot pronkstuk van Nederland gekozen in de categorie "ontwerp". Terecht, vindt Tiemen Cocquyt. "Het instrument opende nieuwe werelden en als eerste zag Van Leeuwenhoek er bacteriën, spermacellen en bloedlichaampjes mee, ontdekkingen die hij publiceerde in het tijdschrift van de Britse Royal Society." Met zijn eenvoudige, maar uiterst gespecialiseerde microscoop zag Van Leeuwenhoek wat niemand eerder had gezien, of zelfs kon zien. Pas na anderhalve eeuw slaagde men er in microscopen te bouwen die meer aan het licht brachten. Een vraag die de onderzoekers nog beantwoord zouden willen zien is of de lens van een bijzondere glassoort is gemaakt. "Dat kunnen we onderzoeken met behulp van gammaspectroscopie", vertelt Van Eijck. "Een voorwerp wordt door neutronentomografie namelijk tijdelijk radioactief. De manier waarop die radioactiviteit vervalt, verklapt welke elementen erin zitten."

18 Alpha Robotica is specialist in het programmeren en integreren van diverse PLC-, Robotica- en Vision systemen. Met meer dan 20 jaar ervaring in robotica en machinebesturingen zijn wij voor zowel gebruikers als systeemintegrators de perfecte partner om u van A tot Z te ondersteunen bij uw projecten. Software en support voor industriële automatisering Robotica Vision PLC +31 (0) info@alpha-robotica.nl Dichte kabelrups voor robots, eenvoudig te openen Internationale vakbeurs voor kwaliteitscontrole D 24 T/M 27 APRIL 2018 a STUTTGART Kwaliteit maakt het verschil. Als wereldwijd toonaangevende vakbeurs zal de 32e Control opnieuw internationale marktleiders en innovatieve aanbieders uit de hele wereld bij elkaar brengen. Getoond wordt het hele spectrum van aan kwaliteit gerelateerde technologieën, producten en systemen in hard- en software. Meettechniek Materiaaltesttechniek Analyse-apparatuur Opto-elektronica Systemen voor kwaliteitsbewaking /service triflex TRCF voor hoogste systeembeschikbaarheid l 3-kamer systeem voor grote, stugge slangen en veel kabels l Eenvoudig te openen met een schroevendraaier l Kan worden ingekort en verlengd l Afmetingen Ø 65, 85, 100 mm l Ook verkrijbaar als een compleet voorgemonteerd systeem l 36 maanden garantie op de kabels Online video op igus.nl/triflextrcf Bezoek ons: Vision, Robotics & Motion Kempenhal 112 Hannover Messe Hal 17 Stand H04 igus B.V. Tel info@igus.nl plastics for longer life Beursorganisatie: P. E. SCHALL GmbH & Co. KG +49 (0) control@schall-messen.de

19 vision Robotics mechatronica GEEN VERSCHIL MEER TUSSEN DRIVE- EN CONROLLER GEBASEERDE AUTOMATISERING LINEAIRE RACEBAAN VOORKOMT BOTTLENECKS IN DE BAN VAN DE DIGITALE TWEELING DOSSIER MOTION

20 20. Liam Dossier Motion van Koert Geen verschil meer tussen drive- en controller-gebaseerde automatisering Het is al jaren een barrière die Lenze wil slechten: die tussen drive-gebaseerde en motioncontroller-gebaseerde automatisering. En hoewel de automatiseerder uit Hamelen eerder al aardige stappen in die richting wist te zetten, lijkt het met haar zeventigjarige jubileum eindelijk gelukt de hardware tot op het laagste niveau van de regelaar gelijk te trekken. Met de i950 wordt de keuze tussen centraal en decentraal puur een softwareoverweging die tot op het allerlaatste moment in het automatiseringstraject kan worden gemaakt. Bovendien is hij backwards compatibel. Wat dat betreft past hij prima in een nieuwe koers die is gebaseerd op een combinatie van mechatronische oplossingen en digitale diensten.

21 Dossier Motion.21 Onlangs werd door Lenze de koers nog eens stevig neergezet. Tijdens het zeventigjarige jubileum werd aangekondigd honderd miljoen extra te investeren in een nieuw Mechatronic Competence Campus. Ook werd het Strategy programma gepresenteerd, waar een herschikking van het portfolio in de pilaren Mechatronica, Systeemoplossingen en Digitale Dienstverlening werd toegelicht. Lenze wil haar vizier zo nóg beter richten op machinebouwers in de automotive, consumentengoederen, converteren & printen, intralogistiek en textiel. Stuk voor stuk segmenten waar het de afgelopen zeventig jaar veel praktijkervaring heeft opgedaan en goed naar klanten heeft geluisterd. Uit die gesprekken kwam een aantal zaken naar voren. Op de eerste plaats hebben klanten in alle sectoren geen zin om op voorhand te moeten kiezen tussen een centraal en een decentraal besturingsconcept, en dus voor alle hardware die hiermee samenhangt. In plaats daarvan willen ze de flexibiliteit om op elk moment vrij te kunnen kiezen hoe ze welke as aansturen. Bovendien doen ze dat het liefst plug & play, uiteraard rekening houdend met de specifieke eisen die aan een bepaalde toepassing worden gesteld. Beste van twee werelden Het is Frank Maier, het technische geweten van Lenze, die in Hamelen het goede nieuws mag brengen. Dankzij digitalisering kunnen anno 2018 beide wensen worden ingelost. "Herinnert u het zich nog?, vraagt hij terwijl hij de topologieën van een decentrale aansturing met een drive naast die van een centraal ontwerp met meerdere assen die aan een motioncontroller hangen naast elkaar legt. Beide oplossingen hebben hun specifieke voordelen. De decentrale versie is compact eenvoudig. Bovendien heb je de rekenkracht aan de bron zitten, wat minder belasting voor bovenliggende systemen betekent en een optimale prestatie van afzonderlijke assen. De centrale versie is ideaal voor complexere machines met meerderere assen, is flexibeler en kan minder engineering betekenen door het gebruik van centraal gegenereerde profielen en een centraal databeheer. Meer dan eens kwam het daardoor natuurlijk voor dat de klant het beste van twee werelden wilde, en beide topologieën gelijktijdig wilde gebruiken in modulaire machineconcepten. En hoewel we ons best deden dit te faciliteren, waren er onder de motorkap veel obstakels. De drives? Die maakten gebruik van MircroOS, Codyses2 en 9400 Motion en het programmeren deed je in LForce Engineer. Onze motion controllers? Die draaiden op Windows CE en maakten gebruik van Codyses en Softmotion en werden geprogrammeerd met PLC Designer. Besturen met templates Een belangrijke stap in de goede richting werd volgens Mayer gezet met de introductie van FAST. Met dit nieuwe platform dat bestaat uit applicatie-specifieke templates en gestandaardiseerde software wordt een motionvraag naar een hoger abstractieniveau getild, waardoor de engineer in beginsel helemaal niet meer hoeft na te denken over drive of controller, centraal of decentraal. In plaats daarvan denkt hij aan wat hij in beweging wil zetten en de software regelt de rest. Dankzij de templates wordt niet alleen de engineeringtijd drastisch teruggebracht Mayer heeft het over tachtig procent maar worden er ook minder fouten gemaakt. Dat laatste komt doordat de templates en softwaremodules zijn gemaakt door experts die al vele jaren in een specifieke tak van sport meelopen. Bovendien zijn ze al door vele klanten beproefd en goed bevonden. Software gelijktrekken Maar daarmee was Lenze er nog niet. Want onder de motorkap van de regelaars hadden klanten nog steeds te maken met verschillende architecturen. Ja, voor wat betreft programmeren was er eenduidigheid. Maar zodra de code eenmaal door FAST gegenereerd was voor een drive of een controller, kon je deze enen en nullen niet zomaar onderling uitwisselen. Met de introductie van de i950, die op de SPS IPC Drives in Neurenberg Fotobijschrift

