Mechatronica & Machinebouw 1 | 12 februari 2021 | Industrieel 5G

12/02/2021 - 19/03/2021

1

Metrologiesysteem voor chipfabrikanten Nearfield Instruments verkoopt eerste machine

Ga verder dan groen, denk blauw Duurzaamheid wordt topprioriteit voor álle machines

5G ONMISBAAR IN SMART INDUSTRY M+M_01_2021_Cover.indd 11 Mechatronica_01_1-44.indd

08:31 01/02/2021 10:00

REGISTER NOW

ONLINE EVENT SERIES In-depth presentations & virtual networking opportunities Afternoon sessions on 23 February, 23 March, 29 April and 27 May 2021.

Sponsor

Powered by

CALL FOR PAPERS We are looking for high-quality presentations and we welcome development cases or research abstracts.

Interested in presenting?

Submit your proposal via the website.

Get your ticket for access to the presentations of all sessions, the virtual event space for networking and the on-demand presentation videos afterwards.

MLCON.NL

ML-2021-adv-mm-01-2021.indd Mechatronica_01_1-44.indd 2 2

#BCML

01/02/2021 10:00 09:14 01/02/2021

M+M_0

21 09:14

COLUMN REDACTIONEEL

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

René Raaijmakers is uitgever van Mechatronica&Machinebouw.

Winner takes all

D

e wereld kan niet genoeg krijgen van chips, dus draait de marktleider in chiplitho topjaren. Een paar highlights uit 2020: 4,5 miljard euro omzet in euv-systemen, 7,3 miljard in duv-machines en een record nettowinst van 3,6 miljoen euro.

ASML’s boodschap aan investeerders: met onze lithomachines en opbrengstverhogende oplossingen gaat de wet van Moore nog zeker vijftien jaar mee en we zijn goed op weg om ons omzetdoel voor 2025 van 15 tot 24 miljard euro te halen. Als het zo doorgaat – en daar lijkt het op – dan zal het me niet verbazen als ASML zijn omzetverwachting voor 2025 nog dit jaar opschroeft tot – gokje – 20 tot 27 miljard euro.

De financiële prestaties van de Veldhovense machinebouwer waren de afgelopen jaren onberispelijk. Omzet en winst stegen en na een uitputtingsslag kregen klanten eindelijk euv aan de praat. Oké, dat laatste viel even tegen, maar zorgde wel voor een oligopolie en het zeker stellen van de chiproadmap voor minstens nog een decennium. Dat droeg allemaal bij aan het omhoog schieten van de beurskoers. In 2008 was ASML nog geen 10 miljard euro waard, momenteel steekt de opgetelde waarde van alle aandelen ruim boven de 200 miljard dollar uit.

Vrijwel alle investeringsbanken gaven na de recente jaarresultaten een koopadvies af voor de Nederlandse onderneming. Zij zien ASML’s oppermacht: wie de cijfers met die van concurrenten Canon en Nikon vergelijkt, kan inderdaad constateren dat hier sprake is van winner takes all. Al zijn er ook financieel experts die waarschuwen voor een zeepbel.

‘Ik heb een paar luchtbellen meegemaakt en gezien wat er kan gebeuren als je traditionele waardebepalingen helemaal loslaat’, schrijft investeerder Stephen Simpson op zijn blog.

Hij ziet weliswaar een uniek bedrijf, maar ook een beurswaarde die niet gefundeerd is. ASML zit er niet mee en blijft stug eigen aandelen inkopen.

Aandelenkoersen weerspiegelen de verwachtingen voor de toekomst, maar in die toekomst liggen nog heel wat uitdagingen. ASML’s aandacht zal niet alleen moeten uitgaan naar het op de markt brengen van nieuwe systemen. De machinebouwer moet zijn klanten vooral helpen om hun productiviteit en yield te verhogen en de installed base productiever te maken.

Daar zet ASML ook op in, al heeft het niet de beste reputatie als het gaat om zaken als betrouwbaarheid en uptime. Neem de Twinscan NXT:1980Di. Dat is de enige van vier immersiemachines waarvoor ASML op zijn website de system uptime vermeldt, gemiddeld 97 procent of hoger. De andere drie zullen dan wel minder doen, concludeer ik dan.

Wat is 97 procent uptime? Kijk vooral naar de beleving: dat is hetzelfde als elf keer per jaar ‘s avonds thuiskomen en er staat geen eten op tafel. Ik vermoed dat klanten die drie dagen per jaar uitval nog steeds onacceptabel hoog vinden.

Intussen zijn de duv-systemen niet aan te slepen. Ron Kool, de baas van ASML’s businessline duv, zei twee jaar geleden al dat zijn omzet ergens tussen 2023 en 2025 voor de helft uit installed base management zou komen. Als de huidige hausse in duv-systemen doorzet, dan zal het even duren voor die verhouding is bereikt. Dan komen er meer systemen in de markt en zal er nog meer omzet uit service en upgrades komen.

Het Nederlandse lithobedrijf mag dan ruim voorlopen, zijn Japanse concurrenten zijn nog steeds vastberaden om de markt met oudere generaties te bedienen. Als het om betrouwbaarheid en prijs per systeem gaat, hebben Canon en Nikon ook een betere reputatie. ASML is helemaal gefocust op time-to-market. Daar zit ook de pijn bij klanten. Die vinden dat ze in Veldhoven te veel zijn gespitst op nieuwe machines verkopen en dat ze te weinig oog hebben voor de dagelijkse problemen in fabs.

Dat kan je afdoen als een gegeven. Grote jongens hebben het druk met zichzelf en neigen nu eenmaal naar arrogantie. Maar ASML mag niet vergeten dat ze de business mede kregen van klanten die in de jaren negentig de arrogantie van Nikon zat waren. Met slechts enkele klanten in de euvmarkt en een aanzienlijk aantal spelers dat voor droge en duv-immersiesystemen kan gaan shoppen bij Nikon, is het oppassen geblazen voor ASML.

ASML heeft niet de beste reputatie in betrouwbaarheid en uptime

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Column_Redactioneel.indd 3 Mechatronica_01_1-44.indd 3

3

09:40 01/02/2021 10:00

SAVE THE DATE

online POWERED BY

The online network event on high-end system engineering and disruptive mechatronics Virtual afternoon session on

25 March 2021 HIGHTECHSYSTEMS.NL

HTS 2021 adv mm01 2021.indd Mechatronica_01_1-44.indd 4 1

Check our website for sponsorship opportunities, tickets and program.

09:25 01/02/2021 10:00

M+M_0

21 09:25

10

1

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

INHOUD OPINIE

Nieuws

Eerste verkoop zet Nearfield Instruments op pad naar volwassenheid

NFI heeft een betalende klant voor zijn metrologiesysteem gevonden. Een nieuwe fase is aangebroken.

3 7 9

Winner takes all – René Raaijmakers Groene bananen – Marcel Pelgrom Businessstrategie en technologiestrategie – Jan Bosch

NIEUWS 6 8

Kort nieuws Waarom ASML dit jaar niet vol gas geeft op euv 10 Eerste verkoop zet Nearfield Instruments op pad naar volwassenheid 16 Eerste digital twin bij Additive Industries smaakt naar meer

INTERVIEW

20 Thema

Fraunhofer vertaalt 5G-technologie naar industrie

5G-netwerkoperators hebben nog weinig kaas gegeten van de eisen die de maakindustrie stelt. Fraunhofer IPT werkt aan de oplossing.

24

14 Ga voor blauw 39 ‘Denk vanuit systeemfuncties en over de grenzen van je eigen discipline’

THEMA INDUSTRIEEL 5G

20 Fraunhofer vertaalt 5G-technologie naar industrie 24 5G vrijwel onmisbaar voor Exrobotics 26 5G hoeksteen van Mercedes’ fabriek van de toekomst 28 Slimmere agv’s door ze dom te maken

ACHTERGROND OVER INDUSTRIËLE AUTOMATISERING

30 Wat zou je willen weten als baas van een fabriek?

32 Hé, waar gaat mijn mobiele robot naartoe?

34 Vijf tips om de digitale transformatie te versnellen

EN VERDER

37 Productnieuws 43 Colofon

Thema

5G vrijwel onmisbaar voor Exrobotics

De Delftse inspectierobots staan te springen om de razendsnelle dataoverdracht van 5G.

