Constructeur 4 - 2022

Met SafetyWijzer 2022 NOVEMBER

2022 HÉT VAKTIJDSCHRIFT VOOR WERKTUIGBOUWKUNDIGE CONSTRUCTEURS EN ONTWERPERS

Jij ZEGT HET

Magie tussen meten en managen

Een delicate taster en een compacte CMM

Met de moed der verandering

EMC en elektrische symmetrie

Edwin Bos – nu AMSL – won in 2011 de Ir. A. Davidson Award

Een ontwerp in de geest van Wim van der Hoek’s constructieprincipes

Lenze viert ‘The courage of change’ met een ‘nieuw panorama’

Nieuwe kabelsamenstelling omzeilt de lekstroom status quo

CST_Cover.indd 1

16-11-2022 13:24

Houd productie veilig en soepel

De Renold Synergy transmissieketting heeft een ongeëvenaarde reputatie in high performance toepassingen.

Dit is zowel gebaseerd op jaren van onderzoek als op ervaringen van ingenieurs wereldwijd.

•

Uitmuntende slijtvastheid

•

Hoge weerstand tegen vermoeiing

•

Heeft zachte penkoppen, daardoor is de ketting eenvoudig op lengte te maken.

•

Is extreem duurzaam en bestand tegen hoge schokbelasting

Voor meer informatie: Belt u gerust 0032 (0) 3 808 5050 of bezoek onze website www. renold.be

•

Renold Synergy is van binnen optimaal gesmeerd en droog aan de buitenkant

Wij hebben een uitgebreide reeks van technische oplossingen.

Neem contact op met uw distributeur of stuur een email naar info.benelux@renold.com

www.renold.be

Renold.indd 1 CST Advertenties.indd 2

18-08-2022 13:03 14:41 16-11-2022

COLOFON Constructeur, november 2022 62-ste jaargang nr. 4 REDACTIE-ADRES Postbus 58, 7400 AB Deventer HOOFDREDACTEUR ing. R. Zander | t 06 22 20 80 34 r.zander@mybusinessmedia.nl

REDACTIE

Maartje Henket | t 0570 50 43 02 m.henket@mybusinessmedia.nl

UITGEVER Arjan Stoeten a.stoeten@mybusinessmedia.nl VASTE MEDEWERKERS Hans van Eerden, Liam van Koert, Leo de Ridder, Henk Jan Pels, Ad Spijkers, Marjolein de Wit-Blok.

UITGAVE van MYbusinessmedia Holding bv Postbus 58 7400 AB Deventer www.mybusinessmedia.nl

ADVERTENTIE-AFDELING

D. Wielheesen | t (06) 53 69 24 61 d.wielheesen@mybusinessmedia.nl of verkoop binnendienst | t (0570) 50 43 45 | (0570) 50 43 43 orders.engineering@mybusinessmedia.nl

ADVERTENTIEPLAATSINGEN worden

uitgevoerd overeenkomstig de ‘Regelen voor het advertentiewezen 1990’.

ABONNEMENTEN

Voor vragen over abonnementen, bezorging en of adreswijzigingen kunt u bellen met (0570) 50 43 25, mailen naar klantenservice@mybusinessmedia.nl of schrijven naar MYbusinessmedia Holding bv | Constructeur | Postbus 58 | 7400 AB Deventer

ABONNEMENTSTARIEVEN

Jaarabonnement Nederland € 242,50* Jaarabonnement buitenland € 280,50* Studenten € 50,00 per jaar *Prijzen zijn excl. 9% BTW | Jaarabonnement geldt tot wederopzegging. Beëindiging van het abonnement kan schriftelijk , per e-mail of telefonisch geschieden, uiterlijk drie maanden voor het einde van de abonnementsperiode; nadien vindt automatisch verlenging plaats.

REPRODUCTIE

Overname van artikelen, tekeningen en foto’s uit Constructeur is slechts mogelijk na schriftelijke toestemming van de uitgever.

©MYBUSINESSMEDIA 2022

‘Het auteursrecht op de inhoud van dit tijdschrift wordt uitdrukkelijk voorbehouden’.

VOORWOORD

Maken Hoe dat bij u thuis zit weet ik niet, maar als bij ons in of om het huis de geest geeft is het probleem zelden mechanisch van aard. Als het dat wel is dan is dat bijna altijd omdat ik het verkeerde gereedschap heb gebruikt om iets open te pielen – om het te kunnen maken of in elk geval te proberen dat te doen. En dan breekt er een piefje of palletje en ben je klaar, omdat je nu net daar geen kracht had moeten zetten.

Maar dat zie je niet aan de buitenkant.

Nu begrijp ik ook wel wat daarachter zit. Het is de bedoeling dat je het naar de milieu-straat brengt en naar de winkel of webshop gaat om iets nieuws te kopen. Nu schijnt Apple – maar ik weet niet of dat al hier in Nederland of Europa al kan – reparatiehandleidingen online te hebben en je de mogelijkheid te geven zelf dingen aan je telefoon of laptop te herstellen. Mooi toch?

Wel heb ik altijd het idee dat er bij zo’n partij toch wel wat achter zit en dat het waarschijnlijk niet met milieu te maken heeft. Eigenlijk denk ik dan dat ze liever hebben dat je het via hun officiële kanalen laat repareren tegen een fors reparatieloon plus kosten voor de onderdelen. Het zou natuurlijk ook gewoon zo kunnen zijn dat ze het nu doen om een deel van hun logistieke problemen – die hebben zij ook net als iedereen – op te vangen. Nu weet ik niet precies wat je allemaal mag vervangen van, maar dan moet daar weer geen elektronica inzitten denk ik dan.

Het is overigens best vervelend als bijvoorbeeld je telefoon het niet doet. Al zal dat niet voor alle generaties hetzelfde zijn. Ik had die van mij laatst ergens laten liggen en dat duurde toch een dikke week voor ik die weer terug had. Hoe dat precies zat staat op deze plek in een andere publicatie – Aandrijven en Besturen – dus dat ga ik hier niet herhalen. Het was vervelend maar alles blijft toch gewoon doorgaan en rustig vond ik het uiteindelijk ook wel.

En dan is alles ook nog een schrikbarend veel duurder en komen ook de feestdagen er nog aan. Nu wordt repareren je niet makkelijk gemaakt – daar ligt een kans om bij de jongere generaties in een beter ‘milieublaadje’ te komen. Maar de vraag is of die ook niet geheel in navolging van de economie vooral van uitbesteden zijn geworden.

Natuurlijk is dat allemaal te somber gedacht. Iedereen is tegenwoordig ‘maker‘ dus dat komt vast wel goed. Bovendien komen de feestdagen eraan en dan kan je ook maar beter proberen er wat van te maken met z'n allen. Bovendien – aan de kerstdis liggen er vaak ook nog wel kansen om wat goed te maken. Mooie dagen!

VORMGEVING bureau OMA, Doetinchem DRUK Drukkerij Roelofs, Enschede ISSN 0010-6658

ROBIN ZANDER hoofdredacteur constructeur

R.ZANDER@MYBUSINESSMEDIA.NL

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Voorwoord_Colofon.indd 3

3

16-11-2022 13:54

INHOUD

november 08 INTERVIEW Magie tussen meten en managen

In 2011 won Edwin Bos de Ir. A. Davidson Award, als erkenning voor zijn werk aan hoognauwkeurige meettasters, zijn ondernemerschap in Xpress Precision Engineering en zijn inzet voor DSPE’s Young Precision Network.

12

39

ONTWERPEN EN CONSTRUEREN Graden van vrijheid

Edwin Bos ontwikkelde meettasters met een uitgekiend ontwerp voor hun vrijheidsgraden. Later ging hij met zijn bedrijf Xpress Precision Engineering ook de bijbehorende coördinatenmeetmachine bouwen. Weer deed hij een beroep op het befaamde constructieprincipe uit de Nederlandse school.

INDUSTRIEEL ONTWERP Product

16

Elke editie in Constructeur: Product. Dit katern behandelt als opvolger van het magazine Product de nieuwste ontwikkelingen in de wereld van de industriële productontwikkeling op het gebied van technologie, materialen, vormgeving en ontwerp.

PRODUCTIETECHNIEK Harsinfusie

De James Bond-film ‘The Spy Who Loved Me’ uit 1977 had een opvallende bijrol voor een hagelwitte Lotus Esprit, die dankzij Q Branch ook onder water de slechteriken te snel af was.

Ook buiten het witte doek baarde deze auto opzien, mede dankzij zijn innovatieve en vederlichte constructie met glasvezelcomposiet schaaldelen.

4

CST_Inhoud.indd 4

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:53

60

Welcome!

There is no substitute to meeting in person

75

Continuous expansion

years

We look forward positively

TURMOIL

OPPORTUNITY

CHAOS Being close to customers

We want to be pace-setters

Covid Disrupted Life

2022

We have to stay interested in the people

Become a futurist Technology makes us optimistic

After some time everything becomes mainstream we love data Digital technologies Security of Information

Transparency & flexibility

Innovation & Digitalization network & Decarbonisation

Rebuilding after the war

Everyone has his own digital mindset

Supply Chain

Record-setting business year

Courage of Change

1947

Digitalization

Cold War 2.0 Demographics

Economic Challenges Remote work Online Education E-commerce Telehealth Resilience focus new investments reshape supply chain

Sustainability

REPORTAGE Met de moed der verandering

Education

Networking will be key

Regionality will help

Preferred Employer Which future will happen?

Sustainability

War for talent

Immigration to get engineers

Christian Wendler mocht als Lenze-ceo het spits afbijten op de onlangs georganiseerde Executive Convention. Het 75-jarig bestaan van dit familiebedrijf is alleen al voldoende reden voor een feestje. En als je dan ook nog eens klinkende omzetcijfers kan overleggen – met een orderboek dat overloopt. Ondanks de uitdagingen die zich opstapelen, kijkt de automatiseerder vol vertrouwen vooruit.

EN VERDER 06

KORT NIEUWS SAFETYWIJZER 2022

22

VEILIG MET VEERKRACHT

24

VEILIG WERKEN MET ROBOTS

28

MET OF ZONDER MUTING?

36

SAFETY EN SECURITY

44

WAARBORG VOOR VEILIGHEID

68

EMC Kabel omzeilt lekstroom status quo

EMC wordt een steeds groter thema binnen de industriële automatisering. Niet zo vreemd, aangezien de dichtheid van potentiële stoorzenders snel toeneemt. Kabelfabrikant LAPP ging daarom terug naar de basis en ontwikkelde een nagenoeg interferentievrije servokabel.

49

SAFETYPROFIELEN

55

HYDRAULIEK & ONDERHOUD Een nieuwe testbank

58

ONTWERPEN EN CONSTRUEREN Wim van der Hoek Award 2022

64

PRECIESIETECHNOLOGIE Rien Koster-prijs uitgereikt

66

OPINIE Concurrenten of beste vrienden?

72

OPINIE Blijf in de race

74

Op de cover:

Lenze-ceo Christian Wendler op de onlangs georganiseerde Executive Convention. Meer op pagina 60 (Foto: Ralf Böttcher) constructeur 04 - 2022

CST_Inhoud.indd 5

PLM

Productmodel en productdatamodel

77

PRODUCTNIEUWS 5

16-11-2022 13:53

KORT

Nieuws CO2-BOEKHOUDING AL OP ORDE? kaart hebben en voor hun CO2-boekhouding willen weten hoe dat bijvoorbeeld met de machines in hun productieapparaat zit. En dan kan je als machinebouwer zelf met je achterliggende keten gaan bellen. Pffff. Maar als je iglidur polymeerglijlagers in je machine hebt zitten dan kan het zo maar zijn dat je de bijdrage aan de carbon footprint gewoon van internet kan plukken. Igus heeft ze gewoon in de webshop staan. "Boekhouding over bedrijfsgrenzen heen is (..) vaak een echte uitdaging - wanneer machines bijvoorbeeld worden geassembleerd uit honderden componenten van verschillende fabrikanten”, zegt Stefan Loockmann-Rittich, hoofd van de businessunit iglidur Plain Bearings bij igus. "We beginnen deze taak gemakkelijker te maken voor klanten door de CO2-footprints voor 16 materialen uit de iglidur glijlagerserie in de webshop weer te geven. Gebruikers kunnen in één oogopslag zien hoeveel kooldioxide-uitstoot de productie van een kunststof lager met zich meebrengt."

WWW.IGUS.NL

30 DAGEN GRATIS ELEKTRISCHE ONTWERPSOFTWARE PROBEREN Wie wil kan een maand gratis de Capital Electra X cloud-native elektrische ontwerpsoftware uitproberen. De software van Siemens Digital Industries Software is gebaseerd op technologie van het onlangs overgenomen Radica Software uit Maleisië. Ze mikken met de ontwerpsoftware vooral op individuele elektrische ontwerpers of kleine teams die een SaaS-oplossing wel zien zitten.

Frances Evans, senior vice president, Integrated Electrical Systems, Siemens Digital Industries Software.

"Individuele elektrotechnici of kleine ontwerpteams hebben echter vaak moeite met de hogere eigendomskosten en de langere time-to-productivity van complexere bedrijfsgerichte oplossingen. Een browsergebaseerde SaaS-oplossing, ontworpen voor gebruiksgemak, snelle adoptie en met minimale trainingsvereisten, stelt hen in staat om eenvoudiger en sneller elektrische schema's te maken, met behulp van elk apparaat, voor een lage maandelijkse prijs."

RADICASOFTWARE.COM/NL

6

CST_kortnieuws.indd 6

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:27

UKCA UITGESTELD TOT 2025 De Engelse regering heeft op 14 november bekendgemaakt dat de CE-markering twee jaar langer wordt erkend. Bedrijven mogen nu tot 2025 zowel de UKCA- als CE-markering gebruiken.

Oorspronkelijk zou na 31 december 2022 de CE-markering haar geldigheid in het Verenigd Koningrijk verliezen.

Dankzij die twee jaar extra om de conformiteit met UKCA op orde te krijgen, hebben bedrijven nu de vrijheid om zich op groei te concentreren, liet de Engelse minister van Handel, Grant Shapps, weten: “Deze maatregel geeft bedrijven de nodige ademruimte en flexibiliteit in deze cruciale periode en zorgt ervoor dat ons toekomstige systeem voor productveiligheidsmarkering geschikt is voor het doel en de hoogste normen voor consumenten biedt zonder bedrijven te schaden.”

Bovendien mag voor producten uit EER-landen tot 31 december 2027 de UKCA-markering worden aangebracht op een begeleidend document of op een etiket met informatie over de importeur. Ook wordt tot die datum toegestaan dat conformiteitsbeoordelingsactiviteiten voor CE-markering die vóór 31 december 2024 zijn uitgevoerd worden gebruikt als basis voor de UKCA-markering.

De Engelse overheid heeft online een overzicht van de vigerende regelgeving.

TINYURL.COM/UKCAOVERZICHT

MOTIONTEQ ONDERDEEL GRONEMAN Het in 2018 opgerichte Motionteq maakt alweer sinds 1 juli van dit jaar onderdeel uit van Groneman. Laatstgenoemde laat weten dat zij daarom nu de vrijloopkoppelingen van het Italiaanse CTS in het leverprogramma hebben. CTS maakt vrijloopkoppelingen met klemrollen en uitvoeringen met asymmetrische klemstukken. De wijze van koppeloverdracht door de binnen- en buitenring verschilt in beide types. bij de De CTS-vrijloopkoppelingen zijn volgens Groneman een mooie aanvulling op de Mayr-koppelingen en -vrijlopnaven in hun leverprogramma.

WWW.GRONEMAN.NL

HUISMAN GAAT CO2-FOOTPRINT IN KAART BRENGEN Huisman gaat de CO2-footprint van zijn producten te bepalen - van ontwerp tot en met levering. De gegevens zullen worden gebruikt om inzicht te geven in hoe het bedrijf de CO2-footprint van zijn producten verder kan verkleinen. De berekeningsmethode is onafhankelijk geverifieerd en uitgevoerd volgens internationaal erkende ISO-normen. De bouwer van onder andere offshore kranen en pijpleginstallaties wil de ‘Sustainable Impact Assessment’ vanaf 2023 toe te passen op alle aanbiedingen.

Om de milieu-impact van het ontwerp- en productieproces te kwantificeren, zijn de gegevens van het internationale leveranciersbestand en de productiefaciliteiten. Een zeer gedetailleerde impactanalyse van de materialen en het productieproces, biedt Huisman de mogelijkheid om een ontwerp verder aan te passen en zo de CO2-footprint te verkleinen.

De volgende stap voor de Schiedammers is om inzicht te krijgen in de emissies die een product tijdens gebruik uitstoot, om zo verdere waarde toe te voegen aan toekomstige berekeningen.

Up to the challenge

Charlotte Roodenburg, manager New Build Sales bij Huisman: “Elk bedrijf, maar vooral design-to-order-bedrijven, hebben een impact op het milieu door productieactiviteiten. Huisman streeft ernaar deze footprint zoveel mogelijk te verkleinen, zowel in de bedrijfsvoering als in de producten.” De onderneming zegt continu te werken aan het verkleinen van de footprint van zijn producten.

WWW.HUISMANEQUIPMENT.COM

BKL is specialized in engineering, production and inspection of hoisting- and lifting tools, modules and machines. Thanks to the combination of outstanding production facilities, experience and creativity we are able to build high-quality customized machines.

Collse Heide 1, 5674 VM Nuenen, The Netherlands | T: +31 (0)40 295 14 44 | info@bkl.nl | www.bkl.nl

Member of Anvil Industries

constructeur 04 - 2022

CST_kortnieuws.indd 7

7

16-11-2022 13:27

INTERVIEW

Magie tussen meten en managen IR. A. DAVIDSON AWARD – IV: EDWIN BOS

In 2011 won Edwin Bos de Ir. A. Davidson Award voor zijn technologische werk aan meettasters – in z’n hand een voorbeeld – en zijn ondernemerschap met Xpress Precision Engineering. Rechts op de voorgrond de trofee bij de prijs, gemaakt door de Leidse instrumentmakers School. Die verbeeldt de handboekenreeks voor de fijnmechanische techniek waarmee Davidson de basis legde voor de constructeurscommunity van Philips. (Foto: Bart van Overbeeke)

8

CST_interview.indd 8

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:37

In 2011 won Edwin Bos de Ir. A. Davidson Award van DSPE. Het was een erkenning voor zijn werk aan hoognauwkeurige meettasters, zijn ondernemerschap in Xpress Precision Engineering en zijn inzet voor DSPE’s Young Precision Network. En wellicht telden de optredens als goochelaar in zijn studententijd ook mee... Inmiddels werkt hij bij ASML, waar hij zich met techniek blijft bezighouden, tegelijk een ontwikkelproject aanstuurt voor nieuwe high-end DUV-wafertafels en in management wil groeien.

T E KST : H A N S VA N E E R DE N

Edwin Bos (Valkenswaard, 1977) groeit op in een ondernemersgezin. Zijn ouders hebben een stomerij en de kleine Edwin helpt – “op vriendelijk verzoek, maar nee was geen optie” – al mee, met als beloning een ijsje. “Zo heb ik het reilen en zeilen van een bedrijf en mijn ondernemerszin meegekregen. Als ik ’s avonds naar bed ging, was mijn moeder nog bezig met de financiën. We hebben lange tijd boven en later naast de stomerij gewoond, dus ik was er altijd direct bij betrokken. Later ging ik klachten afhandelen en deed ik samen met mijn vader het onderhoud.” Een technische studie is dan ook niet heel verrassend. Op het vwo twijfelt hij tussen werktuigbouwkunde en natuurkunde. “In beide vakken hoorde ik bij de besten.” Natuurkunde is hem toch

“IK WIL UITEINDELIJK IETS HEBBEN DAT JE KUNT VASTHOUDEN” niet tastbaar genoeg. “Ik wil uiteindelijk iets hebben dat je kunt vasthouden en dan zeggen: ‘Dit heb ik gemaakt.’” Dus wordt het werktuigbouwkunde. “Frits Philips zei het volgens mij ongeveer zo: ‘Mensen met slimme ideeën zijn er genoeg, maar op een gegeven moment moet er een product komen en dat moet je ook kunnen produceren.’ Je hebt een aansprekend natuurkundig principe als interferometrie, maar je voegt vooral waarde toe als je dat bijvoorbeeld gebruikt in een diffractietralie en daarmee een encoder maakt. Ik ben dan ook in de metrologie terechtgekomen, tussen natuurkunde en werktuigbouwkunde in.”

‘Ik wilde gewoon een bedrijf starten’ Bos kijkt ook in Delft en Twente, maar de keuze valt toch op het naburige Eindhoven. In zijn studententijd woont hij afwisselend op kamers en thuis, waar hij in de stomerij nog helpt met juridische dingen en automatisering. Veel tijd is daar niet meer voor, want hij heeft ook al een eigen bedrijfje, in entertainment. “Voor kleine en grotere groepen kinderen trad ik op met goochelen en het maken van ballonfiguren, best wel kunstige dingen; dat was een heel mooie bijbaan.”

Hij is dus van huis uit al aardig ondernemend en dat laat hij ook weer merken als hij bij hoogleraar Metrologie Piet Schelc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_interview.indd 9

lekens afstudeert. “Ik was bijna klaar met mijn studie toen Piet naar mij toe kwam: of ik niet wilde promoveren? Maar ik wilde gewoon een bedrijf starten. Dan was promoveren juist een geweldig opstapje naar een bedrijf, zei hij en gaf het voorbeeld van Henny Spaan, die ook bij hem was gepromoveerd en intussen al IBS Precision Engineering had opgericht. Zo kwamen er meer voorbeelden en uiteindelijk sprak het idee mij wel aan.”

‘Een product waar de wereld iets aan kon hebben’ Schellekens heeft ook een onderwerp, een meettaster voor een coördinatenmeetmachine (CMM). Bos’ voorganger Wouter Pril was al gepromoveerd op het natuurkundige principe en een eerste prototype, maar er lagen nog wel vragen over de meettechniek en de interacties op nanometerschaal. “Wat gebeurt er bij tactiele meting eigenlijk op nanoschaal in het contact tussen meetkogel en object, en hoe kalibreer je die meting met laserinterferometrie en optiek? Een ander interessant aspect was de opkomst van MEMS, micro-elektromechanische systemen die op siliciumchips worden gefabriceerd. Daarmee kon je micro-actuatoren maken; hoe moest het ontwerp eruitzien voor toepassing in die meettaster? Tot slot was er het vraagstuk van de micro-assemblage van die taster, want chips met MEMS-structuren zijn heel gevoelig. Bij het handmatig wirebonden bijvoorbeeld heb ik regelmatig mijn vingers gebrand. Die drie aspecten verschilden best wel van elkaar en alle drie vond ik interessant. Daarbij kwam nog dat ik een vliegende start kon maken voor een product waar de wereld van de precisietechniek iets aan kon hebben.”

‘Ik hield mijn eigen studentenoverleg’ Dus gaat Bos onderzoek doen bij Schellekens (en diens latere opvolger Andreas Dietzel) voor de doorontwikkeling van de meettaster (zie het volgende artikel). “Piet was een goede professor in de metrologie, die echt wilde begrijpen wat er gebeurde en op alle slakken zout legde. Daar moest je dan met een goed onderbouwde reactie op komen. Ik had waardering voor die instelling en zo heeft Piet mij overgehaald om toch te promoveren.” Met de drie genoemde topics leent zijn onderzoek zich goed voor projecten waarin studenten aan deelonderwerpen werken. “Ik had het geluk dat niet elke promovendus in onze groep het prettig vond om studenten te begeleiden. Op een gegeven had ik meer dan de helft van de studenten die daar rondliepen en hield ik mijn eigen studentenoverleg.”

‘Technische troubleshooten met tasters’ Tegelijk richt Bos al zijn eigen bedrijfje op, Xpress Precision Engineering, waarmee hij prototypes van de taster verkoopt.

Eerst in z’n eentje, later samen met z’n compagnon Ernst Treffers, die hij heeft leren kennen via een matchmaking met bedrijfskunde-studenten georganiseerd door het TU/e Innovation Lab. Het is een mooie periode, zegt Bos. “We kwamen veel in Amerika en vooral Azië. Klanten hadden vaak een eigen CMM gebouwd en als we onze taster erop zetten, kwam alle shit naar boven en die zat volgens hen in onze taster. Ik leerde al snel een stukje dynamische analyse te doen om te kunnen aanwijzen welke module in hun systeem voor storingen > 9

16-11-2022 13:37

zorgde. Met lapmiddelen, zoals ergens demping aanbrengen of trillende onderdelen verwijderen, kon ik dan meestal snel een werkend meetsysteem voor elkaar krijgen. Dat technisch troubleshooten vond ik leuk.”

‘Goede techniek verzinnen en produceerbaar maken’ In 2011 wint Bos de Ir. A Davidson Award. De jury prijst hem als ondernemer en “slimme techneut”.

“Tijdens je promotie aan de TU Eindhoven heb je een meettaster eens goed onder de loep genomen en op verschillende punten verbeterd: qua meetgedrag, assemblage en productie. (...) Dit geeft aan dat je erg creatief bent. Maar essentieel is dat je ervoor hebt gezorgd dat de taster daadwerkelijk kan worden toegepast, door goed naar de assemblage en kostenefficiënte productie te kijken. Daarvoor moet je je kunnen verplaatsen in, of in ieder geval voeling houden met, de klant.

Dat is waar jouw kracht ligt: goede techniek verzinnen en die produceerbaar en toepasbaar maken. Bij de DSPE weten wij dat al veel langer. Jouw voorzitterschap van het Young Precision Network geeft aan dat je het vak een warm hart toedraagt.”

Anno 2022 gevraagd naar wat die prijs hem deed, valt Bos voor het eerst even stil. “Naast de enorme eer...”. Om zich vervolgens te herpakken. “Voor mij was de reis altijd belangrijker dan het einddoel. Zo was ik tijdens de diploma-uitreiking op het vwo in Florida op vakantie; mijn ouders mochten trots het diploma in ontvangst nemen en dat gunde ik hun van harte.

In de reis naar een doel zit voor mij de grote voldoening. Tijdens mijn reis was deze prijs een fijne waardering en een schouderklop, om door te gaan met wat ik aan het doen was.

Niet voor niets kreeg de trofee en prominente plek op m’n bureau bij Xpress.”

‘Nanometer uncertainty for a micro price’ Xpress heeft dan al meettasters in verschillende uitvoeringen ontwikkeld. Een doorbraak is echter uitgebleven in de nichemarkt van universiteiten en meetinstituten die zelf een CMM 10

CST_interview.indd 10

hebben gebouwd. Een veel grotere markt lijkt er in de nauwkeurige metaalbewerking te liggen. Veel machinefabrieken hebben wel een CMM met micrometernauwkeurigheid, maar voor een echt nauwkeurige meetmachine, die in de orde van een miljoen euro kost, hebben ze geen geld. “Daar zagen Ernst en ik een gat in de markt. De tendens was dat onderdelen kleiner werden en nog kleinere features hadden die nog steeds moesten worden gemeten. Als we nu een CMM konden maken met een kleiner meetvolume voor die kleine producten. Dat is de TriNano geworden (zie het volgende artikel, red.). Met 200.000 euro, nog steeds veel geld, was die ook betaalbaar voor de kleinere metaalbedrijven. Naast hun grote,

“VOOR MIJ WAS DE REIS ALTIJD BELANGRIJKER DAN HET EINDDOEL” micrometernauwkeurige CMM voor een groter meetbereik zouden ze dan met onze TriNano in een kleiner bereik kunnen meten met nanometeronzekerheid. ‘Nanometer uncertainty for a micro price’, was onze reclameleus. Dit concept moest aanslaan in een grotere markt. Het was natuurlijk wel een behoorlijke stap voor ons als bedrijf, we moesten een heel circus optuigen: financiering regelen en meer mensen aannemen. In de tastermarkt blijven hangen was veilig, maar daar zouden we op de lange termijn niet vrolijk van blijven. De keuze voor de TriNano was erop of eronder, een dood-of-de-gladiolen-momentje.”

‘Het afscheid was pijnlijk’ De TriNano wordt gebouwd en Xpress laat zien dat hij werkt, bijvoorbeeld door met nanometernauwkeurigheid aan een schroefdraad micrometerafwijkingen te meten. “Zo hebben constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:37

Sinds 2017 werkt Edwin Bos bij ASML, waar hij ruimte ziet om te groeien in management. Zoals ook zijn werkgever onstuimig blijft groeien.

Op de ASML Campus in Veldhoven huist Bos in het nieuwe Gebouw 6, dat nu twee jaar in gebruik is.

IR. A. DAVIDSON AWARD

In 2005 werd de Ir. A. Davidson Award ingesteld door DSPE (Dutch Society for Precision Engineering). Deze prijs dient ter stimulering van jong talent en is bedoeld voor een jonge precisietechnoloog die enige jaren werkzaam is in een bedrijf of een instituut en aantoonbaar prestaties heeft geleverd die intern en extern worden erkend. Tevens moet hij/zij door zijn/haar enthousiasme voor het vakgebied een positieve uitstraling hebben naar jeugdige collega’s. De prijs is vernoemd naar de autoriteit op fijnmechanisch gebied bij Philips in de jaren vijftig en zestig. De prijs wordt elke twee jaar uitgereikt en omvat een oorkonde, een geldbedrag gesponsord door DSPE en een trofee. Edwin Bos was in 2011 de vierde winnaar.

we technologisch mooie dingen gedaan, met één probleem.