22 22. Dossier Motion voor het eerst aan het grote publiek getoond werd, kan dat nu wel. Vanuit de klant gezien is er geen onderscheid meer tussen de i950 en traditionele motioncontrolsystemen, Beiden maken gebruik van Codesys 3 en IEC en kunnen worden geprogrammeerd met PLC Designer of worden geparametriseerd met FAST. Enige verschil is nog wel het operatingsysteem: de i950 draait op Linux RT. Maier verzekert echter dat dit voor de klant geen consequenties heeft: de i950 kan te allen tijde centraal en decentraal worden ingezet, zonder dat er hiervoor maar één regel code aangepast hoeft te worden. Modulaire hardware en functies Natuurlijk is de nieuwe i950 meer dan een onder de motorkap-verhaal. Ook voor wat betreft de hardware, de standaard en de optionele functies is er naar de klanten geluisterd. Zo is de i950-reeks het is geen one size fits all maar een familie regelaars tot 15kW output compact en helemaal modulair opgebouwd. Dat bekent dat er verschillende veldbusmodules kunnen worden ingeklikt, er slots zijn voor motorfeedback, safety kan worden toegevoegd, of een keypad waarmee de i950 kan worden ingesteld. Verder is de nieuw ontwikkelde vermogenselektronica zeer efficiënt zodat de regelaars de zuinigste energieklassering hebben (IE2 volgens IE ), zijn er verschillende apps voor communicatie met smartphones of tablets en kan hij zelfs als gateway richting de cloud worden ingericht. Lenze en OPC UA Over deze laatste modulaire optie een gateway naar de cloud spreken we met Dr. Armin Walter, Manager Engineering bij Lenze. Wat hem betreft is de overbrugde kloof tussen drive- en controller-gebaseerde automatisering dankzijde de nieuwe i950 een prima voorbeeld van de kracht van communicatie met open standaarden. Dit maakt echte integratie mogelijk, waardoor automatisering vloeibaar wordt. Voor de communicatie met de cloud gebruikt de i950 de regelaar OPC Unified Architecture. OPC UA is een communicatiestandaard die onafhankelijk is van de hard- en software die je gebruikt, licht Walter toe. Dat maakt het erg breed inzetbaar en is de belangrijkste reden dat het inmiddels de de facto communicatiestandaard in de industrie is geworden. De schaalbare cliënt/serverarchitectuur van OPC UA zorgt er bovendien voor dat de communicatie, indien nodig, versleuteld over een beveiligd kanaal kan plaatsvinden. Die beveiliging is voor de meeste klanten een absolute voorwaarde om überhaupt aan cloudoplossingen te denken. Maar volgens Walter eindigt het OPC UA-verhaal niet bij cloudcommunicatie. Er wordt namelijk ook hard gewerkt aan OPC UA-standaarden voor de communicatie tussen machines onderling. Dit kan bijvoorbeeld een robot zijn die zich bij een spuitgietmachine meldt. Die spuitgietmachine herkent die robot vervolgens direct zodra ze gekoppeld worden. Zolang de besturingen van beide machines of stations OPC UA-mapping ondersteunen, kan je met OPC UA dus plug & play-communicatie realiseren, op een vergelijkbare manier zoals dat nu ook bij PackML gebeurt. Ook zijn er al vergevorderde stappen gezet voor deterministische communicatie op basis van OPC UA. Dat gaat dan middels Time Sensitive Networking. Via de VDMA en de OPC Foundation is Lenze bij tal van projecten en testbeds betrokken voor het doorontwikkelen van OPC UA. Open standaarden willen we zo goed als kan ondersteunen en verder brengen. Eigen snelwegen ontwikkelen vinden we niet meer van deze tijd. Concurreren doe je op kennis en technologie. Niet op communicatieplatformen, aldus Walter. Digitale diensten Dit brengt ons op een laatste onderwerp dat hoog op de Lenze-agenda staat: digitale dienstverlening. Hiervoor schakelen we terug naar de presentatie van Frank Maier. Wij gaan niet zelf een cloudplatform ontwikkelen, verzekert hij. Daarvan zijn er nu al te veel, en uiteindelijk zal er een consolidatieslag plaatsvinden waarbij de grote jongens als Google Microsoft en SAP de dienst uitmaken. Wel willen wij zorgen voor de nodige connectiviteit met alle relevante platformen middels open standaarden als OPC UA en MQTT. Ook zullen we steeds meer digitale diensten aanbieden via eenvoudig te integreren SmartApps. Zie hier de reden dat Lenze vorig jaar Logicline kocht en er in één klap 250 software-engineers bij had. Met wat voor apps die op de proppen komen? Daarvoor moeten we binnenkort toch echt naar de Hannover Messe. Of een paar maanden later naar de WoTS. Want ook daar zal Lenze niet onder stoelen of banken schuiven wat het van haar nieuwe digitale tak verwacht.

23 Liam van Koert Dossier Motion.23 Lineaire racebaan Al kennis gemaakt met de ACOPOStrak? In een eerdere editie van Vision + Robotics kwam hij al kort voorbij. Tijd voor een interview met de directeur van B&R Nederland Piet Tak. De productdragers die met hoge snelheid voorbij schieten hebben wel iets weg van een racebaan. Alleen wordt er hier op volle snelheid volgens B&R tot 4 meter per seconde in- en uitgevoegd. Terwijl de productdragers precies op de juiste afstand van elkaar blijven. Dat hiervoor flinke versnellingen nodig zijn, is geen probleem. Weegt het product 2 kilogram dan accelereert het systeem met 5g. Een versnelling waarbij piloten en astronauten hun bewustzijn verliezen. Piet Tak is onder de indruk van het nieuwe ACOPOStrak-systeem. De eerste offertes heeft hij al de deur uit mogen doen. En hoewel het systeem een iets ander prijskaartje heeft dan gangbare lineaire systemen, zijn de eerste early adaptor-klanten blij met de voordelen. Ik ben echt niet de eerste en enige die al meer dan 10 jaar roept dat klanten customized producten voor serieprijzen willen. Destijds dachten veel machinebouwers dat die trend wel aan hen voorbij zou gaan. Maar nu worden ze ingehaald door de realiteit. Het aantal productvariaties wordt steeds groter, en daarmee ook de noodzaak van meer flexibiliteit in de logistiek. De ACOPOStrak is hier een stevig antwoord op. Met het razendsnelle lineaire systeem kan je op individueel niveau productstromen samenstellen. Complete bouwdoos Tot zover de belofte. Maar hoe werkt het systeem precies? We lopen naar enkele displays waar verschillende onderdelen van de racebaan zijn uitgestald. Wat betreft de baanelementen hebben we 45 graden bochten, 90 graden bochten, 135 graden bochten, 180 graden bochten en natuurlijk de rechte elementen. Ook zijn er enkele kortere segmenten, zodat nagenoeg elke gewenste baan pas gemaakt kan worden. In deze baanelementen worden de shuttles gehangen. Deze bestaan uit vier nagenoeg wrijvingsloze geleidewieltjes, een drager en natuurlijk de magneet. Naast het voordeel dat een magnetische aandrijving supersnel, precies is en weinig slijtage oplevert, zijn de shuttles ook hot swapable. Dat betekent dat de lijn niet hoeft worden stilgezet om shuttles uit te wisselen. Idealiter wordt hiervoor in de track wel een pitstop opgenomen, zodat het primaire proces hier geen last van heeft. Hoe groot je de racebaan maximaal kan maken en hoeveel raceauto s erop kunnen? Daar heeft B&R nog geen definitief antwoord op. De demo-opstelling is 27,9 meter lang en herbergt 65 shuttles. Maar ook opstellingen met 100 meter en 250 shuttles zijn al gebouwd, getest en goed bevonden. Logistieke bottlenecks aanpakken Volgens Tak zijn de plekken waar producten gemengd en gesplitst worden, nu nog de bottleneck in het productieproces. Maar die kunnen er nu worden uitgehaald. Ik verwacht niet dat hele productievloeren ineens met het ACOPOStrak-systeem worden uitgerust. Maar juist bij de toevoer en afvoer vanuit machines is een hoop te winnen. Hier heb je vaak opstoppingen en moet er flink gebufferd worden om met de capaciteit van de productiemachines mee te kunnen. Door juist die bottlenecks eruit te halen, worden de cyclustijden korter en gaat je OEE omhoog. Bovendien scheelt het natuurlijk flink in de footprint als je de bufferstations kunt laten vervallen. Die zelfde kleinere footprint en hogere OEE geldt volgens Tak ook als je ACOPOStrak gebruikt om processen parallel uit te voeren. Parallelliseren betekent dat de cyclustijd van de langzaamste bewerking niet meer de totale cyclustijd bepaalt. In plaats hiervan pas je het zogenoemde load-balancing-principe toe, zodat elk werkstation zo dicht mogelijk bij zijn maximale output presteert. En wanneer je parallelliseren in combinatie met robotica gaat toepassen wordt het natuurlijk helemaal interessant.

24 24. Dossier Motion Liam van Koert Vergaande integratie ontsluit realtime data van producten en productiemiddelen In de ban van de digitale tweeling Digitalisering is natuurlijk ook het hoofdonderwerp voor grote automatiseerders als Siemens. Maar wat hun positie volgens eigen zeggen uniek maakt, is dat hun portfolio zowel mechanische engineering, machine- en procesautomatisering en energietechniek omvat. Wanneer je van al deze verschijningsvormen een digitale tweeling produceert en deze vervolgens koppelt in een cloudplatform dat je Mindsphere noemt, kan dat een behoorlijk holistische familie opleveren. Drie CEO s zijn er nodig om het complete Siemens-verhaal neer te zetten. Kijkend naar de foto zijn het van links naar rechts Jürgen Brandes van de Process Industries & Drives Divisie, Jan Michael Mrosik van de Digital Factory Divisie en Ralf Christian van de divisie Energy Management. Gezien de nadruk op digitalisering en digitale tweelingen is het niet verwonderlijk dat Mrosik mag aftrappen en het digitale gras daarmee een beetje wegmaait voor de voeten van de andere heren. Hij introduceert een hele holistische familie vol digitale tweelingen die zelfs de grasmat van de Alliance Arena van Bayer München aan het internet hangt. De producttweeling Het eerste tweelingenvoorbeeld van Mrosik is een inkoppertje: de digitale verschijningsvorm van het product dat je wilt maken. Een CAD-model in 3D dus, inclusief maakinformatie. Maar natuurlijk ook alle data vanuit mechanische of thermische simulaties, elektrische schema s enzovoort. Eigenlijk allerlei zaken die door producten uit de koker van Siemens PLM worden afgedekt, met NX als voornaamste paradepaardje. De productietweeling Ook het tweede voorbeeld is een oude bekende: Tecnomatix. Hiermee kan je complete fabrieksvloeren simuleren. Een mooi voorbeeld van hoe het werkt, en de pers krijgt dat een dag later in Amberg te zien. Daar is de modernste PLC-fabriek die Siemens rijk is. Met een lijn voor een nieuwe S7 PLC die in november helemaal digitaal wordt opgebouwd. Dat geldt zelfs voor de kleinste productiedetails en processen, zodat men nu al met