M+M_01_2021_Inhoud.indd 55 Mechatronica_01_1-44.indd

08:31 01/02/2021 10:00

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

NIEUWS

TBP sluit zich aan bij VDL-familie

Foto: TBP

Net na Kerst maakte VDL bekend dat het TBP Electronics had overgenomen. De kerncompetenties van TBP zijn assemblage- en productiediensten van elektronica voor onder meer de industriële, medische en telecomsector – allemaal belangrijke sectoren waarin VDL reeds actief is. TBP-oprichter en -directeur Ton Plooy geeft de teugels over aan Joost van Haperen die de afgelopen negen jaar in verschillende functies bij VDL Steelweld werkte. Plooy blijft nog een jaar aan om de overdracht te begeleiden.

TBP assembleert en levert printed circuit board assemblies (pcba’s), printplaten met elektronische componenten. Het bedrijf telt 133 medewerkers, is goed is voor ruim 30 miljoen euro omzet per jaar en is gevestigd in het Zuid-Hollandse Dirksland en op Brainport Industries Campus in Eindhoven. Op de hoofdvestiging op Goeree-Overflakkee vindt het vergaande geautomatiseerde productieproces plaats, in Eindhoven de engineering en het ontwerpen van de testapparatuur.

‘We hebben de ambitie om een one-stop industriële partner te zijn’, aldus VDL-topman Willem van der Leegte. ‘Met de activiteiten van TBP in onze gelederen zetten we een flinke stap voorwaarts op het gebied van de assemblage van elektronica. We gaan ervan uit dat de combinatie met vooral onze activiteiten op het gebied van de hoogwaardige mechanica meerwaarde biedt voor onze klanten.’

Frits van Hout weg bij ASML Chief strategy officer Frits van Hout verlaat ASML als zijn huidige benoemingstermijn op 29 april afloopt. Het Veldhovense bedrijf heeft geen opvolger benoemd, maar verdeelt Van Houts verantwoordelijkheden over de overige vijf directieleden.

Na hij met tussenpozen vanaf 1984 werkzaam is geweest bij ASML, werd Van Hout in 2009 benoemd tot lid van de raad van bestuur als chief marketing officer. In 2013 werd hij chief program officer voor de ontwikkeling van de euv-activiteiten, waardoor het op een niveau kwam waarop euv algemeen aanvaard werd. In april 2018 nam hij de rol van chief strategy officer op zich, met de nadruk op strategie en strategische leveranciersrelaties.

Foto: ASML

De toekomst is dichterbij dan je denkt Je wilt vooroplopen als bedrijf, maar hoe? Daarvoor heb je specialisten nodig die meedenken op elk vlak. Creativiteit, toewijding en een heleboel knowhow: NTS helpt klanten aan de beste oplossing voor hun specifieke vraag.

Wij zijn gespecialiseerd in het ontwikkelen, maken en assembleren van (opto)-mechatronische systemen, mechanische modules en kritische componenten.

Onze expertises? Precisie en wendbaarheid.

Van eerste ontwerp, naar prototype tot assemblage: onze veelzijdige ondersteuning helpt klanten om producten sneller te realiseren. NTS excelleert in het oplossen van complexe vraagstukken. Wij bedenken en realiseren precies die toepassing waar onze klant naar zoekt. Met onze veelzijdige kennis en ervaring versnellen we technologische innovaties.

De technologie van de toekomst? NTS brengt je dichterbij.

Onze (opto-)mechatronische systemen en mechanische modules dragen bij aan toekomstige technologieën

nts-group.nl/careers

6

M+M_01_2021_Kort_Nieuws.indd 6 Mechatronica_01_1-44.indd 6

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:34 01/02/2021

M+M_0

o: ASML

21 08:34

COLUMN

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Marcel Pelgrom adviseert over analoog-ic-ontwerp.

Groene bananen

S

tap voor stap begint het drama zich te ontrafelen dat leidde tot de crash van twee Boeing 737 Max-vliegtuigen. Getriggerd door het succes van de Airbus 320neo begon Boeing in 2011 met de ontwikkeling van de Max. De wens om de concurrentie bij te houden en zelfs te overtreffen leidde echter tot een aantal discutabele beslissingen. Voordat het vliegtuig bij de eerste klant werd afgeleverd, uitten technici van Boeing al hun twijfels over de veiligheid, maar die bezwaren werden weggewuifd om toch vooral de leveringstermijn te halen. De toezeggingen van het bedrijf en de drang naar een groter marktaandeel wogen zwaarder dan de veiligheidsmaatregelen, wat uiteindelijk resulteerde in de dood van 346 mensen.

Vliegtuigen zijn niet het enige technische systeem waarop het idee van de ‘groene banaan’ van toepassing is: lever een halfbakken apparaat aan de klant zodat het daar verder kan rijpen. Dit duikt overal in de samenleving op. Bij veel bouwprojecten stormt de aannemer naar binnen, levert een groene banaan af en wacht op de klachten. Veel bedrijven hebben permanente reparatieteams, vaak bemand met ervaren medewerkers, om boze klanten snel te kalmeren.

Toen onze keuken werd opgeknapt, arriveerde het installatieteam om zeven uur ’s ochtends en was twaalf uur later klaar met de klus. Direct daarna begon de lijst met problemen te groeien. We hadden een overstroming, het aanrechtblad moest worden vervangen en nog veel meer. Een reparatieteam moest drie keer terugkomen, voor nog eens twaalf uur aan kluswerk.

Snelle levering gaat vaak boven productkwaliteit. Het idee dat de markt snelheid vereist tegen een lage prijs boven elke mate van kwaliteit heeft zich de afgelopen dertig à veertig jaar diep geworteld. De ‘wanneer’-vraag is vaak belangrijker dan het ‘wat’-verhaal. Verkopers hebben de neiging toe te geven aan de leveringsverzoeken van hun klanten. Snelle oplevering staat boven aan de lijst, want als de leveringstermijnen worden overschreden, moeten leidinggevenden boete doen.

Onrealistische beloftes over de levering komen voort uit een gebrek aan begrip en communicatie met de engineers.

En wellicht ook uit een pervers bonussysteem dat verkopers

en managers tot onverantwoord gedrag drijft. Het middenkader wordt vaak niet aangesteld vanwege hun vermogen om terechte bezwaren te maken. Ze geven de druk die ze van bovenaf ervaren simpelweg door aan hun teams. Uiteindelijk worden de engineers geconfronteerd met de tijdsdruk om de deadlines te halen.

Die tijdsdruk doet vreemde dingen met mensen. Tijdens een training werd een groep jonge managers gevraagd om over een muur te klimmen, die alleen kon worden bedwongen door goede samenwerking. Vervolgens zei de instructeur: ‘Doe het nog een keer, maar nu heb je maar drie minuten.’

De samenwerking verdween spontaan, iedereen begon voor zichzelf en de groep faalde. Naderhand onthulde de trainer aan de verbijsterde groep dat de eerste klim slechts twee minuten had gekost. Tijdsdruk is fataal voor groepsprocessen: de brede kijk op oplossingen reduceert tot een smalle tunnelvisie op het hoofdprobleem.

Te grote tijdsdruk zorgt voor de groene bananen van onze hightechindustrie. Onder druk wordt alles vloeibaar: ontwerpen voldoen niet meer aan alle specificaties, niet alle testprocedures worden gevolgd, testen van klanten worden overgeslagen, gui’s zijn niet hufterproef, enzovoorts.

Het is de verantwoordelijkheid van de middelmanager om de druk van zijn senioren te weerstaan en het ontwikkeltraject voldoende tijd te geven om te rijpen. Dat vraagt om wat persoonlijke moed en een goed gevoel voor de technische en engineeringsmogelijkheden van de ontwerpteams en hun taken. Of met een knipoog naar Albert Einstein: doe het zo snel mogelijk, maar niet sneller.

Tijdsdruk is fataal voor groepsprocessen

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Column_Pelgrom.indd 7 Mechatronica_01_1-44.indd 7

7

08:27 01/02/2021 10:00

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

A N A LY S E

Waarom ASML dit jaar niet vol gas geeft op euv ASML maakt dit jaar geen gebruik van zijn volledige productiecapaciteit voor euv-scanners, ook al staan klanten te springen. Hoe zit dat?

