Automatisering van Composiet Productie - een MKB perspectief Symposium Composiet in Opmars, 6 november 2013 Casper Willems www.c-p-t.nl 1
Composite Production Technology B.V. Ontstaan uit Groot Composiet: samenwerkingsverband tussen composiet MKB Noord Holland en onderzoeks- en opleidingsinstellingen in West Nederland De toepassing van vezelversterkte kunststoffen wordt beperkt door de veelal handmatige productietechnologie Automatisering is essentieel voor een bredere toepassing CPT: initiator en katalysator voor geïndustrialiseerde en geautomatiseerde productie van composieten" 2
Activiteiten Ø Aanbieden gerobotiseerde productie en R&D faciliteiten Ø Ontwikkeling van geautomatiseerde productie methodes Ø Ontwerp, productie en verkoop van groot-formaat composiet producten Samenwerking met 3
Gerobotiseerde industrialisatie van de composiet productie " Robotisering" Vak apart, specialisme Niet altijd nodig om efficiënter te werken, er is meer mogelijk Industrialisatie" Veel meer dan mechanisatie of automatisering, gaat over totale productie opzet en systeem Zie bijv. productie in luchtvaart en automotive (youtube )" Automatisering van composiet productie" " - een MKB perspectief -" 4
Waarom automatisering van composiet productie? Kostprijs omlaag, vermindering van de arbeidscomponent Kwaliteit omhoog: procesbeheersing, nauwkeurigheid Minder afkeur Hogere specificaties binnen handbereik Arbeidsomstandigheden verbeteren: minder aanraking met stof, chemicaliën Automatisering leidt tot een bredere toepassing van composiet 5
De Omgeving Vragen vanuit de markt, toepassing: Lichter Sterker Bestand tegen extreme omstandigheden Complexere ontwerpen Kleinere series, meer variatie Goedkoper Nieuwe materialen Vezels Matrix: nieuwe thermosets, thermoplasten Vorm: prepregs, tapes Nieuwe technologie Fiber spraying, pultrusie, fiber winding, tape winding, fiber placement Automatisering/robotisering van snijden, plaatsen, lijmen, coaten, nabewerking Waar te beginnen? 6
Focus op nieuwe productie technieken.? Voorbeelden 3D printen Fiber Placement / Automated Tape Laying 7
3D printen 8
3D printen Printen van een composiet product Overmorgen Goedkoop en flexibel maken van een mal Vandaag Mogelijkheden zijn soms dichterbij dan gedacht. 9
Fiber Placement / Automated Tape Laying Grote investeringen Vraagt nu nog om schaalgrootte; industrialisatie Hoge prijs gebruikte materialen/tapes Beperkte flexibiliteit in toepassing Koppeling met CAD 10
Fiber Placement / Automated Tape Laying Door R&D naar technologie, ontwerp en materialen komt toepassing voor MKB dichterbij, maar is nu niet van de plank beschikbaar 11
Automatiseren van composiet productie: Welke benadering? 1. Bestaande processen Quick wins, snel te implementeren met overzichtelijke investeringen Bijv.: automatisering/ robotisering van snijden, lijmen, nabewerken 2. (Nieuwe) producten Integrale benadering Functionele eisen Productie Technologie Materialen Ontwerp 12
Voorbeeld: Groot-formaat druktanks Functionele eisen Drukbestendigheid Corrosiebestendigheid Gebruiksomstandigheden: temperatuur,.. Laag gewicht bij transportfunctie Variatie in uitvoering en ontwerp Goedkoper dan huidige alternatieven Materialen Vezel: glas, koolstof, aramide, Matrix: thermoset, thermoplast: welke? Vorm: prepregs, tape Hybride: combinatie met metaal Productie Technologie Fiber spraying, fiber winding, tape winding, tape laying Automatisering van lijmen, coaten, nabewerking Ontwerp Vorm Vezelpatroon Appendages Complex, veel keuzes mogelijk. Integrale benadering 13
Voorbeeld: Groot-formaat druktanks Ongeacht gebruikte materialen, vezel, tape of productie technologie: Tank uit delen: Minder sterk Inefficiënte productie Tank uit één deel: Optimaal gebruik vezelsterkte Meest efficiënte productie Mandrel technologie is essentieel voor het optimaal gebruik maken van composiet voor grote druktanks 14
Automatisering van composiet productie Kansen voor MKB Automatisering van deel processen Implementeren beschikbare technologie Definieer voordelen t.o.v. bestaande situatie: terugverdientijd Overzichtelijke investering in een bekend tijdspad Ontwerp van nieuwe producten, herontwerp van bestaande producten Kies voor een integrale benadering Vermijd oogkleppen en kort door de bocht benadering Maak gebruik van het netwerk en ervaringen van anderen 15