25 Dossier Motion.25 behulp van simulaties kan beginnen met optimaliseren. Volgens Mrosik is het zelfs mogelijk om vanuit dergelijke precieze tweelingmodellen de code voor machinebesturingen te genereren, iets dat men in Hannover graag wil demonstreren. De realtime big data-tweeling De jongste telg in de tweelingenfamilie is de 'big data-tweeling'; een digitale tweeling die ontstaat door realtime data vanuit het productieproces of gebruik van een product. Het sluitstuk, dat door cloudplatform Mindsphere wordt mogelijk gemaakt, maakt van de tweelingengeneratie een closed loop. De bevindingen die uit de analyse volgen en ja, ook Siemens schuwt hier de termen machine learning en AI niet worden teruggevoerd richting de andere tweelingen zodat volgende product- én productie-iteraties de wereld weer een stukje beter maken. In de praktijk Er volgen diverse praktijkvoorbeelden, bijvoorbeeld op het gebied van additive manufacturing. Ook hier overstijgt de tweeling de digitale productrepresentatie in dit geval een brander van een turbine die 22 procent lichter is het tweelingenprincipe. Zo wordt op microniveau het SLSproces gesimuleerd met verschillende poederkorrelgroottes en is er een deal met EOS om ook data uit de Siemens-besturing te gaan gebruiken om de cirkel te sluiten. Andere voorbeelden zijn een verffabriek en een brouwerij die dankzij de tweelingen een echt constante kwaliteit kunnen garanderen, ook bij hele kleine batches. Hier en nu De unieke positie die Siemens met haar brede productportfolio inneemt, stelt hen in staat een mooi vergezicht te schetsen. Maar hoewel het interessant is de toekomstmuziek te horen, gaat automatiseren ook over realtime het hier en nu. Welk deel van de presentatie valt in welke categorie? Om hierover meer duidelijkheid te krijgen, staat Mrosik ons hier graag te woord. Ten eerste over de rol van Teamcenter, van origine PDM-software (Poduct Data Management), maar wat meer en meer tot een volledig PLM-platform (Product Lifecycle Management) is uitgegroeid. In Teamcenter moet uiteindelijk alle engineeringdata uit de eerste twee tweelingen samenkomen. Hoewel nu nog niet het geval, ziet Mrosik dit op termijn volledig in de cloud draaien. Optioneel gebruikers moeten dit zelf kunnen kiezen geldt dit ook voor NX. Vervolgens zal er een vergaande integratie plaatsvinden met de Mindsphere-omgeving om de realtime data van producten en productiemiddelen richting teamcenter te ontsluiten. Maar het blijven wel twee verschillende platformen, waarbij Teamcenter een echte Siemens-omgeving is en Mindsphere als app store een sterk beroep doet op derden. Dat kunnen machinebouwers met een Siemensbesturing zijn, maar een voorwaarde is dat niet. Over welke termijn we het precies hebben als we het over vergaande integratie hebben, doet Mrosik helaas geen duidelijke uitspraken. Het blijft werk in uitvoering en vooralsnog is de praktijk vaak weerbarstiger dan een digitale tweeling doet vermoeden.

26 26. Mobiele robotica Liam van Koert Tweede generatie biedt voor elk wat wils Mobiele assistent te koop In een eerder verhaal over Industrie 4.0 en lean manufacturing hebben we hem al eens genoemd: de mobiele assistent van SEW. Tot nu toe was meer dan likkebaardend toekijken er echter niet bij. De mobiele assistent was een uitgekristalliseerde 4.0-visie van SEW en puur voor eigen gebruik. Tot nu toe dan. Maar vanaf 2018 is dit autonoom rijdende robotplatform ook daadwerkelijk te koop. Er zijn versies voor assemblage, handling of logistiek. Bovendien kan er gekozen worden uit tal van standaard opties of voor een klant-specifieke variant. Al enkele jaren rijden ze in de fabrieken van SEW rond. Bijvoorbeeld in Graben- Neudorf waar in de zogenoemde Schaufenster Fabriek 4.0 verschillende aandrijvingen gemaakt worden. En sinds kort in een volledig nieuw opgebouwde fabriek voor elektronica in Bruchsal. Volgens Claus Wieder, Marketing Manager van SEW is zo n greenfield-project als in Bruchsal ideaal om het onderste uit de kan te halen. Maar in beide gevallen geldt dat de juiste technologie met de juiste processen moet matchen. SEW wilde daarom eerst zelf ervaring opdoen én de vruchten plukken, voordat ze hun mobiele assistent voor derden beschikbaar stelden. Een assistent koop je namelijk niet als losstaand product, maar als totaaloplossing; een richting waarin SEW steeds meer opschuift. Ervaring opdoen met eigen componenten Als SEW roepen we al jaren dat je niet aan 4.0 moet beginnen als je je processen niet op orde hebt, roept Wieder het ontstaan van de mobiele assistent in herinnering. Zelf zaten we met het zich aandienen van de vierde industriële revolutie in een situatie waarin we lean manufacturing vergevorderd hadden doorgevoerd. Een uitgelezen kans dus om te kijken welke slimme vervolgstappen we met automatisering konden zetten. Uiteraard wilden we zoveel mogelijk gebruik maken van onze eigen technologie. Afgezien van de scanners, zijn de assistenten voor

27 Mobiele robotica procent een eigen ontwikkeling met eigen producten. We kennen alle ins en outs en weten heel goed wat wel en wat niet kan. Bovendien hebben we ervaringsgetallen met betrekking tot investeringskosten en terugverdientijd. Zelf hebben we onze productiviteit met 30 procent kunnen opkrikken. En we weten nu hoe we dat ook bij onze klanten voor elkaar kunnen krijgen. Vier varianten Iets dat SEW zich al snel realiseerde, is dat je voor dubbelcijferige productiewinst niet met een one size fits all moet aankomen. Daarvoor zijn productietaken en processen te uiteenlopend, fabriekslayouts te verschillend, om nog maar te zwijgen van individuele eisen van potentiële gebruikers. Wieder: We hebben verschillende mobiele assistenten ontwikkeld voor verschillende taken. Er is er één voor logistiek, één voor assemblage-ondersteuning en één voor handlingstaken. Met eerstgenoemde kunnen eurocontainers volledig autonoom naar een productieplek worden gebracht of juist worden opgehaald. Ze vervullen een puur logistieke functie. De tweede variant is een mobiele werkplek. Hij stelt zich automatisch op de juiste werkhoogte in en is uitgerust met een scherm waarop assemblagetaken worden getoond. Ook de mobiele handlingassistent heeft deze eigenschappen, maar is uitgerust met een cobot en verschillende grijpers. Hierdoor kan hij flexibel worden ingezet voor het beladen en ontladen van machines, maar ook voor het assisteren bij de montage van zwaardere onderdelen. Als vierde smaak hebben we tot slot een logistieke capsule. Deze lijkt erg op de mobiele assistent, maar beschikt over een afsluitbare capsule zodat hij ook buiten de fabriek kan worden ingezet. Veel standaard opties Voor de tweede generatie mobiele assistenten heeft SEW ook verschillende standaard opties ontwikkeld waar verschillende platformen mee worden uitgerust. Zo is er voor elk type klant wat wils. Wieder: Voor iedere klant een 100 procent maatpak klinkt natuurlijk wel heel erg 4.0, maar is vanuit een kostenperspectief natuurlijk niet haalbaar. We hebben de tweede generatie assistenten dan ook helemaal modulair opgebouwd, waarbij we een aantal aantrekkelijke en zeer innovatieve opties hebben ontwikkeld. De navigatie bijvoorbeeld, via een geleide systeem, maar ook met SLAM-technologie. Dit staat voor Simultaneous Localisation and Mapping. De assistent bouwt zelf een kaart van zijn omgeving op waarin hij autonoom kan navigeren. Uiteraard worden obstakels vermeden en wordt er met andere assistenten gecommuniceerd. Andere noviteiten zijn Movitrans, een snelle en draadloze manier van energieoverdracht en de mogelijkheid om in een afgeschermd LAN-netwerk optisch met assistenten te communiceren. Niet elke gebruiker is namelijk gediend van radiosignalen binnen de productiemuren. Hiermee wordt dat ondervangen. Tot welke afstanden we draadloos met licht kunnen communiceren? Dat kan tot een meter of twintig. Volledig geïntegreerd Tot slot zouden de mobiele assistenten niet echt een 4.0-oplossing zijn als ze ook niet connected zouden zijn. Gelukkig zijn ze dat volgens Wieder, en wel in hoge mate. Wil je het maximale uit de mobiele assistenten halen, dan is een goede integratie in de bestaande productieprocessen een must. Dat betekent ook de mogelijkheid van het slim uitwisselen van data. En ook daar hebben we als SEW flinke stappen gezet. Op de eerste plaats is er natuurlijk een naadloze integratie met logistieke systemen mogelijk. De assistenten helpen hierbij niet alleen de mens, maar kunnen ook relevante data van de fabrieksvloer verzamelen en deze aan bovenliggende systemen doorgeven. Op de tweede plaats werken we ook hard aan een nauwkeurige interpretatie van alle data uit de besturing van onze mobiele assistenten. Ook wij zien de waarde van predictive maintenance voor ons en onze klanten. Maar dat is een onderwerp voor een later tijdstip. Eerst moet de tweede generatie maar eens aan het werk.