Paul van Gerven

E

r zijn momenteel slechtere markten dan euv-lithografie. Vorig jaar steeg de omzet van ASML uit de verkoop van euv-systemen met bijna 60 procent, tot 4,5 miljard euro, of 32 procent van de totale inkomsten. Volgend jaar verwacht de Veldhovense machinebouwer nog eens 28 procent meer binnen te halen met euv-systemen, en komt de teller op 5,8 miljard euro. Toch had dat meer kunnen zijn – misschien wel bijna een miljard meer.

Dat moet toch iets met corona te maken hebben? Hoewel de operationele problemen en verstoringen van ASML in de toeleverketen grotendeels zijn weggewerkt, is er nog steeds veel onzekerheid over de eindmarkten en de wereldeconomie als geheel. De halfgeleiderindustrie heeft crisisjaar 2020 weliswaar goed doorstaan, maar toch zou je denken dat de honger naar de meest geavanceerde chips – en dus naar de machines die nodig zijn om ze te produceren – op een gegeven moment een klap moet krijgen.

Of dat nu wel of niet gebeurt, terughoudendheid is niet de reden waarom ASML dit jaar niet alles uit de kast haalt voor euv-productie, vertelde topman Peter Wennink in een interview met Mechatronica&Machinebouw na de presentatie van de Q4 2020- en jaarresultaten. De oorzaak ligt bij twee andere gebeurtenissen die de halfgeleiderindustrie vorig jaar schokten.

Grote impact

ASML noteerde dit jaar 31 euv-systemen in de omzet, en nog eens 4 liepen vertraging op. Ongeveer een jaar geleden kondigde het bedrijf aan dat de productiecapaciteit van euv-scanners in 2021 zou toenemen tot 45 à 50 scanners, voornamelijk dankzij het

8

M+M_01_2020_Analyse_ASML Mechatronica_01_1-44.indd 8 EUV.indd 8

‘Achteraf gezien, is de vraag naar euv-scanners groter dan we hadden verwacht’, aldus ASML-topman Peter Wennink. verkorten van de cyclustijd. Dat aantal gaat dit jaar echter niet boven de 40 uitkomen. ‘We kunnen die 45 tot 50 scanners prima maken in Veldhoven, maar we hebben tegen onze toeleverketen gezegd dat we er minder zouden produceren’, aldus Wennink.

Dat ASML niet voor 45 tot 50 scanners bestelde, komt ten eerste doordat de Verenigde Staten Huawei op de zwarte lijst hebben gezet. Per afgelopen voorjaar hebben zelfs niet-Amerikaanse bedrijven toestemming uit Washington nodig om te mogen leveren aan het Chinese bedrijf – tenzij ze geen technologie van Amerikaanse oorsprong gebruiken in de vervaardiging. ‘Het verbod had een grote impact op de capaciteit van TSMC op het 5 nmen 3 nm-knooppunt’, legt Wennink uit.

De Taiwanese foundry heeft een paar euv-scanners in de wacht gezet.

Begin oktober kwam ook Intel met het verzoek om een paar bestellingen op te schorten, aldus Wennink, zonder in te gaan op details. Het is echter geen geheim dat Intel fabricageproblemen heeft – alweer. Na jaren van vertra-

gingen op 10 nm kondigde het bedrijf in juli aan dat de ontwikkeling op het 7 nm-knooppunt ook was gestagneerd.

Dat alleen al kan de uitgestelde euv-orders verklaren.

Bovendien overweegt Intel productie uit te besteden. Dit zal op de lange termijn geen invloed hebben op de verkoop van ASML – iemand moet die chips immers maken – maar het kan wel invloed hebben gehad op enkele bestaande bestellingen.

Groter dan ooit

Het ongelukkige is dat, nu de rook is opgetrokken, met name TSMC spijt moet hebben van zijn eerdere beoordeling van de markt. Het opvullen van de hiaten die Huawei achterliet, bleek opmerkelijk eenvoudig. De recent aangekondigde mega-investering in Taiwan geeft aan dat de honger naar geavanceerde chips groter is dan ooit. ‘Achteraf gezien, is de vraag naar euv-scanners groter dan we hadden verwacht’, bevestigt Wennink.

‘Nu ligt onze focus erop om onze klanten zo veel mogelijk wafers per dag te geven met de systemen die ze hebben.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:18 01/02/2021

M+M_0

21 08:18

COLUMN

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Businessstrategie en technologiestrategie

J

aren geleden schreef ik samen met een paar collega’s een paper over het Bapo-model. Dat model zegt dat business en businessstrategie de keuzes voor architectuur en technologie moeten sturen (A). Deze moeten op hun beurt het proces, de werkwijzen en de toolingkeuzes aansturen (P). Ten slotte moeten deze worden gebruikt om een logische organisatie te definiëren om de bedrijfs- en technologiestrategie te realiseren (O). Hoewel dit model intuïtief erg aantrekkelijk is en in veel opzichten heel logisch klinkt, mist het een belangrijk punt: technologie komt steeds centraler te staan in het bedrijfsleven en de manier waarop bedrijven traditioneel met hun strategie omgaan, is steeds meer achterhaald.

In welke sector je ook actief bent, je bent een digitaal technologiebedrijf. Het succes van kledingwinkel Zara wordt vaak toegeschreven aan het vermogen om trends in de mode te detecteren en binnen een paar weken op deze trends te reageren. De enige manier waarop Zara dit kan doen, is door gebruik te maken van digitale technologieën. Evenzo zijn banken feitelijk enorme it-huizen en is hun budget voor it vaak vergelijkbaar met, zo niet groter dan, dat voor de andere functies. Het gevolg is dat de ontwikkeling van een businessstrategie zonder technologie te integreren onmogelijk is en zelfs nergens op slaat. In plaats daarvan zijn de technologie en de businessstrategie zo nauw met elkaar verweven dat deze een en dezelfde moeten worden.

Een reden hiervoor is dat de aard van de business aan het veranderen is van een transactiemodel in één richting waarbij het bedrijf de kenmerken van het product benadrukt en klanten probeert te overtuigen om het te kopen, naar een bidirectioneel, continu model met een continue dialoog tussen het bedrijf en zijn klanten. Deze dialoog kan een meer kwalitatieve benadering hebben, via enquêtes en vragenlijsten.

Met de toenemende digitalisering van de industrie is deze echter vaak meer kwantitatief en gedreven door mechanismen om klantgedrag te meten, zoals A/B-tests.

Een tweede reden is dat digitale technologieën automatisering van processen mogelijk maken in een mate die nog maar een paar jaar geleden onhaalbaar leek. Of het nu gaat om ro-

Jan Bosch is directeur van een onderzoekscentrum, hoogleraar, consultant en investeerder in startups. Je kunt hem bereiken via jan@janbosch.com.

botachtige procesautomatisering of volledige ai-oplossingen, ook processen die veel menselijke inspanningen vereisen, kunnen tegenwoordig volledig worden geautomatiseerd, waardoor de kosten en foutpercentages omlaag gaan en de zaken aanzienlijk worden versneld. En met de toenemende mogelijkheden van no-code- en low-code-oplossingen kunnen die processen worden geautomatiseerd door teams van vooral domeinexperts met minimale ondersteuning van ingenieurs. Dit alles beperkt zich natuurlijk niet tot de grenzen van de organisatie, maar kan en moet zich uitstrekken tot het ecosysteem van partners, leveranciers en klanten.

Ten derde is het tempo van de technologische ontwikkeling nu zo hoog dat het traditionele, zeldzame, tijdrovende strategieoverleg ook continu moet worden. Je kunt niet maar een keer per jaar over de strategie nadenken; het moet continu. Nieuwe technologieen maken nieuwe bedrijfsmodellen mogelijk, nieuwe manieren om klanten te bedienen, enzovoorts, en als je daarvan niet meteen gebruikmaakt, zullen anderen het voor je doen.

Evenzo vereisen nieuwe bedrijfsmodellen nieuwe technologieën, die op hun beurt vaak nieuwe partners vereisen.