Het was intussen 2010 en vanwege de financiële crisis was dat voor de meeste productiebedrijven niet het moment om te investeren in meetapparatuur. We hadden veel offerte-aanvragen gekregen en bedrijven hadden al budget gereserveerd, toen ze begonnen te knijpen. Het werd een lastige periode en we grepen ook naast overheidssubsidies. Met de tasters ging het wel beter, maar in 2014 besloten we de ontwikkeling van de TriNano te stoppen en daarna ook het intellectueel eigendom voor de tasters te verkopen. Daardoor kwamen we er schuldenvrij uit en konden we van onze medewerkers netjes afscheid nemen; op ons hoogtepunt telden we, inclusief studenten, vijftien mensen. Toch was dat een pijnlijk moment, want je voelt je verantwoordelijk voor dat kleine clubje. Met een geweldig team waren we door roeien en ruiten gegaan om ons doel te bereiken.”

leuk, maar wilde ook hoogtechnologisch bezig zijn. Ik zat in de fase van trouwen, kind krijgen, huis bouwen en een hypotheek aanvragen. Dus dacht ik bij mezelf: hoe erg kan het zijn om eens een tijdje voor een baas te gaan werken? Na een sollicitatierondje en enkele aardige aanbiedingen kwam ik bij ASML terecht, waar ik al ervaring had met kleine projecten van Xpress. Ik ging er aan de slag op het gebied van de optomechatronica, waar mijn hart ligt. Zo heb ik onder meer gewerkt aan de lichtbron en de levelsensor, en een training in deze discipline mede opgezet. Toen werd ik gevraagd als projectleider voor de ontwikkeling van wafertafels voor de highend DUV (deep ultraviolet) systemen. Daar zit ik nu drie jaar en het is fijn om nog steeds met techniek bezig te zijn, nu meer vanuit een aansturende rol. Mijn team groeit volgend jaar naar 30+ en met de teams op andere sites meegeteld stuur ik dan meer dan vijftig mensen aan.” Gevraagd naar zijn ambities grijpt Bos terug op z’n studententijd. “Als goochelaar trad ik de ene keer op voor duizend kinderen in een grote tent en een andere keer op een verjaardagsfeestje voor zes kinderen.

Dat laatste was moeilijker, in een klein groepje moet je iedereen erbij betrokken houden. Dat geldt ook voor het projectleiderschap. Je moet je team aansturen en tegelijk een heleboel stakeholders tevreden houden. Ik wil mijn scope als manager vergroten, maar weet niet op welke termijn dat gaat gebeuren.

Het lijkt me bijvoorbeeld een mooie toekomstige uitdaging om als product development manager integraal verantwoordelijk te zijn voor een platform.” Hij schetst het complete organogram van ASML – met functies als systeemarchitect, main deliverable owner, projectleider, projectclustermanager en nog hogerop bijvoorbeeld programmanager – en concludeert: “Er is voor mij nog ruimte om te groeien.” Te meer omdat ASML ondanks de grote omvang volgens Bos een “relatief laag-bureaucratisch” bedrijf is gebleven, waar medewerkers ruimte voor ondernemerschap krijgen. Hij is er op z’n plek.

‘Er is nog ruimte om te groeien’ Dan is de vraag: wat nu? Bos: “Ik vond ondernemerschap heel

WWW.ASML.COM WWW.XPRESSPE.COM

WWW.DSPE.NL/EVENTS/AWARDS

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_interview.indd 11

11

16-11-2022 13:37

ONTWERPEN EN CONSTRUEREN

Graden van vrijheid voor hoognauwkeurig meten ONTWERP VAN EEN DELICATE TASTER EN EEN COMPACTE COÖRDINATENMEETMACHINE Edwin Bos ontwikkelde meettasters met een uitgekiend ontwerp voor hun vrijheidsgraden. Later ging hij met zijn bedrijf Xpress Precision Engineering ook de bijbehorende coördinatenmeetmachine bouwen. Weer deed hij een beroep op het befaamde constructieprincipe uit de Nederlandse school: het correcte aantal vrijheidsgraden vastleggen om een statisch bepaalde constructie te maken. Met als resultaat een betaalbare machine voor hoognauwkeurig meten.

H A N S VA N E E R DE N

In zijn promotieonderzoek aan de TU Eindhoven ontwikkelde Edwin Bos (zie het vorige artikel) hoognauwkeurige meettasters en een betrouwbaar assemblageproces voor deze delicate producten.

Meettasters worden gebruikt in een coördinatenmeetmachine (CMM) om een object – punt voor punt of scannend – af te tasten met een kogeltje op een dunne naald (stylus) en zo de 3D-geometrie in kaart te brengen. Daarvoor is een sensorsysteem nodig dat contact met het object direct terugkoppelt en zo de verplaatsing kan berekenen van het kogeltje (diameter 0,1 millimeter of minder). De nauwkeurigheid van zo’n sensorsysteem bepaalt in hoge mate de onzekerheid van de meting.

Meten met sprieten De stylus met kogel is star op een ‘membraan’ bevestigd. Dit membraan kan min of meer vrij meebewegen als de kogel op de stylus door contact met het te meten object lichtjes wordt weggeduwd. Het membraan is hier een micro-elektromechanisch systeem (MEMS) op een siliciumchip. De stylus staat op het midden van de chip: een uitgesneden drie12

CST_Art01.indd 12

puntige ster die kan bewegen ten opzichte van de buitenrand, gekoppeld aan de vaste wereld. Slechts drie sprieten verbinden namelijk de punten van de ster met de buitenrand. Elke spriet legt precies één graad van vrijheid van de ster vast, waardoor deze kan meebewegen in de resterende drie vrijheidsgraden (elk 3D-object kent zes vrijheidsgraden: drie translaties en drie rotaties). Deze drie zijn precies voldoende voor het bepalen van de positie van het meetkogeltje, dat hier wordt beschouwd als een punt (en dus alleen drie translaties heeft). Voor de meting zijn op de drie sprieten rekstroken aangebracht. Een verplaatsing van de stylus, met de corresponderende beweging van de ster, zorgt ervoor dat die rekstroken worden ingedrukt of juist uitgerekt, afhankelijk van de bewegingsrichting. De vervorming van de piëzoresistieve rekstroken vertaalt zich in een verandering van de elektrische weerstand en die wordt gemeten. Uit de meetsignalen van de drie sprieten is de verplaatsing in de drie vrijheidsgraden te berekenen en daarmee de nieuwe positie van de tasterkogel. Dat die meting heel nauwkeurig is, toonde Bos aan door de gemeten constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:39

Meettaster bestaande uit een stylus (met kogeltje) star bevestigd op het midden van een siliciumchip. Dit midden is een driepuntige ster die slechts met drie sprieten (niet goed zichtbaar) is verbonden met de ‘vaste wereld’ van de buitenrand en daardoor nog in drie vrijheidsgraden kan bewegen.

De Gannen in actie, een van de meettasters die Xpress Precision Engineering heeft ontwikkeld. In het Japans duidt ‘gannen’ de komst aan van een nieuw tijdperk, in dit geval voor de metrologie, aldus de ondernemers van Xpress met een knipoog. (Foto: Bart van Overbeeke)

verplaatsing te vergelijken met het resultaat van een ultranauwkeurige laserinterferometer. De gevonden afwijking lag in de orde van enkele nanometers.

Cruciale ontwerpkeuzes Toen Xpress met zijn tasters te veel in de niche van universiteiten en meetinstituten bleef hangen, besloot het ook een bijpassende CMM te ontwikkelen. Dat werd de TriNano, die een slim geconstrueerde meettafel met drie identieke assen heeft voor het uitvoeren van metingen met nanometeronzekerheid. Deze TriNano moest een betaalbare uitvoering krijgen om een bredere, industriële markt aan te spreken. Enkele cruciale ontwerpkeuzes zorgden voor die betaalbaarheid: relatief klein meetvolume (nanometernauwkeurigheid is immers vooral nodig bij kleine producten), identieke assen (besparing op ontwerp- en maakkosten) en materiaalkeuze (gekoppeld aan goed thermisch ontwerp).

Het begon met het concept voor de meettafel die het te meten object onder de stationaire meettaster en eromheen laat bewegen. Normaal was dat een vlakke tafel die in het horizontale vlak en de verticale richting met verschillende actuatoren werd aangedreven. Bos c.s. kozen voor een halve, holle kubus met de punt naar beneden. De drie loodrecht op elkaar staande vlakken die in dat punt samenkomen, kunnen elk met eenzelfde actuator worden aangedreven.

Herhaalde meting van een verplaatsing over 5 micrometer met een Gannen meettaster vergeleken met het resultaat van een ultranauwkeurige laserinterferometer.

De gevonden afwijking bleef beperkt tot enkele nanometers.

gen, in het vlak. Zo wordt één translatie vastgelegd, terwijl de andere twee translaties worden ontkoppeld. Wat betreft de rotaties, is die om de eigen lengteas vrij, terwijl de twee rotaties in het vlak worden beperkt door het luchtlager. Eén van deze twee rotaties kan worden ‘vrijgemaakt’ met een bladveerconstructie die fungeert als elastisch lijnscharnier tussen actuator en luchtlager. Dit om te voorkomen dat het ontwerp overbepaald wordt. In totaal laat elke as nu namelijk vier vrijheidsgraden (twee translaties en twee rotaties) vrij en worden er dus twee vastgelegd. Bij drie assen zijn dat er in totaal zes, precies het aantal vrijheidsgraden dat volgens het principe van statisch bepaald construeren voor een 3D-object moet worden vastgelegd. Een statisch bepaalde constructie zorgt voor een zo hoog mogelijke herhaalbaarheid van de metingen. Dat is te danken aan ongevoeligheid voor >

Statisch bepaald construeren Elke elektrisch aangedreven as is voorzien van een encoder (goedkoper dan een laserinterferometer) om de verplaatsing te meten. Een vacuümvoorgespannen poreus luchtlager ondersteunt één vlak van de meettafel. Dit luchtlager is stijf met dat vlak verbonden in de lengterichting, dus loodrecht op het vlak, maar kan vrij bewegen in de laterale richtinc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01.indd 13

13

16-11-2022 13:39

Onderkant meettafel Luchtlager Elastisch lijnscharnier Actuator

fabricagefouten en vervormingen ten gevolge van mechanische of thermische belastingen door bijvoorbeeld temperatuurschommelingen. Een overbepaald ontwerp heeft vaak te lijden van speling en vereist nauwe maaktoleranties om goed te kunnen functioneren.

Het concept voor de TriNano kent nog meer pluspunten die de meetnauwkeurigheid ten goede komen. Zo bevindt de meetkogel zich per definitie op het snijpunt van de drie meetassen van de encoders.

Daardoor is voldaan aan het zogeheten Abbe-principe: de maatschaal en de te meten dimensie liggen in elkaars verlengde, zodat geen hoekfouten bij de meting kunnen optreden. Door de identieke oriëntatie van de assen ervaren ze alle drie het gewicht van de meettafel op dezelfde manier. Daarbij is de meettafel pneumatisch gelagerd bij wijze van gewichtscompensatie, zodat de elektrische actuatoren effectief minder massa hoeven te verplaatsen.

Metrologische lus De werking van de TriNano is goed te illustreren aan de hand van een 2D-weergave. De zogeheten metrologische lus laat zien welke elementen invloed hebben op het meetresultaat en de onzekerheid daarin. Het betreft de encoder, het elastische lijnscharnier, het luchtlager inclusief luchtlaag, de

Concept voor de aandrijving van de meettafel (het ‘bakje’) van de TriNano. Identieke assen actueren in drie loodrecht op elkaar staande richtingen de drie vlakken van een halve, holle kubus die met z’n punt naar beneden staat. Rechts een schematisch onderaanzicht, waarin een dunne bladveerverbinding is te zien die als elastisch lijnscharnier fungeert tussen actuator en luchtlager.

meettafel, het werkstuk, de probe en terug naar de encoder via het frame van de machine (de vaste wereld). Een potentieel pijnpunt was de luchtlaag in de spleet tussen luchtlager en meettafel; het was bekend dat die een negatieve invloed zou kunnen hebben. Reden voor Bos om metingen te doen aan de hoogte van de luchtspleet. De variatie daarin bleek over een periode van 10 minuten ​​binnen ± 8 nm te vallen, sensorruis van ± 3 nm inbegrepen. Er was een herhalend patroon te zien met een periode van ongeveer twee minuten, te wijten aan variaties in de druk- en vacuümtoevoer. Zelfs zonder compensatie daarvoor bleek de stabiliteit van het lucht-

De metrologische lus (in rood) van de TriNano.

Schematische 2D-weergave van de TriNano. In het rechterplaatje heeft de rechteractuator de meettafel schuin omhoog geschoven, terwijl de linkeractuator met z’n luchtlager vrij over ‘zijn’ vlak van de meettafel heeft kunnen bewegen. Goed te zien is ook dat het snijpunt van de meetassen blijft samenvallen met de meetkogel.

14

CST_Art01.indd 14

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:39

Meting van de luchtspleetvariatie in het luchtlager.

lager voldoende en was de luchtspleet dus geen knelpunt. Uiteraard is met regeling van de druk- en vacuümtoevoer nog een hogere stabiliteit mogelijk.

Thermisch ontwerp Thermische effecten leiden tot fouten die vaak de grootste bijdrage leveren aan het totale foutbudget in precisiemeetapparatuur. Deze fouten zijn met soms eenvoudige maatregelen tegen te gaan, zoals het terugdringen van warmte-inbreng en het verlagen van de thermische gevoeligheid van het systeem. Zo minimaliseert het al genoemde pneumatische gewichtscompensatiesysteem de warmteproductie in de elektrische actuatoren van de TriNano. Verder is er een thermisch isolerende doos geplaatst over de actuatoren, om te voorkomen dat de beperkte warmte die ze toch nog produceren de metingen beïnvloedt. Het volume waarin de verschillende delen van de metrologische lus zich bevinden, wordt omsloten door een thermische afscherming. Met een temperatuurregeling wordt binnen dit volume een omgeving

met constante temperatuur gecreëerd. De thermische gevoeligheid van de TriNano is verder verminderd door delen van de metrologische lus een grote thermische tijdconstante te geven, waardoor hun temperatuur slechts langzaam varieert en tijdens metingen quasi-constant is. Sommige onderdelen hebben daarvoor grotere afmetingen en dus een grotere massa gekregen, waardoor ze thermisch ‘langzamer’ zijn geworden. Dat was goedkoper dan materialen met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt te gebruiken. Alleen als onderdelen slank moesten zijn, zoals de elastische lijnscharnieren, zijn ze gemaakt van zo’n duur materiaal.

Helaas Kortom, een constructietechnisch verantwoord en betaalbaar ontwerp. Het economische klimaat was tien jaar geleden echter niet naar investeren in zo’n machine. De TriNano leeft daarom nu alleen nog voort als een aansprekend ontwerp in de geest van Wim van der Hoek’s constructieprincipes.

Thermisch ontwerp van de TriNano, met gewichtscompensatie, isolatie van de actuatoren en een thermische afscherming.

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01.indd 15

15

16-11-2022 13:39

PRODUCTIETECHNIEK

Harsinfusie (NOT) SAFE FOR DESIGNERS – XVIII De James Bond-film ‘The Spy Who Loved Me’ uit 1977 had een opvallende bijrol voor een hagelwitte Lotus Esprit. Dankzij enige ‘customizing’ door Q Branch gaf deze sportauto zelfs onder water de slechteriken het nakijken. De amfibische ombouw was nog snel uitgevoerd ook, want de Esprit kwam slechts één jaar eerder op de markt, in 1976 (afbeelding 1).

E R I K T E MP E L M A N , A DV I E SB U R E A U E R I K T E MP E L M A N . C O M , UN I V E R S I TA I R H O O F DD O C E N T T U DE L F T – I N D U ST R I E E L ONTWERPEN M A A R T E N L A B O R D U S, R & D M A N AG E R B I J K V E C O MP O S I T E S BV, G AST- C O A U T E U R

Ook buiten het witte doek baarde deze auto opzien, mede dankzij zijn innovatieve en vederlichte constructie. De Esprit had een stalen ‘backbone frame’ met daarover glasvezelcomposiet schaaldelen, die op hun beurt waren gemaakt met een revolutionair proces: vacuum assisted resin infusion (VARI, afbeelding 2).

Harsinfusie: wat kun je ermee?

Het VARI-proces is een variant van een groep technieken die we gezamenlijk zullen aanduiden als ‘harsinfusie’. En het is niet de enige: zo zijn er ook nog ‘(structural) resin injection moulding’, ‘resin transfer moulding’, ‘vacuum bagging’, en meer. En

Zou James Bond zelf hebben geweten hoe innovatief de lichtgewicht constructie van zijn Lotus Esprit nu eigenlijk was in 'The Spy Who Loved Me’ ut 1977? (Foto: Lotus)

16

CST_Art_Tempelman.indd 16

dan zijn er nog de vele, doorgaans weinig informatieve afkortingen, zoals SCRIMP, VARTM, en RFI. Kortom, enige ‘resin confusion’ is er zeker! Toch is het principe simpel – even geduld.

Harsinfusie is geschikt voor kleine tot middelgrote series van composiet onderdelen. Wie fors durft te investeren, kan er ook grote series mee in de markt zetten. Een voorbeeld van dit laatste is de bodyshell van de BMW i3, die sinds 2013 met een variant van harsinfusie wordt gemaakt. Hun opzet heeft een takttijd van slechts 5 min. Maar ‘one-offs’ kunnen ook: zo werd de baanfiets van topwielrenner Theo Bos uit 2006 ook met harsinfusie gemaakt.

Met de term ‘composiet’ bedoelen we hier een vezelversterkte kunststof met lange (‘continue’) vezels.

Twee populaire combinaties zijn polyesterhars met glasvezels en epoxyhars met koolstofvezels. Maar er is meer mogelijk. Zo zijn er diverse plantaardige vezels, zoals vlas en hennep, en sinds kort ook ‘bio-based’ harsen. Dat samen levert een biocomposiet: licht van gewicht, en geheel gemaakt op basis van natuurlijke bronnen. Met zo’n materiaal in zijn auto geeft Mr. Bond ook de fossiele industrie het nakijken.

Productvormen Qua productvormen leent harsinfusie zich allereerst voor dunwandige schaaldelen, zoals de carrosserie van de getoonde Lotus. Door schuimkernen toe te

Dat revolutionaire proces dat voro de Lotus Esprit werd toegepast heet ‘vacuum assisted resin infusion’, kortweg VARI. (Foto: Lotus)

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:42

Afbeelding 3 Het basisprincipe van harsinfusie.

passen, creëert u een sandwichmateriaal – extra stijf en sterk. En als u grote krachten wilt kunnen inleiden in zo’n onderdeel, dan kunt u metalen inzetstukken (‘inserts’) integreren in het composiet.

Weer een andere optie is om de vezels niet als mat, maar als een driedimensionaal vlechtwerk vorm te geven: met dergelijke ‘braids’ kunt u dan compacte, dikkere onderdelen maken. Qua productgrootte tenslotte leent harsinfusie zich voor formaten van pakweg 10 cm tot vele tientallen meters – windturbinebladen zijn een voorbeeld van dit laatste.

Basisprincipe Het basisprincipe van harsinfusie werkt als volgt.

Eerst snijdt u de vezels op maat, als matten of vlechtwerk, en plaatst ze netjes in een specifiek voor uw product gemaakte mal. Eventuele schuimkernen en andere inzetstukken zet u ook op hun plek. Daarna sluit u de mal en koppelt u een aanvoer en een afvoer voor de hars aan: de infusie kan beginnen.

Vaak wordt de hars hierbij gemengd met een ‘harder’: een chemisch actieve stof die ervoor zorgt dat de vloeibare hars uit kan gaan harden. Uiteraard moet de mal geheel gevuld zijn voordat dit uitharden echt op gang komt – in de praktijk is dit een mooi probleem om te optimaliseren. Na het uitharden maakt u de mal open, haalt het product eruit en werkt het af, en tenslotte maakt u ook de mal weer goed schoon. Nu kan de cyclus zich herhalen.

Afbeelding 3 illustreert dit algemene principe.

Vergeleken met spuitgieten en thermovormen is harsinfusie traag. De infusie zelf duurt vaak vele minuten, uitharden al snel een uur of nog langer.

Maar, omdat de drukken laag zijn, is er geen noodzaak om zware (en dus dure) mallen te maken. Wat dit laatste aangaat zijn er echter wel belangrijke verschillen tussen de diverse methoden, zoals de volgende sectie laat zien.

Mallen en methoden In de basis kunt u met harsinfusie twee verschillende kanten op: de hars wordt ofwel met onderdruk de mal ingezogen, of wordt er met overdruk in gec o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art_Tempelman.indd 17

Afbeelding 4 Vacuüm-infusie van een 55-voet zeilbootromp (CLC TNO-TUD).

perst. De eerste route heeft als voordeel dat één van de malhelften kan worden vervangen door een vacuümzak – vandaar de Engelse term ‘vacuum bagging’ voor dit proces. Bovendien wordt de sluitkracht nu geleverd door de buitenluchtdruk. Voor grote producten, zoals windturbinebladen en scheepsrompen, geeft dit laatste voordeel vaak de doorslag. Afbeelding 4 toont dit vacuüminfusieproces voor een boot, ergens halverwege de infusie.

Een nadeel is natuurlijk wel dat slechts één kant van ons product een strak oppervlak krijgt, maar gelukkig is dat voor veel producten geen probleem.

Wel is er meer afval, zoals de vacuümzak zelf, die vol harsresten komt te zitten en die we helaas niet kunnen hergebruiken. Tenslotte hebt u maximaal maar één bar drukverschil voor de infusie. Dat kan nadelig zijn; het waarom volgt.

1 Vijf bar is de maximale druk van de meest gangbare persluchtsystemen. Het kunnen gebruiken van standaard oplossingen is vrijwel altijd een groot voordeel.

Tweede route Bij de tweede route hebt u in de praktijk tussen de 5 en 50 bar overdruk tot uw beschikking1. Op zich een voordeel, maar nu zijn er wel twee harde malhelften nodig. Deze moeten bovendien flink stijf zijn om de druk te weerstaan, en kunnen dus zwaar en duur uitvallen. Maar, je krijgt er een tweezijdig ‘strak’ product voor terug: ideaal voor aerodynamisch producten, zoals rotorbladen (afbeelding 5).

Ook is er minder afval. Een gangbare Engelse >

Afbeelding 5 ‘Resin transfer moulding’ van een rotorblad (KVE Composites B.V.)

17

16-11-2022 13:42

Meld u nu aan voor de gratis nieuwsbrief!

U ontvangt 2x per week de gratis e-nieuwsbrief En u blijft op de hoogte van:

• Productinnovaties • Nieuws • Leveranciers • Vacatures

Ga naar www.engineersonline.nl/ nieuwsbrief

CST Advertenties.indd 18

16-11-2022 13:04

Tussenweg Als tussenweg kunt u ook overdruk (op de harsaanvoer) en onderdruk (op de harsafvoer) combineren, wat dan in het Engels ‘vacuum assisted RTM' heet.

Nog een variant is ‘light RTM’: hierbij blijft de druk laag genoeg om een dunne schaal als bovenmal te gebruiken. Zo behoudt u de goede tweezijdige oppervlaktekwaliteit die veel producten vereisen. BMW past voor de i3 (en inmiddels tal van andere toepassingen) nóg weer een speciale variant toe: harsinfusie plus mechanische druk.

materiaal nog geen 10 GPa. Het is dus anisotroop, net als hout: dat is langs de nerf ook veel stijver dan dwars daarop. In een ‘cross ply’ ligt een deel van de vezels in de ene richting en de rest in de richting loodrecht daarop. Stel dat dit 50-50 verdeeld is, en dat we weer VV = 60% hebben, dan komen we voor koolstof-epoxy uit op een stijfheid van 75 GPa – in de beide vezelrichtingen, wel te verstaan; op afschuiving (+ 45°) is de stijfheid weer drastisch minder.

En het wordt nog complexer, want de manier waarop de vezels zijn geweven heeft ook nog invloed.

Liggen alle vezels strak en plat, dan zijn ze het stijfst, maar dan zijn ze ook het moeilijkst in de mal te krijgen. Buigen gaat, maar het maken van een dubbelgekromde vorm is nu zeer lastig. Een losser geweven mat biedt meer vormvrijheid – alleen, wel ten koste van de stijfheid. Wordt zo’n composiet op trek belast, dan worden de vezels namelijk eerst rechtgetrokken voordat ze belasting gaan dragen, en dit wordt alleen tegengewerkt door de relatief flexibele hars. Gebruik de mengselwet dus met zorg! Ook optisch heeft dit weefpatroon overigens gevolgen: zo komt het voor composieten zo kenmerkende blokjes-patroon voort uit hoe de vezelmat is geweven.

Materialen: de mengselwet Bij harsinfusie ontstaat niet alleen een vorm, maar ook een materiaal – en daarmee ook de eigenschappen van dat materiaal. Hieronder laten we zien wat dit betekent voor dichtheid, stijfheid, en sterkte van het resultaat.

Eenmaal uitgehard heeft hars een dichtheid van omstreeks 1,2 kg/dm3. In de formule die gaat komen, korten we dit af tot HD. Glasvezels zitten op 2,6 en koolstofvezels op 1,8, en dat schrijven we als VD. Van groot belang is nu het volumepercentage van ons materiaal dat door vezels wordt opgevuld, afgekort als VV%, en dat van de hars, HV%. De dichtheid van een composietmateriaal CD is dan als volgt: CD = VV%·VD + HV%·HD

Sterkte Dan de sterkte. Met treksterktes tussen de 30-50 MPa zijn harsen relatief zwak, maar glas- en koolstofvezels zijn enorm sterk: die halen wel 4.000 MPa of meer. Zou u nu de mengselwet gebruiken, dan komt u op watertandend hoge sterktes voor een composiet – alleen, in de praktijk zien we dat helaas zelden terug. Dit komt doordat de maximale rek van een composiet beduidend minder is dan die van de individuele materialen. Bij glas-polyester is 0,5 procent een redelijk maximum. Het gedrag is wel lineair, dus we kunnen de Wet van Hooke gebruiken. Voor dat UD glas-polyester komen we dan op 40 GPa x 0,5% is 200 MPa – opnieuw, alleen in de vezelrichting. Bij koolstof-epoxy is de maximale rek vaak maar 0,2 procent en dan is de bijbeho- >

Afbeelding 6 UD (a), cross ply (b) en random oriëntaties (c)

naam voor deze methode is ‘resin transfer moulding’ (RTM).

2 We bedoelen hier de gangbare “high strength” koolstofvezels. De zeldzamere (en duurdere) grafietvezels komen makkelijk op 700 GPa. Echter, deze worden zelden met het relatief simpele harsinfusie verwerkt.

Met deze ‘mengselwet’ vinden we voor een glasvezelcomposiet met 50 procent vezels een dichtheid van 1,9 kg/dm3; een koolstofcomposiet met 60 procent vezels komt op 1,6 kg/dm3.

Stijfheid Qua stijfheid zitten harsen tussen 2,0-4,0 GPa. Vezels zijn veel stijver: glas haalt zo’n 80 GPa, en koolstof2 zelfs 250. Maar let op: dit geldt alleen in de vezelrichting. We moeten dus niet alleen weten welk volume door vezels wordt ingenomen, maar ook welke kant ze op liggen. Enkele gangbare orientaties ziet u in afbeelding 6. In een ‘uni-directioneel’ (UD) composiet komt u voor de stijfheid van glas-polyester met VV = 50% uit op 40 GPa – in de richting van de vezels. Dwars daarop haalt dit constructeur 04 - 2022

CST_Art_Tempelman.indd 19

Afbeelding 7 De doorlaatbaarheid k als functie van vezelvolume en –oriëntatie

19

16-11-2022 13:43

Afbeelding 8 Infusie-keuzes en hun effect

rende sterkte 75 GPa x 0,2% is 150 MPa. Geen duizenden MPa dus, maar honderden.

Op zichzelf lijken deze stijfheden en sterktes niet bijzonder, maar vergeet u de lage dichtheden niet.

Zeker in onderdelen die op buiging, knik of torsie worden belast, kunt u met het relatief goedkope glasvezel-polyester flink wat kilo’s sparen ten opzichte van staal, en het duurdere koolstof-epoxy verslaat ook aluminium met gemak.

Infusie: de Wet van Darcy Qua materiaaleigenschappen hebben composieten dus potentie genoeg. Harsinfusie maakt hun vormgeving mogelijk, maar hoe zit dat nou met die druk? Het antwoord vinden we via de Wet van Darcy. Deze vertelt ons wat de snelheid v is van de hars die door een pakket vezels stroomt3: v = ∆p·k/µ·L Hierin is ∆p het drukverschil tussen aan- en afvoer van de hars, k de doorlaatbaarheid van het vezelpakket, µ de viscositeit van de hars, en L de lengte die de hars heeft gestroomd. Een voorbeeld zal ons helpen. Stel dat de epoxyhars voor ons eerdere koolstofcomposiet bij infusie een viscositeit heeft van µ = 0,15 Pa·s (spreek uit: ‘Pascal-seconde’), dat we met 0,9 bar onderdruk werken (∆p = 0,09 MPa) en dat de maximale lengte gelijk is aan L = 1 m. De doorlaatbaarheid k vinden we uit afbeelding 8 en ligt, voor een ‘cross ply’ met VV = 60%, rond de 0,015·10–9 m2. We komen op v = 0,009 mm/sec.

Zouden we deze zeer lage snelheid constant houden over de gehele lengte, dan duurt de infusie bijna 31 uur! Veel te lang dus.

We kunnen uiteraard de druk verhogen. Met de vijf bar van een standaard persluchtsysteem komen we op 5,6 uur, maar dat is nog steeds te lang. Los daarvan hebben we nu twee harde malhelften nodig in plaats van één plus een vacuümzak. Meer druk dus maar? Liever niet, want de mallen worden dan duurder, om over het sluitmechanisme maar te zwijgen. Kan die doorlaatbaarheid niet wat omhoog? Jazeker, zoals afbeelding 7 laat zien – maar dat vraagt een lager vezelvolumepercentage, wat ten koste gaat van de stijfheid en sterkte. Dat is vast niet de bedoeling! En ook in de viscositeit hoeven 20

CST_Art_Tempelman.indd 20

4 Let op: de Wet van Darcy geldt alleen voor een stroming door een rechte buis of plaat. Voor een stroming die ‘van buiten naar binnen’ gaat, moeten we de formule aanpassen.

Maar, de sterke afhankelijkheid van de stromingslengte blijft.

3 Oorspronkelijk ontwikkeld door Henri Darcy om grondwaterstroming te modelleren, maar ook prima toepasbaar op harsinfusie. Of op koffie-extractie.

we het niet te zoeken: de waarde van 0,15 Pa·s is voor een hars al vrij laag.

Wat overblijft is het minimaliseren van de lengte die de hars moet afleggen. Dit werkt zelfs extra goed: de snelheid neemt toe én de lengte neemt af: de infusietijd schaalt dus met L2. We kunnen L omlaag krijgen door niet van de ene kant naar de andere te injecteren, maar vanuit de rand naar het midden. Dit kan middels een kanaal om ons product heen – een ‘runner’ genaamd – van waaruit de hars door het vezelpakket naar een centraal afzuigpunt gaat4. Afbeelding 3 toonde ons deze optie al.