28 28. Branchenieuws Industrial Ethernet nu groter dan veldbussen Industrial Ethernet heeft de traditionele veldbussen ingehaald wat betreft nieuw geïnstalleerde nodes in de fabrieksautomatisering. Dit is de belangrijkste conclusie van de jaarlijkse studie van HMS Industrial Networks over de markt voor industriële netwerken. Al een aantal jaren groeit Industrial Ethernet sneller dan de conventionele veldbussen en inmiddels heeft het de veldbussen gepasseerd. Met een groeipercentage van 22% heeft Industrial Ethernet nu wereldwijd een marktaandeel van 52%, vergeleken met 46% vorig jaar. Ether Net/IP is daarbij het grootst met 15% marktaandeel. Wereldwijd zijn PROFINET, EtherCAT, Modbus-TCP en Ethernet POWERLINK de grootste Ethernet-concurrenten. We hebben de overgang naar Industrial Ethernet al lange tijd zien aankomen, maar pas nu heeft het de veldbussen daadwerkelijk ingehaald als het gaat om het aantal nieuw geïnstalleerde nodes, aldus Anders Hansson, Chief Marketing Officer bij HMS. De overgang naar industrieel Ethernet wordt gedreven door de vraag naar hoge prestaties, de integratie tussen fabrieksinstallaties en IT/IoT-systemen, alsmede door het Industrial Internet of Things. Gesteund door een sterke industrie en de zorg over cybersecurity, groeien veldbussen nog steeds licht. Ondanks een hoger groeipercentage van 6% (4% vorig jaar) zal echter het aantal veldbusinstallaties naar verwachting de komende jaren gestaag afnemen. Dominant is nog steeds PROFIBUS met 12% van de totale wereldmarkt, gevolgd door Modbus-RTU en CC- Link, beide met 6%. Wireless is ook nu weer bepalend Ook de draadloze technologieën groeien met 32% (32%) en zijn goed voor 6% (6%) van de totale markt. Hierbij is WLAN de meest populaire technologie, gevolgd door Bluetooth.»Wireless wordt in toenemende mate toegepast door machinebouwers en systeemintegrators voor het bouwen van innovatieve automatiseringsarchitecturen. Gebruikers kunnen hiermee bezuinigen op bekabeling en nieuwe oplossingen creëren voor connectiviteit en besturing, waaronder Bring Your Own Device (BYOD) oplossingen via tablets of smartphones,» vertelt Anders Hansson. Regionale netwerkvariaties In Europa en het Midden-Oosten zijn PROFINET en EtherNet/IP toonaangevend en wordt PRO FIBUS nog steeds veel toegepast. Andere populaire netwerken zijn EtherCAT, Modbus-TCP en Ethernet POWERLINK. De Amerikaanse markt wordt gedomineerd door de CIP-netwerken, met een duidelijke trend richting EtherNet/IP. In Azië onderscheidt zich geen enkel netwerk als een echte marktleider, maar worden PROFI NET, EtherNet/IP, PROFIBUS, EtherCAT, Modbus en CC-Link op grote schaal toegepast, terwijl de Ethernet-versie CC-Link IE Field steeds meer momentum krijgt.

29 Branchenieuws.29 Te weinig focus op digitalisering bij machinebouwers Volgens een onderzoek van Siemens PLM Software onder 589 medewerkers van machinebouwers richten zij zich met name op productinnovatie (47%) en kostenverlaging (41%). Daarnaast staat het versnellen en flexibiliseren van de organisatie hoog op de agenda (40%). Digitale transformatie en business innovatie relatief laag scoren (respectievelijk 17% en 11%). Volgens Siemens PLM Software is dit opvallend omdat de eerder genoemde doelstellingen zonder digitale transformatie en business innovatie maar lastig kunnen worden gerealiseerd. De opkomst van robotica (43%) en smart sensors (40%) heeft de grootste invloed op de bedrijfsvoering. Ook de opkomst van Internet of Things en smart devices worden vaak genoemd in het onderzoek. Probleem daarbij is volgens Siemens PLM Software dat klanten meestal geen data over machines online willen delen, onder meer uit beveiligingsoverwegingen. Machinebouwers richten zich vooral op traditionele automatiseringsgebieden als CAD/CAM en minder op geavanceerde innovaties. De grootste winst in het bouwproces is te boeken op het gebied van productie engineering (47%) en productieplanning (42%). Innovatie met een sterke inzet op technologie brengt vraag en aanbod sneller en transparanter bij elkaar. Dat ontwricht veel markten. Denk aan Uber, Spotify, Netflix en AirBnB. Momenteel ziet 44 procent van de machinebouwers geen ontwrichtingen in de markt, maar opvallend is dat een kwart hierover geen uitspraak kan doen. Deze groep wordt straks mogelijk overvallen door de ontwikkelingen. In lijn met deze uitkomst ontwikkelen machinebouwers nog maar mondjesmaat nieuwe verdienmodellen waarbij bezit verschuift naar gebruik. Denk hierbij aan het beschikbaar stellen van machines asa-service op basis van een pay-per-use model. Het overgrote deel kiest nog voor traditionele verkoop (90%) of leasing (17%). Kanttekening hierbij is dat de toepassing van smart devices en het Internet of Things nog in de kinderschoenen staat. Benodigde expertise Machines worden steeds vaker voorzien van innovatieve digitale toepassingen. Niet alle machinebouwers beseffen welke gevolgen dat heeft voor de benodigde expertise in de komende jaren. De ondervraagden verwachten slechts één procent stijging in de behoefte aan software- en data-engineers. Ook geeft 16 procent van de respondenten aan helemaal niet te weten wat de consequenties zullen zijn. Patrick Fokke, industry sales director Benelux bij Siemens Industry Software, zegt: Het valt op dat driekwart van de organisaties zich rekent tot de voorhoede in de adoptie van nieuwe technologie. Echte koplopers zijn horizontaal georganiseerd in multidisciplinaire teams in plaats van in gescheiden afdelingen. Ze beschikken over een geïntegreerd IT-landschap waardoor iedereen beschikt over alle informatie. En ze richten zich meer op assemblage dan op productie, onder meer door achterwaartse ketenintegratie. Kortom, de meeste machinebouwers hebben nog stappen te maken op al deze gebieden. Ze hebben nog een lange weg te gaan in de digitale transitie naar een Smart Industry.

30 30. Drones Hans Buitelaar Drone klaar voor het grote werk, klanten wachten op meer Mobiele camera biedt uitkomst voor inspectie van afgesloten ruimtes Inspecties in tanks, ruimen en andere afgesloten ruimtes aan boord kunnen veiliger en makkelijker met een drone. Ondanks certificaten van klassenbureaus aarzelen reders nog om dit hulpmiddel in te zetten: ze wachten op de ultieme drone die ook explosievrij is, autonoom kan vliegen en wanddiktemetingen kan doen. Zonder klanten wordt die echter nooit ontwikkeld. Het probleem van de gevaarlijke inspectie van afgesloten ruimtes is opgelost, verzekert David Knukkel, die met zijn bedrijf RiMS Robotics in Maintenance Strategies een drone aanbiedt voor inspecties in tanks aan boord van schepen. Er hoeven geen mensen meer door krappe mangaten in bedompte tanks te klauteren, met het risico van letsel door te weinig zuurstof of giftige dampen die nog in een tank zijn achter gebleven. Ook voor inspecties op grote hoogte op steigers of op cherrypickers bieden drones een veilig alternatief. We sturen gewoon onze drone naar binnen. Die maakt filmopnames van de binnenkant van de tank, constateert waar roest is en geeft een goed beeld van de algemene toestand van de tank wanden. Gevaar Ieder jaar overlijden zeevarenden tijdens de inspectie van tanks aan boord van schepen. Exacte cijfers zijn niet bekend, omdat niet alle kapiteins en reders de ongelukken melden. The Marine Accident Investigation Branch houdt bij wat wel wordt gemeld, en dat blijken wereldwijd tenminste tien dodelijke ongelukken per jaar te zijn en anderhalf keer zoveel ongelukken die uitmonden in een ziekenhuisopname. Producttanks, afgesloten vrachtruimen, ballasttanks: ze moeten allemaal jaarlijks worden geïnspecteerd. Tijdens de verplichte vijfjaarlijkse controle onder toezicht van een keurmeester (surveyor) van een klassenbureau is dat een inspecteur van buiten het schip, de tussenliggende controles worden uitgevoerd door bemanning of schade-inspecteurs. Het is vooral tijdens die inspecties dat ongelukken voorkomen. Niemand gaat een tank in die niet volgens de normen van de klassenbureaus gasvrij is verklaard, aldus Knukkel. Na een aantal dagen ventileren en het nemen van een aantal monsters, wordt een tank veilig voor inspectie verklaard. Maar in de praktijk blijkt dat toch in uithoeken, achter constructieve schotten of gewoon onderin door bezinksel nog schadelijke concentraties giftige dampen kunnen voorkomen. Eigenlijk wil je mensen zo min mogelijk aan dat risico blootstellen. Nog los van het gevaar: het is gewoon veel makkelijker om met een drone naar binnen te gaan dan om zelf in een ballasttank af te dalen.

31 Drones.31 Cardanisch in bol De vliegende inspectiecamera die Knukkel inzet is de Elios, ontwikkeld door het Zwitserse bedrijf Flyability. De high definition-camera hangt aan een cardanisch mechaniek in een bol van carbon spaken. Zo blijft de camera altijd rechtop. Rondom de camera bevinden zich vier elektrisch aangedreven wentelwieken die de drone laten vliegen en bestuurbaar maken. De bol kan in alle richtingen vrij rondom de camera en de propellers draaien en rollen. De bol vangt botsingen op. Zeker in een tank is dat erg handig. Zo kan de drone tegen de wanden en spanten botsen, en daar rollend over het oppervlak van dichtbij beelden opnemen. Ook kan de bol op de bodem van de tank landen en kan de camera de omgeving filmen vanuit de rollende bol. Een serie felle LED-lichten naast de lens kan vanaf het bedieningspaneel worden gedimd of feller gezet. Met veel lichtsterkte is vanuit een vliegende positie midden in de tank de hele omgeving goed zichtbaar. Als de Elios naar een wand van de tank vliegt, is de weerkaatsing van de lak op de tankwand zo fel dat het licht moet worden gedimd en de exposure van de camera omlaag gebracht om de structuur van de oppervlakte goed te kunnen zien. Het vliegen is even wennen, zegt Knukkel. Met de twee pookjes onder je duimen moet je de drone driedimensionaal besturen. Na veel oefening kan me ik nu volledig focussen op het vliegplan, de navigatie en het werkelijke inspectiewerk. Aanvankelijk bleef ik na het lanceren van de drone door een mangat, zelf daarnaast staan en keek een surveyor over mijn schouder mee wat in de tank te zien is. Tegenwoordig pak ik het wat comfortabeler aan: ik neem een tweede beeldscherm mee een tablet waarop de inspecteur de beelden van de inspectievlucht kan volgen en twee stoeltjes. Aarzelingen Na een aantal demonstraties heeft RiMS als enige drone-aanbieder certificaten van Bureau Veritas, Lloyds Register, American Bureau of Shipping, het Registro Italiano Navale en Korean Register of Shipping. De inzet van RiMS voor tussentijdse inspecties voldoet volgens deze klassenbureaus aan de maritieme veiligheids- en kwaliteitseisen.