Bedrijfsstrategie en technologiestrategie worden een en dezelfde. Dit vereist dat we de traditionele verdeling van de zakelijke kant en de r&d-kant overboord gooien, een continu gesprek opbouwen met de markt, continu deelnemen aan het strategieproces en constant experimenteren en testen om de strategie bij te sturen. Onthoud dat, ongeacht in welke business je actief bent, je een technologiebedrijf bent.

Dus je kunt je maar beter zo gaan gedragen.

In welke business je ook actief bent, je bent een technologiebedrijf

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Column_Bosch.indd 9 Mechatronica_01_1-44.indd 9

9

08:27 01/02/2021 10:00

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

NIEUWS

Eerste verkoop zet Nearfield Instruments op pad naar volwassenheid Nearfield Instruments sloot 2020 af met een hoogtepunt. De Rotterdamse TNO-spinoff heeft zijn eerste metrologiesysteem verscheept naar een niet nader genoemde klant. Zijn scanning probe-microscoop – de Quadra – is in staat om uitdagende 3d halfgeleiderstructuren door te meten en bovendien snel genoeg om te worden toegepast in de massaproductie van chips. Hoe heeft een kleine startup het gepresteerd om zich een plekje te verwerven in die uiterst competitieve markt?

Alexander Pil

T

ien jaar ontwikkelen, sleutelen en engineeren heeft het Nearfield Instruments gekost, maar in december maakte het Rotterdamse bedrijf dan toch bekend dat het zijn eerste machine heeft verkocht. Wie het high-end metrologiesysteem heeft afgenomen, mag oprichter en cto Hamed Sadeghian niet openbaar maken. De kans is echter groot dat het om Samsung gaat. Samen met investeringsfonds Innovation Industries stak de Koreaanse chipgigant in 2017 tien miljoen euro in NFI. Bij de tweede investeringsronde, in 2019, deed Samsung weer een duit in het zakje. ‘Het is een grote speler uit de halfgeleiderindustrie’, houdt Sadeghian zich op de vlakte.

De metrologiemachine van Nearfield Instruments is in elk geval bedoeld voor chipbedrijven zoals Samsung. Vaak is dat soort systemen optisch van aard, maar voor de meest geavanceerde chips zijn die inmiddels ontoereikend.

De chipstructuren zijn volledig driedimensionaal, de details te klein en de kanaaltjes te smal en te diep. Er is dringend behoefte aan een oplossing omdat een paar misplaatste atomen al grote consequenties kunnen hebben voor het functioneren van de chip.

NFI’s Quadra is in de basis een atoomkrachtmicroscoop. Zo’n afm (atomic force microscope) produceert een reliëftekening van een oppervlak door het met een naald af te tasten. Dankzij de atomaire resolutie is de techniek zeer interessant om de meest moderne ic’s in beeld te

10

M+M_01_2021_Nieuws_Nearfield Mechatronica_01_1-44.indd 10 Instruments.indd 10

brengen. Het principe is niet nieuw, zeker niet in de onderzoekswereld, maar lange tijd werd de afm als te langzaam beschouwd voor industriële toepassingen.

Bovendien heeft een standaard afm veel

moeite om driedimensionale structuren met een hoge aspectratio te meten. Van een productiesysteem kwam het daarom nooit. Tot nu, want NFI is het gelukt dat zijn afm-oplossing die 3d structuren wel

Ultrageluid

Al enige tijd werkt Nearfield Instruments aan een tweede machinelijn. Een product dat op het eerste gezicht weinig te maken heeft met het Quadra-systeem. ‘We bouwen een subsurfacemicroscoop op basis van ultrageluid’, vertelt Hamed Sadeghian. Het idee is dat je een geluidsgolf naar de plek stuurt die je wilt onderzoeken. De teruggekaatste golf zit boordevol informatie over het materiaal en de onderliggende structuur.

Net als bij NFI’s metrologiesysteem is de ultrageluidtechniek niet nieuw, maar schieten de huidige oplossingen tekort voor de halfgeleiderwereld. ‘De nanostructuren op een chip zijn zo klein dat het weerkaatste signaal nauwelijks te detecteren valt’, legt Sadeghian uit. ‘Met bestaande transducers kun je ze niet opvangen. Wij hebben daar een oplossing voor: onze afm-probes kunnen namelijk ook fungeren als zeer gevoelige antennes.’ Nearfield Instruments ziet heel wat toepassingen voor die aanpak, ook in de halfgeleiderwereld.

‘Denk aan overlaymetingen door een optisch ondoorzichtige laag. De industrie gebruikt daar nu focussed ion beam scanning electron microscopes en transmission electron microscopes voor. Die zijn echter destructief en heel traag. Onze ultrageluidsgolven kunnen wel door zo’n laag heen. Bijkomend voordeel is dat we direct op en in het ic kunnen meten in plaats van aan speciale markers.’

Een tweede technologie ontwikkelen tot een machine terwijl de eerste nog maar net op de markt is – neemt NFI niet te veel hooi op zijn vork? Sadeghian stelt dat het kan: ‘Het gaat om timing en focus. En we kijken naar de marktvraag en de window of opportunity. Het is een grote uitdaging, maar we willen de kans niet missen.’

Sadeghian betoogt dat hij voor beide machinelijnen een ander slag engineers nodig heeft. ‘De Quadra vraagt om specialisten in industrialisatie, die het systeem nog betrouwbaarder maken en het geschikt maken voor serieproductie. De productdesigners die aan de basis van de Quadra staan, maken nu de overstap naar dit nieuwe project. We gaan die machine maken, uiteraard te beginnen met een minimal viable product.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:35 01/02/2021

M+M_0

21 08:35

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

goed in kaart brengt en de technologie ook snel genoeg is voor de hoge doorvoereisen van chipfabrikanten.

Vier koppen

Om de gewenste snelheid te verwezenlijken en complexe nanostructuren te kunnen vangen, heeft NFI een compleet nieuw scanmechanisme ontwikkeld waarbij Sadeghian optimaal heeft gebruikgemaakt van het regelprincipe van advanced feedforward control. ‘Met die regellus kunnen we heel nauwkeurig de baan van de probe in het chipkanaaltje plannen, met een zeer kleine volgfout. Feitelijk is het niets meer dan een gedegen mechatronische architectuur’, zegt Sadeghian met gevoel voor understatement. ‘We hebben de meeten controlbandbreedte vergroot en de scankoppen geminiaturiseerd zodat er veel koppen parallel kunnen werken. Het systeem bestaat uit veel functies die allemaal razendsnel en supernauwkeurig moeten werken. Over een 300 mm wafer kunnen we naar een meetpunt navigeren met een precisie van 500 nanometer. De stage heeft een resolutie van ongeveer 2 ångström. Ook de uitlijnsystemen moesten erg intelligent worden; ze moeten de hele wafer scannen, de markeerpunten herkennen, de coördinaten van de meetpunten voorbereiden en die doorgeven aan de scankoppen.’

Is er contact tussen de probe en het oppervlak? ‘Dat is bijna een filosofische vraag’, lacht Sadeghian. ‘De definitie van ‘contact’ is op subnanometerniveau heel

vaag. Het gaat erom dat je de krachten goed regelt en minimaliseert zodat je het oppervlak niet vervormt of beschadigt.

Dat is de kern van onze machine. We houden de interactiekracht op zo’n laag niveau, in de orde van piconewton, dat de probe geen deformatie veroorzaakt of het sample anderszins beschadigt.’

De Quadra is overigens geen inspectietool waarmee chipfabrikanten hun hele wafer kunnen aftasten, benadrukt Sadeghian. ‘Het draait om sampling, typisch twintig tot honderd locaties per wafer’, legt de geboren Iraniër uit. Sadeghian vindt het lastig om een uitspraak te doen over hoe snel zijn machine is. ‘Dat ligt aan de applicatie. Meet je bijvoorbeeld de lijnruwheid na een lithografiestap of de diepte van een profiel na een etsproces?

In het eerste geval zitten we op een doorvoer van vijftig tot zestig wafers per uur.’

Voor sampling is dat voldoende, maar uiteraard zouden klanten graag zien dat het meetsysteem nog sneller is. ‘Er ligt een roadmap klaar richting hogere productiviteit waarbij we uiteindelijk alle wafers die uit de scanner komen ook kunnen doormeten’, vertelt Sadeghian.