Snel, slim, en goedkoop: de rand van ons product moeten we toch al afwerken. In de runner zelf is nauwelijks weerstand, dus die schiet zo vol, en vandaar de naam. Afbeelding 8 laat nog enkele andere opties zien, plus het effect op de infusietijd.

Bij grote producten wordt vaak een netwerk van infusiekanalen toegepast. De runners liggen dan niet om maar in ons product. Afbeelding 4 toonde dat al, met één centrale hoofdrunner en meerdere zijrunners, als de nerven van een blad. Composiet-ingenieur Kaspar Snijder deed voor de baanfiets van Theo Bos uit 2006 iets soortgelijks, met runners in de schuimkern van het frame. Zo creëerde hij met bescheiden druk een zeer hoog vezelvolume, en dito prestaties, de berijder waardig. BMW lost het weer anders op: zij injecteren een bubbel hars met de mallen licht geopend, en persen dan met brute kracht de mallen dicht. Dit ‘press-assisted RTM’ omzeilt de Wet van Darcy en maakt van harsinfusie een snel proces – maar ja, de investeringen passen bepaald niet in ieders budget.

Tot slot nog dit: betrouwbare data voor die doorlaatbaarheid k zijn moeilijk te vinden. Kleine variaties in vezelvolumepercentage (door vervorming van de vezelmat en/of mal, maattoleranties, thermische expansie, etc.), hebben grote gevolgen: afbeelding 7 heeft verticaal een logaritmische schaal! De Wet van Darcy mag dan inzichtelijk zijn voor het principe, maar is weinig geschikt voor simulaties.

Bronnen voor verdere informatie Leest u nog eens terug, dan zal u opvallen dat er bij harsinfusie aardig wat te ontwerpen is: de vorm, het materiaal, de mal, en zelfs de strategie voor de infusie. Werk genoeg dus, en dan hebben we ons nog ingehouden qua details en varianten. Maar gelukkig is er aan nadere informatie geen gebrek.

Over harsinfusie is veel online te vinden, ook op YouTube: BMW laat hier met trots van alles zien over de productie van de i3, al houden ze hun echte geheimen natuurlijk buiten beeld. Wie meer wil weten kan zich daarnaast verdiepen in de vakliteratuur en diverse wetenschappelijke tijdschriften, maar dé tip is de JEC, zonder meer de belangrijkste vakbeurs voor het proces en voor composieten in het algemeen: www.jec-world.events.

Volgende keer in (Not) Safe For Designers: educatie. constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:43

safetywijzer2022 12 E

EDITIE

SPONSORED BY:

De waarde van safety

POWERED BY: CST_SW_Cover.indd 21

AANDRIJVEN & BESTUREN

16-11-2022 13:45

SAFETYEVENT 2022

Veilig met veerkracht NIEUWE TIJDEN VRAGEN OM NIEUWE VEILIGHEIDSCONCEPTEN Met de doordenderende digitalisering in de proces-en maakindustrie komen er aan onze productie steeds minder mensenhanden te pas. Nu zou je kunnen denken dat dit goed nieuws is voor onze veiligheid.

Ongelukken met lichamelijk letsel of zelfs dodelijke afloop komen dan per definitie minder voor. Toch blijkt deze redenering te beperkt. Want met een meer software-gedreven productie waarin ook AI een steeds grotere rol vervult. Groeit ook de kans op verborgen gevaren. Om deze het hoofd bieden schieten bestaande instrumenten als risico- en betrouwbaarheidsanalyses te kort. Hoe kan je immers dingen analyseren die je niet weer? Tijd voor een nieuw gereedschap: ‘resillience’ – ofwel veerkracht.

L I A M VA N KO E R T

Ming Yang is assistent professor Safety en Security Science aan de TU Delft. Hier werkt hij samen met collega’s aan een nieuw veiligheidsinstrument dat volgens hem essentieel is om de veiligheid van toekomstige productiesystemen te kunnen borgen.

Waarom dit zo broodnodig is? “Er vindt momenteel een verschuiving plaats van de plek waar menselijke fouten in de productie worden geïntroduceerd”, start hij zijn pleidooi. “Door automatisering en digitalisering van de productievloer zijn er in de operati-

Ming Yang, assistent professor Safety en Security Sience: “Er vindt momenteel een verschuiving plaats van de plek waar menselijke fouten in de productie worden geïntroduceerd.”

22

CST_Art03_0002.indd 22

onele fase steeds minder mensinteracties met de productie die fouten kunnen introduceren en vervolgens tot gevaarlijke situaties kunnen leiden. Maar zelfs al is een fabriek volledig geautomatiseerd, het ontwikkelen van alle automatiseringssystemen is nog steeds mensenwerk. De nieuwste foutgevoelige schakel wordt daarmee de ontwerpafdeling.“ Blinde vlekken Ook op de ontwerpafdeling is er veel veranderd en staan er nog veel meer veranderingen op stapel. Volgens Yang is een van de grootste disrupties de introductie van kunstmatige intelligentie. Niet alleen ter ondersteuning van de productieprocessen in de vorm van algoritmes die steeds meer deel gaan uitmaken van de installatie of machinebesturing. Ook de ontwerpfase zelf zal steeds vaker een beroep doen op kunstmatige intelligentie. En juist hier schuilt volgens Ying een onzichtbaar gevaar. “Helemaal in het geval van kunstmatige intelligentie is het lastig, zo niet onmogelijk alle ingeslopen fouten voor ingebruikname boven water te krijgen. In zelflerende systemen is het namelijk niet altijd evident wat er zich binnen het algoritme afspeelt. Dit betekent dat potentiële gevaren verborgen blijven tot op het moment dat het zich, getriggerd door een bepaalde omstandigheid, voordoet. Hier ontstaat een dilemma. Want natuurlijk wil je als ontwerper een veilig constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:48

Hiërarchie van safety-waarden

systeem afleveren. Maar hoe garandeer je die? Door een betrouwbaarheids- en risicoanalyse uit te voeren? Helaas niet. Beide methoden vergen namelijk specifieke input met betrekking tot de gevaren. Hoe groot is de kans dat een bepaald falen optreed en wat zijn de gevolgen als dat gebeurt. Prima als he alle gevaren in kaart hebt, maar voor gevaren die he niet kent wordt het maken van een berekening onzinnig. Wat je voor het veilig omgaan met het onbekende wel kunt doen? Het systeem veerkrachtig maken, zodat het zich snel kan aanpassen aan anomaliteiten en nieuwe omstandigheden.”

Kinderschoenen Het introduceren van veerkracht – Ying spreekt liever over ‘resilence’ – is gemakkelijker gezegd dan gedaan. Iedereen kan zich er namelijk wel wat bij voorstellen, maar een generiek framework om resilence objectief te kwantificeren is er niet. Ying: “Resilence is niet nieuw. In vakgebieden als civil engineering wordt het bijvoorbeeld al toegepast om iets te zeggen over de toegepaste materialen en de structurele integriteit van een bouwwerk. Maar in de machinebouw heb je hier weinig aan. Hier moet je het begrip veerkracht zinvol inpassen voor dynamische systemen en de interactie van deze systemen met de mens. Dat verg een bepaalde standaard met een werkbare definitie van het begrip resillience. Tot voor kort waren deze er niet. Sinds kort werken we echter met een groep academici vanuit mechanical engineering en chemical engineering aan het uitwerken van zo’n standaard, die voortborduurt op eerder werk van de momenteel in Texas werkzame Nederlandse professor Hans Pasman.”

Elementen van een ‘system resilience assessment'.

beren van een disruptieve invloed. Ook anticiperen kan helpen om bijvoorbeeld minder absorberend vermogen nodig te hebben of om een disruptie wellicht helemaal te ontwijken. Ook het vermogen op snel te herstellen zegt iets over veerkracht, wat ook geldt voor het vermogen van een systeem zich aan te passen aan en nieuwe realiteit. “Anticiperen, absorberen, aanpassen en herstellen zijn voorbeelden van een zinvol vocabulaire rondom resillience ”, zegt Ying. “Een volgende stap is natuurlijk te werken aan een methode om deze begrippen te kwantificeren door ze meetbaar te maken. Zijn we daar in geslaagd, dan staan we voor een nog moeilijkere klus: de maak- en procesindustrie ervan overtuigen dat ze naast hun reliability en risk assesments ook de resilience van hun productiesystemen gaan vastleggen.

Dat zal een flinke kluif worden. Mijn verwachting is dat het nog minimaal 15 jaar duurt voordat de industrie resilience als nieuw veiligheidsinstrument zal hebben geadopteerd. Ik sluit dan tevens niet uit de risicoanalyse tegen die tijd een ondergeschikte rol zal vervullen omdat het aantal onzichtbare gevaren met de digitalisering veel harder stijgt dan de overzienbare gevaren waar een kansberekening op los gelaten kan worden.”

TINYURL.COM/VALUEOFSAFETY

Absorberen, anticiperen, aanpassen , herstellen Een werkbare definitie van resilience voor de proces- en maakindustrie is er inmiddels: het vermogen van ene systeem om te kunnen gaan met disruptief.

Dit vermogen kan gebaseerd zijn op diverse strategieën. Denk aan het op een of andere manier absorc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03_0002.indd 23

23

16-11-2022 13:48

SAFETYWIJZER 2022

Veilig werken met robots EEN GEZAMENLIJKE VERANTWOORDELIJKHEID Robots nemen een speciale plek in als het gaat om de veiligheid op de fabrieksvloer. Niet zozeer omdat er voor robots andere regels gelden dan voor andersoortige machines. De populaire manipulator valt eenmaal uitgerust met de benodigde tooling gewoon onder de Machinerichtlijn. Echter, door hun bewegelijkheid, grote bereik en vaak aanzienlijke massa kunnen ze behoorlijk wat schade toe brengen als het fout gaat. Dit voorkomen is volgens Erwin Rodenburgh en Wim Buysse van ABB een ‘team effort’ waarbij de robotfabrikant, systeemintegrator en eindgebruiker elk een belangrijke rol vervullen.

L I A M VA N KO E R T

Een robot is volgens de Machinerichtlijn een onvoltooide machine. In het verleden wilde dit nog wel eens tot wat discussie leiden. Hoeft een robot dan niet te voldoen aan de Machinerichtlijn? Ander punt van verwarring: is een richtlijn slechts een richtlijn of de wet? En hoe zit het dan met normen?

Hoewel op het eerste gezicht misschien onlogisch, is er een duidelijke reden waarom een robot de ‘onvoltooide machine’ status heeft en ‘slechts’ met een IIB-certificaat geleverd hoeft te worden. Zelfs met de meegeleverde besturing, speelt een robot als generieke manipulator weinig klaar. Om effectief te zijn is er tooling nodig die in sommige gevallen al hele machines op zich kan zijn. Pas wanneer alles is samengebouwd tot één werkend geheel, hoeft er een CE-certificering over de hele productielijn of robotcel te worden afgegeven. Dit certificaat geeft aan dat de machine voldoet aan de wet. Om het voldoen aan de wet eenvoudiger te maken, zijn er geharmoniseerde normen in het leven geroepen. Indien deze gevolgd worden, kan een ontwerp in overeenstemming met de Machinerichtlijn verondersteld worden. Afwijken van de norm mag. Maar let dan wel extra goed op dat de afwijkende oplossing onderbouwd is met een risicoanalyse.

De servicemonteurs van ABB zijn naast assertieve techneuten ook ambassadeurs voor een veilige productievloer.

24

CST_Art03_0003.indd 24

Een veilig ontwerp in de basis “Geharmoniseerde normen zijn er in overvloed en bieden de systeemintegrator of eindgebruiker veel specifieke handvatten om tot een veilig ontwerp te komen”, zegt Erwin Rodenburgh die in zijn tijd bij constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:50

Zorg er altijd voor dat de werkplekken voor mensen – in dit geval het uitgiftestation – zich buiten het risicogebied bevinden.

ABB genoeg goede en slechte voorbeelden van veilige robotcellen is tegengekomen. “Er zijn normen voor robots, cobots, robotsystemen, en voor allerlei afzonderlijke veiligheidssystemen. Je moet afhankelijk van de applicatie verstandige keuzes maken welke specifieke norm het beste kan worden gevolgd.

Aangezien de robot zeer breed inzetbaar is, wordt het anders al snel te veel van het goede.” Gelukkig heeft Rodenburgh wel enkele basisbeginselen in de aanbieding die een goede leidraad zijn om tot een veilige robotcel te komen. “Een veilig ontwerp begint met het goed in kaart brengen en beoordelen van de risico’s die een beoogde oplossing met zich mee brengt. Daarna kan er gekeken worden of en hoe deze risico’s verminderd kunnen worden en kan dit vertaald worden naar een ontwerp. Hierbij kunnen dan ook de bij de risico’s behorende veiligheidsniveaus worden bepaald en worden ‘gekwantificeerd’ als performance level volgens EN ISO 13849-1” Ook voor de ontwerpfase heeft Rodenburgh enkele handige vuistregels. “Kijk om de risico’s te verminderen of zelfs helemaal te elimineren altijd eerst of dat dit kan door het ontwerp en de constructie aan te passen. Zorg er vervolgens voor dat je de werktaken – dus daar waar er interactie met de operator of onderhoudsmonteur is – buiten het risicogebied plaatst. Daar waar dit niet lukt omdat er bijvoorbeeld een luik of lopende band is opgenomen, zorg dan voor afscherming of andere technische veiligheidsvoorzieningen. Kijk tot slot naar routines, c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03_0003.indd 25

handleidingen en training, maar ook naar waarschuwingsstickers en geluids- en/of lichtsignalen om al het overige af te dekken.”

Veiligheidspraktijk tijdens bedrijf en onderhoud Er van uitgaande dat de robotfabrikant een veilige robot heeft geleverd en de systeemintegrator hiermee een veilige robotcel ontworpen, gebouwd en in bedrijf gesteld heeft, vangt een nieuwe fase in robotveiligheid aan: de weerbarstige praktijk. Want, zo weet eveneens ABB-er Wim Buysse, het feit dat alles ooit volgens het boekje bedacht en opgeleverd is, niet wil zeggen dat dit gedurende de levensduur van de robotcel ook zo blijft. Buysse: “ABB Robotic Solutions nv bouwt robotcellen in de Benelux, maar daarvoor hebben we ook een uitgebreid partnernetwerk van systeemintegratoren; het onderhoud aan de robots doen wij. Dit betekent dat we in de praktijk heel wat robotcellen tegenkomen en aardig kunnen inschatten waar er tijdens bedrijf en onderhoudswerkzaamheden nog aan veiligheidswinst te behalen valt.” Zo komt het volgens Buysse nogal eens voor dat zaken niet goed zijn aangesloten, aansluitschema’s of andere vormen van documentatie ontbreken, of veiligheden zijn overbrugd. Ook op het gebied van Lock Out Tag Out, worden er nog wel een short cuts genomen.

“Uiteindelijk is iedereen gebaat bij een veilige robotcel”, vervolgt hij. “De werknemers bij de eindklant, de robotbranche als geheel en niet op de laatste plaats onze onderhoudsmonteurs. Als ABB willen we natuurlijk wel dat zij ook veilig hun werk kunnen > 25

16-11-2022 13:50

Een schema voor risicoanalyse en het bepalen van het benodigde Performance Level volgens EN ISO 138491.

doen. Dit leidt soms tot een lastige dynamiek. Op de eerste plaats staat er in geval van een storing altijd druk op de ketel. De eindgebruiker wil zo snel mogelijk weer op volle toeren draaien. Aan de vraag op de gehele lijn een Lock Out Tag Out toe te passen tijdens onderhoudswerkzaamheden wordt daarom niet OVERZICHT VEILIGHEIDSNORMEN VOOR ROBOTS

altijd van harte gehoor gegeven. Naast productieverlies is men bovendien bang dat het weer opstarten van de hele lijn problemen zal geven. Alle energiedragers dienen namelijk te worden afgeschakeld: stroom, hydrauliek en pneumatiek, maar bijvoorbeeld ook warmtebronnen.”

Normen bieden fabrikanten van onderdelen, van sub-assemblies, van robots en van complete systemen en ook hun eindgebruikers veel informatie hoe ze robots veilig kunnen ontwerpen, bouwen en gebruiken. Onderstaand vindt u een opsomming van de belangrijkste normen.

NORM

OMSCHRIJVING

NEN-EN-ISO 3691-4

Gemotoriseerde transportwerktuigen - Veiligheidseisen en verificatie - Deel 4: Bestuurderloze transportwerktuigen en hun systemen.

NEN-EN-ISO 10218-1

Robots en robotapparatuur - Veiligheidseisen - Deel 1: Industriële robots.

NEN-EN-ISO 10218-2

Robots en robotapparatuur - Veiligheidseisen voor industriële robots - Deel 2: Robotsystemen en integratie.

NEN-EN-ISO 13482

Robots en robotapparatuur - Veiligheidseisen voor persoonlijke servicerobot.

NEN-EN-ISO 13849 deel 1 en 2

Veiligheid van machines - Veiligheidsgerelateerde delen van besturingssystemen.

ISO/TS 15066

Robots en robotapparatuur - Collaboratieve robots.

NEN-EN-ISO 18497

Landbouwtrekkers en machines – Veiligheid van sterk geautomatiseerde landbouwmachines – Ontwerpbeginselen.

NPR-ISO/TR 20218-1

Robots - Veiligheidsontwerp voor industriële robotsystemen - Deel 1: End-effectors.

NPR-ISO/TR 23482-2

Robots – Toepassing van ISO 13482 - Deel 2: Toepassingsrichtlijnen.

NEN-EN-ISO 25119-4

Landbouwtrekkers en machines voor land- en bosbouw - Onderdelen van besturingssystemen met een veiligheidsfunctie - Deel 4: Productie, bedrijfsvoering, wijziging en ondersteunende processen.

NEN-EN 50410

Huishoudelijke en soortgelijke elektrische toestellen - Veiligheid - Bijzondere eisen voor decoratieve robots.

NEN-EN 50636-2-107

Veiligheid van huishoudelijke en soortgelijke toestellen - Deel 2-107: Bijzondere eisen voor elektrisch aangedreven robotgrasmaaiers met accu.

NEN-EN-IEC 60335-2-107

Huishoudelijke en soortgelijke elektrische toestellen - Veiligheid - Deel 2-107: Bijzondere eisen voor elektrisch aangedreven robotgrasmaaiers met accu.

NEN-EN-IEC 61508 deel 1 t/m 6

Functionele veiligheid van elektrische/elektronische/programmeerbare elektronische systemen verband houdend met veiligheid.

NEN-EN-IEC 62061

Veiligheid van machines - Functionele veiligheid van veiligheidsgerelateerde elektrische, elektronische en programmeerbare elektronische besturingssystemen.

NEN-EN-IEC 80601-2-78

Medische Elektrische Toestellen- Deel 2-78: Bijzondere eisen voor basisveiligheid en essentiële prestaties van medische robots voor revalidatie, beoordeling, compensatie of verlichting.

26

CST_Art03_0003.indd 26

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:50

De nieuwe OmniVans 3D-inspectierobot ziet haarscherp. Maar dan nog moet een mechanische afscherming de inlooprisico’s beperken.

In dialoog over veiligheid In de rol van storingsdienst en onderhoudsaanbieder moet ABB de vinger dus soms op de zere veiligheidsplek leggen. Toch lukt het in bijna alle gevallen de eindgebruiker te laten inzien dat ook die gebaat is de veiligheidsadviezen op te volgen. Enerzijds is dit een verdienste van de onderhoudsmonteurs zelf, die niet alleen in robottechnologie maar ook in assertiviteit en ambassadeurschap zijn getraind.

Wim Buysse:”Onze servicemedewerkers weten hoe ze snel duidelijkheid kunnen scheppen over wat wel en niet kan en hebben ook geleerd nee te zeggen. Ze maken inzichtelijk waar de onveiligheden zitten en adviseren over oplossingen. Dit wordt inclusief foto’s van de situatie in een database centraal vastgelegd. Ook kan ABB klanten in contact brengen met partijen die de oplossing kunnen bieden, mocht de klant dit niet zelf kunnen. Denk hierbij aan experts die kunnen helpen bij het opstellen van een ontbrekend technisch constructiedossier, maar ook aan bedrijven die een veilige constructie kunnen maken voor onderhoudswerk op hoogte voor het geval dat de robot op een hoge sokkel staat. Door dit soort dingen helder te communiceren en klanten te laten inzien dat vooral ook hun werknemers baat hebben bij een veilige praktijk – de risico’s voor dagelijks routinewerk zijn hoger dan die voor onze monteurs – is het eindresultaat eigenlijk altijd een tevreden klant die blij is dat naast de robot, ook de veiligheid weer tiptop in orde is.“

— Engineered by you.

And us.

Meerwaarde bieden. Daar draait het om bij machinebouwers en system integrators.

Die meerwaarde ontstaat wanneer machines niet alleen functioneel en efficiënt zijn maar ook voldoen aan strenge veiligheids- en gezondheidseisen. ABB biedt oplossingen waarmee u meerwaarde kunt bieden.

Oplossingen waarin machineveiligheid, flexibiliteit en digitalisering een hoofdrol spelen. Engineered by you. And us.

Scan de QR-code voor meer informatie.

WWW.ABB.NL

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03_0003.indd 27

27

16-11-2022 13:50

SAFETYWIJZER 2022

Veilig materiaal doorlaten MET OF ZONDER MUTING? Bij veel machines is het niet mogelijk of wenselijk om de machineomgeving helemaal fysiek af te schermen. In dat soort situaties worden aanrakingsvrije elektrische beveiligingsinrichtingen (ESPE: Electro-Sensitive Protective Equipment) zoals veiligheidslichtschermen of laserscanners ingezet.

Dat gebeurt bijvoorbeeld bij transportbanen die goederen van de ene naar de andere productieruimte vervoeren. Deze toepassingen vereisen dat de beveiligingsoplossingen bepaalde objecten doorlaten, maar ook dat ze reageren op personen.

T E KST E N BE E L D : S I C K

De meest gangbare implementatie hiervan is ‘muting’: het tijdelijk overbruggen van de beveiligingsoplossingen. Daarbij zorgen extra sensoren ervoor dat het materiaal wordt doorgelaten. Er zijn verschillende manieren om dit te realiseren, maar er zijn ook verschillende methoden voor het doorlaten van materiaal zonder dat muting wordt toegepast. Hierbij maken veilige algoritmes een onderscheid tussen materiaal en personen.

Verschillende normen – één applicatie Wat normen betreft kunnen drie categorieën worden onderscheiden: •A -type Basisveiligheidsnormen die basistermen, ontwerpprincipes en algemene aspecten omvatten die op alle apparaten kunnen worden toegepast (bijvoorbeeld EN ISO 12100 voor risicobeoordeling).

• B-type Groepsveiligheidsnormen die betrekking hebben op een veiligheidsaspect of beschermingsvoorziening. Ze kunnen op een breed scala van

Afbeelding 1 Tegenwoordig werken veel apparaten, al dan met een eigen C-type norm ) samen, bijvoorbeeld binnen een geïntegreerd productiesysteem, Een geïntegreerd productiesysteem.

28

CST_Art01_0005.indd 28

apparaten betrekking hebben (bijvoorbeeld EN ISO 13855 voor het berekenen van minimale veiligheidsafstanden of EN ISO 14119 voor afschermingen met vergrendeling enz.).

• C-type Omvat alle veiligheidsvereisten voor een specifiek apparaat of type apparaat.

Als een norm van het C-type bestaat, heeft die prioriteit boven een norm van het A-type of B-type.

Toch verwijst een norm van het C-type vaak intern naar een relevante norm van het B of A-type. Er wordt dan geen nieuwe inhoud aan gegeven. Het gebruik van alleen één C-type norm biedt echter meestal niet conformiteit met de essentiële veiligheids- en gezondheidseisen van de Machinerichtlijn. Tegenwoordig werken er namelijk veel apparaten (die elk al dan niet een norm van het C-type hebben) samen. Bijvoorbeeld binnen een geïntegreerd productiesysteem, bestaande uit onder andere een gereedschapsmachine (EN ISO 16090-1), een robot (EN ISO10218-1 en -2) en een geautomatiseerd transportsysteem (EN 619). Het gebruik van meerdere normen om conformiteit te verkrijgen, is dan sowieso noodzakelijk. Daarnaast is er dan tevens de EN ISO 11161 ‘Veiligheid van machines Geïntegreerde productiesystemen Algemene eisen’ om rekening mee te houden. (afbeelding 1) Palletwikkelmachine Voor machines die doorgaans van beveiligingsinrichtingen als veiligheidslichtschermen en -scanners zijn voorzien, zijn in de C-type norm meestal speciconstructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:49

fieke eisen opgenomen ze bevatten veel nuttige informatie.. De EN 415-reeks heeft bijvoorbeeld C-type normen voor verpakkingsmachines, waaronder omsnoeringsmachines, vorm-, vul- en sluitmachines en wikkelmachines.

EN415-6 EN 415-6 heeft betrekking op palletwikkelmachines en bevat normatieve bijlagen over bijvoorbeeld de positionering van ESPE-oplossingen en geeft ook richting aan muting. De norm zegt daarnaast ook al iets over een mogelijke dynamische fotocel positionering voor het doorvoeren van materialen in plaats van muting. De norm werd in 2013 gepubliceerd, maar sindsdien zijn er nieuwe technologieën bijgekomen die ook voor deze toepassingen kunnen worden gebruikt. De normen worden volgens de stand van de techniek beschreven. Daarbij mag je stellen dat de normontwikkeling altijd trager verloopt dan de snelheid waarmee de technologie zich ontwikkelt.

EN ISO 13849-1 EN en EN IEC 62061 De EN 415-6 verwijst naar EN ISO 13849-1 en EN 62061 (nu EN IEC 62061). EN ISO 13849-1 en EN IEC 62061 omschrijven de veiligheidseisen en principes waarop het ontwerp en de integratie van de veiligheidsgerelateerde delen van het besturingssysteem SRP/CS zijn gebaseerd, inclusief het ontwerp van de software. Daarnaast zetten ze de eigenschappen voor het uitvoeren van veiligheidsfuncties uiteen. Beide kunnen worden gebruikt en sluiten elkaar uit. Hier gaat het alleen betrekking op EN ISO 13849-1. EN ISO 13849-1 geeft voorbeelden van een aantal typische veiligheidsfuncties en verwijst daarbij ook naar relevante normen. Voor ESPE-oplossingen en de muting daarvan verwijst de norm naar EN ISO 13855 en IEC/TS 62046.

EN ISO 13855 EN ISO 13855 gaat over de positionering van de afscherming rekening houdend met de naderingssnelheid van een menselijk lichaam. De algemene formule voor het berekenen van de minimumafstand luidt: S = (K × T) + C S minimumafstand van de ESPE tot het gevaar (mm) K naderingssnelheid van de persoon (mm/s) T stop-/vertragingstijd van het gehele systeem (totale stopprestatie van het systeem) (s) C een aanvullende waarde die verandert afhankelijk van de plaatsing en aard van de opstelling en/of de resolutie van de beschermingsvoorziening en de mogelijkheid om daaroverheen te reiken (mm) SICK kan bij dit onderwerp hulp en ‘guidance’ bieden en beschikt over veel documenten waar klanten c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0005.indd 29

gebruik van kunnen maken. We bieden ook veiligheidsdiensten aan, zoals stoptijdmetingen om de waarde van T te controleren. Zo’n meting is niet alleen aan te raden bij de installatie van uw machine – ter validatie van de berekende waarde – maar zeker ook omdat na verloop van tijd door slijtage deze waarde verslechtert. Door een regelmatige controle (ook voorgeschreven in de Arbowet) weet u wanneer u bijvoorbeeld uw ventielen of remmen moet vervangen.

IEC/TS 62046 IEC/TS 62046 is een technische specificatie. De huidige versie is echter EN IEC 62046 (TS is verwijderd), die uitkwam na de publicatie van de huidige EN ISO 13849-1. Het is altijd aan te bevelen de laatste versie van een norm te gebruiken. EN IEC 62046 heeft vooral betrekking op toepassing van beveiligingsinrichtingen om de aanwezigheid van personen te detecteren en bevat aanbevelingen voor onder andere muting.

Voor ESPE-oplossingen met muting op een palletwikkelmachine kun je dus de volgende normen gebruiken: • EN 415-6 • EN ISO 13849-1/EN IEC 62061 • EN IEC 62046 • EN ISO 13855 Let op: deze lijst is niet uitputtend en andere normen kunnen ook relevant zijn, zoals EN 60204 voor elektrische veiligheid en EN ISO 14118 voor de preventie van onverwacht starten – om enkele te noemen. Inderdaad, het hanteren van normen voelt soms als het openen van de doos van Pandora!

Normen van het C-type bevatten normaal gesproken informatie over muting en verwijzen naar de andere normen. Als er echter geen C-type normen voorhanden zijn, moet de A-type norm EN ISO 12100 voor risicobeoordeling en risicoreductie worden gebruikt in samenhang met alle relevante B-type normen.

Mutingnormen De C-type normen bieden tekst en uitleg voor specifieke mutingapplicaties, maar het kost veel tijd en moeite om alle relevante en misschien wel niet relevante C-type normen door te nemen. Daarom focussen we vooral op de B-type normen. Wat staat er in EN ISO 13849-1 en EN IEC 62046?

EN ISO 13849-1 EN ISO 13849-1 definieert muting als een “tijdelijke automatische onderbreking van een of meer veiligheidsfuncties door de SRP/CS.” De volgende woorden zijn hierbij belangrijk: • Tijdelijk – Hoelang wordt de veiligheidsfunctie onderbroken? > 29

16-11-2022 13:49

heidsomstandigheden waarborgen. En als de muting wordt opgeheven, moeten alle onderbroken veiligheidsfuncties van de SRP/CS – in dit geval de veiligheidsgerelateerde stopfunctie van het veiligheidslichtscherm – worden hervat.

Het is een algemene misvatting dat alle mutingsystemen een mutinglamp moeten hebben. Hoewel sommige C-type normen het gebruik van een lamp voorschrijven, vermeldt EN ISO 13849-1 alleen dat ‘bij sommige toepassingen een mutingindicatiesignaal noodzakelijk is’. Bovendien vermeldt EN IEC 62046 dat wanneer er een indicator is die aangeeft dat de mutingfunctie is geactiveerd, het belangrijk is om je af te vragen of de aanwezigheid van zo’n mutingindicator juist leidt tot ontoelaatbare pogingen om de gevarenzone binnen te gaan. In dat geval zou zonder indicator dus beter zijn.