32 32. Drones Ondanks de efficiëntieslag die de inzet van de drone kan maken, merkt Knukkel dat reders nog aarzelen over de inzet van het hulpmiddel. Het inroepen van een vlieger en een drone, die de inspecteur of de bemanning de beelden verschaft die nodig zijn, is natuurlijk niet gratis. Veel kapiteins en reders denken dan: de surveyor is er toch, die moet toch de tank in. Of: we kunnen het net zo makkelijk zelf. De risico s en de forse tijdsinvestering die dat met zich meebrengt, worden onderschat. Investering Elios is nog niet uitgerust met de mogelijkheid om huiddikte meters mee te nemen en te plaatsen. Ook is de drone nog niet ATEX (explosieveilig) gekeurd. De mogelijkheid van autonoom vliegen, volgens een geprogrammeerd inspectiepatroon aan de hand van de bouwtekeningen van een tank, is nog niet aanwezig. Dat is innovatie en productontwikkeling voor de volgende stap in robotisering van scheepsonderhoud, zegt Knukkel. Alle techniek die hiervoor nodig is, is al beschikbaar. Nu moet een fabrikant de grote investering doen om de technieken te integreren in het bouwen van een drone die al deze eigenschappen heeft. Dat kan niet als er geen klanten zijn. Ik wil heel graag de volgende stap zetten en huiddikte metingen aanbieden. Daarvoor is het ook nodig dat een drone de oppervlakte kan bewerken. Juist op de plekken waar je roest ziet, wil je de dikte van het staal erachter kunnen meten om te controleren of de roest niet te veel van het metaal heeft weggevreten. Het is ingewikkeld om een vliegende inspectiecamera uit te rusten met hulpstukken die het mogelijk maken om aan een metalen wand vast te klampen, zodat roest kan worden weg geboend. Ik merk aan al mijn opdrachten, ook in de petrochemische industrie: zodra je actief bent in het inspecteren van metalen constructies, is huiddiktemeting een wens die alle opdrachtgevers naar voren brengen. De Elios is geschikt voor binnenvluchten. Voor vluchten buiten of inspecties met drones onder water werkt Knukkel samen met collega s die daarvoor de specifieke vaardigheden en apparatuur hebben. Films met daarin ook de beelden zoals de camera van Elios ze opneemt, zijn te zien op het YouTube kanaal van RiMS.

33 Daniela Verhaeg Kwaliteitscontrole.33 X-ray met vision voor Beter verpakkingen Retailers van voedingsmiddelen zoals supermarkten vereisen de hoogste mate van conformiteit voor verpakte voedingsmiddelen, zodat ze aan de verwachtingen van de klant voldoen. Hierdoor integreren steeds meer producenten van voedingsmiddelen geavanceerde productinspectie-technologieën in hun werkomgeving om te allen tijde consistente en reproduceerbare productieprocessen te garanderen. Bij de conformiteit van verpakte voedingsmiddelen gaat het over allerlei productaspecten. De basisvereisten zijn dat de voedingsmiddelen geen verontreinigingen bevatten, van goede kwaliteit zijn en dat het etiket de juiste informatie weergeeft en goed is aangebracht. Het product dient ook binnen de gewichtslimieten te vallen en te voldoen aan de nationale en internationale voedselveiligheidsnormen, aan de geldende wet- en regelgeving en aan allerlei voedselveiligheidsrichtlijnen voor producenten, verwerkers en retailers. De mogelijke gevolgen van producten die niet aan de vereisten voldoen, zijn zeer ernstig, vooral als er productvreemde deeltjes worden aangetroffen. Voor een consument kan dat chronische gezondheidsproblemen veroorzaken of zelfs fataal zijn. Voor de betrokken ondernemingen zijn dat een mogelijke product recall, boetes, strafrechtelijke vervolging of zelfs een bedrijfssluiting. Gelijktijdige integriteitscontroles Conformiteit is veel meer dan alleen compliance met de voedselveiligheidsregels. Producten die de consument bereiken, moeten perfect zijn, niet te veel, niet te weinig, correct, compleet en veilig. Bovendien moeten ze voldoen aan de merkverwachtingen van de consument. Vaak gaat het om iets eenvoudigs, zoals het zekerstellen dat alle extra items in de verpakking zitten of dat het etiket altijd precies op de juiste plaats is aangebracht. Soms is het ingewikkelder, zoals garanderen dat alle chocolaatjes in een doos dezelfde hoeveelheid topping hebben. Geavanceerde productinspectie-technologieën, zoals moderne X-ray en visioninspectiesystemen, kunnen allerlei integriteitscontroles gelijktijdig uitvoeren, om de conformiteit van het product te garanderen. Als producenten bovendien de efficiëntie van hun productielijn willen

34 34. verbeteren en hun merkimago optimaal willen beschermen, kan een controleweger worden gecombineerd met visioninspectie, metaaldetectie of X-ray-inspectie in één systeem. Initiële risicoanalyse en inspectie-instrumenten Een beoordeling van alle Hazard Analysis Critical Control Points (HACCP) identificeert alle verontreinigingen die gevolgen kunnen hebben voor de conformiteit van het product. Na een evaluatie van de verschillende producttypes en verpakkingsmaterialen die worden gebruikt, wordt vastgesteld hoe en waar een verontreiniging in het productieproces terecht kan komen. Metaaldetectietechnologie is de beste manier om ferro, non-ferro en roestvrijstalen verontreinigingen te detecteren. Tot voor kort was het niet mogelijk om kleine metaaldeeltjes door een metaaldetector te laten detecteren als het product in gemetalliseerde folie was verpakt. De nieuwste ontwikkelingen voor metaaldetectors zijn gericht op het gebruik van multisimultane frequentie- en productsignaal-onderdrukkingstechnologie, zodat ook bij dit soort toepassingen een zeer hoge gevoeligheid wordt bereikt. X-ray-inspectiesystemen inspecteren allerlei soorten verpakkingen op fysieke verontreinigingen, zoals bot, glasscherven, metaaldeeltjes, stenen en sommige soorten plastic en rubber. Ze detecteren productvreemde deeltjes, ongeacht de vorm of locatie ervan in het product, bij een hoge doorvoersnelheid. Terwijl de X-ray-technologie het product inspecteert, kunnen er gelijktijdig allerlei extra controles worden uitgevoerd om de voedselveiligheid en de conformiteit van het product te garanderen. Integriteit van product X-ray-inspectietechnologie kan de primaire of secundaire verpakking op ontbrekende elementen inspecteren. In de primaire verpakking is dat bijvoorbeeld het tellen van worstjes om te garanderen dat het juiste aantal in de verpakking zit, of het controleren van promotionele items in zakjes ontbijtgranen, of de detectie van een plastic maatlepeltje in blikken droge babyvoeding. Voor de secundaire verpakking worden de X-ray-systemen aan het einde van de lijn geïnstalleerd, voorafgaand aan de verzending, om te controleren of elke doos het juiste aantal primaire verpakkingen bevat. Een X-ray-afbeelding van elk product, zelfs in een multipak, toont alle onder- en overvulde producten. De bruto X-ray-massameting controleert het totaalgewicht van elk product en werpt alle producten uit die niet binnen het opgegeven gewichtsbereik vallen. Zo n massameting is ideaal wanneer de massa van individuele items in het product gecontroleerd moet worden, zoals elk compartiment van een kant-en-klaarmaaltijd. Dit is belangrijk, omdat een ondervuld compartiment gecompenseerd kan worden door een ander, overvuld compartiment. Inline controlewegers garanderen dat elke maaltijd nauwkeurig en in realtime wordt gewogen, op basis van het vooraf ingestelde nettogewicht van elk compartiment. Dit stelt de producent in staat om afvulfouten in de verwerkingsfase te onderzoeken. Het is ook mogelijk om de controleweger zo in te stellen, dat de afvulmachines zelf worden gecontroleerd. Als de controleweger een onacceptabele afwijking opmerkt, worden de producten uitgeworpen die niet aan de vereisten voldoen. De aangesloten afvulmachine wordt automatisch gecorrigeerd, zodat kostbare productverspilling wordt voorkomen. Integriteit van afdichting Producten die tijdens het vervoer of de opslag zijn gemorst of bedorven, vormen ook een grote bedreiging voor de productconformiteit. Het is daarom van essentieel belang dat de sluiting goed uitgelijnd en aangebracht is. Als een product onder de sluiting vastgeklemd zit, is de afsluiting mogelijk niet goed, wat een risico vormt voor de versheid van het product en een verontreinigingsgevaar met zich meebrengt. X-raytechnologie detecteert producten met een grotere dichtheid tussen de binnenste en buitenste rand van de sluiting, terwijl de visionsystemen de afgedichte randen op overtollige voedingsmiddelen controleren. Beide systemen werpen alle afwijkende producten met succes uit, zodat ze on