Om dat einddoel te halen, denkt NFI nog drie generaties nodig te hebben. De Quadra-machine heeft vier scankoppen, maar het onderliggende platform is voorbereid om te worden uitgebreid tot dertig koppen. ‘We verwachten de tweede generatie in 2024 gereed te hebben. De derde generatie staat op de planning voor vijf tot zes jaar.’ Dat schema hangt samen met een andere

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Nieuws_Nearfield Mechatronica_01_1-44.indd 11 Instruments.indd 11

ontwikkeling die Sadeghian en de zijnen zijn gestart (zie kader).

Industrialisatie

De geschiedenis van Nearfield gaat terug tot 2011. Bij TNO schetsen Sadeghian en Roland van Vliet – nu de coo van het bedrijf – de eerste versie van de architectuur op papier en zetten ze alle markteisen op een rij. De ontwikkeling kan van start. In 2015 is de proof of concept klaar. Er staat een prototype waarmee de onderzoekers wafers kunnen testen voor potentiële klanten, om ze te laten zien wat de meerwaarde is van het systeem.

‘In 2016 deden we al veel wafertests voor een groot aantal bekende chipfabrikanten’, vertelt Sadeghian. Het was Samsung dat een zware technische delegatie stuurde en een uitgebreid due diligence-onderzoek uitvoerde. NFI slaagde voor de test, want een jaar later ontving het een grote investering van onder meer Samsung Venture Investment. Daarmee kon het bedrijf echt grote stappen zetten.

Inmiddels heeft Nearfield Instruments 81 medewerkers op de loonlijst staan.

Ongeveer de helft daarvan is pas in de afgelopen anderhalf jaar in dienst getreden. ‘Dat was een uitdaging’, geeft Sadeghian gelijk toe. ‘Met een veeleisende klant die het product zo snel mogelijk wilde hebben, en dan het bedrijf laten groeien, de juiste mensen aannemen met de goede startersmentaliteit, cleanroomfaciliteiten uitbouwen: het was lastig maar het is ons gelukt. We

11

08:36 01/02/2021 10:00

simulatie case study

IoT vraagt om snelle communicatie tussen sensoren.

Het ontwikkelen van het 5G mobiele netwerk is een belangrijke stap naar een volledig functionerend IoT, en heeft aanzienlijke prestatieeisen. Simulatie zorgt voor geoptimaliseerde ontwerpen van 5G-compatibele technologie, zoals deze phased array-antenne. leer meer comsol.blog/5G

De COMSOL Multiphysics® software wordt gebruikt voor het simuleren van ontwerpen, apparaten en processen op alle gebieden van engineering, productie en wetenschappelijk onderzoek.

Untitled-2 1 Mechatronica_01_1-44.indd 12

26/01/2021 10:00 13:20 01/02/2021

M+M_0

21 13:20

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

NIEUWS

hebben veel baat gehad van onze samenwerking met verschillende hightech toeleveranciers.’ Onder meer Altran, Technolution en Aalberts-onderdeel Integrated Dynamics Engineering (IDE) zijn nauw betrokken bij de ontwikkeling en industrialisatie.

Dat laatste was cruciaal. ‘We wisten al vroeg dat we de architectuur van het prototype niet konden hergebruiken voor de productiemachine’, zegt Sadeghian.

Het ontwerp moest immers aan heel andere eisen voldoen en dat vroeg om een aantal drastische aanpassingen. ‘Om het systeem klaar te maken voor productieomgevingen moest het om te beginnen een stuk betrouwbaarder worden. Ook de uptime moest omhoog en we moesten de machine sneller en makkelijker kunnen onderhouden en servicen.’

Bij een productierijpe machine draait het niet alleen om de performance, maar spelen er nog veel meer kpi’s. ‘We hebben meerdere architecten aangesteld voor elke kpi: cost of ownership, doorvoer, betrouwbaarheid et cetera’, vertelt Sadeghian. ‘Zo krijgen alle features een boost zonder dat het systeem uit balans raakt. Ook elke module heeft een eigen architect die de overall prestaties van dat onderdeel in de gaten houdt.’ Sadeghian zelf is eindverantwoordelijk voor de algehele architectuur.

Minimal viable product

Met de eerste betalende klant is Nearfield Instruments in een nieuwe levensfase beland. Welke lessen heeft Sadeghian geleerd op zijn weg van onderzoek bij TNO tot een productierijpe machine? ‘Om te beginnen, als je moet falen, faal dan snel’, antwoordt hij gelijk. ‘Blijf niet te lang wachten met je ideeën en ontwikkelingen, maar test ze zo snel mogelijk in de praktijk.

Hoe later je ontdekt dat iets niet werkt of een concept niet goed functioneert, hoe duurder het is om het te herstellen.’ Sadeghian geeft zonder schroom toe dat hij zelf meer dan eens in die val is gelopen.

Gelinkt daaraan is de tweede tip van Sadeghian: ‘Als je een nieuw product ontwikkelt, is het van levensbelang om goed op één lijn te zitten met je klanten.

Je moet precies weten wat hun wensen zijn en hoe je dat moet vertalen naar systeemrequirements’, aldus Sadeghian.

‘Daarbij moet je er wel op letten dat het

De Quadra van Nearfield Instruments is snel genoeg voor de hoge doorvoereisen van chipfabrikanten en nauwkeurig genoeg om de 3d nanostructuren op een chip in kaart te brengen. systeem niet te duur wordt en je een goede marge overhoudt. Definieer een minimal viable product. Ik ben er faliekant op tegen om de tool maar steeds te blijven verbeteren waardoor die uiteindelijk niet de markt haalt. Zorg in plaats daarvan dat je zo snel mogelijk iets kunt opleveren zodat klanten kunnen ervaren wat de meerwaarde is en gebruikers je kunnen vertellen wat er nog beter kan. Met onze eerste klant hebben we gezamenlijke evaluatiemomenten afgesproken.

Daar zullen problemen komen bovendrijven die wij dan kunnen oplossen.’

Zoals eerder gememoreerd, heeft NFI veel profijt gehad van zijn outsourcemodel. Onder meer de waferhandler, de positioneerstage, de optische uitlijning en de actieve vibratie-isolatie zijn ontworpen en gebouwd door gecertificeerde partners. ‘Mijn advies is om zo veel mogelijk buiten de deur te leggen’, zegt Sadeghian. ‘Let er wel op dat je de kern in huis houdt. Twee modules hebben we volledig intern gehouden omdat ze de core van de machine betreffen. Ook de architectuur moet je echt zelf doen. Ik geloof er niet in dat je dat kunt outsourcen. Niet met deze complexiteit, niet in deze markt. Dat zou een vergissing zijn. Sommige bedrijven hebben het geprobeerd, maar uiteindelijk bleek het resultaat een one-off-oplossing, een eenmalig systeem dat geen rekening houdt met de roadmap.’ Ook de software doet NFI grotendeels in eigen beheer, met steun van Altran. ‘De algoritmes en dataverwerking zijn zo specifiek dat het moeilijk is om dat uit handen te geven’, heeft Sadeghian ervaren. De partners maken de modules en kwalificeren

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Nieuws_Nearfield Mechatronica_01_1-44.indd 13 Instruments.indd 13

ze op basis van afgesproken testspecificaties. In Rotterdam neemt NFI de integratie, kalibratie en fat voor zijn rekening.

Opschalen

Outsourcen kost geld, en juist de financiering blijkt voor veel starters het grootste struikelblok. Hoe heeft Nearfield Instruments het op dat terrein klaargespeeld? Sadeghian: ‘Dat was een enorme uitdaging, vooral in de beginjaren.

Ontwikkelingen in de halfgeleidermarkt zijn duur en risicovol. Er zijn maar weinig investeerders die dat aandurven. Je moet dan een mitigatieplan hebben. Beperk het gevoel dat investeren in jouw idee superriskant is. Je kunt allerlei mooie verhalen ophangen en beloftes doen over hoe realistisch en geweldig jouw idee is, maar pas als een klant zegt dat hij het ook wil kopen, heb je bewijs. Het helpt om te focussen op een minimal viable product, op een eerste systeem dat je ook daadwerkelijk kunt verkopen.’

En het helpt helemaal als je ook een betalende klant hebt, zoals Nearfield Instruments onlangs lukte. ‘Dan heb je ineens een compleet andere boodschap richting investeerders’, beseft Sadeghian.