Afbeelding 2 Als een volle pallet het lichtscherm nadert, moet het besturingssysteem dit detecteren en de functie van het veiligheidslichtscherm onderbreken.

• Automatisch – Hoe beslist het veiligheidsbesturingssysteem wanneer de veiligheidsfuncties moeten worden onderbroken?

Veiligheidsfunctie – Welke veiligheidsfuncties • worden onderbroken en hoe?

Laten we het voorbeeld nemen van een veiligheidsgerelateerde stopfunctie die wordt geïnitieerd door een veiligheidslichtscherm dat de ingang van een palletiseerder beveiligt. Als het materiaal – een volle pallet – het lichtscherm nadert, moet het besturingssysteem dit detecteren en de functie van het veiligheidslichtscherm onderbreken om het materiaal door te laten (afbeelding 2).

Dit kan worden gedaan met behulp van sensoren.

Het systeem moet onderscheid kunnen maken tussen het materiaal en een persoon. Tijdens de muting moeten andere voorzieningen de veilig-

Afbeelding 3 De relatie tussen EN IEC 62046 en andere normen.

EN IEC 62046 EN IEC 62046 bevat informatieve bijlagen met adviezen over de toepassing van beveiligingsinrichtingen om de aanwezigheid van personen te detecteren en biedt enkele voorbeelden ter illustratie. De voorbeelden zijn echter niet de enige oplossingen voor een toepassing en zijn niet bedoeld om innovatie of de voortschrijding van de technologie te beperken. In de volgende figuur wordt de relatie tussen deze norm en andere normen weergegeven (afbeelding 3).

In clausule 5.7 van EN IEC 62046 komt muting gedetailleerd aan bod. Dezelfde onderwerpen komen ter sprake als in EN ISO 13849-1 maar in veel meer detail. De norm vermeldt meerdere eisen die van toepassing zijn als de mutingfunctie wordt aangesproken. Bijvoorbeeld: • Muting moet door twee of meer onafhankelijke mutingsignalen worden gestart.

• De mutingfunctie moet worden beëindigd als een van de mutingsignalen die de functie in stand houden, uitvalt.

• Bij de mutingsignalen moet timingen/of volgordecontrole worden gebruikt om de juiste werking te waarborgen.

• Er moet bescherming worden ingebouwd tegen onbedoeld starten van muting of tegen ononderbroken uitschakelen vanwege mechanische schade aan, en/of een onjuiste afstelling, van mutingsensoren.

• Er moeten maatregelen worden getroffen die het omzeilen van beschermende apparatuur voorkomen.

• Er moet bescherming zijn tegen te voorzien verkeerd gebruik, inclusief manipulatie.

Er worden ook aanbevelingen gedaan voor, en veel voorbeelden gegeven van, maatregelen die kunnen worden genomen om materiaal door te laten en om het omzeilen van de muting door personen te voorkomen.

30

CST_Art01_0005.indd 30

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:49

Afbeelding

Aantal stralen

A

2

B

Configuratie

Opstelling

Controle

Richting (naar gevaar)

T-configuratie

Kruis

Timing

Ingang/Uitgang

2

L-configuratie

Parallel

Timing

Alleen uitgang

C

4

T-configuratie

Parallel

Timing

Ingang/Uitgang

C

4

T-configuratie

Parallel

Volgorde

Ingang/Uitgang

Doorlaten van materiaal In bijlage D van EN IEC 62046 staan enkele voorbeelden rondom de configuratie van foto-elektrische mutingsensoren, bedoeld voor het doorlaten van materiaal. De voorbeelden zijn echter niet uitputtend. Er zijn nog veel meer andere configuraties mogelijk en ze hebben evenmin betrekking op de meest voorkomende (afbeelding 4).

De belangrijkste eis voor een mutingopstelling is dat deze zodanig is uitgevoerd dat een persoon niet door de opening naar de gevaarlijke zone kan gaan, terwijl het systeem in de mutingstand staat. Dit is bijvoorbeeld het geval als een lege pallet in de opening wordt gedetecteerd door de mutingsensoren of wanneer een persoon naast of achter het materiaal loopt. In de bijlage van de norm worden hiervoor adviezen gegeven (aanvullende maatregelen, klapdeuren enzovoort.) en methoden genoemd die manipulatie moeten voorkomen.

De mutingconfiguratie mag evenmin extra gevaar opleveren (bijvoorbeeld beknelling) tussen het materiaal en vaste structuren. Er wordt ook advies gegeven over het maximum en minimum wat betreft: • de afstand tussen het materiaal en vaste delen van de afscherming; • de afstand tussen mutingsensoren; • de hoogte van de mutingsensoren vanaf het oppervlak van de transportvoorziening (transportbaan, rollenband, enzovoort.).

De huidige versie van EN IEC 62046 werd in 2018 gepubliceerd en verving toen IEC/TS 62046 uit 2008. De voorbeelden in deze norm zijn echter nog steeds beperkt: sinds de norm werd opgesteld worden continu nieuwe technologieën en mutingoplossingen ontwikkeld.

SICK staat al voor toepassingen van veiligheidslichtschermen sinds de technologie in 1951 werd uitgevonden. Toen presenteerde dr. Erwin Sick het eerste houten model van zijn lichtscherm op een Duitse innovatievakbeurs in München. Hier geven we aanvullende voorbeelden van muting en bespreken we enkele nieuwe methoden waarbij wordt gebruikgemaakt van slimme algoritmes en waarbij ESPE’s juist niet worden uitgeschakeld.

Alternatieven voor klassieke mutng Het Safe Entry Exit-systeem van SICK is een gecertificeerd alternatief voor klassieke muting. Dit systeem neemt een enkel signaal van de procescontrolc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0005.indd 31

Tabel 1 Verschillende mutingconfiguraties volgens EN IEC 62046.

Afbeelding 4 Verschillende mutingconfiguraties volgens EN IEC 62046.

Afbeelding 5 Het Safe Entry Exit-systeem

ler als eerste signaal en dat van het lichtscherm zelf als tweede mutingsignaal. In combinatie met tijden volgordecontroles kan het systeem op betrouwbare wijze onderscheid maken tussen persoon en materiaal. Net zoals bij de Safe Portal kan dit het gebruik van extra mutingsensoren overbodig maken en de benodigde oppervlakte voor het mutingsysteem verkleinen (afbeelding 5).

Veiligheidslaserscanner – veldschakeling Net zoals veiligheidslichtschermen zijn veiligheidslaserscanners ESPE-oplossingen die kunnen > 31

16-11-2022 13:49

ETHERLINE® GUARD YOUR EVOLUTION OF PREDICTIVE MAINTENANCE SOLUTIONS

Met de nieuwe ETHERLINE® GUARD is voorspellend onderhoud van datakabels een feit.

Het apparaat bewaakt de capaciteit van de kabel en geeft de actuele status weer. Verkrijgbaar als WiFivariant of LAN-variant met een compacte bouwvorm en configuratie voor cloud communicatie met MQTT. Door een eenvoudige inbedrijfstelling is installatie in een handomdraai klaar. www.lappbenelux.com

Gaaswandsysteem FLEX

First in safety. Het eenvoudigste gaaswandsysteem.

www.bruehl-safety.com

Flexibel, efficient, gebruiksvriendelijk

Eenvoudig door modulariteit

CST Advertenties.indd 32

Op voorraad en leverbaar in 8 dagen

Alle standaard RAl Kleuren mogelijk

Onderdelen snel beschikbaar

Kwaliteits verhouding

16-11-2022 13:05

Afbeelding 6 Veiligheidslaserscanners kunnen ook verticaal worden gebruikt.

Daarbij kan de vorm van het veld dynamisch zodanig worden aangepast dat het tijdens de muting de contouren van het materiaal volgt

worden ingezet om een persoon te detecteren. Normaal wordt een scanner in een horizontaal vlak gebruikt, bijvoorbeeld om te voorkomen dat een herstart in een robotcel plaatsvindt of om een beschermende stop op een AGV te bewerkstelligen.

Ze kunnen echter ook verticaal worden gebruikt, zoals een veiligheidslichtscherm. Daarbij kunnen de velden dynamisch worden veranderd met behulp van bepaalde inputs. Bij een veiligheidslichtscherm kan de veiligheid worden vergroot door slechts een bepaald aantal stralen uit te schakelen.

Bij een veiligheidslaserscanner kan de vorm van het veld zodanig worden aangepast dat het tijdens de muting de contouren van het materiaal volgt (afbeelding 6).

Het gebruik van extra afschermingsvoorzieningen of sensoren om te detecteren of een persoon – bij een gemutete ESPE-oplossing – toegang tot een machine probeert te krijgen, wordt met de verticale veiligheidslaserscanners overbodig.

Wie bovendien een veilige interface met een scanner heeft (bijvoorbeeld EtherCAT FSoE, CIP Safety, Profisafe, SICK – EFI Pro), kan tegelijkertijd meerdere velden bewaken. Dit wordt ‘simultane veldevaluatie’ genoemd en maakt het ontwerpen van complexe toepassingen mogelijk. Safe Portal van SICK gebruikt deze functies om materiaal op een veilige manier te detecteren met behulp van afzonderlijke ‘contourvelden’. Deze velden schakelen dynamische velden, zodat materiaal kan worden doorgelaten, terwijl de rest van de opening wordt beveiligd. Zo is het gebruik van mutingsensoren overbodig. Daarnaast biedt het meer flexibiliteit en is er minder ruimte nodig (afbeelding 7 ).

Onderscheid tussen personen en materiaal Beveiligingsoplossingen zijn door de jaren heen bijzonder veelzijdig geworden. Dankzij krachtige microchips kunnen complexe algoritmes op hoge snelheden worden toegepast. Afzonderlijke stralen kunnen worden geëvalueerd, zodat in continu actieve veiligheidssensoren patronen kunnen worden herkend. Een apparaat kan dus veilig een onderscheid maken tussen personen en het materiaal dat door mag naar een gevaarlijke zone. Bij een dergelijk systeem is op geen enkel punt in het proces sprake van muting. Er wordt ononderbroken bescherming geboden. Het Fusion-veiligheidslichtc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0005.indd 33

Afbeelding 7 De Safe Portal-oplossing kan materiaal op een veilige manier detecteren met behulp van afzonderlijke ‘contourvelden’.

Afbeelding 8 Het Fusion-veiligheidslichtscherm wordt in de automotive gebruikt voor het detecteren van skids, maar kan ook worden gebruikt voor het detecteren van klossen van pallets.

scherm van SICK kan horizontaal worden gebruikt.

De gebruiker kan verschillende patronen programmeren en parameters specificeren zoals: • toegestaan aantal objecten; • objectbreedtes; • afstand tussen objecten; • richting; • volgorde en meer.

Dit betekent dat alleen bepaalde silhouetten het veld van het veiligheidslichtscherm mogen passeren. Zo wordt bijvoorbeeld in de automotive-industrie een onderscheid gemaakt tussen een persoon en een skid voor auto’s. Dit systeem is echter ook toepasbaar voor het detecteren van klossen van pallets (afbeelding 8). De flexibiliteit is dusdanig dat verschillende pallets door elkaar – zonder opnieuw inleren – kunnen worden verwerkt.

SMART Box-detectie Een ander voorbeeld van patroonherkenning betreft de SMART Box-detectiefunctie op de deTec4-serie veiligheidslichtschermen van SICK. Het algoritme voor deze functie evalueert de stralen om silhouetten met haakse randen te herkennen. Zo worden rechthoekige dozen of zelfs ronde verfblikken veilig gedetecteerd. Dit is vooral handig bij toepas- > 33

16-11-2022 13:51

P

W

s B

Pilz Services: Veiligheid voor mens en machine Wist u dat Pilz u kan helpen compliant te zijn aan wet- en regelgeving voor machineveiligheid? Niet alleen met onze betrouwbare componenten en systemen maken wij uw machines veilig, ook met onze diensten brengen wij potentiële veiligheidsrisico’s voor mens en machine in kaart zodat ze vroegtijdig herkend en geëlimineerd kunnen worden.

Wat wij voor u doen: Risicobeoordeling van machines | Veiligheidsconcept voor machines | Veiligheidsontwerp | Systeemintegratie voor machines en installaties | Veiligheidsvalidering bij de machineveiligheid | CE-begeleiding Lees hier meer over onze diensten voor machineveiligheid!

Pilz.indd 1

31-10-2022 12:02

BKL is een kwalitatief hoogwaardige onderneming dat specialistische machines (o.a. hijs- en hefgereedschappen en testequipment) ontwikkelt voor gerenommeerde OEM-ers in diverse sectoren. Dankzij de combinatie van uitstekende productiefaciliteiten en de ervaring en creativiteit van zestig professionals bouwen we deze specialistische machines zelf.

Onze kennis excelleert in:

› Engineering › Inspection › Production › Services

G re tr p d h a w s

Experts in Safety

Up to the challenge

BKL inspecteert en keurt “tooling’. Daarnaast ontwikkelt en levert het bedrijf uitgekiende hijs- en hefwerktuigen (IIA verklaring, CE) en assembleert deze op locatie in Nuenen.

Collse Heide 1 | 5674 VM Nuenen The Netherlands | T: +31 (0)40 2951444 info@bkl.nl | www.bkl.nl

D h

Member of Anvil Industries

V

BKL-proef185x123mm.indd 1

CST Advertenties.indd 34

14-11-22 14:14

16-11-2022 13:06

singen waar voorheen tunnelafscherming werd gebruikt om de afstand tot een gevaar te vergroten.

Deze oplossing werkt zonder mutingsensoren. Afhankelijk van de stoptijd van het apparaat kan de veiligheidsafstand aanmerkelijk worden verkleind.

Daarnaast blijven stralen die niet worden onderbroken, actief (afbeelding 9).

Afbeelding 9 Het algoritme achter SMART Box-detectie evalueert de stralen om silhouetten met haakse randen te herkennen.

Implementatie De implementatie van een oplossing verdient eveneens aandacht. Het is bijvoorbeeld mogelijk om voorgeconfigureerde, bekabelde, uitgelijnde en gecertificeerde oplossingen aan te schaffen, zoals beschreven in EN IEC 62046. De aanschaf van een volledig systeem in plaats van afzonderlijke componenten, beugels en kabels maakt het ontwerp, de configuratie en de installatie een stuk eenvoudiger.

Ook de verificatie van de systeemprestaties (PL/ SIL) wordt er eenvoudiger door.

Als muting in een veiligheidsbesturing wordt geïmImplementatie

Kosten

plementeerd, zijn er gecertificeerde functieblokken beschikbaar die de gebruiker meer flexibiliteit bieden met een volledig logisch arsenaal. Er zijn ook afzonderlijke oplossingen en apparaten voorhanden waarin de muting-/veiligheidsalgoritmen zijn geïntegreerd.

Het is belangrijk om inzicht te hebben in de vooren nadelen van de wijze waarop een mutingsysteem wordt geïmplementeerd. Dit is namelijk van invloed op onder andere de kosten, beschikbaarheid, robuustheid, specificaties en het benodigd oppervlak. In de bovenstaande tabel worden de meest gangbare implementaties op een aantal aspecten met elkaar vergeleken (tabel 2). In de praktijk kunnen bepaalde systemen natuurlijk van deze tabel afwijken. De tabel is echter gebaseerd op onze jarenlange ervaring en kan dus als goede maatstaf worden gebruikt.

WWW.SICK.NL

Flexibiliteit

Oppervlak

Vereiste inspanning

Aantal onderdelen

bij installeren Geïntegreerde muting

middelhoog

middelhoog

middelhoog

middelhoog

middelhoog

middelhoog-hoog

hoger

laag

middelhoog

laag

hoog

hoog

middelhoog

hoog

hoog

Afzonderlijke mutingmodule (paneel)

middelhoog

hoog

middelhoog

middelhoog

middelhoog

Afzonderlijke mutingmodule (veld)

middelhoog

hoog

middelhoog

laag

middelhoog

laag

laag

hoog

laag

laag

Geïntegreerde algoritmen Gecertificeerde functieblokken

Volledig mutingsysteem

Tabel 2 Implementatie van oplossingen voor veilig doorlaten van materiaal

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0005.indd 35

35

16-11-2022 13:51

SAFETY EVENT 2022

Safety en security tegelijk mogelijk?

De Engelse begrippen ‘safety’ en ‘security’ worden in het Nederlands vaak vertaald met hetzelfde woord: veiligheid. Maar technisch is het natuurlijk iets anders. Soms hoor ik het verschil uitgelegd worden als ‘safety is het beschermen van de mens tegen de machine’ en ‘security is het beschermen van de machine tegen de mens’. Cybersecurity betreft dan het beschermen van systemen en hun netwerken tegen hackers. Dat is steeds lastiger, want waar zit geen software in tegenwoordig, en wie gebruikt er geen (industrieel) netwerk of internet?

R O B H U LSE B O S

Een PLC of safety-PLC is niet per definitie onhackbaar – het apparaat bevat immers software, en communiceert met allerlei soorten netwerken en protocollen. Daarnaast kunnen, ondanks alle inspanningen van de leverancier, gebruikers ook fouten maken bij de configuratie en installatie. Is de safety dan nog wel te garanderen? Jazeker, maar er moet wel iets voor gebeuren.

Gelijkenissen en verschillen Oppervlakkig gezien lijken beide werelden wel op elkaar. Beiden kijken naar risicoreductie, de een werkt met SIL1 t/m SIL4 (Safety Integrity Level) en de ander met SL1 t/m SL4 (Security Level). Maar waar SIL-niveaus goed gedefinieerd zijn, zijn SL’s dat niet. Uiteraard, hoe hoger het SL, des te beter men beschermd is tegen hackers. .Maar hoeveel beter dan? De 62443 norm geeft slechts een vrij vage beschrijving van hoe men een SL moet kiezen. Hoe meetbaar sterk de security dan is, is niet te kwantificeren. Er is ook geen enkele relatie tussen SIL en SL; een systeem kan tegelijk SIL3 én SL1 hebben (of elke andere combinatie). Nog een verschil is dat cybersecurity kijkt naar het totale systeem, dus niet enkel op besturingsniveau. Tenslotte is cybersecurity een bewegend doel – een systeem dat vandaag 100% beschermd is, is dat morgen al niet meer.

Incidenten Maar is het wel nodig om PLC’s te beschermen tegen hackers? PLC’s zijn hackbaar, dat is regelmatig 36

CST_Art01_0004.indd 36

in het nieuws. Maar de afgelopen jaren ging alle aandacht voornamelijk uit naar ransomware, het verdienmodel van grote groepen hackers. Zulke ransomware-aanvallen spelen zich meestal af in makkelijk te hacken Windows-omgevingen, en dat staat ver weg van de lager in de automatiseringsdriehoek werkende veiligheidssystemen. Maar is geen garantie dat het altijd zo zal blijven; er is reeds een precedent uit de petrochemische industrie.

De Triconex-hack Een groot incident had plaats in in 2017, op een olieraffinaderij in Saoedi-Arabië, met een drievoudig redundant beveiligd (Schneider Electric) Triconex ‘Safety Instrumented System’. Een SIS is in de chemische industrie de gangbare term voor een besturing die een plant veilig kan uitschakelen. Dat is in een chemisch proces soms een vrij langdurige en complexe activiteit omdat chemische reacties niet met één druk op de knop stoppen. In dit geval schakelde de raffinaderij uit omdat de Triconex een fout in zichzelf detecteerde. Dit kwam door de aanwezigheid van malware, en een programmeerfout daar in. Tja, het is ook maar software.

In eerste instantie bagatelliseerde Schneider de gebeurtenis, want ‘de SIS heeft gedaan wat hij moest doen – de raffinaderij veilig houden’. Later kwam er toch meer openheid over de gebeurtenissen. De malware kon actief worden dankzij een gebruikersfout, want de Triconex stond open voor mogelijke download van software. Normaliter moet dit niet constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:48

kunnen in een operationele besturing, maar de SIS stond in ‘Program’-mode. Had deze in ‘Run'-mode gestaan, dan waren wijzigingen onmogelijk geweest. Ook waren alarmen van de antivirus genegeerd, en ongebruikelijke verkeerspatronen op het netwerk niet opgemerkt.

Dit incident geeft maar aan dat cybersecurity in een veiligheidssysteem niet absoluut is – fouten van de gebruiker(s) kunnen zelf het duurste beveiligingssysteem waardeloos maken.

Safety PLC’s Elke leverancier van industriële besturingen loopt tegen (door hackers exploiteerbare) zwakheden in hun producten aan. Als gebruiker wil je dat natuurlijk graag weten, tenslotte ben je daardoor kwetsbaar. Maar sommige leveranciers publiceren daarover niets. Het kan natuurlijk zijn dat er niets aan de hand is; dat is ongeloofwaardig – gemiddeld gezien moet elke leverancier af-en-toe tegen een cybersecurity-kwetsbaarheid aanlopen. Radiostilte daarover laat gebruikers ook in het ongewisse – ben ik nu kwetsbaar of niet?

Maar er zijn ook leveranciers die publiceren over kwetsbaarheden in hun producten. Een teken van sterkte vind ik dat, het geeft aan dat deze leverancier zijn cybersecurityproces intern op orde heeft.

Vanwege ruimtegebrek kan ik niet alle issues in PLC’s bespreken, als voorbeeld nemen we er één van

van Mitsubishi [1] en één van Pilz [2].

In augustus 2021 kwam naar buiten dat Mitsubishi veiligheids-PLC’s (RxxSFCPU serie) een viertal kwetsbaarheden in het MELSOFT-protocol bevatten. Dit is genoeg om de PLC over te nemen [3], maar omdat de ontdekkers verder geen details publiceerden was er geen direct gevaar. Overigens vond Mitsubishi het allemaal niet zo belangrijk, want dik een jaar na publicatie is er nog steeds geen nieuwe firmware.

Pilz producten waren getroffen door problemen met de TCP/IP implementatie van een externe leverancier. Hierdoor is het mogelijk om een herstart van een apparaat te forceren. Opvallend is dat het bij sommige producten voor een klant niet mogelijk is om nieuwe (verbeterde) firmware te installeren. Vanuit cybersecurityoogpunt is dat een goede beveiligingsmaatregel, nu kan een hacker het ook niet.

Bij beide leveranciers zijn de kwetsbaarheden in de netwerkprotocol implementaties. Vanuit mijn dagelijkse werk (OT cybersecurity) zie ik dit vaak voorkomen. Door netwerktoegang tot de safety-PLC af te schermen, is al een mogelijke barrière voor hackers opgeworpen.

Wat kan de leverancier doen?

Het maken van een product dat zo cyberveilig als mogelijk is, begint uiteraard bij de leverancier. Tij- >

Cybersecurity in een veiligheidssysteem is niet absoluut – fouten van de gebruiker(s) kunnen zelf het duurste beveiligingssysteem waardeloos maken. (Foto: Andrew Martin)

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0004.indd 37

37

16-11-2022 13:48

dens het gehele productontwikkelproces (architectuur, ontwerp, programmeren, testen) moet naar cybersecurity gekeken worden. Dit heet een ‘Secure Development Life Cycle’ (SDLC). Maar ook als een product eenmaal op de markt is, houdt het niet op: er kunnen nieuwe zwaktes (in software/hardware) ontdekt worden, hiervoor moet een oplossing bedacht worden, moeten klanten geïnformeerd worden, en die moeten een ‘patch’ kunnen krijgen. Dit moet ook weer op een cyberveilige manier kunnen – hackers mogen malware niet als legitiem doen voorkomen.

Een bedrijf moet er dus wel iets extra’s voor doen.

Als (potentiele) klant zou u hier een leverancier best op kunnen aanspreken – in hoeverre nemen jullie product-cybersecurity serieus? Hoe is dit aan te tonen? Dit laatste is mogelijk; vanuit de norm IEC 62443-4-2 kan een bedrijf zich hierop laten certificeren.

Een interessant voorbeeld zag ik recent bij Phoenix Contact, met hun ‘PLCnext’. TüV heeft Phoenix’ SDLC gecertificeerd volgens de IEC 62443-4-2 [4]. Ook is in Nederland door Ordina nog een aparte ‘penetratietest’ op de PLC-Next uitgevoerd, waarbij gepoogd is om op allerlei manieren in de PLC in te breken; dat is niet gelukt.

Wat kan de PLC-programmeur doen?

Ook een PLC-programmeur kan een bijdrage leveren bij het cyberveilig(er) maken van de applicatiesoftware. In veel organisaties wordt hier geen aandacht aan besteed, want ‘dat is een taak van de IT’. Maar die heeft vaak geen aandacht voor (noch kennis van) PLC-gestuurde systemen. Door bepaalde maatregelen te nemen in de PLC-programmatuur kan deze beter bestand zijn tegen typische aanvalspatronen die een hacker uitprobeert op het applicatieprogramma.

Een voorbeeld: het controleren op nieuwe setpoints die vanaf een SCADA-systeem gegeven worden.

Hier zit dan meestal een controle op, is de waarde geldig? Zo niet, dan krijgt de operator een foutmelding en de PLC ziet niets. Goede waardes mogen 38

CST_Art01_0004.indd 38

wél naar de PLC, de programmeur weet “Deze waarde is al gevalideerd”, en accepteert die dus zonder verdere controle. Maar een hacker kan vanaf een heel ander apparaat wél een ongeldige setpoint sturen. Die PLC weet niet beter, en accepteert die dan ook meteen. Een cyberbewuste PLC programmeur voert dus in de PLC zélf een controle uit op binnenkomende data.

Deze maatregel, en nog veel meer, staan beschreven in de “Top-20 PLC Secure Coding Guidelines” (website: plc-security.com). Geen cyber hocus pocus, maar eenvoudige maatregelen die al veel kunnen helpen bij het cyberveiliger maken van een PLC applicatie.

Wat kan een leverancier doen? PLCnext Control van Phoenix Conact is door TÜV Süd gecertificeerd en is naar zeggen de eerste PLC met een IEC 62443-4-2 SL2-gecertificeerde functieomvang.

Wat kan je als gebruiker doen De IEC-62443 norm is een goed handvat voor de te nemen maatregelen. Afhankelijk van het gewenste beschermingsniveau (SL1 t/m 4) moet een selectie van 50 beschreven maatregelen worden geïmplementeerd. Dat is nog een behoorlijke klus. Maar u kunt vandaag al beginnen met een paar inkoppers zoals ik die wel eens tegenkom in veel productieomgevingen: Weet iedereen alle wachtwoorden, en zijn die al jaren hetzelfde? Komen service-engineers van toeleveranciers langs met een eigen laptop en mogen die zomaar op uw netwerk actief zijn? Mogen leveranciers van buitenaf (via internet) op elk moment inloggen? Wordt gewerkt met USB-sticks voor bestandsoverdracht? Is fysieke toegang tot de apparatuur mogelijk? Is het rechtstreeks mogelijk om nieuwe PLC-applicaties te installeren? Tenslotte: stel de PLC in om programmawijzigingen te blokkeren [5].

Conclusie Een 100% cyberveilige industriële besturing bestaat niet, dus ook safety-PLC’s niet. Dat wil niet zeggen dat het zinloos is om aandacht te besteden aan cybersecurity. Iedereen moet een steentje bijdragen: leveranciers, programmeurs en de (eind)gebruiker zelf. Ga ook in gesprek met uw leveranciers over hoe zij hún producten zo cyberveilig als mogelijk opleveren. Tenslotte zit ú met de gebakken peren als het fout gaat.

Referenties [1]

[2] [3] [4]

[5]

www.mitsubishielectric.com/en/psirt/vulnerability/ pdf/2021-011_en.pdf cert.vde.com/de/advisories/VDE-2021-009 thehackernews.com/2021/08/ unpatched-security-flaws-expose.html www.phoenixcontact.com/en-pc/events-and-news/news/ phoenix-contact-awarded-iec-62443-certificate-for-pl-cnextcontrol-by-tuev-sued www.linkedin.com/pulse/ safety-instrument-system-sis-cyber-security-best-johnkingsley?trk=articles_directory

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:48

Product 4 39

JAARGANG 30, 2022

39 → G100

40–41 → ÉÉNPITTER

42 → SIGNAAL

WELKOM G100! → De vertrouwde Erkenningen Goed Industrieel Ontwerp heten vanaf nu G100. Georganiseerd door Designlink en mede mogelijk gemaakt door haar partners Dutch Design Week, Mikrocentrum, BNO en CLICKNL. TEKST Walter Wijnhoven BEELD G100

DESIGNLINK PRESENTEERT DE G100

Gerbrand Bas, directeur Designlink: ‘Vanaf dit jaar interpreteren we ‘goed’ strikter als relevant en verantwoord. Dat illustreren we niet alleen aan de hand van de eindresultaten — de producten — maar ook met de verhalen erachter. Producten die niet alleen goed functioneren, goed te gebruiken zijn, er hartstikke goed uitzien, origineel en innovatief zijn. En een antwoord geven op de vraag achter de vraag. Maar vooral ook waar industrieel ontwerpers hebben bijgedragen aan de oplossing van echte problemen.’

HARTMONITOR AFI De vuurdoop van de G100 vond plaats op de Dutch Design Week 2022. Uit de tentoongestelde producten werd hartmonitor Afi gekozen als publiekslieveling. ‘The missing link

Vaktijdschrift voor productontwikkelaars over product en service design. www.productmagazine.nl

CST Advertenties.indd 39

EEN UITGAVE VAN MYbusinessmedia www.mybusinessmedia.nl UITGEVER Arjan Stoeten

for the next generation hospital at home’ volgens Leonard Moonen. Sensoren op dit apparaatje, dat hij ontwikkelde als afstudeerproject aan de Faculteit Industrieel Ontwerpen / TU Delft, verzamelen de gegevens van vitale parameters en geven deze direct door aan de behandelaars. Het apparaat wordt op het borstbeen geplakt met een sticker. Afi kan het hartritme van een persoon tot 30 dagen in de gaten houden. Algoritmen zorgen ervoor dat Afi klinische stoornissen automatisch thuis kan detecteren, waardoor zorgverleners worden ontlast. De eerste klinische toepassing van Afi is het monitoren van hartritmestoornissen, zoals atriale fibrillatie.