35 Kwaliteitscontrole.35 derzocht kunnen worden. Tamper-evident verzegelingen worden steeds populairder, zodat consumenten vertrouwen hebben in de integriteit van het product. Deze verzegelingen zijn waardevol voor fraudebestrijding en worden meestal gebruik voor potjes babyvoeding. Voor extra beveiliging kan een serialisatienummer op de verzegeling worden afgedrukt. Met geavanceerde visionsystemen is het mogelijk om tamper-evident verzegelingen te controleren. Hierdoor wordt gegarandeerd dat het product goed afgedicht is wanneer het de productievestiging verlaat. Ook kunnen de individuele serialisatienummers worden gecontroleerd om de consumenten tegen veiligheidsproblemen verderop in de supply chain te beschermen. Nauwkeurige etiketten Visiontechnologie stelt producenten in staat de positionering en de informatie van etiketten bij een hoge doorvoersnelheid te inspecteren, en controleert bovendien of het juiste etiket op het juiste product is aangebracht. Deze technologie inspecteert alle etiketinformatie om de veiligheid van consumenten en de compliance van de etiketteringsvoorschriften te garanderen, ongeacht het afdrukproces. Controles op de aanwezigheid en kwaliteit van de datum en de partij-informatie minimaliseren het risico dat verlopen producten de markt bereiken. Bovendien is deze informatie van essentieel belang in geval van een product recall. Recente innovaties controleren zelfs de nauwkeurigheid en kwaliteit van afgedrukte inktpunten en leveren zodoende een extra kwaliteitscontrole. De meest recente innovaties voor productinspectie-technologie stellen X-ray-systemen in staat om het product gelijktijdig op deuken of beschadigingen van de verpakking te controleren, en maken het voor geavanceerde visioninspectie mogelijk om te controleren of de branding-richtlijnen zijn nageleefd en of alle relevante informatie over ingrediënten op juiste wijze is weergegeven. Productconformiteit voldoet aan Industry 4.0 Het basisvereiste voor een succesvol conformiteitsprogramma is om toegang te verkrijgen tot alle kwaliteitsdata. De aangesloten productinspectiesystemen stellen producenten in staat om in realtime toegang te verkrijgen tot informatie over de voedselveiligheid. Voor een centrale bewaking van alle voedselveiligheidsactiviteiten en productiedata garandeert innovatieve managementsoftware voor inspectiedata een naadloze integratie van alle productinspectie-apparatuur. Dit maakt de constante bewaking van alle conformiteitsdata mogelijk en garandeert dat de kwaliteitsborgingsprocessen op een meer gestroomlijnde, toegankelijke en efficiënte manier worden gedocumenteerd. Deze data kan centraal worden opgeslagen en teruggehaald voor statistische analyse en controle van de productielijn. Geavanceerde connectiviteitsopties maken externe toegang mogelijk; de conformiteitsparameters voor productwisselingen kunnen eenvoudig worden toegewezen, met behoud van de productconformiteit en een minimum aan downtime. Een andere verbetering is de integratie van Industry 4.0-principes in de voedingsmiddelensector voor snellere en weloverwogen beslissingen wanneer zich een probleem met de etikettering of met verontreinigingen heeft voorgedaan: de automatisering van data-uitwisseling biedt meer inzicht in de hele supply chain van de voedingsmiddelenindustrie. Allerlei integriteitsaspecten De conformiteit van verpakte voedingsmiddelen is veel meer dan alleen de naleving van voedselveiligheidsregels. Conformiteit omvat allerlei integriteitsaspecten van het product, de presentatie en de verpakking. Productinspectie-technologie garandeert niet alleen alle conformiteitsaspecten en de naleving van de voedselveiligheidsregels, maar beschermt ook de winst als gevolg van minder productweggave en minder productbederf tijdens het transport. Bovendien maakt naleving van de voedselveiligheidsregels organische groei mogelijk, omdat de producten in meer landen verkocht kunnen worden. Door de combinatie van geavanceerde productinspectie-technologieën, robuuste managementprogramma s gericht op voedselveiligheid en goede kwaliteitsborgingsprocessen kunnen producenten en merkeigenaren op consistente wijze conforme verpakte voedingsmiddelen produceren. Door handhaving van de kwaliteit en consistentie profiteren ze van een uitstekende reputatie in de industrie als een voorstander van voedselveiligheid. Mocht een product recall nodig zijn, kunnen ze snel reageren en hun toonaangevende positie op de markt voor verpakte voedingsmiddelen weer innemen. Tot slot wordt opnieuw gewezen op het enorme belang van de selectie van competente leveranciers en servicepartners die een toonaangevende productconformiteit garanderen en handhaven. De leveranciers en servicepartners moeten op de hoogte zijn van de allernieuwste regelgeving, een goed begrip hebben van de nieuwste technologieën en hoe deze nieuwe systemen in de bestaande productievoorzieningen worden geïntegreerd.

36 36. Robotveiligheid 25 jaar robotveiligheid VEILIGHEID TOEN EN NU Omdat ESV Technisch Adviesbureau BV dit jaar 25 jaar bestaat, willen we in een aantal artikelen terugkijken naar een kwart eeuw veiligheid. Dit is het tweede artikel in de serie. De volledige serie artikelen kan men lezen op onze website. Robotveiligheid. Voor de lezers van Vision & Robotics een onderwerp dat altijd aandacht vraagt. Dit artikel gaat vooral over wat er allemaal veranderd is in de afgelopen 25 jaar. Als ik terugdenk aan de beginperiode dat ik met veiligheid bezig was, moet ik zelfs diep in mijn geheugen graven over hoe we het toen benaderden. Veiligheid bij robotinstallaties is tegenwoordig zo gewoon geworden. Robotgebied afschermen, deuren met deurschakelaars toepassen, doorgangen beveiligen met lichtschermen of soms het toepassen van scanners, zijn meestal de veiligheidsoplossingen waaraan we als eerste denken. O ja, en dan voor het leren van de robot het gebruik van de teach pendent. Natuurlijk weten we dat er in de loop der jaren ook nog eens de mogelijkheid van een veilige samenwerking tussen mens en robot is ontstaan, met zelfs tegenwoordig de cobot-toepassing. Maar hoe dachten we 25 jaar geleden over robotveiligheid? Als een echte consultant ben ik gelijk maar weer in mijn normendatabestand gaan grasduinen en vond daar de eerste druk uit 1992 van de NEN- EN-775 norm. Voor de jongeren onder ons: de verre voorloper van de NEN- EN-ISO en 2 normen. Voor zover ik het kon achterhalen, was dit inderdaad de eerste norm over robots en veiligheid die toen al gebaseerd was op de ISO 10218:1992. Natuurlijk wel in het Engels, zoals dat volgens de uitgevers van normen hoort te zijn. In dit document werd vermeld dat op 30 april 1993 de lidstaten er rekening mee moesten houden dat deze norm dan de officiële status als nationale norm zou krijgen. Deze norm begon met de stelling dat men onderkend had dat robots door de snelle bewegingen met zware lasten qua gevaarsetting afweken van andere machines. Daarbij moest men, in ket kader van de veiligheid, twee veiligheidsprincipes hanteren. Dit waren het voorkomen van personen binnen de gebiedsafscherming tijdens automatisch bedrijf van de robot en het elimineren van de gevaren waarmee men gedurende interventies (leren, controle van programma) geconfronteerd zou kunnen worden. Duidelijk. Gelijk aan wat we tegenwoordig nog steeds als uitgangsprincipes hanteren. Alleen werd er toen wel erg de nadruk gelegd op de safeguarded space van de robotinstallatie. De norm had zelfs een mooi plaatje met welke veiligheidsafstanden men rekening moest houden. Men sprak toen over een geprogrammeerd werkgebied, een maximaal werkgebied (het maximale bereik van de robot) met daarnaast een veiligheidszone. Opvallend was dat de meeste robotintegrators hier toen geen rekening mee hielden onder het motto dat de klant nooit zoveel vloeroppervlak zou willen missen. Regelmatig kwam ik robotinstallaties tegen waar de robot qua bereik met gemak buiten de afscherming kon komen. Als ik dan een opmerking hierover maakte, werd ik meestal geconfronteerd met de halsstarrigheid van de fabrikant. Soms vraag ik me af of er in de loop der jaren ten aanzien van dit onderwerp wel zoveel veranderd is. Volgens mij kunnen de meeste robots qua bereik nog steeds met gemak door of over hun gebiedsafscherming heen bewegen. We hebben alleen tegenwoordig allerlei mogelijkheden om veiligheidszones of gebieden betrouwbaar te programmeren.