‘We hebben een plan klaarliggen hoe we nu snel kunnen opschalen.’ Behalve met de eerste koper heeft NFI contact met vrijwel alle grote chipfabrikanten. ‘Ze hebben allemaal serieuze interesse getoond, hoewel we natuurlijk niet met iedereen even ver in de gesprekken zijn. De meeste wilden eerst zien dat onze oplossing echt werkt.’ Nu de eerste Quadra is verscheept, is daaraan voldaan en staan alle seinen op groen voor Nearfield Instruments.

13

08:36 01/02/2021 10:00

INTERVIEW MET JEROEN RONDEEL

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Ga voor blauw

Bij idealisten staat duurzaamheid allang hoog op de agenda. Het is een kwestie van tijd voordat het een requirement is voor alle machines en systemen. Daar is Jeroen Rondeel van ingenieursbureau Blue Engineering heilig van overtuigd. Een cruciale taak is weggelegd voor ontwikkelaars.

Rondeel legt uit dat je met een paar eenvoudige tools een wereld van verschil kunt maken.

Alexander Pil

E

cologisch gezien, heeft de corona­ crisis een aantal positieve gevol­ gen. De beperkende maatregelen beïnvloeden immers onze mobiliteit.

Minder auto’s op de weg vertaalt zich in drastisch minder files en dus in min­ der uitlaatgassen. Op mondiaal niveau zie je de effecten terug in bijvoorbeeld Earth Overshoot Day. Dat is de dag in het jaar waarop we met z’n allen meer grondstoffen en voedingstoffen heb­ ben gebruikt dan de aarde in dat jaar kan produceren. Al decennia schuift die dag gestaag naar voren. In 2020 sprong Earth Overshoot Day zo’n drie weken naar achter, naar 22 augustus.

Fijn natuurlijk, maar nog altijd blijven er ruim vier maanden over die het her­ stellend vermogen van de aarde te bo­ ven gaan. Milieuafspraken zoals het Pa­ rijs­akkoord uit 2015 proberen de trend te keren. ‘De wereld begint te ontwaken en wij als techneuten staan aan de voet van die verandering’, aldus Jeroen Ron­ deel, directeur van ingenieursbureau Blue Engineering. ‘Sterker nog, we kun­ nen een gigantisch grote bijdrage leve­ ren aan het terugdringen van de foot­ print door in designs continu scherp te zijn op duurzaamheid. Van architect tot engineer, iedereen kan daar zijn verant­ woordelijkheid nemen. Het vraagt soms alleen een beetje lef.’

Zelf zag Rondeel het licht toen hij een bijeenkomst bezocht in aanloop naar de Floriade van 2012 in Venlo. Hij hoorde er onder meer de oproep van Gunter Pauli, auteur van ‘The blue economy’. ‘Zijn boodschap was dat we niet goed om­ gaan met de aardbol. Dat is rood’, legt Rondeel uit. ‘Een alternatief is het groe­ ne circuit, waarmee we echter een stap terug doen in ons welvaartsniveau. Of

14

M+M_01_2021_Interview_Jeroen Mechatronica_01_1-44.indd 14 Rondeel.indd 14

we gaan voor blauw en doen het radi­ caal anders. Geïnspireerd op de natuur, gedreven door technologie. ‘Wauw’, dacht ik, ‘ik kan dus ook een steentje bijdragen aan een betere wereld.’’

Blauw plasma

Een paar jaar later trok Rondeel de stoute schoenen aan en richtte hij Blue Engineering op. Initieel met een deta­ cheringsformule, maar het bedrijf op de Blue Innovation Campus in Venlo trekt steeds meer farm­outprojecten en complete productontwikkeling naar zich toe. Wat dat betreft, is Blue Engi­ neering te vergelijken met partijen zo­ als NTS, VDL ETG of Sioux CCM. ‘Maar dan met een uitgesproken duurzaam­ heidsdrive’, benadrukt Rondeel. ‘Iede­ re dag proberen we blauwe ideeën uit te voeren en innovaties om te zetten in blauwe realisaties.’ Op dit moment haalt Blue Engineering zo’n 30 procent van zijn omzet uit blauwe projecten, de rest is meer traditioneel productont­ wikkelwerk. ‘Het lukt niet altijd, maar we proberen continu door een blauwe bril naar een ontwerp te kijken.’

Een voorbeeld. Blue Engineering ont­ wikkelde een eigen product, waarop het ook een patent verkreeg. ‘Dat begon allemaal met een idee van de Eindho­ vense professor Guus Pemen’, vertelt Rondeel. ‘We gebruiken plasma om in een varkensstal alle geur en andere emissies te reduceren.’ Normaal is dat een toepassing waarbij veel chemische middelen worden gebruikt. ‘Plasma heeft een heel reinigend effect. Met plasma­geactiveerd water vangen we de ammoniak af en maken we schoner schoon.’ Blue Plasma is inmiddels een spinoff van Blue Engineering.

Rondeel en zijn collega’s pakten het idee niet alleen aan omdat ze het leuk vonden. ‘We hadden dat keihard nodig.

De bewijslast dat we ideeën van de uni­ versiteit tot realisatie konden brengen.

Dat kan niet iedereen, maar met dit tra­ ject lieten we zien dat we in de Cham­ pions League spelen.’

Een ander voorbeeld is op het eerst gezicht minder spectaculair, maar het resultaat liegt er niet om. Rondeel houdt een plat pakketje voor de webcam: haar­ kleurmiddel. ‘Normaal wordt er alumi­ niumfolie gebruikt als je je haar wilt ver­ ven of permanenten. Hartstikke duur en niet recyclebaar. Voor een klant die echt werk maakt van duurzaamheid is het productieproces op z’n kop gezet en de folie vervangen door gecoat papier. Aan ons stelde het bedrijf toen de vraag hoe­ veel beter die nieuwe methode was. Uit onze analyse bleek de CO2­uitstoot met maar liefst 65 procent te zijn gedaald.’

Stoere beslissing

Duurzaamheid staat steeds prominen­ ter op de voorgrond. Rondeel ziet het om zich heen gebeuren. ‘Zeker iedereen onder de dertig is zich er heel bewust van. We krijgen veel stageopdrachten en afstudeervragen van jongeren die er heel erg mee bezig zijn. Uit de werk­ tuigbouw, elektrotechniek en software.’

Want ja, ook software­engineers heb­ ben een rol te vervullen. ‘Met slimme regelingen kun je grote stappen zetten.

Denk maar aan zoiets simpels als een slaapstand op een machine. Daarmee kun je zo 10 tot 15 procent besparen.’

En het gaat verder. Rondeel, die in Haarlem vliegtuigbouw studeerde, probeert designs vanuit zijn mechani­ sche discipline altijd zo goed mogelijk

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:33 01/02/2021

M+M_0

21 08:33

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘We proberen continu door een blauwe bril naar een ontwerp te kijken’, zegt Jeroen Rondeel van Blue Engineering.

te maken. ‘Met software kun je vaak de laatste rimpels wegvegen. Maar dat kun je ook andersom benaderen. Wel­ licht kan ik bijvoorbeeld een materiaal kiezen dat niet helemaal aan de eisen voldoet maar wel beter te recyclen is, en extra te investeren in software zo­ dat het toch gewoon werkt. We hebben dat een keer in een project gedaan. Een stoere beslissing van de opdrachtgever maar het werkte wel.’

Ook bedrijven spelen in op de duur­ zaamheidstrend en zien bovendien de financiële meerwaarde. Een goed voor­ beeld is Canon. Het bedrijf heeft een deel van zijn kopieersystemen zo ont­ worpen dat het motoren en andere on­ derdelen kan hergebruiken. Afgedankte printers worden uit elkaar gehaald en componenten die nog niet aan het ein­ de van hun levenscyclus zijn, worden doorgezet naar een volgende printer.

‘Bij dat soort voorbeelden draait het om standaardisatie binnen een organisatie en om een modulaire opzet van je ma­ chines’, verduidelijkt Rondeel.