Aan meer toepassingen wordt gewerkt. → www.g100.nl → www.praxasense.com

HOOFD- & EINDREDACTIE Walter Wijnhoven, 06 -14753643 redactie.product@mybusinessmedia.nl

ONTWERP & OPMAAK DRAWSWORDS, Amsterdam www.drawswords.studio

16-11-2022 13:13

40

DE ÉÉNPITTER

DE ÉÉNPITTER: DIRRY DE BRUIN → Nederland telt vele ontwerpbureaus, maar er zijn ook ontwerpers die ‘voor zichzelf’ werken. Zoals Dirry de Bruin.

Walter Wijnhoven Dirry de Bruin

HET AMBACHT IN IEDER WERK Familie van walstroomkasten voor de Drechtsteden (foto: Jeroen Musch)

Kookwagentafel (foto: Ellen Mandemaker)

TEKST BEELD

Welke opleiding(en) heb je gedaan?

AIVE (Design Academie Eindhoven), Cum Laude afgestudeerd, een startstipendium gekregen en met veel ambities als ontwerper voor buitenruimte en interieur aan het werk gegaan.

Wanneer ben je voor jezelf begonnen?

DirryOntwerpt! bestaat vanaf juni 2012.

Waar is je werkplek?

Ik woon en werk op dezelfde plek. Kantoor, werkplaats en atelier aan huis, praktisch, alles dicht bij de hand.

Wat doe je precies?

Ik ontwerp meubels voor binnen en buiten. Meubels die door hun uiterlijk, aanwezigheid en plaats sturing geven, uitdagen, problemen oplossen, verhalen vertellen, kansen bieden, en vooral de ruimte om ons heen op een prettige manier verduidelijken en organiseren. Mijn handschrift (als een stijl of manier van werken) leent zich het best voor situaties waar enige poëzie in de vormgeving gepast is. Naast de openbare ruimte, het interieur van utiliteitsgebouwen, musea, is ook de uitvaartbranche een geliefd vakgebied.

Wat is het ontwerp waar je het meest trots op bent?

De ‘Familie van walstroomkasten’ voor de binnenvaart voor de Drechtsteden uit het begin van mijn solocarrière, de kookwagentafel voor het Friese landschap en het herinneringsmonument bij het strooiveld Leijsenakkers in Oosterhout. Een gevarieerd rijtje projecten, gebruikers en opdrachtgevers. Dat is wat ook precies mijn oeuvre dekt; zo breed mogelijk georiënteerd en samenwerkend met alle disciplines.

Wat is je laatste gerealiseerde ontwerp?

De brugleuning voor de nieuwe voet- fietsbrug in de wijk Fascinatio, Capelle aan den IJssel. Hier komen twee verhalen samen. De brug is bedoeld om basisschoolleerlingen veilig over te laten steken op weg naar school. De opvallende brugleuning in uitvergrote, stripachtige windveren verbeeldt de snelheid van de wind die hier een mooie metafoor is voor de energie waarmee de schoolkinderen hun route afleggen naar school.

Waar werk je op dit moment aan?

Momenteel werk ik aan een serie handgeblazen urnen, i.s.m. de Glasblazerij Leerdam. Glas intrigeert mij mateloos en

PRODUCT 4, 2022

CST Advertenties.indd 40

16-11-2022 13:13

ik a h re ‘la W J lu In p p b

K w g ik b o

41

DE ÉÉNPITTER

s

e an ijn n ee

Nieuwe voet-/fietsbrug Fascinatio Capelle aan den IJssel (foto: Jan Kok)

ik geniet van de transparantie en de lichtval. Het is nu nog vooral een mooie zoektocht om de ideeën voor de urn-objecten in handgeblazen glas te laten ontstaan. Het handgeblazen glas reageert namelijk heel anders in detail dan ik gewend ben, het ‘laten gebeuren’ is nu super spannend.

Wie is je favoriete designer?

Jean Prouve is voor mij dé pionier van zijn tijd, tijdloos en absoluut favoriet. Onder de tijdgenoten vind ik Hella Jongerius en Ineke Hans zeer de moeite waard. Ik zie beide dames als dé pioniers van nu in ons vak. Zij begeleiden opdrachtgevers en producerende partijen in duurzame richtingen. Daar heb ik veel bewondering voor, het is een zwaar en ingewikkeld pad.

Wat zou je weleens willen (her)ontwerpen?

Dat is op dit moment in de tijd een ingewikkelde vraag.

Kijkend naar onze dagelijkse wereld zou ik heel graag veel NIET willen laten ontwerpen en produceren. Er wordt zoveel onzinnigs geproduceerd waar we helemaal niets aan hebben. Dat zou ik graag als eerste willen stoppen. Er ligt een groot vraagstuk bij onze afvalstromen, daar moet sneller een beter antwoord op gevonden worden. Ik doe daarom op mijn manier een duit

in het zakje door mooie antieke meubelontwerpen uit het verre verleden te helpen restaureren en in schoonheid en functionaliteit te behouden. Het is iedere keer weer prachtig om te zien hoe de ontwerpers / meubelmakers van ‘mijn voorland’ erin geslaagd zijn meubels te maken, die in schoonheid en constructie na pakweg 300 jaar moeiteloos overleven. Dat zijn iedere keer weer interessante lessen in houtconstructie.

Waarom is jouw vak zo leuk?

Het samenwerken met verschillende disciplines, om zo dicht mogelijk bij het ultieme eindresultaat te komen en iedere dagte leren. Kan het niet linksom, dan misschien rechtsom… Het blijft boeiend om van processen de mogelijkheden te ontdekken en te proberen het ambacht in ieder werk naar voren te laten komen.

Wat je eventueel verder nog kwijt wilt…

De kracht voor de toekomst ligt heel lokaal, dichtbij huis bedenken, oplossen, verwerken en vooral beperkt produceren.

Waar ben je online te vinden?

Op www.dirry.nl en www.denkenaan.nl en aan Instagram en Facebook wordt gewerkt.

Herinneringsmonument Leijsenakkers Oosterhout

ebik

Dirry de Bruin (foto: Nancy van Hees)

e

rt e sn at n-

k n er g n e

n, n PRODUCT 4, 2022

CST Advertenties.indd 41

16-11-2022 13:13

42

SIGNAAL

Schoon tafelen

Game, set en match voor AI

FUTURISTISCH TENNISRACKET

Het team van All Design Lab presenteert met de Hìtëkw een moderne kijk op het klassieke tennisracket. De recente opkomst van AI-programma's als DALL.E en Midjourney bleek een interessant uitgangspunt bij het ontwerpproces. Bovenen onderkant zijn vrij standaard, maar wat ze in het midden verbindt doet denken aan een organische bos takken. Hoewel rackets steeds lichter en duurzamer zijn geworden is er volgens de ontwerpers genoeg potentieel voor een nog lichter en sterker racket dankzij nieuwe ontwerptechnieken, met name geavanceerde CAD-processen zoals generatieve ontwerptools. Het team gebruikte DALL.E als uitgangspunt maar ging over op 3D iteraties om de takachtige structuur te creëren d.m.v. metalen 3D printing.

LUCHTREINIGENDE TAFEL

Luchtreinigers zien er vaak wat saai uit, dus waarom maken we er geen functionele meubels van? Dat was de gedachte van LG en het moment waarop het bedrijf een uitstapje maakte naar de meubelsector. Met de functionele meubellijn Aero, onthuld tijdens IFA 2022 in Berlijn, vervaagt de grens tussen mooi meubilair en geavanceerde luchtreinigers.

De PuriCare Objet Collection Aero Furniture series (kortweg Aero) is uitgerust met LG's Ultrafine Filter, Dust Collector Filter en Deodorization Filter voor 360° schone lucht in de hele kamer.

De tafel is er in drie kleurvarianten en in langwerpige of ronde vorm. Inclusief ingebouwde sfeerverlichting en de mogelijkheid om je telefoon / earbuds op te laden via een geïntegreerde draadloze oplaadzone op het tafelblad.

PLATENSPELER TROTSEERT DE ZWAARTEKRACHT TETRIS-GEÏNSPIREERDE BOEKENKAST

Dit meubelstuk behoeft eigenlijk geen verdere uitleg.

De Tetris Bookcase wordt geleverd met meerdere modules die in de kast kunnen worden gestapeld. Geïnspireerd door het iconische puzzel-computerspel uit 1984 passen de modules perfect in de kast, in elke gewenste richting, of kunnen zelfs los worden gebruikt elders in je interieur. Je bouwt de kast letterlijk op alsof je een reusachtig spelletje Tetris speelt. De boekenkast is gemaakt van een aluminiumlegering, die sterk en toch licht is. Elke afzonderlijke module heeft een poedercoating, waardoor hij zijn levendige kleur krijgt en bestand is tegen schade en corrosie. De Tetris Bookcase, een ontwerp van Fujun Wang, is een winnaar van de A' Design Award 2022.

Stapel op je kast

De Vertical Turntable combineert het pure geluid van een platenspeler met een fraaie esthetiek passend bij de ware audiofiel. De inspiratie voor het ontwerp komt voort uit het typische uiterlijk van de LP. Ontwerper Eun Seok Go bedacht een vorm die draaitafel en LP samenvoegt. Een nadeel van analoge spelers is de slijtage door fysiek contact. De Vertical Turntable heeft een optische cartridge die schade minimaliseert. De aandrijfmethode is dezelfde als die van een DVD-speler — de lens detecteert de LP en verbindt deze met de ingebouwde spindel.

Het transparante scherm toont gespeelde en verstreken tijd, afspeel- en pauzestatus, artiestennaam en album-art. Onder het scherm bevinden zich de luidspreker, volumeknop en afspeel- / pauzeknoppen.

LP met A-, B- en Zijkant

PRODUCT 4, 2022

CST Advertenties.indd 42

16-11-2022 13:13

EXPERT MACHINEVEILIGHEID

PRAKTISCHE EN OPLOSSINGSGERICHTE INVULLING VAN MACHINEVEILIGHEID Promasafe ontzorgd u op gebied van machineafschermingen, veiligheidscomponenten en dienstverlening met betrekking tot machineveiligheid.

MACHINEAFSCHERMINGEN

VEILIGHEIDSCOMPONENTEN

SAFETY ENGINEERING

SAFETY CONSULTANCY

SAFETY TRAININGEN

de

r er.

www.promasafe.nl

030-2072870

TURN-KEY OPLOSSINGEN

info@promasafe.nl

e

e

www.bihl-wiedemann.com

.

ASi-5 Safety

The perfect complement to ASi Safety at Work

CST Advertenties.indd 43

16-11-2022 13:13

SAFETYWIJZER 2022

Waarborg voor veiligheid PILZ PAKT VERANTWOORDELIJKHEID De CE-markering geeft aan dat een installatie volledig in overeenstemming is met de eisen voor veiligheid en gezondheidsbescherming van de machinerichtlijn 2006/42/EG. Dit schept vertrouwen bij de eindafnemers en verzekert de toegang tot de Europese markt. Het gereglementeerde risicobeoordelings- en validatieproces is veeleisend, vergt veel tijd en vereist een hoog niveau van vakbekwaamheid. Daarom maakt ook spuitgietspecialist Waldorf Technik gebruik van het uitgebreide dienstenpakket van Pilz. Dit geeft de machinefabrikant de zekerheid dat aan de eisen van de machinerichtlijn wordt voldaan.

T E KST E N BE E L D : P I L Z

Fabrikanten zijn verplicht om voor hun machines de conformiteitsbeoordelingsprocedure uit te voeren. Door het aanbrengen van het CE-teken bevestigt de fabrikant dat de machines of installaties aan alle vereiste eisen voor gezondheidsbescherming en veiligheid van Machinerichtlijn 2006/42/EG voldoen.

44

CST_Art01_0006.indd 44

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:47

Bij een fabrikant van medisch-technische producten wordt de Site Acceptance Test (SAT) uitgevoerd voor de nieuwe spuitgietproductielijn: de sterk geautomatiseerde, modulair opgebouwde installatie produceert kunststof wegwerpproducten van het type dat wordt gebruikt bij laboratoriumanalyses.

Deze laatste testrun vóór het normale bedrijf wordt gebruikt voor de fijnafstelling en maakt deel uit van de eindinspectie. Uiterlijk nu moeten de vooraf gekwalificeerde installatiemodules als geheel bewijzen dat ze voldoen aan de in het bestek geformuleerde eisen. Voorzien van een CE-markering is de installatie dan productiegereed en veilig beschikbaar.

Medische producten die in het laboratorium of in de medische analyse worden gebruikt, stellen de hoogste eisen aan de vervaardiging. Kwaliteit en betrouwbaarheid zijn onontbeerlijk, omdat in de meestal volledig geautomatiseerde productieprocessen een nultolerantie voor fouten geldt.

Waldorf Technik GmbH, met hoofdkantoor in Engen im Hegau, is gespecialiseerd in de ontwikkeling en bouw van klantspecifieke automatiseringsoplossingen voor het verwijderen en verder verwerken

Waldorf Technik GmbH is gespecialiseerd in de ontwikkeling en bouw van klantspecifieke automatiseringsoplossingen voor het verwijderen en verder verwerken van spuitgietonderdelen.

van spuitgietonderdelen, met name voor de medische technologie en de healthcare-branche. Installaties van de bij de Hahn Group horende bedrijven vervaardigen producten zoals pipetpunten, petrischalen, reageerbuizen, bloedbuisjes en cuvettes.

Naast korte cyclustijden, absolute precisie en duurzaamheid is veiligheid een topprioriteit.

Maximale veiligheid vereist Productie-installaties van Waldorf Technik bestaan uit een groot aantal intelligent met elkaar verbonden productie-, montage-, handling- en test-units, alsmede aan- en afvoersystemen rond een spuitgietmachine. Een groot deel daarvan werkt in de cleanroom of de greyroom. In dit segment kan Waldorf Technik bogen op jarenlange en technologisch veelzijdige ervaring: "Onze expertise bestaat eruit onze klanten een modulaire, efficiënte en uiterst productieve automatiseringsoplossing te bieden die precies op hun behoeften is afgestemd - en die bovendien zo weinig mogelijk vloerruimte in beslag neemt, een hoog bedieningscomfort biedt en voor een > maximum aan veiligheid zorgt", benadrukt Si-

CE-MARKERINGSPROCEDURE HET DIENSTENPAKKET VAN PILZ OMVAT:

DE VOORDELEN

•

•

• • • • • • •

de overname van de verantwoordelijkheid als gevolmachtigde met ondertekening van de EG-conformiteitsverklaring het bepalen en toepassen van de relevante richtlijnen en normen de risicobeoordeling opstellen van een veiligheidsconcept en het desbetreffende veiligheidsdesign beoordelen van de conformiteit en aanbevelingen met betrekking tot de fundamentele eisen voor gezondheid en veiligheid vereiste controles, tests en metingen opstellen en archiveren van wettelijk vereiste documenten inclusief technische documentatie uitvoeren of begeleiden van de CE-markering

constructeur 04 - 2022

CST_Art01_0006.indd 45

• • • •

Maak gebruik van onze expertise betreffende de implementatie en toepassing van normen voor uw CE-markering.

Maak gebruik van onze expertise betreffende de implementatie en toepassing van normen voor uw CE-markering.

Bespaar tijd dankzij ons gestructureerde CE-markeringsproces.

U kunt een waterdichte CE-markering in overeenstemming met de regionale richtlijnen aantonen.

Verzeker u van een probleemloze toegang van uw machines tot de Europese markt met Pilz.

45

16-11-2022 13:47

Simon Hall, Waldorf Technik: "Pilz heeft voor ons het volledige conformiteitsbeoordelingsproces uitgevoerd.”

mon Hall, teamleider Projectbeheer bij Waldorf Technik.

Sinds 1-1-1995 zijn fabrikanten verplicht voor hun machines de conformiteitsbeoordelingsprocedure uit te voeren. Door de conformiteitsverklaring te ondertekenen en de CE-markering aan te brengen, bevestigen zij dat hun machines of installaties voldoen aan alle noodzakelijke eisen aan de veiligheid en gezondheidsbescherming van de machinerichtlijn 2006/42/EG. "Pilz heeft voor ons het volledige conformiteitsbeoordelingsproces uitgevoerd: beginnend met de risicobeoordeling, via het veiligheidsconcept en het veiligheidsontwerp, tot de safety checks en metingen die nodig zijn voor de validatie en de uiteindelijke afgifte van de EG-conformiteitsverklaring," legt Simon Hall uit.

Modulaire installaties met speciale vereisten Geneste en modulaire systemen stellen speciale eisen aan de veiligheid. Naast de kenmerkende gevaren die uitgaan van aangedreven assen, handlingen roboteenheden, brengen vooral de interfaces tussen de afzonderlijke installatiemodules vele uiteenlopende potentiële gevaren met zich mee. De fabrikant van de installatie moet het risico voor elk afzonderlijk geval beoordelen en maatregelen treffen om het risico te beperken. Altijd met dien verstande dat de gekozen oplossing de productiviteit niet mag verminderen maar ook geen aanleiding mag geven tot manipulatie.

Strikt genomen is Waldorf Technik een fabrikant van deelmachines die in theorie alleen inbouwverklaringen zou moeten afgeven. Worden echter losse, reeds CE-gecertificeerde machines, zoals in dit geval de spuitgietmachine, met andere modules samengevoegd tot een geheel van machines, dan moet de conformiteitsbeoordelingsprocedure inclusief CE-markering voor de complete installatie worden uitgevoerd. "Onze klanten vragen ons 46

CST_Art01_0006.indd 46

steeds vaker de conformiteitsprocedure respectievelijk de CE-markering uit te voeren", aldus Simon Hall. "Als je dit proces, dat niet alleen technische expertise maar ook een diepgaand begrip van de normen vereist, snel en juridisch zuiver wilt realiseren, is deskundige ondersteuning onontbeerlijk!"

Strikt genomen is Waldorf Technik een fabrikant van deelmachines die in theorie alleen inbouwverklaringen zou moeten afgeven, maar wordt door klanten steeds vaker gevraagd de conformiteitsprocedure respectievelijk de CE-markering uit te voeren.

Pilz als gevolmachtigde Waldorf Technik maakte in 2016 door een aanbeveling van een klant kennis met de CE-markeringsservice van Pilz. "Intussen hebben we al twintig projecten samen kunnen realiseren en we hebben nooit spijt gehad van onze beslissing," voegt Simon Hall eraan toe. Pilz heeft tientallen jaren ervaring op het gebied van machineveiligheid en beschikt dus ook over een hoog niveau van vakbekwaamheid om de noodzakelijke stappen van CE-markering en de interpretatie van de normen op betrouwbare wijze en met de nodige kwaliteit te kunnen uitvoeren. Daarbij neemt Pilz de verantwoordelijkheid op zich voor de conformiteitsbeoordelingsprocedure en bevestigt met zijn handtekening als gemachtigde op de conformiteitsverklaring dat aan de eisen van de machinerichtlijn is voldaan.

Het is in elk geval raadzaam om bij een EG-confor-

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:47

miteitsprocedure in een vroeg stadium deskundig advies in te winnen. De fundamentele beslissingen voor de bouw van een veilige en gebruiksvriendelijke machine worden in het kader van de risicobeoordeling al tijdens de constructiefase genomen. In een iteratief proces worden de risico's voortdurend onder de loep genomen. Voor elke potentieel gevaarlijke situatie moet worden beschreven hoe deze kan worden beperkt of zelfs geëlimineerd. Uit de risicobeoordeling vloeit uiteindelijk het veiligheidsconcept voort. Dit is waar de geharmoniseerde normen in het spel komen, die in de machinerichtlijn zijn opgenomen (geharmoniseerd). Dat geldt bijv. voor EN ISO 13857 (Veiligheidsafstanden ter voorkoming van het bereiken van gevaarlijke zones), EN ISO 14119 (Blokkeerinrichtingen die niet kunnen worden gemanipuleerd) of EN ISO 13849 (functionele veiligheid / Performance Level, kwaliteit van de veiligheidsfunctie), die wiskundig moeten worden bewezen.

Stap voor stap naar de CE-markering Naast de risicobeoordeling (en het veiligheidsconcept?) omvat het dienstenpakket ook de opstelling van verificatie- en valideringsdocumenten, inclusief de handleiding - met inbegrip van het bewijs dat voor alle veiligheidsfuncties de vereiste kwaliteit (Performance Level, PL) daadwerkelijk wordt bereikt. In dit proces worden de elektrische verbindingen tussen de veiligheidsfuncties (bijvoorbeeld van een deurvergrendeling) aan de hand van het elektrische schema gecontroleerd, en wordt de geschiktheid van de gebruikte componenten met betrekking tot hun uitvalwaarschijnlijkheid gecontroleerd.

Tot slot worden alle veiligheidstechnische maatregelen, zowel mechanisch als besturingstechnisch, in het kader van het valideringsproces op de voltooide installatie gecontroleerd en getest. De bijzondere uitdaging bij Waldorf Technik ligt regelmatig in het feit dat er extra machines van andere fabrikanten moeten worden opgenomen en hun interfaces moeten worden gecontroleerd. Wanneer de soms complexe installaties voor het eerst ter plaatse bij de klant worden geassembleerd en in bedrijf worden genomen, vinden daar ook de eindtests plaats.

"Met Pilz hebben we in elk geval de garantie dat onze klanten veilige en comfortabel te bedienen installaties krijgen. Tegelijkertijd kunnen we erop vertrouwen dat we te allen tijde kunnen rekenen op gekwalificeerde adviseurs, die ons met succes door het project loodsen," zegt Simon Hall met overtuiging. Waldorf Technik heeft momenteel goede redenen om optimistisch naar de toekomst te kijken: zes andere projecten zijn reeds in de planningsfase, samen met Pilz.

WWW.PILZ.NL

constructeur 04 - 2022

CST_Art01_0006.indd 47

Zo aanpasbaar als een kameleon Maak kennis met PSRmodular > Het configureerbare veiligheidssysteem PSRmodular is individueel schaalbaar voor uw toepassing. Gebruik het om zowel klassieke veiligheidsfuncties als bewegings- en analoge functies te bewaken.

Minimaliseer machinestilstand met een gedetailleerde diagnose.

Voor meer informatie bel (0316) 59 17 20 of surf naar phoenixcontact.nl

© PHOENIX CONTACT 2022

47

16-11-2022 13:47

kader.nl | info@kader.nl

Consultancy & Interim

Digital

Machineveiligheid Machineveiligheid is belangrijk tijdens het gebruik, het ontwerpen én onderhouden van machines.

Je wilt dat medewerkers veilig kunnen werken, maar ook voldoen aan de wet- en regelgeving.

Van verpakkingsmachine tot sluiscomplex, groot of klein: bij Kader adviseren en trainen we je graag over alle soorten machines!

Begin 2020 werd D&F onderdeel van Kader Group. Na twee jaar intensieve samenwerking is het nu tijd verder te gaan als Kader Group. Daarmee verdwijnt de handelsnaam, maar onze mensen, trainingen en gedachtengoed natuurlijk niet. Onze passie voor veiligheid, die in alles wat we doen te zien en voelen is, blijven we uitdragen onder deze nieuwe vlag.

Academy

CE-markering van machines | Richtlijn Arbeidsmiddelen | Functionele veiligheid (SIL & PL) LOTOTO (Lock Out, Tag Out, Try Out) | Explosieveiligheid | Procesveiligheid

PneuSAFE: dé SMC toolbox voor veiligheidsoplossingen PneuSAFE is een effectieve tool van SMC voor veilige machinebesturingen op basis van pneumatische oplossingen. Met PneuSAFE kies je de juiste ISO 13849 productoplossing voor je veiligheidsapplicatie.

Onze kosteloze software biedt door de TÜV gecontroleerde pneumatische schema’s, onderdelenlijsten en instructies voor de meest toegepaste veiligheidsfuncties en hun applicaties.

Op basis van de vastgestelde veiligheidsfunctie – in een enkele of redundante uitvoering – kies je uit diverse door TÜV Rheinland gecontroleerde voorstellen.

Kijk op onze website voor meer informatie en gebruik PneuSAFE in je volgende applicatie.

www.smc.nl

CST Advertenties.indd 48

16-11-2022 13:14

BEDRIJFSPROFIELEN

ABB b.v.

Electrification Business Area George Hintzenweg 81, 3068 AX Rotterdam Postbus 301, 3000 AH Rotterdam Tel: 088 2600 900 E-mail: nl-tech-EP@abb.com Website: www.abb.nl/lowvoltage Writing the future of safe, smart and sustainable electrification

BKL Engineering Collse Heide 1 5674 VM Nuenen Tel: +31 (0)40 2951444 E-mail: info@bkl.nl Website: www.bkl.nl BKL is een technisch dienstverlener in mechanica en mechatronica.

EUCHNER (Benelux) BV Visschersbuurt 23 NL - 3356 AE PAPENDRECHT Tel: +31-(0)78-615 4766 Fax: +31-(0)78-615 4311 E-mail: info@euchner.nl Website: www.euchner.nl

ABB’s Electrification Business Area is wereldwijd koploper in elektrische producten en oplossingen en is met meer dan 200 productielocaties actief in ruim 100 landen. Onze meer dan 50.000 medewerkers zetten zich in om de manier waarop mensen leven, met elkaar in verbinding staan en werken, te veranderen met veilige, slimme en duurzame elektrificatieoplossingen. Wij geven vorm aan de toekomstige elektrificatietrends en onderscheiden ons met technologische en digitale innovatie. Daarnaast bieden wij onze klanten een uitstekende ervaring door operational excellence in de utiliteit, industrie, gebouwtechniek, infrastructuur en mobiliteit. Kijk voor meer informatie op www.abb.nl/lowvoltage

We ontwikkelen hoogwaardige oplossingen waarmee klanten slimmer, efficiënter en vooral veiliger kunnen werken: hijs- en hefwerktuigen, industriële modules en machines. Onze diensten omvatten engineering, inspectie, services en productie. Wij leveren diensten voor deelprocessen en totaaloplossingen.

Veiligheid staat bij EUCHNER hoog in het vaandel. Veiligheidstechniek ter bescherming van mensen en machines, maar ook ter verbetering van productieprocessen. EUCHNER ontwikkelt hoogwaardige kwaliteitsproducten die hun weg vinden in uiteenlopende industrieën over de hele wereld. Oplossingen waarin alle veiligheidscomponenten voldoen aan de gestelde normen en de productie optimaal verloopt. EUCHNER heeft voor elke situatie een praktische, duurzame en doeltreffende oplossing.

Bihl+Wiedemann GmbH Flosswoerthstraße 41 68199 Mannheim Germany Tel: +49 621 33996-0 Fax: +49 621 3392239 E-mail: mail@bihl-wiedemann.de Website: www.bihl-wiedemann.com

Brühl Safety GmbH Bastion 131 6701 HE Wageningen Tel: +31 6 144 95 841 Website: www.bruehl-safety.com

Groneman B.V. Postbus 24, 7550 AA HENGELO Tel: 074 - 255 11 55 E-mail: info@groneman.nl Website: www.groneman.nl

Bijna 40 jaar ervaring op alle gebieden voor de bescherming van mens en machine. Met hoogwaardige veiligheidshekwerk systemen en elektrisch bedienbare machine veiligheidsdeuren blijven wij nieuwe normen stellen als één van de toonaangevende en grootste fabrikanten in de Wereld.

Heeft u vragen over de beveiliging van uw machines tegen schade en productiestilstand? Wilt u uw machine beschermen of aanpassen? Groneman denkt mee, adviseert en assisteert met ontwikkelingen voor de automatisering en verbetering van uw productieproces.

Onze missie: “Wij willen dat er geen mensen meer gewond raken aan een machine.”

Onze activiteiten zijn gericht op Aandrijftechniek, Besturingstechniek en Verbindingstechniek. Onze kwaliteitsproducten voldoen aan de eisen die Groneman ook aan zichzelf stelt: betrouwbaar, innovatief, kundig, oplossingsgericht en flexibel.

Neem vooral een kijkje op: www.groneman.nl

Bihl+Wiedemann is een middelgrote onderneming onder leiding van de directeuren-eigenaren. Het ontwikkelt en produceert complete automatiseringsoplossingen voor functionele veiligheid en datacommunicatie in machines en installaties.

Producten en oplossingen van de onderneming zijn wereldwijd in gebruik bij vooraanstaande fabrikanten van consumptie- en investeringsgoederen, met name in industriële automatisering, transporttechniek en machinebouw.

Bihl+Wiedemann loopt technologisch voorop in de automatiserings- en veiligheidstechniek met AS-Interface (ASi).

CST_SW_Profielen.indd 49

16-11-2022 13:45

NET DAT BEETJE EXTRA - VOOR EEN DUURZAME EN VEILIGE TOEKOMST WE HELPEN JE GRAAG MET: ● ATEX ● CE-markering ● Drukvaten en drukapparatuur ● Risico-inventarisatie & -evaluatie Bezoek onze stand op het Engineering Safety Event.

CONTACT? 088 220 1400

TCPM_220_Safetyevent_185x123mm.indd 2

CST Advertenties.indd 50

tcpm.nl

27-10-2022 11:34

16-11-2022 13:15

BEDRIJFSPROFIELEN

ifm Safety Service Deventerweg 1e 3843 GA Harderwijk Tel: +31 341 438 438 Website: www.ifm.com/nl ifm Safety Service helpt u een compleet technisch dossier op te bouwen waarbij rekening wordt gehouden met eventuele certificering bij een Notified Body.

Wij stemmen vooraf met u af hoe wij voor uw specifieke vraag ons onderzoek uitvoeren. U bent hierin leidend. Dus heeft u een vraag over industriële veiligheid, (mobiele) machineveiligheid, CE-markering, certificering, adviestraject of training?

Wij helpen u graag verder.

Inrato International BV Johannes Postweg 4 8309 PE Tollebeek Tel: 085-27 36 750 E-mail: contact@inrato.com Website: www.inrato.com Specialist in machineveiligheid, chemische veiligheid en signaleringstechniek Levering van veiligheidscomponenten, CE-markering en Risico-Inventarisatie (RI&E) trajecten. Opslag- en gebruik van chemische stoffen op een veilige wijze volgens de wettelijke eisen. Signaleringen die waargenomen worden en processen verbeteren.

Welke uitdagingen wilt u opgelost zien?