37 Robotveiligheid.37 Maar daarnaast hebben we in een kwart eeuw ook een ontwikkeling gehad qua maximale payload en snelheden van de industriële robots. Hiermee zijn de gevaren van robots in 25 jaar alleen maar groter geworden. De wens ten aanzien van de mogelijke samenwerking tussen mens en robot (collaborative robot operation) resulteerde in nieuwe mogelijkheden. Men ging zo ver dat op basis van een risicoanalyse een samenwerking kon worden toegestaan. Natuurlijk met daarbij de nadruk op de waarborg van de veiligheid van de operator onder alle omstandigheden (EN-ISO , ). Dit heeft uiteindelijk geresulteerd in de ontwikkeling van een speciale norm voor de Cobots (Collaborative Robots), de ISO De eerste cobots waren klein met een kleine payload. Nu komen er cobots die al veel meer kunnen, veelal onder het motto Smart, Simple en Safe. Eerder heb ik in een artikel (Vision & Robotics 2016 Bestaan er veilige robots ) aangegeven dat ik, zeker gezien de tooling, mijn bedenkingen had bij de stelling dat een Cobot altijd safe te noemen zou zijn. Hierbij heb ik toen gewezen op het belang van een goede risicoanalyse voor de cobot, de omgeving en de gebruikte tooling. Nu zien we de ontwikkeling van inherent veilige grijpers. Daarmee wil ik aangeven dat de technische ontwikkelingen bijna niet bij te houden zijn. Extra veiligheidsoplossingen zullen bedacht en verder verfijnd worden. Als ik even kijk welke artikelen ik de laatste tijd gelezen heb over de ontwikkeling van robottechnieken, dan weet ik niet waar het zal eindigen. De toename van de automatische mobiele robots (een verdere ontwikkeling van de bekende AGV tjes). De cobot als hulp in een warehouse omgeving. Robots met 3D-visionsystemen. Dit is dan nog maar een kleine greep uit alle publicaties. Wel kom ik steeds meer tot de conclusie dat we een cobot eigenlijk geen robot meer moeten noemen. Qua mogelijkheden zijn industriële robots en cobots totaal verschillende systemen geworden. Maar goed, zo zien we wel dat ontwikkelingen heel snel kunnen gaan. In dit tijdschrift schreef ik in 2016 een artikel over menselijke robots in de toekomst over de voorspelling dat we binnen vijftig jaar seks zouden kunnen hebben met een robot. Sinds vorig jaar is die voorspelling al realiteit geworden. De Real Doll robot Harmony verovert de markt. In januari van dit jaar vertelde Realbotix directeur Matt McMullen dat deze vrouwelijke robots niet aan te slepen zijn. Na veel commentaar op het leveren van alleen vrouwelijke robots komt het bedrijf voor eind van dit jaar met een mannelijke volledig bionische robot. Zoals hij stelt, een onvermoeibare plastic hunk. Ondertussen is vorig jaar in het Duitse Dortmund het eerste bordeel met vrouwelijke robotprostituees gestart en dit is een groot succes. De eigenaresse heeft al aangegeven zo snel mogelijk te willen beginnen met een mannelijk bordeel. Laten we dus maar ophouden om na te denken over wat er allemaal in de toekomst wel of niet mogelijk zou zijn. Eén ding heb ik er wel van geleerd. Ik heb mij voorgenomen om in de toekomst meer een volger te worden dan een voorspeller. Wim Kan zei het ooit al; Voorspellen is moeilijk, vooral als het de toekomst betreft.

38 38. PRODUCTNIEUWS Dymato haalt Hanwha Techwin-cobot naar Benelux Een flexibele robot die veilig tussen en met mensen samen kan werken. Dat is de essentie van de cobot Hanwha Techwin HCR, die Dynato in de Benelux op de markt brengt. Deze collaborative robot was te zien op de TechniShow 2018 in Utrecht, wat neerkwam op een Europese primeur. Robots die niet op afgeschermde, vaste plekken opereren, maar mobiel zijn, eenvoudig te bedienen en met mens en machine veilig samenwerken. Met Hanwha Techwin HCR wordt dat werkelijkheid. De cobot, zoals de collaborative robot wordt genoemd, luidt een nieuw tijdperk binnen de automatisering in. Deze cobot maakt het mogelijk om de productie eenvoudig op te schroeven en kan ook voor werkzaamheden als machinebelading, kwaliteitscontrole of montage worden ingezet. Ook voor ander repeterend werk zoals lassen of assemblage is de cobot een ideale collega. Het Zuid-Koreaanse bedrijf is een toonaangevende speler in de wereldwijde markt. Cobots van de Hanwha Collaborative Robot-serie (HCR) zijn eenvoudig te instrueren. De HCR-serie wordt aangestuurd middels een controller op basis van teach and learn. Door de robot met de hand te bewegen, wordt de baan geprogrammeerd. Verder is path recording ook standaard onderdeel van de besturing. In dat geval slaat het systeem automatisch de volledige taak op als programma. Zelfs zonder enige robotkennis is de cobot dus eenvoudig aan het werk te zetten. Opvallend is ook de interactie met mens en machines. De cobot hoeft niet afgeschermd te worden achter een hekwerk, maar reageert op haar omgeving. Hanwha Techwin HCR reageert direct op menselijke aanrakingen. Zodra de cobot in contact met een operator komt, stopt niet alleen de beweging, maar kan de operator ook gemakkelijk de cobot van zich afduwen. Vervolgens zoekt de cobot met een druk op de knop weer de juiste positie op. Er bestaat dus geen beklemmingsgevaar op de werkvloer. Daarmee is de Hanwha Techwin HCR een uiterst veilige oplossing. De HCR-serie is leverbaar in drie modellen en heeft een maximaal draaggewicht variërend van 3, 5 en 12 kilogram. Het bereik varieert tussen de 600, 915 en 1300 millimeter. Ook de flexibiliteit springt in het oog. Dankzij haar slanke design kan de cobot op kleine oppervlaktes ingezet worden. Bovendien is de cobot mobiel en eenvoudig te verplaatsen voor nieuwe taken. Sony introduceert vision-module met USB3.0 Sony introduceert haar eerste industriële vision-module op basis van USB 3.0. De nieuwe XCU-CG160 is beschikbaar in zowel kleurenals zwart-wit-varianten. De toege paste CMOS-beeldsensoren heeft een resolutie van 1456 x 1088 pixels en verzendt gegevens met meer dan 100 frames per seconde. De XCU-CG160 is ontworpen om een eenvoudig migratiepad van CCD naar GS CMOS te geven, waarbij geen systeemupgrades nodig zijn om op de nieuwe architectuur mogelijk over te stappen. Het hart, of beter gezegd het oog van de nieuwe USB3 module is een 1/3-type Sony Pregius IMX273-sensor, die een goede vervanging is voor de ICX445 CCDsensor. De sensor presteert beter op het gebied van gevoeligheid, dynamisch bereik, ruisonderdrukking en beeldsnelheid. De modules zijn ontworpen voor optimale beeldkwaliteit en zijn gericht op een breed scala van industriële vision-toepassingen maar ook niet-industriële markten, zoals print, robotica en inspectie tot medische, logistieke en algemene beeldvorming. De zwart-wit-module heeft een minimale belichting van slechts 0,5 lux nodig, de kleurenmodule vereist 12 lux en wordt geleverd met een handmatige, automatische en push-white balanceerinstelling. Beide modules hebben een gevoeligheid van F5.6 en een sluitertijd van 60 s tot 1/ s. De C-mount module meet 29 mm x 29 mm x 42 mm, heeft een massa van 52 g en een bedrijfstemperatuur van -5 C tot +45 C.

39 productnieuws.39 Nieuwe ace U-modellen van Basler Basler introduceert acht nieuwe ace U-modellen camera's met de Global Shutter CMOS-sensoren IMX287 en IMX273 van Sony's Pregius-lijn. De camera's bieden een resolutie van VGA en 1.6 megapixels en leveren tot 520 frames per seconde. De IMX273 biedt dezelfde beeldkwaliteit, snelheden en lage ruis met een pixelgrootte van 3,45 μm als andere sensoren van de tweede Pregius-generatie. De IMX287 levert een tweemaal grotere pixelgrootte met een kantlengte van 6,9 μm. Dit zorgt voor een verhoogde verzadigingscapaciteit en een hoger dynamisch bereik in combinatie met dezelfde gevoeligheid en een laag geluidsniveau. Beide sensoren zijn voorzien van de functie Ultra Short Exposure Time, die belichtingstijden van maximaal één microseconde (1 μs) mogelijk maakt. Dit maakt de sensoren geschikt voor toepassingen met snelle bewegingen. De gevoeligheid van de sensoren reikt tot het nabij-infraroodbereik (NIR), waarmee de camera's voor toepassingen waar een lage gevoeligheid in het NIR-bereik voldoende is een alternatief kunnen zijn voor duurdere NIR-sensoren. Denk hierbij aan passingen zoals het inspecteren van van elektroluminescentie. De nieuwe ace U-camera's zijn leverbaar met GigE- en USB 3.0-interfaces. De camera zijn uitgerust Murrelektronik IP67 IO-Link HUB met de functieset PGI, waarbij 5x5 debayering, kleur-anti-aliasing, ruisonderdrukking en verbeterde scherpte wordt gecombineerd. De GigE-modellen zijn voorzien van GigE Vision 2.0-functies zoals PTP. De camera's kunnen met behulp van de Pyloon Camera Software Suite van Basler worden geïntegreerd. Met de nieuwe IO-Link-Hub s van Murrelektronik worden meerdere digitale sensoren en actoren ongecompliceerd en met een standaard M12-kabel aan een IO-Link-Masterpoort aangesloten. Hierdoor is één enkele standaard IO-link master eenvoudig uit te breiden met 16 digitale IO s. De hub s zijn leverbaar in een kunststof- en robuuste metalen variant waarbij beide types volledig zijn ingegoten en voldoen aan beschermingsgraad IP67. Hierdoor zijn ze ideaal voor decentrale IO-concepten, waardoor installatiekosten enorm worden teruggedrongen. Daarnaast beschikken ze over de nieuwste IO-link-versie en dragen, in combinatie met de IO-Link-Masters van Murrelektronik (MVK Metall en Impact67), bij aan minimale stilstandtijden van machines of installaties. Mocht er namelijk een fout optreden, dan wordt alleen de betroffen poort van de hub uitgeschakeld (Single channel protection). Daarnaast wordt gedetailleerde diagnose informatie automatisch en zonder bijkomende parametreering aan de besturing overgedragen met de exacte locatie van het probleem. Voorsprong in uw business met vision.