Mindset

Een probleem waar Rondeel en zijn col­ lega’s al snel na de oprichting van Blue Engineering tegenaan liepen, is meet­ baarheid. ‘Voor een techneut kan duur­ zaamheid een wazig begrip zijn. Wat is dat dan? En hoe weet ik dat het ene ontwerp duurzamer is dan het andere?’, legt Rondeel uit. Er was en is maar wei­ nig gereedschap waarmee een diehard engineer uit de voeten kan.

‘We kwamen een opensource tool tegen voor een levenscyclusanalyse.

Daarmee kunnen we analyses uitvoe­ ren over welke impact processen en producten van een bedrijf hebben op het milieu. We maken als het ware een röntgenfoto van de duurzaamheids­ prestaties. De expertise van Blue En­ gineering zit in de vertaling van deze analyse naar concrete adviezen voor productieprocessen of waar nodig een redesign van het product. Zo kunnen we onder meer machinebouwers en mechatronicabedrijven daadwerkelijk helpen verduurzamen.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Interview_Jeroen Mechatronica_01_1-44.indd 15 Rondeel.indd 15

Als het om de materiaalkeuze gaat, integreert Blue Engineering momenteel een tool voor de ABCX­analyse. ‘Met die methode categoriseer je de materialen in je ontwerp. A houdt in dat het materiaal ideaal te recyclen is. Het B­label krijgen stoffen waarin je moet investeren om ze opnieuw te kunnen gebruiken. C is voor de materialen die niet zijn te upcyclen.

En X, ten slotte, is voor de verboden ma­ terialen’, vertelt Rondeel. ‘Bij X­materia­ len moet je je serieus afvragen of je ze echt nodig hebt. Soms is het antwoord ‘ja’. Zorg er dan voor dat het niet op de stort of in de verbrandingsoven komt, maar tuig een statiegeldmodel op zodat het terugkomt en je het wellicht in een re­use­programma kunt houden.’

Ook voor het energieverbruik van je op­ lossing zijn er tools op de markt. ‘Net als bij LCA en ABCX staan die nog behoorlijk in de kinderschoenen’, geeft Rondeel toe.

‘Maar dat wil allerminst zeggen dat al dat gereedschap waardeloos is. Integendeel.

Als je de LCA­footprint vanaf dag 1 in je requirements opneemt, kun je echt gave dingen bereiken. Hetzelfde geldt voor de ABCX­methode. Zo’n tooltje doet vaak wonderen omdat het je met de neus op de feiten drukt. ‘Misschien moet ik toch nog eens kijken of ik dat X­materiaal kan vervangen?’ Alleen die mindset kan al het verschil maken.’

‘Het is geen rocket science, eerder een paradigm shift’, gaat Rondeel verder. ‘Zet af en toe de duurzaamheidsbril op. Dan heb je het laaghangend fruit alvast te pakken. Durf intern of extern een per­ soon aan te wijzen die zich in deze mate­ rie specialiseert, en nodig die bij review­ momenten uit om je een spiegel voor te houden. Kies blauw. Ga eens voor een alternatief materiaal dat wellicht duur­ der is dan staal of ijzer, maar wel beter kan worden gerecycled. Of kies voor klik­, schroef­ of klemverbindingen die makkelijker te demonteren zijn. Bewust­ wording, dat is de crux, en dan zul je ver­ rassende dingen meemaken.’

Binnenkort organiseert High Tech Institute in samenwerking met Blue Engineering de training ‘Design for sustainability - vision tools and materials’. Houd de website www.hightechinstitute.nl in de gaten.

15

08:33 01/02/2021 10:00

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

NIEUWS

Eerste digital twin bij Additive Industries smaakt naar meer Samen met softwareleverancier Prespective heeft Additive Industries een eerste digital twin van zijn 3d-metaalprinter ontwikkeld. Voorlopig alleen nog om een deel van het systeem inzichtelijk te maken. Als het echter aan systeemarchitect Adrie Boverhof ligt, komt er uiteindelijk een digital twin van de complete machine.

Alexander Pil

T

oen Additive Industries in 2012 van start ging, was het Eindhovense bedrijf de eerste gespecialiseerde machinebouwer van industriële metaalprinters. Inmiddels is zijn modulaire en schaalbare Metalfab1-systeem al ruim vijf jaar succesvol op de markt. Onlangs liet Additive Industries weten dat het druk bezig is met de ontwikkeling van zijn volgende generatie 3d-printers voor metaal. De Metalfab-600 moet eind dit jaar klaar zijn.

Adrie Boverhof werkt twee jaar bij Additive Industries als systeemarchitect en hij promoot het gebruik van digital twin-technologie binnen het bedrijf. ‘In eerdere functies heb ik steeds de toegevoegde waarde van animaties en digital twins gezien’, zegt hij. Zo’n vijftien jaar geleden werkte Boverhof bij ASML en gebruikte hij Pov-Ray, een freewaretool waarmee hij kon laten zien hoe dingen zouden gaan bewegen in het metrologiesysteem dat hij hielp ontwerpen.

16

M+M_01_2021_Nieuws_Prespective Additive Industries.indd 16 Mechatronica_01_1-44.indd 16

‘Pov-Ray had één groot voordeel: het was de enige tool waarin je de cad-designs rechtstreeks kon uploaden. Het was verre van gebruiksvriendelijk, maar als je het eenmaal onder de knie had, kon je geweldig mooie 3d-beelden en animaties maken. Dat leverde interessante inzichten op, bijvoorbeeld over hoe de stages zouden bewegen en wat hun bereik zou zijn.’

Niet zo spectaculair voor de technologie van vandaag, maar op dat moment een eyeopener voor de ASML-organisatie. ‘We werden overspoeld met vragen’, herinnert Boverhof zich met een glimlach. ‘Zelfs de marketingafdeling was geïnteresseerd want de animaties waren gelikt genoeg om potentiële klanten te overtuigen, en om ze uit te leggen hoe het systeem werkte.’

Switch naar Prespective

Bij zijn vorige werkgever, VDL ETG, maakte Boverhof de overstap naar

Blender, een opensource platform voor 3d-modellering, -animaties en -renders. Hij gebruikte de tool om animaties te maken van onder meer een waferhandler, vacuümrobots en een sterilisatiemachine. Toen hij bij Additive Industries begon, introduceerde Boverhof gelijk Blender om verschillende machineroutines in beeld te brengen.

Het bedrijf raakte al snel betrokken bij het Machinaide-project, een Europees onderzoeksprogramma dat als doel heeft om – met behulp van artificial intelligence – meer profijt te halen uit digital twin-data en meerdere digital twin-ecosystemen beter te laten samenwerken. Die deelname betekende dat Additive Industries de kans had om te switchen naar een echt, professioneel digital twin-platform. Boverhof en zijn collega’s kozen voor Prespective.

‘Met pijn in mijn hart nam ik afscheid van Blender’, geeft Boverhof toe. ‘Maar het heeft me verrast hoeveel overeen-

M sc

Be

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:37 01/02/2021

M+M_0

21 08:37

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

komst er is met Prespective en hoeveel je kunt doen met dat digital twin-platform.’

In die veelzijdigheid schuilt ook een gevaar. De term ‘digital twin’ is een buzzword geworden en heel veel ontwikkelingen hebben dat label gekregen – terecht of onterecht. ‘Je kunt ontzettend veel met digital twin-technologie’, aldus Boverhof. ‘Bij Additive Industries hebben we eerst goed gekeken naar de juiste toepassing en hoe we het in de organisatie konden implementeren, want het gaat over de grenzen van veel afdelingen heen: marketing, sales, customersupport, ontwikkeling, om er maar een paar te noemen. We hebben uiteindelijk gekozen om onze eerste digital twin te gebruiken voor trainingsdoeleinden, met in ons achterhoofd dat we de mogelijkheden later zouden kunnen uitbreiden.’

Additive Industries is de enige ontwikkelaar van additive-manufacturingsystemen voor metaal die de afvoer van het overtollige poeder uit de printkamer in de machine heeft geïntegreerd. ‘Je kunt je wel voorstellen dat potentiële kopers daar veel vragen over hebben. Ze willen zien hoe het werkt en wat we hebben gedaan. We hadden een schematisch overzicht kunnen maken in bijvoorbeeld Powerpoint, maar het is heel lastig om

overzicht te houden in de wirwar van buizen en kleppen. Met de interactieve digital twin die we hebben gebouwd, kun je een functie of een scenario kiezen en het virtuele systeem draaien en inzoomen terwijl het proces loopt.’