CST_SW_Profielen.indd 51

Kader Group Dijnselburgerlaan 2 3705 LP Zeist Tel: 030 243 6464 E-mail: info@kader.nl Website: www.kader.nl

PHOENIX CONTACT B.V. Hengelder 56 6902 PA Zevenaar Tel: (0316) 59 17 10 E-mail: sales@phoenixcontact.nl Website: www.phoenixcontact.nl

Kader Group verbetert de kwaliteit, veiligheid en duurzaamheid van organisaties, zodat een ieder goed kan zorgen voor mens, milieu en maatschappij.

Phoenix Contact is wereldwijd marktleider en innovator op het gebied van elektrificatie, koppeling en automatisering.

Ons gevarieerde productassortiment biedt meer dan 100.000 innovatieve producten, van modulaire aansluitklemmen via veiligheidssystemen voor mens, machine en data tot en met open en uiterst flexibele automatiseringssystemen. Ons safety-productenprogramma loopt uiteen van de contactloze veiligheidsschakelaars, via veiligheidsmodulen en I/O’s tot en met de veilige besturing.

Dat doen we met onze consultancy & interim diensten, digitale oplossingen en opleidingen op de gebieden kwaliteit, veiligheid & gezondheid, cyber security en milieu & duurzaamheid. Onze missie: het creëren van een veilige en duurzame leefomgeving om door te geven aan toekomstige generaties. We zijn daarin pragmatisch, innovatief, persoonlijk en vakkundig.

LAPP Benelux B.V Van Dijklaan 16 5581 WG WAALRE Tel: 040-228 50 00 LAPP is een van ‘s werelds toonaangevende fabrikanten van geïntegreerde oplossingen op het gebied van verbindingstechnologie. Het bedrijf is sinds de oprichting in 1959 in familiebezit en is met het hoofdkantoor gevestigd in Stuttgart. LAPP levert voedingskabels, hoogflexibele besturingskabels, geleiders, automatiserings- en roboticaoplossingen. De kernmarkten zijn de machineen installatiebouw, de levensmiddelenindustrie en e-mobilitysector.

Pilz Nederland Havenweg 22, 4131 NM Vianen Tel: (0347) 32 04 77 E-mail: info@pilz.nl Website: www.pilz.nl Pilz is een mondiale aanbieder van producten, systemen en diensten op het gebied van automatisering. Als expert in de veiligheid van mens, machine en milieu biedt Pilz wereldwijd klantgerichte oplossingen voor alle industriële branches. Wij bieden totaaloplossingen die individueel zijn afgestemd. Hiertoe behoren innovatieve producten en een uitgebreid dienstenpakket op het gebied van procesoptimalisatie, besturingstechniek, Cyber Security, consultancy, engineering en trainingen. Als wereldwijd vertegenwoordigd familiebedrijf met een lange traditie is het ons doel om ter plekke een betrouwbare partner voor u te zijn.

16-11-2022 13:45

Veiligheidstechniek voor de Machinebouw

w w w . e u c h n e r. n l

MGB2 Modular

EtherCAT (P) met FSoE Veiligheidssysteem met vergrendeling Modulair ontwerp, flexibel combineerbaar Meerdere deursloten op één busmodule Categorie 4 / PL e / SIL3

EUCHNER (BENELUX) BV

I

P O S T B U S 11 9

I

N L- 3 3 5 0 A C P A P E N D R E C H T

I

+31 ( 0 )78 615 47 6 6

Euchner.indd 1

I

INFO@EUCHNER.NL

19-10-2022 09:12

Geïntegreerd veiligheid Wie veilige machines en installaties wil maken, moet voor veel zaken zorgen: de juiste automatiseringscomponenten, ruimtebesparende bedrading, engineering en niet op de laatste plaats: de integratie van veiligheidsfuncties. Dit laatste kan voor stress zorgen!

Met Safety Integrated (geïntegreerd veiligheid) biedt Siemens op maat gemaakte oplossingen voor de vele verschillende uitdagingen binnen de automatisering.

Persoonlijk advies, op elkaar afgestemde componenten, configuratie op maat en bijbehorende service!

Veiligheid voelde nog nooit zo veilig… vooral bij een noodsituatie! www.siemens.com/nl/machineveiligheid

Met SIEMENS Safety Integrated heeft u de controle... vooral bij een noodsituatie!

Siemens-proef.indd 1

CST Advertenties.indd 52

14-11-22 10:23

16-11-2022 13:16

BEDRIJFSPROFIELEN

Promasafe BV Bosstraat 129 3971 XC Driebergen Tel: +31(0) 30 20 72 870 E-mail: info@promasafe.nl Website: www.promasafe.nl

Siemens Nederland N.V. Prinses Beatrixlaan 800 2595 BN Den Haag Tel: 070-3333515 E-mail: vip.nl@siemens.com Website: www.siemens.nl/industry/machineveiligheid

Promasafe ontzorgt op het gebied van machineveiligheid.

Een praktische en oplossingsgerichte invulling van machineveiligheid in producten en diensten.

Promasafe is actief op gebied van machineafschermingen, veiligheidscomponenten en Turn-Key oplossingen om uw machine veilig te maken.

Daarnaast bent u bij Promasafe op het juiste adres voor Safety Consultancy, Safety Engineering, interim Safety management en Safety Trainingen.

Machineveiligheid vraagt om Siemens Safety Integrated. Geen situatie is gelijk.

Dit vraagt dan ook om flexibele oplossingen voor machineveiligheid.

Siemens biedt u met Safety Integrated oplossingen flexibele invulling van uw veiligheidsvraagstukken en een groot assortiment producten, ondersteunende tools en specialisten met ruime praktijkervaring. Van stand-alone oplossing met veiligheidsrelais tot en met volledig geïntegreerde oplossing met failsafe controllers en – drives, met als aanvulling daarop een compleet protfolio veiligheidscomponenten, zoals (noodstop)drukknoppen, veiligheidsschakelaars en signaalzuilen. Al dan niet voorzien van veilige communicatie via PROFIBUS, PROFINET en AS-interface.

Sick BV Postbus 186, 3720 AD BILTHOVEN Tel: 030 204 40 00, fax: (030) 229 39 94 E-mail: info@sick.nl Website: www.sick.nl

SMC Nederland BV De Ruyterkade 120 1011 AB Amsterdam Tel: +31 (0)20 531 88 88 Website: www.smc.nl

Veiligheid voor alles. De oplossing komt van SICK. In geautomatiseerde productie- en logistieke systemen is effectieve ongeval- en persoonsbeveiliging topprioriteit. SICK loopt voorop in het ontwikkelen en produceren van nieuwe technieken en producten welke het werk veiliger maken. SICK is ook uw partner voor risicoanalyses, het opstellen van veiligheidsconcepten en projectmanagement t.b.v. ontwerp, installatie en validatie.

Feilloos en betrouwbaar signaleren en reageren, daar draait het om bij SICK sensoren die processen sneller en betrouwbaarder maken, sensoren die de continuïteit van productieprocessen bewaken en sensoren die bedrijfsongevallen voorkomen.

SMC Nederland wil herkend worden als dé kennispartner voor veilige en duurzame technologie in de industriële automatisering.

De Japanse waarden zijn de basis van het handelen naar medewerkers en klanten.

CST_SW_Profielen.indd 53

TCPM Ingenieurs & Adviseurs Boogschutterstraat 40, 7324 BA Apeldoorn Tel: +31 (0)88 220 1400 E-mail: iv@tcpm.nl Website: www.tcpm.nl Wij zijn een vooruitstrevend ingenieurs- en adviesbureau, met ruim 200 enthousiaste medewerkers en vijf kantoren verspreid door het land. Met expertises op het gebied van engineering, projectmanagement en industriële veiligheid leveren wij een samenhangend pakket aan diensten. Onze opdrachtgevers in industriële omgevingen helpen we verder met complete en integrale oplossingen. Zo werken we samen aan een technologische en duurzame toekomst.

Het productportfolio bestaat uit 12.000 basisproducten en meer dan 700.000 varianten en biedt oplossingen voor de automatisering van diverse industriesectoren.

Meer informatie: www.smc.nl

16-11-2022 13:46

INVESTEREN IN PRODUCTIVITEIT ÉN VEILIGHEID

Als de productiviteit omhoog moet, mag dat geen gevolgen hebben voor de veiligheid. Met SICK als partner heeft u toegang tot tal van slimme veiligheidsoplossingen die processen soepeler laten verlopen, mens en machine beter laten samenwerken en de grenzen verleggen van wat haalbaar is. Nog nooit vormden turnkeyoplossingen, veilige robots, mobiele platforms en buitenbeveiligingssystemen zo’n perfecte eenheid.

Onze Sensor Intelligence staat tot uw beschikking. www.sick.nl

CST Advertenties.indd 54 SICK20201403 SICK Safety-advertentie 210x297.indd 1

16-11-2022 15:22 13:16 08-07-2020

HYDRAULIEK EN ONDERHOUD

‘Onze klanten weten zeker dat ze kwaliteit krijgen’ NIEUWE DUBBELE BOSCH REXROTH-TESTBANK BIJ MH HYDRAULICS “Het is nogal een complexe en geavanceerde installatie”, lacht Anand Phagoe, service- & repairmanager van MH Hydraulics. Hij doelt op de nieuwe dubbele Bosch Rexroth-testbank, die het bedrijf uit Spijkenisse onlangs in gebruik nam. De testbank is onderdeel van de volledige nieuwe en up-to-date zijnde werkplaats. “Hiermee kunnen we onze klanten nóg beter bedienen.”

T E KST E N BE E L D : B O S C H R E X R OT H

MH Hydraulics verkoopt, repareert en onderhoudt hydraulische pompen, motoren, cilinders, kleppen en andere hydraulische componenten. Dat doet het bedrijf voor klanten in meer dan 90 landen en in verschillende sectoren: de mobiele, maritieme, offshore, industriële, mijnbouw- en transportindustrie. Met de installatie van de Bosch Rexroth-testbank vergroot het

bedrijf nadrukkelijk haar slagkracht.

Anand: “Neem de maximale testdruk van 500 bar, dankzij de krachtige elektromotor met een vermogen van 380 kilowatt en een toerental tot 3.000 omwentelingen per minuut. Voorheen plaatsten we pompen in kleiner slagvolume om maximale druk te testen.

Maar nu kunnen we de grotere pompen zónder die omweg en met het vol-

le slagvolume van 355 cc op maximale druk testen. Én precies zoals ze dat in de fabriek ook doen.”

Twee elektromotoren De nieuwe testbank is volledig up-todate en in lijn met de meest actuele technische ontwikkelingen. Hij is bijvoorbeeld voorzien van de nieuwste regelingen, zoals HS4, HS5 en SYDFEE. En naast de 380kW sterke elektromotor beschikt de testbank over een tweede

“MET DEZE TESTBANK STÁÁT ER ECHT WAT” (kleinere) motor, die 130 kW levert.

Daarmee is hij geschikt voor grote en kleine pompen. Ook kan MH alle merken hydraulische pompen en motoren testen, zowel open als gesloten circuits (handmatige of automatische testcyclus is instelbaar).

Anand Phagoe, service- & repairmanager van MH Hydraulics (links): "Dat we Bosch Rexroth-fabrieksgarantie afgeven op onze reparaties, is voor veel klanten een meerwaarde.” Links William Bravenboer, branchemanager bij Bosch Rexroth.

c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art02.indd 55

Snel schakelen “En dankzij de korte lijnen met de

> 55

16-11-2022 13:44

De nieuwe dubbele Bosch Rexroth-testbank, die MH Hydrualics onlangs in gebruik heeft genomen.

programmeurs, software-engineers en hydrauliekspecialisten van Bosch Rexroth kunnen we snel schakelen bij vragen of uitdagingen”, aldus Anand.

“Belangrijk, want ook al hebben onze medewerkers een meerdaagse training gevolgd; werken met een testbank van dergelijke omvang vraagt zeker in het begin om een tijdsinvestering. De vorige testbank kenden we blindelings, dus

INVESTEREN IN CIRCULARITEIT

het was best even wennen. Daar ligt dus een mooie taak voor ons: eentje die we met plezier oppakken. Want hiermee hebben we onze klanten echt iets te bieden. Er stáát echt wat in onze werkplaats.”

Enige Nederlandse Repair Center MH Hydraulics heeft een onmiskenbare status bij Bosch Rexroth. Het bedrijf

Met het in gebruik nemen van de testbank tillen Bosch Rexroth en MH Hydraulics niet alleen de dienstverlening naar hun klanten naar een nieuw, hoog niveau; ze investeren ook in een circulaire economie. Zorgvuldig gerepareerde, originele Bosch Rexroth-componenten hebben immers een langere levensduur. Bijkomend voordeel in een grillige wereldeconomie: in plaats van nieuwe onderdelen te moeten bestellen (en daarop te wachten), zijn klanten in no-time weer operationeel, mede door de eigen MH-voorraad aan Bosch Rexroth-componenten en -onderdelen.

56

CST_Art02.indd 56

is Certified Service partner én Certified Distribution partner én het enige officiele Bosch Rexroth repair center in Nederland. William Bravenboer, branchemanager bij Bosch Rexroth: “MH Hydraulics repareert en test alle hydraulische componenten volgens de Bosch Rexroth-specificaties. Dat betekent dat MH Hydraulics de Bosch Rexroth-fabrieksgarantie mag geven op de reparaties die ze uitvoeren. Als klant van MH Hydraulics weet je dus zeker dat je kwaliteit krijgt, en dat Bosch Rexroth daar volledig achter staat.

Keerzijde van de medaille William kent ook de keerzijde van de medaille. “Iedereen kan een hydraulische pomp ontleden, maar er zijn veel grijze wolven in de markt; bedrijven wiens reparaties een stuk minder betrouwbaar zijn. Ik ken een voorbeeld constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:44

van een ferry, die tegen de kade in een Ierse haven aanvoer, door een defect in de stuurinstallatie. Wat bleek? Een van de Rexroth hydraulische pompen was niet goed gerepareerd door een niet door Bosch Rexroth gecertificeerd reparatiebedrijf. Met als gevolg dat de verzekeringsmaatschappij niet uitkeerde… Ook als ‘slechts’ je productie stilvalt, zijn de gevolgen trouwens enorm.

Het is gewoon belangrijk dat een reparatie volgens strikte procedures met originele onderdelen van Bosch Rexroth wordt uitgevoerd. MH Hydraulics is daarin voor ons dé partner.”

Grote naam Bij MH Hydraulics verwelkomden Anand en zijn collega’s al verschillende klanten, onder andere om de nieuwe testbank te bezichtigen. “De reacties zijn unaniem: iedereen is onder

de indruk. Ook het gegeven dat we Bosch Rexroth-fabrieksgarantie afgeven op onze reparaties, is voor veel klanten een meerwaarde.” Hij is enthousiast over de band met Bosch Rexroth. “Je hebt het over een grote naam in de wereld van hydrauliek.

Dat geeft veel vertrouwen. Aan ons, maar ook aan onze klanten. En doordat we toegang hebben tot alle tech-

nische informatie, zoals afstel- en testcycli vanuit de fabriek, kunnen we goed, gericht en snel werken. Dat, in combinatie met onze ervaring en kennis, maakt dat we ook in de toekomst op het hoogste niveau kunnen blijven opereren.”

WWW.BOSCHREXROTH.NL WWW.MHHYDRAULICS.COM

BOSCH REXROTH START MET PICK UP-POINTS

Bosch Rexroth richt momenteel, samen met haar Certified Excellence Partners, ook Pick Up-points in. Klanten kunnen daar hun hydraulische onderdelen ter reparatie aanbieden, (24/7) waarna ze via de Pick Up-points op de juiste reparatielocatie terechtkomen. Zo heeft de klant altijd de zekerheid dat de reparaties gebeuren via de Bosch Rexroth-specificaties. Ook MH Hydraulics wordt een Pick Up-point waarbij er binnenkort met andere Pick-Up points een landelijke dekking is.

NET DAT BEETJE EXTRA - VOOR EEN DUURZAME EN VEILIGE TOEKOMST WE HELPEN JE GRAAG MET: ● ATEX ● CE-markering ● Drukvaten en drukapparatuur ● Risico-inventarisatie & -evaluatie Bezoek onze stand op het Engineering Safety Event.

CONTACT? 088 220 1400

TCPM_220_Safetyevent_185x123mm.indd 2

constructeur 04 - 2022

CST_Art02.indd 57

tcpm.nl

27-10-2022 11:34

57

16-11-2022 13:44

ONTWERPEN EN CONSTRUEREN

Wim van der Hoek Award voor Dennis Struver BETERE METING VAN ZWAARTEKRACHTGOLVEN Tijdens de 21e editie van de Precisiebeurs, dit jaar voor de tweede keer in Den Bosch gehouden, werd onder auspiciën van DSPE (Dutch Society for Precision Engineering) de Wim van der Hoek Award uitgereikt. De prijs ging naar Dennis Struver, die bij JPE in Maastricht-Airport een actief trilling-isolatiesysteem voor cryogene toepassing ontwierp en daarop afstudeerde aan de TU Eindhoven (TU/e).

De Wim van der Hoek Award – ook wel Constructeursprijs genoemd – werd in 2006 ingesteld ter gelegenheid van de tachtigste verjaardag van nestor in de constructieprincipes Wim van der Hoek (19242019). De Constructeursprijs wordt jaarlijks uitgereikt voor het beste afstudeerwerk op het gebied van het construeren in de werktuigbouwkunde aan de technische universiteiten en hogescholen in Nederland en België. Aan deze prijs zijn verbonden een

oorkonde, een trofee gemaakt door de Leidse instrumentmakers School en een geldbedrag, gesponsord door TU/e-instituut EAISI. Criteria bij de beoordeling van de afstudeerverslagen die meedingen naar wat ook de Constructeursprijs wordt genoemd, zijn: • kwaliteit van het ontwerp; • onderbouwing en innovativiteit; • geschiktheid voor gebruik in het onderwijs in de constructieprincipes.

De jury, onder voorzitterschap van DSPE-bestuurslid Jos Gunsing (MaromeTech), ontving vijf nominaties, ingediend door de afstudeerbegeleiders/hoogleraren van de betreffende studenten. Ze waren afkomstig van Avans Hogeschool in Breda, Fontys Hogeschool Engineering in Eindhoven, KU Leuven (België), TU/e en Universiteit Twente.

De Wim van der Hoek Award gaat dit jaar naar Dennis Struver voor het ontwerp van een actief trilling-isolatiesysteem voor cryogene toepassing.

58

CST_Art03_0004.indd 58

Zwaartekrachtgolven nog gevoeliger meten De Wim van der Hoek Award 2022 ging uiteindelijk naar Dennis Struver, die Werktuigbouwkunde studeerde aan de TU/e. Hij studeerde dit voorjaar af op het ontwerp van een trilling-isolatiesysteem voor toepassing onder cryogene omstandigheden. Dit systeem kan een detector voor zwaartekrachtgolven nog beter en gevoeliger maken. Zwaartekrachtgolven zijn voorspeld door de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Astronomen bestuderen deze zeer zwakke signalen die in het diepe heelal ontstaan, bijvoorbeeld als twee zwarte gaten op elkaar botsen. Pas sinds 2015 zijn directe metingen mogelijk met kilometerslange detectoren die in de VS en Italië zijn gebouwd. Momenteel wordt in Euconstructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:40

Het actief trilling-isolatiesysteem maakt gevoeliger meten van zwaartekrachtgolven mogelijk, zoals beoogd door de Einstein Telescope. (Beeld: Marco Kraan (Nikhef)

ropa gewerkt aan een opvolger die – mede dankzij Struver’s ontwerp – nog gevoeliger moet kunnen meten en dus nog meer zwaartekrachtgolven kan detecteren. Dat is de Einstein Telescope, waarvoor de locatie nog niet is bepaald. Een van de kandidaten is de driehoek Maastricht-Aken-Luik, waar de detector in de mergel zou moeten worden aangelegd, diep onder grond, afgeschermd van alle verstoringen door het bovengrondse leven.

Goed doordacht ontwerp De Einstein Telescope moet z’n verbeterde gevoeligheid onder meer krijgen door bij ultra-lage temperaturen te werken. Dat vereist koeling, maar commercieel verkrijgbare cryokoelers produceren ruis die de meting verstoort. Struver ontwierp een cryogene actieve trilling-isolator die het effect van de ruis moet tegengaan. “Een zeer elegant ontwerp”, aldus de jury. “Dennis heeft laten zien perfect in staat te zijn om met een innovatief mechanisch en mechatronisch ontwerp te komen, inclusief regeling, en dit te analyseren op kritische aspecten. Voor een goed doordacht ontwerp heeft hij veel ontwerpprincipes bekeken en de uiteindelijke toepassing gecombineerd met thermische ontkoppeling van het systeem, om opwarming door de omgeving te voorkomen. Hij heeft een groot inventief en analytisch vermogen en werkt zeer zelfstandig, hoewel hij ook mensen weet te benaderen voor relevante input.” c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03_0004.indd 59

Slim vouwen Volgens de jury is Struver’s ontwerp een ‘best practice’ van de constructieprincipes voor nauwkeurig bewegen en positioneren in de geest van Wim van der Hoek. “Vooral het slim in elkaar vouwen van de constructie vanwege beperkte ruimte en het toepassen van een rechtgeleiding uit één stuk zijn mooie staaltjes innovativiteit.” Vanwege de late levering van componenten kon hij helaas het complete systeem niet op tijd bouwen om er testen mee uit te voeren.

Na afronding van zijn afstudeerwerk heeft hij later op eigen initiatief alsnog testen gedaan. De jury waardeert deze inzet.

Cirkel rond Struver voerde zijn opdracht uit bij JPE in Maastricht-Airport. Dit precisietechnologische bedrijf is onder meer gespecialiseerd in het ontwikkelen van wetenschappelijke instrumenten die bij cryogene temperaturen werken, bijvoorbeeld in een satelliet in de ruimte, in een telescoop bovenop een hoge berg, of in een zwaartekrachtdetector onder de grond. JPE-oprichter Huub Janssen was begin jaren tachtig een van de laatste afstudeerders bij Wim van der Hoek, die naast zijn werk bij Philips ook een aanstelling had als deeltijdhoogleraar aan de TU/e.

Met de naar Van der Hoek vernoemde prijs voor Dennis Struver is de cirkel nu rond.

WWW.DSPE.NL

59

16-11-2022 13:40

REPORTAGE

Met de moed der verandering LENZE 75 THE COURAGE OF CHANGE Christian Wendler mocht als Lenze-ceo het spits afbijten op de onlangs georganiseerde Executive Convention. Het 75-jarig bestaan van dit familiebedrijf is alleen al voldoende reden voor een feestje.

En als je dan ook nog eens klinkende omzetcijfers kan overleggen – met een orderboek dat overloopt.

Je zou bijna vergeten dat ook de uitdagingen zich opstapelen. Maar Lenze kijkt vooral vol vertrouwen vooruit, richting een ‘nieuw panorama’. Daar hebben ze zelf(s) een woord voor bedacht.

R O B I N Z A N DE R

Even kort over die cijfers: in het boekjaar 2021/2022 mocht de Nedersaksische automatiseerder met het hoofdkantoor in Groß Berkel in vergelijking met een boekjaar eerder een 21 procent hogere omzet van 832,6 miljoen euro noteren. En met een ordervolume dat in vergelijking met een ‘jaar’ eerder met 50 procent tot 1,1 miljard euro is gegroeid, hoeven de bijna 4.000 werknemers die in 45 landen actief zijn, voorlopig nog geen duimen te draaien. Door Wendler gekarakteriseerd als ‘strong asset’ staan zij garant voor de domeinexpertise. Samen met zoals hij het zegt ‘top hardware’ hebben zij Lenze getransformeerd van product- naar systeemleverancier die in de automatiseringspiramide ‘stijgt’ richting ‘Factory of the Future’.

Een verdiend verjaardagscadeau: Lenze mocht over het boekjaar 2021/2022 een omzet van 832,6 miljoen euro noteren. (Foto: Ralf Böttcher)

60

CST_Art03.indd 60

Moed Geen geringe prestatie voor een bedrijf dat in het naoorlogse Duitsland van 1947 werd opgericht door Hans Lenze. Maar – zo hield kleindochter Babette Herbert de tegen de 300 genodigden voor – daar had hij wel zijn vrouw voor nodig. Zij verkocht het huis in Düsseldorf, zodat het kapitaal om het bedrijf op te richten beschikbaar kwam en grootvader kon ondernemen, ook voor al die anderen die zij zagen terugkomen uit de oorlog. Als lid van de raad van bestuur noemde zij de ‘moed’ uit het motto van het jubileumcongres – ‘The courage of change’ – dan ook een “groot woord”. En dat vooral met de wetenschap dat zowel haar grootmoeder als moeder verpleegsters waren geweest gedurende de oorlog. constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:39

Solide basis Voor Frau Herbert moest je dat motto toch vooral lezen als nieuwsgierigheid. Haar moeder en grootmoeder hadden voor haar in elk geval een solide basis gelegd om vrij en zonder angst te kunnen ontdekken. Voor Lenze als onderneming geldt vooral dat het bedrijf dit ook voor de werknemers moet doen. “Laten we niet bang zijn. Als werknemer moet je op leidinggevenden kunnen bouwen en het bedrijf moet op zijn aandeelhouders kunnen bouwen.” ‘Lenzians’ moeten volgens haar weten dat “er niets achter zit” en je aan het werk ook vooral plezier moeten beleven. Wellicht zullen haar grootouders in de beginjaren van de onderneming dat al aan iedereen hebben meegegeven, aangezien iedere nieuwe werknemer in hun woonkamer is langs geweest.

Sinatra Babette Herbert beseft overigens terdege dat als Lenze-erfgenaam haar positie een geprivilegieerde is.

Tegelijkertijd is er dat verantwoordelijkheidsgevoel dat bijvoorbeeld ook haar grootmoeder op haar zestigste nog deed besluiten om tot de raad van bestuur van Lenze toe te treden na het overlijden van haar man. Je kan dat vrouwelijk leiderschap noemen.

Het heeft in elk geval duidelijk gemaakt dat voor een ‘Lenze-vrouw’ alles mogelijk is.

Frau Herbert neemt haar rol als wegbereider daarom ook zeer serieus. “We willen meer vrouwen in de raad van bestuur. Dus wie het wil proberen?

Doen! Jonge vrouwen kunnen mij altijd bellen en dan zal ik ze adviseren. Blijf wie je bent – een vrouw – en vertrouw op je capaciteiten”, om daar vrij naar Frank Sinatra aan toe voegen, “Do it your way – and have fun doing it. Wij leerden van onze ouders en grootouders ‘no race, no face, no nationality’.

Het draait om ons – mensen. En de raad van bestuur staat voor de toekomst van Lenze en die van de klanten.”

Aan Lenze-ceo Christian Wendler de eer klinkende cijfers over het boekjaar 2021/2022 te presenteren.

Babette Herbert, lid van de raad van bestuur en kleindochter van Lenze-oprichter Hans Lenze: ”Do it your way – and have fun doing it.”

Volgens de ceo is het in elk geval in theorie toch een mooie tijd voor automatisering als je alleen al de demografische ontwikkelingen in ogenschouw neemt.

Steeds meer te doen met minder mensen. Megatrends als digitalisering en ‘decarbonisation’, als overkoepelende term voor het verlagen van CO2-emissies, bieden toch vooral kansen die met technologie kunnen, of is het moeten, worden aangevlogen. Alleen al door compacter te ontwerpen en zo op materialen te besparen stelde Wendler dat energiebesparingen tot 30 procent mogelijk zijn. Hij deed daarom een belofte aan het publiek: “Wij hebben de producten en de diensten. Die gaan we inzetten om de stap richting duurzaamheid en ‘decarbonisation’ te zetten.”

Zevenmijls cowboylaarzen Opsteker voor de toekomst is in elk geval wel dat ook het lopende boekjaar de kaap van 1 miljard aan orders vrijwel zeker lijkt te gaan worden ge- >

Mooie tijd voor automatisering Lenze en die klanten weten zich voor nu en die toekomst geconfronteerd met een paar flinke uitdagingen, zo had Wendler al eerder benadrukt. Welke machinebouwer heeft op dit moment geen last van leverproblemen en materiaaltekorten? Dat laatste leidt weer tot meer van het eerste. Vooral als dan ook de productie wordt afgeschaald. En als componenten dan van kostprijs 10 euro naar 250 euro gaan. Of dat allemaal aanhoudt? Iedereen weet hoe dat met voorspellen zit. Maar natuurlijk is ook Lenze in strategische gesprekken verwikkeld met toeleveranciers over beschikbaarheid. c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03.indd 61

61

16-11-2022 13:39

rond. En zelfs al mocht dat niet zo zijn, dan lijkt dat een prima illustratie van de uitspraak die Jason Schenker van Prestige Economics, dat financiële voorspellingen doet, en voorzitter van The Futurist Institute, dat analisten weer opleidt tot futuristen, op de Lenze Executive Convention deed.

Niet dat het daar in eerste instantie op leek. Want de wereldwijde trends volgens Schenker? Dat zijn chaos en onrust. De economische groei loopt we-

Jason Schenker, Prestige Economics en The Futurist Institute, over uitdagingen en kansen: “Niet alles valt binnen het bereik van de Centrale Bank.”

reldwijd terug – in de ontwikkelde economieën sterker dan in de opkomende en zich al wat langer ontwikkelende economieën in met name Azië. Voor 2023 is in die voorspelling voor Duitsland niet eens sprake van groei maar van krimp. De productie daalt wereldwijd, de inflatie neemt toe, vooral als gevolg van hogere brandstof- en voedselprijzen – "niet alles valt binnen het bereik van de Centrale Bank” – in wisselende verhoudingen in verschillende werelddelen, zo stapte Schenker met zevenmijls cowboylaarzen in hoog tempo door de mondiale chaos en onrust.

Maar niet getreurd. Want kijk nou – en vooral met dit en vorig jaar in het achterhoofd – waar we vandaan komen. En als je dan de verwachtingen van het lopende orderjaar in ogenschouw neemt. Dan zou het zomaar kunnen dat Lenze tot die groep van

NUPANO

Onder de naam NUPANO – een zelfbedachte samentrekking van ‘New Panorama – greep Lenze de Executive Convention aan voor de lancering van een nieuw open automatiseringsplatform.