40 40. productnieuws Breed inzetbaar kwaliteitscontrolesysteem Sick introduceert een Asset Monitoring System dat dankzij de modulaire opbouw met codelezers uit de Lector6xx-serie inzetbaar is voor meerdere toepassingen. Zo kan het worden ingezet om te bepalen of herbruikbare dragers zoals bakvormen en kratten nog voldoen aan de kwaliteitseisen voor gebruik in het productieproces. Ook is het systeem uitstekend in staat om een database te genereren van alle verschillende producten die op de productielijn voorbijkomen. Het kwaliteitscontrolesysteem verzamelt gedetailleerde informatie door het lezen van 1D- en 2D-codes. De producent heeft zo realtime-inzicht in de status van de herbruikbare dragers of in de hoeveelheid geproduceerde productvarianten. Het Asset Monitoring System is met recht een standalone totaaloplossing te noemen, omdat het alle fases in het kwaliteitscontroleproces bestrijkt. Zo detecteert het de verschillende items, leest het de bijbehorende codes, zet het een database op met aantallen, geeft het de gewenste outputsignalen, exporteert het de database automatisch naar een bovenliggend systeem en is het gemakkelijk te bedienen via een HMI. Als standalone-oplossing laat het kwaliteitssysteem zich eenvoudig in bestaande productie-installaties inbouwen. Sick levert de hard- en software en biedt ondersteuning bij de ingebruikname. Dat laatste gaat snel, omdat de PLC niet hoeft te worden aangepast. Het Asset Monitoring System werkt namelijk met een standaard softwareoplossing die internationaal gebruikt en ondersteund wordt. Enkele technische kenmerken zijn de intuïtieve bediening via HMI met 7 inch touchscreen, weergave van livebeeld en leesstatistieken en de Ethernet- en USB-aansluiting. Toepassingsgebieden zijn productieprocessen waar herbruikbare dragers (zoals bakplaten, -vormen, fusten of kratten) worden gebruikt en/ of productielijnen waar meerdere soorten producten over dezelfde lijn bewegen, bijvoorbeeld FMCGindustrie, voedingsmiddelen- en drankensector en de bouwmaterialenindustrie. Eenvoudige bediening met PITgatebox knoppenunit Pilz introduceert een nieuwe knoppenunit voor het bedienen van hekschakelaas en systemen. De PITgatebox kan perfect met de beide heksensoren PSENslock en PSENmlock worden gecombineerd. Daardoor krijgt men extra bedieningselementen en knoppen: van noodstopknoppen en verlichte drukknoppen tot sleutelschakelaars. De PITgatebox is verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen en met zijn robuuste behuizing van gegoten zink uitstekend bestand tegen schokken, trillingen en botsingen. Zijn smalle behuizing maakt een ruimtebesparende installatie op gangbare aluminium profielsystemen mogelijk Met de knoppenunit PITgatebox kan men hekschakelaars en -systemen eenvoudig en flexibel aansturen. Bovendien kunnen ook commando's zoals activeren, stop of resetten van uw machine of installatie worden bestuurd. De robuuste bedieningseenheid kan dankzij het slanke design eenvoudig en snel op gangbare profielsystemen worden gemonteerd. De voorgeconfigureerde varianten met verschillende combinaties van drukknoppen, sleutelschakelaars en noodstopknoppen bieden daarbij maximale flexibiliteit voor uw individuele toepassing. De PITgatebox vormt vooral in combinatie met de veilige heksystemen PSENmlock en PSENslock een modulaire, specifiek op de behoeften afgestemde hekoplossing.

41 productnieuws. 41 YouRing geeft cobot alarmfunctie Olmia Robotics heeft haar assortiment uitgebreid met een bijzondere sensor voor cobots: de YouRing. Deze wordt gemonteerd tussen pols en tool en geeft een alarm af in het geval van aanraking. Dit kan in de vorm van licht en/of geluid. Voor het instellen van het licht en geluid is er de de URCaps plug-in. Hiermee definieert de gebruiker het type licht en/of geluid dat nodig is tijdens de uitvoering van het programma van de cobot. De LED-verlichting van de Youring kan roteren, knipperen of van kleur veranderen. Ook is de toon en toonhoogte programmeerbaar. Hierdoor kunnen verschillende situaties aan de verschillende alarmen worden gekoppeld, zoals een veiligheidsstop of waarschuwing. De YouRing is een draadloos apparaat dat gemakkelijk op de cobot is te monteren en is voorzien van twee knoppen. Eén knop dient om de free drive modus in te schakelen, zodat de gebruiker de knop op de teach pendant niet ingedrukt hoeft te houden en dus een hand vrij heeft voor het bewegen van de robotarm. De tweede knop heeft een scriptfunctie om specifieke functies uit te voeren, bijvoorbeeld om een digitale uitgang te activeren of om de robot een handmatige invoer te geven zodat hij een gepauzeerde taak voortzet. FANUC introduceert nieuwe robot controllers Met de R-30iB Plus en R-30iB Mate Plus lanceert Fanuc twee nieuwe robot controllers. Het meest opvallande feature is de nieuwe ipendant die een meer intuïtieve bediening en programmatie van de robots mogelijk maakt.de user interface van de nieuwe ipendant heeft een facelift gekregen. De ipendant is voorzien van de ihmi interface, die eerder geïntroduceerd werd voor CNC-machines. Deze interface is volgens Fanuc niet alleen overzichtelijker en intuïtiever, maar biedt de operator ook begeleiding bij het programmeren van robots. Ook een onervaren operator kan hierdoor in minder dan 30 minuten een nieuw robotprogramma voor eenvoudige handling taken schrijven. Operators die vertrouwd zijn met de vorige user userinterface van Fanuc, kunnen deze indien gewenst blijven gebruiken op de nieuwe ipendant. Naast de nieuwe userinterface bieden de nieuwe robot controllers kortere cyclustijden in signaalverwerking wat tot een hogere precisie in positionering leidt. Ook de snelheid van de camera -interface is verhoogd, en de configuratie van visietoepassingen in de userinterface is vereenvoudigd. Voorsprong in uw business met vision.

42 42. productnieuws Kabelrups voor Zevende as op FANUC robots van Igus Om industriële robots efficiënt in grote productiefaciliteiten toe te kunnen passen, moeten ze vaak lineair op een zevende as kunnen bewegen. Het is belangrijk om een veilige energietoevoer langs de as vanaf de schakelkast naar de robot te waarborgen. Igus heeft daarom haar kabelprogramma voor kabelrupsen op robots uitgebreid met twee nieuwe PUR hybride kabels: CFSPE CIAL en CFSPE CIAL De nieuwe chainflexkabels zijn zeer flexibel en speciaal ontworpen voor toepassing op Fanuc-robots. Igus biedt een scala aan producten aan voor veeleisende robot-toepassingen, waaronder 3D energietoevoer-systemen en kabels voor de zevende as op ABB en Kuka-robots. Het kabelontwerp van Igus voorkomt op lange rijwegen met succes 'kurkentrekkervorming' en andere storingen in productielijnen. Igus breidt het kabelassortiment hybridekabels verder uit met twee PUR hybride kabels voor Fanuc-robots voor toepassing op de zevende as. De kabels zijn speciaal ontwikkeld en getest voor gebruik in dynamische toepassingen in productieomgevingen met lange rijwegen. Bij lange afstanden langs de zevende lineaire as, is het volgens Festo vooral belangrijk om kabelstoring als gevolg van kurkentrekker-bewegingen te voorkomen. De nieuwe PUR hybride kabels CFSPE CIAL en CFSPECIAL voldoen aan de elektrische en technische eisen van Fanuc-robots en aan de hoge mechanische vereisten voor dynamische toepassingen in lange, glijdende rijwegen in productiesystemen. De nieuwe speciaalkabels voor Fanuc-robots zijn afgeschermd en voorzien van een slijtvaste PUR-buitenmantel. De kabels zijn kerfvast, vlamvertragend en halogeenvrij. Ook zijn de speciaalkabels bestand tegen olie en koelmiddelen, alsook tegen hydrolyse en microben. De kabels zijn getest onder realistische omgevingscondities in het test-laboratorium van Festo, dat een oppervlakte heeft van vierkante meter. De kabels worden geleverd met 36 maanden garantie. Flexibele, zelfplakkende capacitieve sensorkop Balluff introduceert een zelfklevende, capacitieve sensorkop met IP64-bescherming voor contactloze, continue niveaudetectie op niet-geleidende container- of buisbuitenwanden van glas, kunststof of keramiek. De flexibele sensorkop met een maximaal detectiebereik van 850 mm kan individueel op de gewenste lengte worden aangepast (minimaal 108 mm). Hij kan eenvoudig zonder extra toebehoren op containerwanden worden bevestigd door zijn geïntegreerde kleefvlak. Voor polaire, waterige media geldt daarbij een wanddikte tussen 2 en 6 mm, voor niet-geleidende media zoals olie of bulkmaterialen geldt maximaal 2 mm. De sensor is speciaal ontworpen voor gebruik met Balluffs type BAE-sensorversterker. Met de optionele versterker kunnen niveaus continu worden geregistreerd over het gehele meetbereik. Dit kan zowel analoog ( V, ma), via IO-Link, of als minimale dan wel maximale overschrijding van de waarde. Zowel de IO-Link- als de analoog-comfort versterker beschikken over veelzijdige instelmogelijkheden.

43 The Single Use Event When? September 11th 2018 Who? (bio)process technologists, (bio)pharmaceutical scientists, (bio)chemists, life scientists, biotechnologists, researchers and process managers Why? to meet decision makers and influencers in this market Where? Benelux and Aachen area Contact Sales - Bas van den Engel bas@archermedia.nl (0) visitors 25 Table-tops 11 lectures (2 keynotes) SINGLE USE EVENT

44 Enjoy the next level of robot experience, both in Virtual as in Augmented Reality ABB levert standaard robotoplossingen voor de industrie. Deze zijn eenvoudig, snel, kostenbesparend en flexibel in bestaande of nieuwe productielijnen te integreren. ABB Robots zijn zeer gebruiksvriendelijk, betrouwbaar, efficiënt, onderhoudsarm, accuraat en werken 24/24/7 op topsnelheid. Kiest u een ABB Robot dan weet u wat u kiest! Bezoek ons op