Economisch succes in de machinebouw hangt steeds meer af van het vermogen van een bedrijf om zich te onderscheiden van de rest door aanvullende digitale diensten aan te bieden. "Wie dit niet doet, verliest groeiende inkomstenstromen aan softwarebedrijven en wordt geleidelijk gereduceerd tot leverancier van onderdelen", zegt Werner Paulin, hoofd nieuwe automatiseringstechnologie bij Lenze.

Dit open platform geeft volgens Lenze de machinebouw de middelen om optimaal te profiteren van de mogelijkheden die ontstaan door het samenvloeien van de operationele technologie (OT) op het niveau van de machinebesturing met de eindeloze mogelijkheden van moderne IT. Veel bedrijven willen digitale bedrijfsmodellen voor hun machines en systemen. "Dit geldt voor alle sectoren, van intralogistiek tot lijnautomatisering", meldt Werner Paulin. "Ze hebben vaak de juiste ideeën, maar er is een gebrek aan knowhow, aan geschoold personeel en in sommige gevallen een gebrek aan technologisch inzicht voor nieuwe bedrijfsmodellen."

Het machine- en app-managementsysteem van het platform bevat zowel eigen applicaties als openbare softwaremodules.

62

CST_Art03.indd 62

"Onze klanten verwachten dat een platform hen een concurrentievoordeel biedt, ze willen geen publieke commodity-apps downloaden.” Maar voor veel bedrijven zijn inkomsten uit digitale diensten nog geen realiteit. "Doorgaans verkopen ze een machine en hopen ze de klant over vijftien jaar terug te zien. Deze inkomsten worden eenmalig binnengehaald en in veel gevallen is er nog geen sprake van terugkerende inkomsten."

NUPANO moet daar verandering in brengen. Wie al eigen apps heeft ontwikkeld, kan die eenvoudig uploaden naar het platform.

Applicaties kunnen gezamenlijk worden getest op het platform en er wordt een release workflow en een lifecycle-strategie gemaakt voor het gehele machinepark van de klant. "We leveren meteen een lifecycle-managementsysteem voor alle apps en hun versies.”

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:39

Welcome!

There is no substitute to meeting in person

75

Continuous expansion

years

We look forward positively

TURMOIL

OPPORTUNITY

Everyone has his own digital mindset

CHAOS Being close to customers

We want to be pace-setters

Supply Chain

Record-setting business year

Courage of Change Covid Disrupted Life

2022

Rebuilding after the war

We have to stay interested in the people

Become a futurist Technology makes us optimistic

After some time everything becomes mainstream we love data Digital technologies Security of Information

Transparency & flexibility

Innovation & Digitalization network & Decarbonisation

1947

Digitalization

Cold War 2.0 Demographics

Economic Challenges

Sustainability

Remote work Online Education E-commerce Telehealth Resilience focus new investments reshape supply chain

Education

Networking will be key

Regionality will help

Preferred Employer Which future will happen?

War for talent

Immigration to get engineers

Sustainability

De Lenze Executive Convention samengevat.

ondernemingen behoort die vervolgens het op een na beste jaar in de bedrijfsannalen kan bijschrijven.

Koude Oorlog 2.0 Die uitdagingen in de keten met tekorten en levertijden moeten je toch vooral als mogelijkheden om het anders te gaan doen, met aandacht voor meer veerkracht, lokale productie en duurzaamheid. Natuurlijk is er dan altijd wel iemand om de boel te gaan lopen verstieren. Of het allemaal na COVID – even vooruitlopen op de winter – nog niet genoeg is geweest. Schenker ziet bijvoorbeeld een Koude Oorlog 2.0 aankomen, die we vooral niet moeten zien als een passerend ‘frontje’. Overigens geheel terzijde – je ziet kansen of niet – Schenker gebruikte uiteraard de Engelstalige versie van die 2.0-uitspraak. Klein detail – de toevoeging van het ‘registered trademark’ tekentje. Nu maar hopen dat hij het niet in alle talen heeft vastgelegd.

Saai Of dit allemaal nog niet genoeg was figureerden ook de expansiedrift van China – van de haven van Hamburg was nog niets bekend – de demografische ontwikkelingen in de wereld, duurzaamheid en digitalisering in zijn betoog. Toch lijken ook al die ontwikkelingen uiteindelijk eerder kansen dan bedreigingen. Je moet het dan natuurlijk wel willen zien. Laat dat maar over aan een Amerikaan. Zo mag de wereldbevolking dan wel groeien, het geconstructeur 04 - 2022

CST_Art03.indd 63

boortecijfer doet het omgekeerde en we worden ouder. Maar heeft COVID niet de weg gewezen met werken op afstand? Dus zie de mogelijkheden – of wellicht noodzaak – voor meer technologie en automatisering, robots, cobots, kunstmatige intelligentie en de ‘smart cities’. Dat duurzaamheidsvraagstuk en de vermindering van de CO2-uitstoot? Het wordt saai: kansen voor technologie en automatisering en ’smart cities.

Word futurist Ga gerust nog even door, maar de oplossingen en antwoorden leiden onherroepelijk toch tot dezelfde antwoorden. Je moet de kansen – de ‘change’ uit het motto is echt een ‘chance’ – dus zien en daar vervolgens naar handelen. Of heet dat ‘op acteren’?

Schenker weet wel hoe: - omhels technologie; - bevorder een datacultuur; - ondersteun een leven lang leren; - grijp het potentieel van leven, en werken, op afstand; - streef naar energie- en ‘eco-efficency’; - oefen futuristisch denken.

Word dus vooral zelf een futurist. Daar schijnt een instituut voor te zijn. Blijft alleen nog die belofte van dat nieuwe woord: NUPANO. WWW.LENZE.COM

63

16-11-2022 13:39

PRECISIETECHNOLOGIE

Rien Koster-prijs voor Hans Vermeulen ENTHOUSIASTE INSPIRATOR EN TEAMSPELER Tijdens de 21e editie van de Precisiebeurs werd onder auspiciën van DSPE (Dutch Society for Precision Engineering) de Rien Koster-prijs uitgereikt. Hans Vermeulen, senior principal architect bij ASML en deeltijdhoogleraar aan de TU/e, ontving de prijs voor zijn onvermoeibare inzet om het vakgebied van de mechatronica en precisietechnologie uit te dragen en te vernieuwen.

De Rien Koster-prijs is bedoeld voor een mechatronicus/ontwerper die zich bijzonder verdienstelijk heeft gemaakt voor het vakgebied van de mechatronica en precisietechnologie. De jury, onder voorzitterschap van Ton Peijnenburg, adjunct-directeur en manager Systems Engineering bij VDL ETG, han-

Hans Vermeulen, senior principal architect bij ASML en deeltijdhoogleraar aan de TU/e, heeft op de jongste Precisiebeurs de Rien Koster prijs ontvangen.

64

CST_Art03_0005.indd 64

teert in de beoordeling vier criteria: oeuvre, creativiteit, relevantie (maatschappelijk en commercieel) en professionele uitstraling. De winnaar is minimaal vijftien jaar in het vak werkzaam, brengt theorie in de praktijk, draagt bij aan promotie van het vak en weet collega’s te enthousiasmeren. Hij/zij heeft bijzondere competentie en creativiteit getoond en aansprekende resultaten behaald, die intern en extern worden herkend en erkend.

Het was woensdag 16 november de negende keer dat de prijs werd uitgereikt. De winnaar was dit keer prof.dr.ir. Hans Vermeulen, senior principal architect EUV Optics System bij ASML, deeltijdhoogleraar Mechatronic System Design aan de TU Eindhoven (TU/e) en docent bij het High Tech Institute.

Precisiemechanica en mechatronica Vermeulen heeft een enorme staat van dienst opgebouwd met het succesvol toepassen van de bekende ontwerpprincipes uit de precisiemechanica en mechatronica enerzijds en het opleiden en enthousiasmeren van een nieuwe generatie precisietechnologen anderzijds. Na zijn promotie op een proefontwerp voor een precisiebewerkingsmachine ging hij werken voor Philips CFT (Centrum voor Fabricage Technieken). Daar werkte hij aan toepassingen voor halfgeleiderapparatuur, onder meer op een CFT-locatie in de VS. In 2007 trad hij in dienst bij ASML, de huidige wereldmarktleider voor lithografiemachines. Daar bekleedde hij diverse, uiteindelijk leidinggevende rollen binnen Development & Engineering en Research. In 2015 werd hij aangesteld als deeltijdhoogleraar voor Mechatronic System Design in constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:38

Vermeulen is een teamspeler die anderen laat scoren en hun veel ruimte geeft binnen een samenwerking, aldus de jury.

de vakgroep Control Systems Technology van de TU/e-faculteit Werktuigbouwkunde.

Nieuw boek In zijn rollen bij ASML en aan de TU/e is Vermeulen een drijvende kracht achter het uitbreiden van het vakgebied. Hij heeft daarbij aandacht voor de basis en de historie en ook oog voor nieuwe ontwikkelingen. Lange tijd is hij voorzitter en trekker geweest van de Nationale Werkgroep Mechatronica, die werd opgericht om ook buiten Philips voldoende aandacht voor research in het vakgebied te blijven stimuleren bij hightech bedrijven en universitaire vakgroepen. Twee jaar geleden heeft hij met zijn collega-hoogleraren uit Delft en Twente, samen met DSPE, het initiatief genomen om een nieuw standaardwerk over constructieprincipes samen te stellen. Met deze bijgewerkte uitgave van de bestaande boeken op dit gebied treden ze in de voetsporen van hun voorgangers, onder wie Rien Koster. De precisie-industrie is hier nauw bij betrokken en levert precisietechnologische hoogstandjes aan die als voorbeelden op een speciale website worden gepresenteerd en in het boek worden opgenomen. De website is op de Precisiebeurs live gegaan en het boek zal onder de titel “Design Principles for Precision Mechatronics” in 2025 verschijnen.

Onuitputtelijke energie Volgens de jury en door haar geraadpleegde referenten kenmerkt Vermeulen zich door zijn enorme energie en drive, zijn vermogen om zaken goed uit te leggen en voor een breed publiek toegankelijk te maken, zijn historisch besef en zijn bereidheid tot samenwerc o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art03_0005.indd 65

ken. “Wat mij het meeste opviel aan Hans was de onuitputtelijke energie. Dat zie ik nu nog steeds, bijvoorbeeld bij het trekken aan een vernieuwde versie van Des Duivels Prentenboek (van Wim van der Hoek, de grondlegger van het vakgebied van de precisietechnologie in Nederland en de voorganger van Rien Koster – red.). Voor mij is Hans een inspirator op het vakgebied, niet alleen technisch, voor de precisiemechanica, maar vooral ook persoonlijk: hoe kom je als team verder/vooruit?” Vermeulen is een teamspeler die anderen laat scoren en hun veel ruimte geeft binnen een samenwerking, aldus de jury. Veel gehoorde trefwoorden: gedegen, hardwerkend, diepgaand, enthousiast, ‘can-do’ mentaliteit.

Belang van ontwerpen DSPE wil met de Rien Koster-prijs de aandacht vestigen op het belang van het ontwerpen voor de precisie-industrie. In deze industrietak, in bredere zin ook wel aangeduid met ‘high-tech systems’, neemt Nederland wereldwijd een leidende positie in, zoals het boek van Vermeulen c.s. weer zal aantonen.

Naamgever van de prijs Rien Koster heeft als groepsleider bij Philips CFT en als hoogleraar aan de TU/e en de Universiteit Twente bijgedragen aan die positie. Koster is tevens de auteur van het bekende boek “Constructieprincipes voor het nauwkeurig bewegen en positioneren”, een van de voorlopers van het nieuwe boek. De Rien Koster-prijs bestaat uit een geldbedrag, beschikbaar gesteld door VDL ETG, en een trofee, gemaakt door leerlingen van de Leidse instrumentmakers School.

WWW.DSPE.NL

65

16-11-2022 13:38

OPINIE

Concurrenten of beste vrienden?

AUGMENTED REALITY EN VIRTUAL REALITY In veel industrieën zijn Augmented Reality (AR) en Virtual Reality (VR) de aanjagers van innovatie. De twee technologieën worden echter vaak ten onrechte als tegenpolen gezien. Maar pas als ze op de juiste manier worden gebruikt en gecombineerd, komen ze volledig tot hun recht. Om het beste te halen uit Industry 4.0 moeten we op zoek naar complementaire oplossingen.

M A R C B R I N G U I E R , E X P E R T A UG ME N T E D R E A L I T Y & I M ME R S I V E T E C HN O L O G I E S, P TC E U R O PA

AR en VR staan al jaren in het middelpunt van de belangstelling in de industrie. Hun potentieel voor innovatie en productie-optimalisatie is ondertussen bij iedereen bekend. Maar deze twee digitale instrumenten worden nog te vaak voorgesteld als twee elkaar uitsluitende opties waartussen je moet kiezen.

De realiteit is echter helemaal anders: beide technologieën kunnen elkaar aanvullen, afhankelijk van de ‘use case’.

dustriële toepassingen geschikt zijn en dus ook zeer verschillende operationele voordelen opleveren.

Augmented reality (ook wel ‘mixed reality genoemd wanneer virtuele objecten kunnen worden gehanteerd) maakt interactie mogelijk tussen de fysieke en de digitale wereld en kan dus tal van ontwerp-, productie- of ondersteuningstaken optimali-

Echte wereld Als AR en VR soms als concurrenten worden beschouwd, dan komt dat omdat ze op een vergelijkbare manier werken: via modellering en immersie.

Allebei zijn vrijwel gelijktijdig ontstaan in de jaren negentig en gebaseerd op animatietechnieken die aanvankelijk door de videospelletjesindustrie waren ontwikkeld. Gebruikers worden ondergedompeld in een digitaal ontwikkelde omgeving.

Er is echter één verschil tussen de twee: de plaats die de echte wereld inneemt. Zoals blijkt uit de naam voegt augmented reality een digitale laag toe aan de werkelijkheid, zonder deze volledig te laten verdwijnen. Bij virtual reality word je echter volledig ondergedompeld in een virtuele omgeving zoals in een videospel.

Operationele voordelen Dit verschil mag klein lijken, maar het is eigenlijk van fundamenteel belang. Het zorgt er ook voor dat deze technologieën voor zeer verschillende in66

CST_Art01_0003.indd 66

“Deze technologieën zijn dus helemaal niet tegenstrijdig, maar vullen elkaar juist perfect aan.”

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:38

seren. Tijdens een onderhoudshandeling bijvoorbeeld verschijnt dan een extra informatielaag die boven op de realiteit wordt getoond. Hierdoor krijgen technici gemakkelijk toegang tot informatie over de taken die ze moeten uitvoeren in relatie tot hun omgeving. Doordat AR informatie op het juiste moment en op de juiste plaats kan tonen, is het ook een ideaal hulpmiddel om nieuwe werknemers op te leiden. De digitale context in de fysieke wereld stelt gebruikers dus in staat sneller en gemakkelijker informatie te begrijpen en hun gedrag aan te passen.

Virtual reality is bijzonder nuttig voor simulatie- en prototypingdoeleinden, omdat hierbij een digitale omgeving vanaf nul kan worden gecreëerd. VR wordt met name in de automobielsector gebruikt om ongevallen of assemblageoperaties te simuleren.

Hierdoor hoeven fabrikanten geen fysieke tests te organiseren, wat veel geld bespaart op het vlak van middelen en personeel. Net als in een videospel kunnen meerdere medewerkers van over de hele wereld in real-time samenwerken en met elkaar een wisselwerking aangaan. Zo kunnen twee ingenieurs die duizenden kilometers van elkaar zitten, samenwerken aan eenzelfde prototype en rechtstreeks ingrijpen op hetzelfde product in ontwikkeling. Voor opleidingen maakt de immersieve aard van VR het mogelijk spiergeheugen te ontwikkelen. Zo worden de deelnemers voorbereid op situaties waarmee zij te maken zullen krijgen. Net als AR is VR dus ideaal voor het ontwikkelen en versterken van technische vaardigheden.

Augemented reality: tijdens een onderhoudshandeling bijvoorbeeld verschijnt dan een extra informatielaag die bovenop de realiteit wordt getoond.

GRONEMAN, GROOT IN CARDANASSEN

CST_Art01_0003.indd 67

WWW.PTC.COM

- Onderhoudsvrij - Bestand tegen extreme omstandigheden

B E ZO E K O N S O P G R O N E M A N . N L

constructeur 04 - 2022

Complementaire oplossingen met hetzelfde doel VR en AR kennen dus erg uiteenlopende toepassingen, maar kunnen bedrijven veel tijd en geld besparen door bestaande processen te stroomlijnen en te perfectioneren. Zo wordt het mogelijk een virtueel model te ontwerpen in slechts een paar dagen, terwijl het meerdere weken zou duren om een fysiek prototype te maken. Het ontwerpproces voor nieuwe producten wordt zo aanzienlijk versneld. Ook het tonen van informatie in ‘real time’ via AR maakt het werk van technici makkelijker en leidt tot een aanzienlijke vermindering van het aantal fouten.

AR en VR zijn nu onlosmakelijk verbonden met het idee van Industry 4.0. De fabriek van de toekomst genereert data en maakt er strategisch gebruik van.

Terwijl VR vaak wordt gebruikt om basistaken of repetitieve taken aan te leren, helpt AR operatoren te anticiperen op en om te gaan met uitzonderlijke situaties. Deze twee technologieën dragen dus elk op hun manier bij aan de digitalisering van de industriele activiteit en bieden ingenieurs en technici een wereld waar digitale en fysieke technologieën rechtstreeks op elkaar inwerken. Door toegang te verschaffen tot materiële informatie worden dagelijkse taken vereenvoudigd en kunnen mensen efficiënter en onafhankelijker werken. Deze technologieën zijn dus helemaal niet tegenstrijdig, maar vullen elkaar juist perfect aan, als ze verstandig gebruikt worden om processen te optimaliseren die zijn aangepast aan de voordelen die elke technologie biedt.

AANDRIJFTECHNIEK

67

16-11-2022 13:38

ELEKTROMAGNETISCHE COMPATIBILITEIT

EMC in het kwadraat NIEUWE KABELSAMENSTELLING OMZEILT DE LEKSTROOM STATUS QUO Elektromagnetische compatibiliteit wordt een steeds groter thema binnen de industriële automatisering. Niet zo vreemd, aangezien de dichtheid van potentiële stoorzenders snel toeneemt en er parallel een steeds grotere datastroom loopt die hier last van heeft. Kabelfabrikant LAPP ging daarom terug naar de basis en ontwikkelde een nagenoeg interferentievrije servokabel.

L I A M VA N KO E R T

Het lijkt tegenstrijdig. Een kabel die geen stoorzender is. Geldt dat namelijk niet voor alle kabels? Volgens de EMC-richtlijn1 zijn kabels passieve elementen en wordt met de vinger vooral richting actieve stoorzenders als frequentieregelaars gewezen. Kabels zijn eerder ‘slachtoffer’ dan veroorzaker van elektromagnetische interferentie. Dus waarom zou je je als kabelfabrikant hier dan zo druk over maken en EMC – samen met gelijkstroom – als belangrijkste kerncompetentie benoemen?

1 Volgens de EMC-richtlijn 2014/30/EU Artikel 3 wordt elektromagnetische compatibiliteit gedefinieerd als “[...] het vermogen van een apparaat om naar tevredenheid te werken in zijn elektromagnetische omgeving zonder elektromagnetische interferentie (EMI) te veroorzaken, welke onaanvaardbaar zou zijn voor andere apparatuur in deze omgeving.” Kabels zijn passieve componenten en vallen daarom niet onder de EMC-richtlijn 2014/ 30/EU. Wel maken EMC-gerelateerde vereisten voor sommige afgeschermde kabeltypes deel uit van de Europese of nationale kabelontwerpnormen.

68

CST_Art05.indd 68

40.000 euro per minuut Georg Stawowy is als chief technology Officer al een klein decennium het technische geweten van LAPP. Voor het duiden van de grote stroom- en signaalthema’s beschouwt hij doorgaans echter een grotere tijdspanne en begint hij het liefst bij het begin.

“EMC is met de opkomst van radiotechnologie sinds de Tweede Wereldoorlog een niet te onderschatten thema”, blikt hij terug op de storende geschiedenis van elektromagnetisme. “Met de komst van de TV nam het snel aan belang toe. Toch duurde het tot begin jaren tachtig voordat er normen kwamen die bescherming tegen elektromagnetische interferentie boden. Tegenwoordig is de EMC-richtlijn verplichte kost voor elk elektrotechnisch ontwerp. Dit is maar goed ook. Steeds meer van onze klanten worden geconfronteerd met het belang hiervan. Zo blijkt in 30 procent van de gevallen een storing in een fabriek terug te voeren naar een EMC-probleem. Tel daar bij op dat in sectoren als de automotive de kosten van een minuut stilstand

kunnen oplopen tot 40.000 euro, en je snapt dat klanten maar wat graag een beroep doen op de unieke kennispositie de we als kabelfabrikant hebben opgebouwd. Bovendien is een marktgroei in dit segment van negen tot tien procent per jaar natuurlijk ook mooi meegenomen.”

Verbindende rol Die unieke kennispositie heeft LAPP deels te danken aan haar ‘passieve rol’ die inherent is aan de technologie die het ontwikkelt. In technisch opzicht betekent dit dat kabels weliswaar passief zijn, maar wel degelijk storingen opnemen en afgeven en invloed hebben op het totale EMC-plaatje. In sociaal opzicht betekent passief eerder neutraal. Het neutrale karakter van hun portfolio maakt dat de kabelfabrikant een graag geziene sparringpartner is in tal van projecten die met potentieel concurrentiegevoelige informatie werken. Kabels zijn overal en LAPP vervult daarom ook in de kennisuitwisseling een verbindende rol. Een mooi voorbeeld hiervan is het project PEPA, waar LAPP, SEW Eurodrive, Danfoss, Block, Magnetec en de Universiteit Darmstad gezamenlijk werken aan toekomstbestendige EMC-oplossingen en die LAPP naast diepere inzichten ook verrassende ‘bijvangst’ opleverde.

Perfecte storm?

Om die nieuwe inzichten te duiden ontkomen we er niet aan eerst wat taaie EMC-theorie te behandelen. Gelukkig heeft LAPP sinds drie jaar Dr. Susanne Krichel, hoofd Innovation & Advanced Technoconstructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:27

Een van de redenen dat EMC steeds belangrijker wordt in de machinebouw is een snel toenemende kabeldichtheid. (Foto: Trumpf)

logies binnen haar gelederen. “Er zijn momenteel diverse samenvallende trends die elektromagnetische compatibiliteit belangrijker maken dan ooit. Op de eerste plaats is er een exponentiele groei van de hoeveelheid data die we als mensheid produceren en de overdracht hiervan. Dat betekent ook dat er steeds meer apparaten, al dan niet bedraad, in een ruimte zijn. De dichtheid van het aantal potentiële stoorzenders – meestal tevens ontvangers – groeit gestaag.

Deze apparaten communiceren steeds hoogfrequenter. Enerzijds hebben we het dan over de kloksnelheden van de cpu’s in de diverse regelaars, maar ook nieuwe standaarden als 5G maken dat we met meer frequenties op kortere afstanden te maken hebben.

Aangezien hoogfrequent elektromagnetisme meer geïnduceerde effecten tot gevolg heeft door een hogere weerstand, neemt het belang van EMC toe. Tot slot is er een trend om eerder genoemde data met steeds minder energie van A naar B te krijgen. Dat kan in theorie, maar maakt het signaal in de praktijk ook storingsgevoeliger.”

Samengestelde theorie Elektromagnetische compatibiliteit richt zich volgens Kirchel op drie zaken: de emissiegraad, de bestendigheid tegen straling van buitenaf en de eigen storingsvastheid. Hoe streng de eisen ten aanzien van deze drie punten zijn hangt natuurlijk erg af van de toepassing. Even de wifi in huis kwijt zijn is irritant, maar niet onoverkomelijk. Vervelender wordt het als eigendom of veiligheid in het geding komen.

Denk hierbij aan contactloze betalingen via NFC > constructeur 04 - 2022

CST_Art05.indd 69

PEPA

Het feit dat het simuleren van EMC lastig is en onvoorspelbaar is, wil niet zeggen dat het niet geprobeerd wordt. Het vaststellen, kunnen voorspellen en uiteindelijk reduceren van PE/PA-stromen (PE – beschermingsgeleiders (veiligheidisaarding) /)/ PA – potentiaalvereffeningsgeleiders) in netwerken met veel frequentieregelaars is één van de doelstellingen van project PEPA. Gezamenlijk met SEW Eurodrive, Danfoss, Block, Magnetec en de Technische Universiteit Darmstad werkte LAPP aan nieuwe servokabel die uitgebreid werd getest bij DEKRA. Het blijkt dat een opstelling met een zeroCM-servokabel in een range van 150 kHZ tot 1 MHz zo’n 8 dB minder ruis oplevert dan een standaardkabel. Aangezien we hier met een logaritmische schaalverdeling te maken hebben, is dat een fors verschil. Helemaal bij grotere kabellengtes kan dit het wel of niet realiseren van een toepassing betekenen.

De klassieke status quo: worden de capacitieve eigenschappen verbeterd, dan verslechteren de inductieve eigenschappen.

69

16-11-2022 13:28

10 KEER SNELLER STORING OPSPOREN

De praktijk is weerbarstig en hoewel er bij de totstandkoming van de zeroCM servokabel heel wat simulaties zijn uitgevoerd, blijkt het zinvol simuleren van EMC bij een fabrieksvloer te onvoorspelbaar door een te groot aantal variabelen. LAPP biedt haar EMC kennis daarom ook aan als dienst. Ze ontwikkelde daartoe onder andere Etherline Guard voor het doormeten van kabels en zochten de samenwerking met enkele netwerkdiagnose-experts, waaronder het Nederlandse Procentec. LAPP ziet zich niet als storingsdienst maar denkt vooral waarde te kunnen toevoegen bij de inbedrijfname van productielijnen. Enkele zaken die ze veel tegenkomen? Niet afgeschermde patchkabels in een kast met frequentieregelaars. Niet doen. Een managed switched in plaats van een unmanaged switch? Wel doen. Een storing is dan 10 keer sneller opgespoord.

of het goed functioneren van een airbag. Machinestilstanden zijn natuurlijk ook geen pretje en hebben dan weer economische gevolgen.

Voor het verlagen van de emissiegraad en verhogen van de (eigen)bestendigheid is er helaas geen ‘one size fits all’-oplossing. Natuurlijk gelden er enkele basisprincipes, maar elke bron, overdracht en ontvanger kent zijn eigen kenmerken. Storing door bliksem werkt anders dan een storing door statische elektriciteit of straling vanuit een hoogspanningsleiding. Hetzelfde geld voor storingseffecten vanuit

een frequentieregelaar of een lasrobot. In het ene geval is het hoogfrequent schakelen (pulsmodulatie) de boosdoener, in het andere geval spelen de hoge lasstromen een leidende rol.

Status quo krijgt twist Hoewel elke storing zijn eigen signatuur heeft – je kan uit een spectraalanalyse een hoop afleiden – zijn ze het gevolg van drie gezamenlijk optredende ongewenste overdrachtsvormen – ook wel koppeling genoemd. Op de eerste plaats is er een capacitief effect. Dit treedt op als er zich een potentiaalverschil opbouwt tussen twee ladingdragers – bijvoorbeeld twee parallelle kabels. Je kan het vergelijken met de werking van een condensator, die kan op- en ontladen. Een tweede component is inductief. Dit is – net als bij een spoel – een stroom die wordt opgewekt door een magnetisch draaiveld. De laatste vorm is straling, waarbij de kabel als antenne fungeert. Natuurlijk is er nog een vierde vorm van koppeling: de galvanische. Maar aangezien dit de fysieke verbinding van de kabel betreft is deze overdrachtsvorm juist gewenst.

Volgens Stefan Hilsenbeck, senior engineer Advanced Technology bij LAPP, zijn het vooral de capacitieve en de inductieve koppeling die voor problemen zorgen. Gezamenlijk zorgen zij voor lekstromen die niet alleen storingen en potentieel onveilige situaties opleveren, maar ook onnodige

De zeroCM kabel, die wel 20 tot 30 procent dikker is dan de klassieke servokabels en vooralsnog alleen voor statische toepassingen verkrijgbaar is, is volgens LAPP een bijzondere gamechanger.

Links: De afstanden tussen afzonderlijke fasen ten opzichte van de aarde zijn niet gelijk en resulteert in inductieve stroom in de aarde.

Rechts: In de elektrisch symmetrische servokabel zijn de afstanden van de drie fasen ten opzichte van de aarde gelijk. Hierdoor heffen de inductiestromen elkaar op.

70

CST_Art05.indd 70

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:28

slijtage tot gevolg hebben. Hilsenbeck: “Naast machinestilstanden door signaalstoringen, kunnen lekstromen ook het veiligheidscircuit minder veilig maken. Bovendien zorgen ze voor slijtage aan lagers en oxidatie van stalen constructies. Want hoewel er wettelijk geen stromen door geaarde uitwendige constructies mag lopen, meten we in de praktijk geregeld stromen die aanzienlijk hoger zijn dan 1 ampère. Geen veilige situatie dus. “ Om toch enigszins paal en perk te stellen aan lekstromen en tegelijkertijd de data-integriteit voor signaalkabels te verbeteren heeft LAPP al meer dan dertig jaar enkele trucs in de kabelkoffer die ook door andere fabrikanten worden toegepast. Zo helpt de ‘twisted pair’ configuratie bij het voorkomen van inductieve koppeling en verbetert het tegelijkertijd mechanische eigenschappen. Onderling zijn de signaalparen gescheiden door een zogenoemde ‘starguard’ en een combinatie van metaalfolie en een koperen vlechtwerk zorgen voor de welbekende elektrische en magnetische afscherming. Tot zo ver niets nieuws onder de zon.

Elektrisch symmetrische layout Wie echter verder wil optimaliseren zoals in het geval in project PEPA, ziet zich voor wat betreft stroomvoerende servokabels al snel tot een al dertig jaar geaccepteerde tegenstelling gesteld. Kort door de bocht zou je kunnen stellen dat je zo’n kabel kan optimaliseren voor minimale inductieve óf minimale capacitieve lekstromen. Hilsenbeck: “Bij de klassieke en geometrisch symmetrische configuraties was er altijd een doelenconflict. Minimaliseer je de capacitieve lekstromen, dan vergroot je de inductieve lekstromen en vice versa. Afhankelijk van de toepassing koos je het best passende compromis.

Toen ontstond ineens het idee om niet een geometrisch, maar een elektrisch symmetrische layout te kiezen. Hierbij is de afstand van de stroomvoerende fases tot de aarde door torsie voor elke fase gelijk, zodat inductieve stromen elkaar opheffen. De zer-

NIEUWE INZICHTEN AARDING

Sinds 2021 is heeft Profibus een nieuwe norm uitgegeven voor de installatie van Profibus- en Profinet-netwerken. Opvallend hierin is dat stervormig aardingsnetwerken, waarbij alle componenten naar één centraal netwerk aardpunt worden geleid, zijn verruild voor een mesh-vormig aardingsnetwerk. Hierbij wordt rond een installatie een ringleiding voor aarding gelegd waarom alle componenten worden aangesloten. Lekstromen – waarvan de wegen meestal ondoorgrondelijk zijn - leggen hierdoor een aanzienlijk kortere weg. Dit voorkomt vervelende effecten. In een volgende editie van A&B zullen we dieper op de nieuwe aardingsstandaard met een mesh-netwerk ingaan.

Het LAPP-kwartet (van links naar rechts): Ralf Moebus, Susanne Krichel, Georg Stawowy en Stefan Hilsenbeck

oCM-kabel was geboren. Eerst als klein prototype op mijn bureau, later als multi-fysisch model in COMSOL, waar we verschillende varianten konden simuleren. Uiteindelijk werd dit – inmiddels een kleine drie jaar later – de kabel die je hier voor je ziet. “ LAPP noemt de kabel, die wel 20 tot 30 procent dikker is dan de klassieke servokabels en vooralsnog alleen voor statische toepassingen verkrijgbaar is een bijzondere gamechanger, die laat zien hoe terugkeren tot de basis ook na 30 jaar zoete vruchten kan afwerpen.

L APPBENELUX.L APPGROUP.COM

De karakteristieken van een klassieke, geometrisch symmetrische en elektrisch symmetrische servokabel naast elkaar.

constructeur 04 - 2022

CST_Art05.indd 71

71

16-11-2022 13:28

OPINIE

Blijf in de race HOE DE CLOUD EN 3D-SIMULATIES DE ONTWIKKELING VAN NIEUWE PRODUCTEN VERANDERT Door toenemende eisen van klanten en snellere technische ontwikkelingen wordt het ontwerpen, engineeren en produceren van producten en systemen complexer. Ze kunnen tegenwoordig uit duizenden onderdelen bestaan, waaronder veel elektronica, waaraan ontwikkelteams op meerdere locaties in de wereld werken. Daarom kan het verwerken van kleine wijzigingen een grote uitdaging worden voor alle betrokkenen.

I VO VA N BE R K E L , S A L E S D I R E C TO R BE N E L U X , DAS S A U LT SYST È ME S

Tegelijkertijd moeten fabrikanten flexibeler dan ooit tevoren kunnen inspelen op veranderingen. Dat kan door zo efficiënt mogelijk samen te werken en informatie te delen.

Oplossing in de cloud De oplossing voor efficiënter samenwerken ligt in de cloud. Door een cloudgebaseerd platform te benutten kunnen bedrijven alle betrokken medewerkers en partners namelijk locatie- en tijdonafhankelijk eenvoudig laten samenwerken. Engineers kunnen daardoor altijd en overal aan hun ontwerpen werken en simulaties uitvoeren. Daarmee is ook het risico op systeemstoringen door IT-updates

te voorkomen en kan men sneller anticiperen op vragen van klanten.

Samenwerken via een cloudplatform stelt teams in staat om projecten efficiënter te realiseren en de kans op het maken van fouten aanzienlijk te reduceren. Oplossingen in de cloud maken het onder andere mogelijk beter geïntegreerde en veiligere productieomgevingen te creëren en operaties te vereenvoudigen. Vanaf de eerste ideeën over een nieuw product, tot en met de productie, levering en serviceverlening tijdens de gehele levensduur.

Altijd en overal Cloud computing heeft het ook voor alle medewer-

Ivo van Berkel: ”Oplossingen in de cloud maken het onder andere mogelijk beter geïntegreerde en veiligere productieomgevingen te creëren en operaties te vereenvoudigen.”

72

CST_Art01_0002.indd 72

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:27

”In een virtuele omgeving kunnen fabrikanten 3D-simulatiemodellen benutten om alternatieve scenario’s te verkennen voordat ze beslissingen nemen.”

kers, partners en klanten mogelijk gemaakt altijd en overal te kunnen communiceren en ideeën uit te wisselen. Fabrikanten die de processen nog niet volledig hebben gedigitaliseerd, lopen ook het risico afhankelijk te worden van de ervaring en kennis van individuele medewerkers. Als de betreffende persoon niet meer beschikbaar is wordt ook die kennis en ervaring ontoegankelijk. Tevens vinden medewerkers die op afstand werken het frustrerend om niet zo gemakkelijk informatie te kunnen delen als binnen het bedrijf.

brikanten ideeën te optimaliseren, projectresultaten te testen en zelfs productielijnen te modelleren.

Met als doel om bijvoorbeeld de beste machineconfiguraties en aanvoer van materialen te begrijpen.

Op deze manier is het ontwerp van producten beter af te stemmen op de inzet van beschikbare machines en gereedschappen in de productie. De voordelen daarvan zijn een efficiënter gebruik van de fabrieksruimte, betere inzichten om de supply chain te optimaliseren en meer aandacht voor de deadlines van fasen en processen.

Realtime samenwerken Een andere verandering is dat iedereen, verspreid over de hele wereld, via de cloud in realtime kan samenwerken om een productielijn te definiëren en te optimaliseren, op basis van dezelfde actuele informatie. Hierdoor zijn zowel problemen sneller op te lossen als beslissingen te nemen. We bedoelen hier een cloudplatform om informatie te centraliseren, te gebruiken en te consolideren, zodat men beter geïnformeerde beslissingen kan nemen en aanzienlijke productieverbeteringen mogelijk worden.

3D-simulaties in de cloud uitvoeren helpen ontwikkelteams zowel beter samen te werken, als hun ideeën tijdens elke projectfase te testen en te analyseren. Oftewel te toetsen of de beoogde resultaten voldoen aan de verwachtingen van de consument en het bedrijf. In een virtuele omgeving kunnen fabrikanten 3D-simulatiemodellen benutten om alternatieve scenario’s te verkennen voordat ze beslissingen nemen. Met als voordeel dat het fysieke product of systeem meteen de eerste keer goed is.

Een cloudgebaseerd platform is een belangrijke katalysator voor fabrikanten om de flexibiliteit te vergroten en te leren van fouten, nog voordat deze zich voordoen.

Cruciale beslissing De selectie van het juiste platform voor het optimaliseren van alle fasen en processen in het productontwikkelingstraject, is voor maakbedrijven een cruciale beslissing om zich in de markt te kunnen onderscheiden. Dat stelt ze namelijk wel of niet in staat om optimaal samen te werken en tot betere resultaten te komen door 3D-simulaties en tests.

Behalve complexe (productie)processen integreren en het samenwerken van teams faciliteren, stimuleert zo’n cloudplatform ook de digitalisering van bedrijven op basis van realtime inzichten.

Meer en beter inzicht Een platform dat simulaties ondersteunt, helpt fac o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Art01_0002.indd 73

Boot missen?

Een cloudplatform dat alle essentiële digitale functionaliteit biedt stelt fabrikanten in staat om beslissingen te nemen op basis van realtime data en inzicht in de productie. Dat is in de huidige wereld waarin de klantbehoeften en marktomstandigheden snel veranderen een steeds belangrijker concurrentievoordeel. In de race om te blijven voldoen aan de wensen van klanten en druk om de winstgevendheid te verbeteren bieden cloud computing en 3D-simulaties interessante kansen. Bedrijven die zich niet voorbereiden op een steeds dynamischere markt, kunnen de boot straks missen.

WWW.3DS.COM

73

16-11-2022 13:27

PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT

Productmodel en productdatamodel

74

CST_Column.indd 74

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:26

Part

‘Construeren met data’ was de titel van mijn voor-vorige column. Wat kan je je daarbij voorstellen? Op de pagina links is te zien wat ik me voorstel wat een constructeur zou kunnen ontwerpen en toont – behalve dat ik niet zo goed kan tekenen – dat een constructie van data niet direct een bruikbaar product lijkt op te leveren. Daarom wil ik proberen u een nuttiger beeld aan te bieden.

Constructeurs leveren productmodellen, PLM-systemen zijn gebaseerd op productdatamodellen. Mede door industry 4.0, wordt productontwerp dermate data-driven, dat het denken en praten in termen van het datamodel van het PLM-systeem net zo belangrijk begint te worden als voor het productmodel in het CAD-systeem. Je bent er niet meer met de stuklijst, want behalve relaties binnen een product, komen er steeds meer relaties tussen producten.

Daarbij leidt het gebruik van productconfiguratoren tot een snelle toename van het aantal varianten van producten en componenten. Bedenk daarbij ook nog dat productrelaties zich plegen voort te planten door het logistieke netwerk, dan is duidelijk dat relaties tussen producten flink zullen bijdragen aan de complexiteit van product management.

Van de eerste PLM-systemen herinner ik mij dat een van de zorgen bij implementatie was of ‘versie’ in het systeem wel hetzelfde betekent als in de werkwijze van het bedrijf. Dat was vaak niet het geval met als gevolg dat de ‘juiste versie’ volgens het PLM-systeem een andere was dan die volgens de lokale werkwijzen. Naarmate het aantal productrelaties toeneemt, zal de kans op conflicterende interpretaties groter worden. Laat nu het productdatamodel een uitstekend middel zijn om de betekenis van relaties eenduidig vast te leggen.

Hoe nuttig is het dan als de ontwerper in staat is op basis daarvan in eenduidige termen afspraken te maken met de PLM-leverancier over de gewenste betekenis van productrelaties.

Datamodel Om de draad van twee afleveringen terug weer op te pakken zijn in afbeelding 2 de twee tabellen te zien waarin de productstructuur van de auto in datatermen is vastgelegd. Het construeren van zulke tabellen is geen kunst met een spreadsheetprogramma. Wel een kunst is om het verband tussen de tabellen te zien. Daar zeggen de tabellen namelijk niets over.

Ik moet daarom raden wat het verband is tussen beide tabellen. Ook als je weet dat de ‘Ꙩ’ tekens objecten identificeren, ligt het voor de hand dat die tekens gebruikt worden om de BoM-regel te verbinden met de juiste parent en het juiste child, maar het blijft raden. Als we datastructuren willen beschouwen als een constructie, dan heb je met tabellen alleen nog maar een bak losse onderdelen zonder samenhang en onze IKEA-ervaring zegt dat het heel lastig kan zijn daar het bedoelde product uit te maken.

Daarbij is is het ook lastig dat tabellen alleen de toevallige inhoud op een bepaald moment weergeven. Als we een datastructuur willen toetsen op zijn geschiktheid voor onze werkwijze, zouden we eindeloos voorbeelden van goede en foute tabellen moet opschrijven, zonder ooit te weten of we c o n s t r u c t e u r 0 4 - 2 0 2 2

CST_Column.indd 75

BoM ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

Number

Name

ʘ

1001 car

ʘ

1002 body

ʘ

1003 powertrain

ʘ

1004 wheel

ʘ

1005 rim

ʘ

1006 tyre

Parent Child ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ ʘ

Cnt 1 1 4 1 1

ParentName car car car wheel wheel

ChildName body powertrain wheel rim tyre

Afbeelding 2 De productstructuur van een auto.

compleet zijn. Dat werkt dus niet. Wat we nodig hebben is een plaatje waarin we kunnen zien welke tabelinhouden toegestaan zijn en wat verwijzingen precies betekenen. Daarmee tillen we de beschouwing op een hoger abstractieniveau: van voorbeelden van inhouden, naar de eisen waaraan alle toegestane inhouden moeten voldoen. Zo’n plaatje noemen we een datastructuurdiagram. Het is de kern van het productdatamodel. Afbeelding 3 toont het diagram waar afbeelding 2 een mogelijke invulling van is.

Part en BoM worden objectklassen genoemd. De klasse abstraheert van de actuele inhoud van de tabel en concentreert zich op de eigenschappen die voor alle inhouden gelden, zoals het abstracte begrip ‘boom’ staat voor elk ding met stam, wortels en takken dat met ‘die boom’ kunnen aanduiden.

De klasse wordt voorgesteld als een blok met de klassenaam en de attributen van de klasse. Zo zien we dat elk part een Number en een Name heeft. Een lijn tussen twee klassen specificeert een relatie of link tussen beide klassen. Zo’n relatie wordt gevormd door een attribuut in de ene klasse dat de verzameling van gerelateerde objecten uit de andere klasse als waarde heeft. Een pijlpunt betekent dat de waarde precies één object moet zijn. De naam van dat attribuut is aangegeven met een label langs de lijn: Parent is een attribuut van BoM dat precies één Part-object als waarde heeft. Een relatie werkt altijd twee kanten uit: uit de Parent-link kan altijd de WhatUsed-relatie worden afgeleid. Part heeft daarom een attribuut WhatUsed met die waarde. Hetzelfde geldt voor de Child/WhereUsed-relatie. Het productdatamodel kan nog veel meer informatie bevatten, meestal in de vorm van conPart

Parent

Number Name

BoM WhatUsed Cnt

Child

Parent.Name WhereUsed Child.Name

Afbeelding 3 Het datastructuurdiagram.

75

16-11-2022 13:26

straints waar de inhoud aan moet voldoen. Voorlopig houd ik het graag nog even eenvoudig.

Het zijn de links die van de losse tabellen een constructie maken: fysiek maken zij de inhoud van beide tabellen afhankelijk van elkaar, logisch maken zij de betekenis van de inhoud afhankelijk van elkaar. Een structuurdiagram is vergelijkbaar met een parametrisch CAD-systeem. Een objectklasse komt overeen met een feature en de links positioneren deze features ten opzichte van elkaar. De attributen zijn de parameters van de features en de toegestane waarden bepalen die verzameling afmetingen waarmee het feature volgens specificatie functioneert in het geheel.

U ziet, het ontwerpen of lezen van de datastructuurdiagram kan niet lastiger zijn dan het ontwerpen of uitlezen van een parametrisch CAD-model. Met deze conclusie heb ik mijn titel waargemaakt dus ik zou hier kunnen afsluiten. Dat zou echter jammer zijn, want we hebben alleen nog maar het basisprincipe gezien. Het wordt pas leuk als we wat meer details aan het model toevoegen.

Ontwerpoverwegingen Net als bij het construeren moet een data-ontwerper af en toe keuzes maken om de vereisten van het ontwerp goed te benaderen. Misschien is de gedachte al bij U opgekomen: hoe zit het met versies in de productstructuur? Om daaraan tegemoet te komen voeg ik de objectklasse (feature) Revision.

Dat leidt tot het diagram van afbeelding 4.

Een revision heeft een Nr, Status en Date. Bij de link staat geen attribuutnaam: als er maar één link is tussen twee klassen, dan is die gelijk aan de naam van de gelinkte klasse. Revision heeft dus een attribuut Part dat, vanwege de pijlpunt, wijst naar precies één Part-object. Voor de fijnproevers zou ik constraints kunnen toevoegen die aangeven welke waarden Nr mag hebben en welke statussen mogen worden gebruikt, maar ik houd het liever nog even eenvoudig. Wat niet uit het diagram is af te leiden is wat date betekent. Een ontwerpoverweging is om het attribuut DateStatus te noemen.

Een kritische lezer zal zich afvragen of de BoM niet revision-afhankelijk moet zijn. Dat moet hij inderdaad, dus we passen de constructie aan naar afbeelding 5. Deze constructie lost het probleem op: van elke BoM-regel ligt nu vast welke revisies van parts gebruikt worden in elke revisie van Part

Parent

Number Name

Part Number Name

Revision

Parent

Nr Status Date

BoM WhatUsed Cnt

Child

Parent.Part.Name WhereUsed Child.Nr Child.Part.Name Child.Nr

Afbeelding 5 BoM tussen revisions.

de Parent. Dat lijkt redundant, maar dat is het niet want in principe kan elke stuklijstregel bij een wijziging worden vervangen. Als hij niet verandert is dat dus een niet afleidbaar gegeven.

Productdatadiagram Ik heb, hoop ik, duidelijk gemaakt dat een datastructuurdiagram een data-ruimte opspant, waarin elk punt een mogelijke inhoud van de tabellen representeert. Een productdatadiagram is zo’n structuurdiagram dat de verzameling mogelijke data-inhouden specificeert. De kunst van het ontwerpen van zo’n diagram is om met klassen en attributen elke relevante nuance mogelijk te maken en om tevens met constraints (zoals de pijlpunt) alle onzinnige of ongewenste toestanden uit te sluiten. Op deze manier kan aan de hand van een productdatadiagram snel gecontroleerd worden of de eigen werkwijzen erin passen. Tevens kan het als specificatie gebruikt worden om met de PLM-leverancier de functionaliteit van het systeem vast te leggen. Omdat de betekenis van het diagram eenduidig is, kan bij oplevering elke afwijking worden gebruikt om van de leverancier een correctie te eisen.

Ik heb nu alleen de meest elementaire elementen van de productdatadiagram laten zien. Er zijn nog heel veel interessante elementen, zoals de verschillende vormen van abstractie.

Zonder te vervallen in een cursus datamodellering wil ik daar in een volgende column wat mogelijkheden van laten zien.

BoM WhatUsed Cnt

Child

Parent.Name WhereUsed Child.Name

Revision Nr Status Date

76

CST_Column.indd 76

Afbeelding 4 Stuklijst met revision.

HENK JAN PELS gepensioneerd universitair hoofddocent bedrijfskundige informatica (TU Eindhoven), is onafhankelijk consultant, gespecialiseerd in Product Data Management.

H.J.PELS@OUTLOOK.COM

constructeur 04 - 2022

16-11-2022 13:26

PRODUCT

Nieuws SMART BOX DETECTION VOOR VEILIGE VERPAKKINGSMACHINES

Secundaire verpakkingsmachines aan het eind van de lijn, boven- en zijladers en/of sorteer- en uitwerpmodules kunnen voortaan veilig en gebruiksvriendelijk worden bediend met het intelligente toegangsbeveiligingssysteem deTec4 met Smart Box Detection. Dankzij een betrouwbare vormdetectie kan het systeem rechthoekige objecten zoals dozen veilig onderscheiden van personen en lichaamsdelen. De veiligheidsoplossing werkt zonder externe processignalen en zonder mutingsensoren. Smart Box Detection onderscheidt mens en materiaal. Het detecteert objecten met een rechthoekige omtrek en een hoogte vanaf 13 cm, zodra ze in het actieve deTec4-beveiligingsveld komen. Een betrouwbare detectie is mogelijk, omdat personen een heel andere geometrie hebben dan rechthoekige objecten.

Wat ook handig is: voor de detectie van objecten met verschillende hoogtes en lengtes, is teachen niet nodig. Ook hoeven de instellingen van het veiligheidssysteem daarvoor niet te worden aangepast. Zo combineert de deTec4 met Smart Box Detection maximale inzetbaarheid, flexibiliteit en veiligheid met een zo hoog mogelijke productiviteit. Het systeem is per direct als firmware-feature in het SICK-veiligheidslichtscherm deTec4 geïntegreerd.

WWW.SICK.NL

LASTAFHANKELIJKE VENTIELEN VOOR MOBIELE MACHINES De voorgecompenseerde lastafhankelijke (LS) ventielen als onderdeel van de VA-serie van Parker Hannifin, zijns speciaal ontworpen voor zeer veeleisende mobiele machinetoepassingen. De VA-serie is gebaseerd op de bestaande L90LS- en K220LS-ventielen. De ventielen zijn ontworpen om minder ruimte in beslag te nemen en met verbeterde van montagemogelijkheden. Ook worden kanalen geoptimaliseerd om stromingsverlies te minimaliseren. Met een maximaal debiet naar de werkpoort van 450 l/min, treedt de VA-serie in de voetsporen van het K220LS-ventiel. De VA-serie is dankzij interne elektronica gereed voor Industry 4.0 en andere toekomstige eisen met betrekking tot IoT en diagnostiek. Daarnaast bevat de nieuwe serie ventielen de nieuwste hydraulische functies: proportionele tegendruk met actief bijvullen, opwarmmogelijkheden en diverse andere prestatieverhogende verbeteringen die het begin van de volgende generatie mobiele richtingsregelventielen inluiden. De VA300 is het eerste ventiel van de nieuwe serie dat wordt uitgebracht. Het volgende ventiel in de serie, de VA450, wordt begin 2023 op de markt gebracht.

WWW.PARKER.COM

constructeur 04 - 2022

CST_product.indd 77

77

16-11-2022 13:24

UNIVERSELE GRIJPER De nieuwe, elektrisch aangedreven parallelgrijper EGU is vuilafstotend en geschikt voor de flexibele beladen van werktuigmachines of bewerkingscentra. De bescherming kan nog worden verhoogd met een stofdichte uitvoering. De grijper heeft een vrij programmeerbare totale slag tot 160 mm en traploze grijpkrachtinstelling tot 3.000 N, afhankelijk van de grootte. Het grijpproces is beveiligd dankzij het geïntegreerde grijpkrachtbehoud met detectie van werkstukverlies.

Bij stroomuitval of noodstop blijft minimaal 80 procent van de grijpkracht betrouwbaar behouden. De positie van de grijpvingers is te allen tijde bekend door de absolute encoder aan de uitgangszijde, zodat het proces na het inschakelen kan worden voortgezet zonder opnieuw te hoeven verwijzen. Een bijzonder kenmerk van deze nieuwkomer is de StrongGrip modus. Voor werkstukken met verschillende gewichten kan de grijpkracht daardoor tot 150 procent worden verhoogd.

WWW.SCHUNK.COM

VEILIG SLEUTELSYSTEEM Het CKS2 Safe Key System is verkrijgbaar als inbouwversie en als integreerbare submodule die pas in de MGB2-Modularvoor Profinet/Profisafee of EtherCAT/FSoE en ook in MGB2-Classic-deursloten. De RFID-sleutels zijn hoog gecodeerd en tegen kopiëren beveiligd. Onafhankelijk van bestaande beveiligingen, kunnen één of meerdere CKS2’s binnen dezelfde omgeving worden toegevoegd. Een sleutel kan ook worden toegewezen aan meerdere sleuteladapters van verschillende installaties, om ‘key-transfer’ mogelijk te maken.

Het gedrag van elke CKS2-unit wordt bepaald wanneer een sleutel voor de eerste keer wordt ingeleerd. Daarna ‘weet’ de CKS2 op welke manier hij moet werken en of er sprake is van één unieke sleutel of van een set sleutels. Zodra een sleutel als geldig wordt herkend, worden de OSSD-veiligheidsuitgangen ingeschakeld. Indien meerdere CKS2’s naast elkaar worden gebruikt, kan een seriële keten worden verkregen door uitgangen met ingangen te verbinden. Verbinding maken met IO-Link is mogelijk met behulp van een gateway. Dan zijn er uitgebreide diagnose- en communicatiefuncties. Je kunt dan sleutels identificeren en weten welke sleutel werd gebruikt om de installatie te bedienen.

WWW.EUCHNER.NL

78

AZ-motordriverinin Compacte AZ-motordriver Compacte vergrendelmagneten miniatuurformaat vergrendelmagneten miniatuurformaat bestand tegenhoge hoge van Oriental Oriental Motor bestand tegen van Motor dwarskrachten dwarskrachten

De AZ-motoren van Motor zijn closedOnlangs heeft Magnet Schultz een doorontwikkeling De AZ-motoren vanOriental Oriental Motor zijn closedOnlangs heeft Magnet Schultz een doorontwikkeling loop stappenmotoren met een absolute sensor. van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam loop stappenmotoren met een absolute sensor. van de serie G SC X geïntroduceerd onder de naam Geschikt om standalone toe te passen onderscheidt maar ze G SC X …

B01.

Deze nieuwe generatie Geschikt om standalone toe te passen onderscheidt maar ze G SC X …

B01.

Deze nieuwe generatie worden ookandere veelvuldig zich onder dooringezet het feitals datbetrouwbare het worden ookin veelvuldig ingezet betrouwbare zich onder andere door het feitals datmet het aandrijving bijvoorbeeld actuatoren zoals magneetlichaam vast is verbonden de aandrijving aandrijving in bijvoorbeeld actuatoren magneetlichaam vast is verbonden metzoals de aandrijving lineaire geleidingen en draaitafels. waardoor de spoel niet kan worden gedraaid of lineaire geleidingen en draaitafels. waardoor de spoel niet kan worden gedraaid uitgewisseld. Door de compacte bouw zijn de of uitgewisseld.

Door de compacte bouw zijn de De nieuwe drivers zijn ontworpen voor communicatie elektromagnetisch bekrachtigde vergrendelingen, De nieuwe drivers zijn ontworpen voor communicatie elektromagnetisch bekrachtigde vergrendelingen, via en RS-485 en IP40, vallenbestand op door hun hoge metEtherCAT beschermingsklasse tegen via EtherCAT en RS-485 enen vallen op door hunzo met beschermingsklasse IP40, bestand tegen extreem compacte formaat het lage gewicht: dwarskrachten.

Dit levert een kostenvoordeel ophoge extreem compacte formaat en het lage gewicht: weegt de uitvoering voor RS-485-communicatie dwarskrachten.

Dit levert een kostenvoordeel op terwijl nog altijd de mogelijkheid bestaat om te zo weegt uitvoering voor RS-485-communicatie slechts 56 gram meet 47x53x24 mm.

Dit hogere terwijl nog altijd de mogelijkheid bestaat om te kiezende voor eenen stangafdichting met een slechts 56 gram en meet mm.

Dit hogere lage gewicht is onder meer47x53x24 voordeligmet om het kiezen voor een stangafdichting een beschermingsgraad. lage gewicht is van onder meer voordelig om het energieverbruik onbemande transportvoertuigen beschermingsgraad. zoals AVG’s teisreduceren. energieverbruik van onbemande transportvoertuigen Kenmerkend tevens de beschikbare aansluiting voor zoals AVG’s te reduceren. beschermingsleiders waarmee ook nominale spanningen Kenmerkend is tevens de beschikbare aansluiting voor De drivers zijn direct op alle applicaties te tot 250 VAC tot de mogelijkheden behoren.

Op basis beschermingsleiders waarmee ook nominale spanningen bevestigen.

Hiervoor isop niet nodig vandrivers de compacte enmogelijkheden robuuste bouw zijndan tot slot De zijn allemeer applicaties te een tot 250 VAC totdirect de behoren.

Ophogere basis tweetal schroeven; een complete DIN-rail kan dwarskrachten mogelijk stilstand) kunnen bevestigen.

Hiervoor is die niet(in meer nodig dan van de compacte en robuuste bouw zijn tot een slotoplopen hogere achterwege blijven. van 750 schroeven; tot wel 3.000 N. complete tweetal een DIN-railkunnen kan dwarskrachten mogelijk die (in stilstand) oplopen Toepassingen zijn3.000 te vinden achterwege blijven. van 750 tot wel N. in het vergrendelen van Meer weten over deze drivers?

Neem dan uiteenlopende mechanische onderdelen zoals deuren Toepassingen zijn te vinden in het vergrendelen van en contact op met Rotero via info@rotero.com of op luiken.

Meer weten over deze drivers?

Neem dan uiteenlopende mechanische onderdelen zoals deuren en telefoonnummer 0348-495150. contact luiken. op met Rotero via info@rotero.com of op Nu verkrijgbaar bij 0348-495150.

Rotero! telefoonnummer Nu verkrijgbaar bij Rotero!

ROTERO HOLLAND Pompmolenlaan 21 ROTERO HOLLAND 3447 GK Woerden

Pompmolenlaan 21 0348-495150 3447 GK Woerden info@rotero.com www.rotero.com 0348-495150 info@rotero.com www.rotero.com

PvdM-rotero.indd 1

PvdM-rotero.indd 1

CST_product.indd 78

U Uitigtegelicht licht em nnovoevm ber b e 2 2010919 r

constructeur 04 - 2022

14-11-2022 08:51

14-11-2022 08:51

16-11-2022 13:24

Tel: 015 - 251 18 31 info@tempcontrol.nl tempcontrol.nl

Temperatuur is ons specialisme Temperatuur is een belangrijke parameter in veel processen, systemen en machines. Tem pe ratuurvariaties, drift of ongewenste temperatuurverschillen kunnen het proces en de prestaties ongewenst beïnvloeden. Het goed kunnen meten en regelen van temperatuur zorgt voor minder uitval en heeft een positief effect op de levensduur van machines.

Productie, cleanroom, kalibratielab Wij beschikken over een eigen productieafdeling, cleanroom en kalibratie- en researchlab waar we o.a. kunnen meten, optimaliseren, kalibreren en stabiliseren.

Ook (lange termijn) testen, responsietijdmeting en onderzoek van temperatuursensoren en onderdelen behoort tot de mogelijkheden.

Klantspecifieke temperatuursensoren Tempcontrol ontwikkelt en produceert temperatuursensoren op klantspecificatie en in standaard uitvoering. Met ruim 45 jaar ervaring is het ons specialisme om voor elke specifieke toepassing de juiste oplossing te vinden. Bijna alles behoort tot de mogelijkheden: een snelle responsietijd, hoge nauwkeurigheid, lange termijnstabiliteit, bestand tegen hoge of juist lage temperaturen.

Instrumentatie een breed scala instrumenten voor het meten, regelen en registreren van temperatuur, vocht en dauwpunt. Ook is vaak maatwerk mogelijk voor een klantspecifiek eindproduct.

Vraag ons naar de mogelijkheden.

Temperatuursensoren in vele uitvoeringsvormen Transmitters, isolators, regelaars Precisie meetapparatuur

Handheld apparatuur

Klimaatkamers, kalibratiebaden

Indicators

Tempcontrol levert aan bijna alle industrieën waar temperatuur een kritische factor is: medische en voedingsmiddelenindustrie, lucht-, ruimte- en scheepvaart, halfgeleider-, kunststoffenindustrie en defensie, pharma- en petrochemie, machine- en apparatenbouw, installatie bedrijven en laboratoria etc. Bezoek tempcontrol.nl voor ons volledige productportfolio.

CST Advertenties.indd 79

16-11-2022 13:18

CST Advertenties.indd 80

16-11-2022 13:19