Covid-beperkingen

Digital twinning is een nieuwe vaardigheid voor de engineers bij Additive Industries. Zelfs voor een ervaren animatie- en simulatie-expert als Boverhof was het te complex om het van scratch op te bouwen. ‘Ik hou er niet van om dit soort dingen uit een boek of op een website te leren; ik ga veel liever naar een workshop of een hands-on training’, zegt Boverhof. ‘Door de coronacrisis was het echter onmogelijk om een introductiecursus bij Prespective bij te wonen.’

Additive Industries koos een andere aanpak – een route die veel andere beginners ook nemen. Het vroeg consultants van Prespective om te helpen en een eerste versie van de digital twin te bouwen. Boverhof: ‘Eerst heb ik een korte introductie van de machine gegeven zodat de mannen bij Prespective ongeveer wisten waar ze mee te maken hadden. Daarna hebben we alle cadfiles overgedragen.’

Met de interactieve digital twin van Additive Industries kun je een functie of een scenario kiezen en het virtuele systeem draaien en inzoomen terwijl het proces loopt.

Beeld: Prespective

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Nieuws_Prespective Additive Industries.indd 17 Mechatronica_01_1-44.indd 17

Hoewel de engineers bij Prespective een redelijk goed beeld hadden van hoe de machine werkte, waren ze natuurlijk geen experts. ‘Tijdens onze wekelijkse videocalls zagen we soms dingen bewegen die helemaal niet konden bewegen’, herinnert Boverhof zich, waarna hij zich haast om te zeggen hoe plezierig hij de digitale meetings vond. ‘De calls gaven ons de mogelijkheid om de digital twin bij te sturen en te finetunen.’

Kennis opbouwen

Nu de eerste twin klaar is, kijkt Additive Industries waar het de technologie nog meer goed kan inzetten. Boverhof heeft grote plannen. ‘Een digital twin is een ideale tool in de beginfase van een designproces, zoals voor de nieuwe Metalfab-600 waar we nu aan werken. Er zijn tools beschikbaar om op voorhand de productiviteit van je systeem te simuleren; tools die je eenvoudig kunt koppelen aan de digital twin in Prespective. Omdat productiviteit een van de belangrijkste parameters is voor onze metaalprinter, is dit zeker een weg die we willen inslaan, zodat we verschillende processen kunnen modelleren en doorrekenen, en ons design kunnen optimaliseren.’

En hij wil meer: ‘Het ultieme doel is om een digital twin te hebben van de hele machine. De uitdagingen zijn echter gigantisch. Zo moeten we dan het smelten en stollen van het metaalpoeder zeer precies kunnen modelleren.

Ook bevat de Metalfab-600 straks tien razendsnelle lasers die we moeten modelleren en simuleren.’

Een ander punt is de beperkte beschikbaarheid van resources. ‘Weliswaar geloof ik sterk in de toegevoegde waarde van digital twins, maar het is niet onze kernactiviteit om ze te bouwen. De software-engineers die we aannemen, willen we inzetten voor het hart van de machine. Dat houdt ons echter niet tegen om kennis op te bouwen. We hebben al veel geleerd van dit eerste project. Zoals gezegd, is het volgen van die workshops cruciaal.

Als we meer ervaring krijgen met Prespective en het op maat kunnen maken voor onze requirements, kunnen we bewegende modellen maken, en worden mensen enthousiast. Dan komt het echt van de grond.’

17

08:37 01/02/2021 10:00

| AT21-19E |

: Levitating, contactless, intelligent!

Free 2D product movement with up to 6 degrees of freedom

Levitating planar movers kg

Scalable payload

360°

360° rotation

5°

Tilting by up to 5° Lifting by up to 5 mm Velocities up to 2 m/s

www.beckhoff.com/xplanar XPlanar enables new degrees of freedom in product handling: Levitating planar movers float over individually arranged planar tiles on freely programmable tracks.

Individual 2D transport at up to 2 m/s Processing with up to 6 degrees of freedom Transport and processing in one system Wear-free, hygienic and easy to clean Free arrangement of planar tiles enabling customized machine layout Multi-mover control allowing parallel and individual product handling Fully integrated into the powerful PC-based Beckhoff control system (TwinCAT, PLC IEC 61131, Motion, Measurement, Machine Learning, Vision, Communication, HMI) For use across all industries: assembly, food, pharma, laboratory, entertainment, …

Untitled-1 2 Mechatronica_01_1-44.indd 18

26/01/2021 10:00 09:13 01/02/2021

Untitled

21 09:13

0.4

Fully integrated, compact XPlanar drive tile

Untitled-1 3 Mechatronica_01_1-44.indd 19

1.5

4.2

Scalable payload (in kg) with different mover sizes

XPlanar tiles form a modular base on which the XPlanar movers can move freely about

26/01/2021 10:00 09:13 01/02/2021

THEMA INDUSTRIEEL 5G

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Fraunhofer vertaalt 5G-technologie naar industrie Met een reactietijd van een milliseconde is het via een 5G-netwerk mogelijk om geavanceerde besturingstaken uit te voeren, waarbij je de rekencapaciteit in de cloud kunt hosten. Zeer aantrekkelijk voor industriële automatisering, maar het valt niet mee om zo’n netwerk in de lucht te krijgen.

Netwerkoperators hebben namelijk nog weinig verstand van de eisen die de maakindustrie stelt.

Niels König van Fraunhofer IPT werkt aan de oplossing.

Alexander Pil

5

G is hip. Van alle kanten worden consumenten en bedrijven bestookt met berichten en reclame over de nieuwste generatie draadloze technologie. Is er sprake van een flinke dosis opportunisme bij netwerkoperators, en een stevige technologiepush?

‘Hier in Duitsland kunnen bedrijven zelf een deel van het spectrum aanvragen en hoeven ze niet per se samen te werken met een operator’, vertelt Niels König, afdelingsleider productiemetrologie bij Fraunhofer IPT en coördinator van alle 5G-activiteiten bij dat instituut in Aken.

‘Die partijen moeten inderdaad pushen om hun aanbod in de markt te krijgen. Ze gaan dan in zee met een aansprekende naam als BMW of leggen een 5G-netwerk aan in een voetbalstadion. Dat vind ik inderdaad erg marketinggedreven.’

20

M+M_01_2021_Thema_Niels20 Konig Fraunhofer IPT.indd 20 Mechatronica_01_1-44.indd

De netwerkoperators zijn van oudsher natuurlijk sterk gericht op de consumentenmarkt. ‘Dat is waar ze vandaan komen, waar ze al decennia hun brood verdienen. Hun hele organisatie is erop ingericht om simkaarten te verkopen.

Met 5G zullen ze in die sector weinig nieuwe klanten trekken; voor consumentengebruik is de nieuwe generatie een normale evolutie ten opzichte van 4G. Natuurlijk, de snelheid gaat flink omhoog, maar datzelfde argument kunnen alle netwerkoperators hanteren.’

König wil gelijk een groot misverstand uit de wereld helpen. ‘De grote beloftes van 5G – een overdrachtssnelheid van 10 Gb/s en een latency van 1 ms – zijn alleen haalbaar op een privénetwerk. Op je smartphone zul je dat echt niet bereiken’, stelt hij. ‘Bij een nieuw 5G-abon-

nement heb je waarschijnlijk prima performance, met datasnelheden van honderden megabit per seconde. Maar zodra het aantal gebruikers toeneemt, je de bandbreedte met meer mensen moet delen en de datavolumes steeds groter worden, zullen de prestaties omlaag gaan.’ Consumenten kunnen daar wellicht mee leven, maar voor industriële gebruikers is dat onacceptabel.

‘Een standaard 5G-netwerk is bovendien geoptimaliseerd voor downlink, zodat consumenten snel hun Netflix-series kunnen binnenhalen’, gaat König verder. ‘Het is veel minder goed in uploaden, terwijl de industrie nou juist daaraan behoefte heeft. Bedrijven willen hun data naar een edge-device of de cloud sturen. Om als industriële gebruiker daadwerkelijk te profiteren van

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:52 01/02/2021

M+M_0

21 08:52

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

de voordelen die 5G biedt, heb je zonder meer een privénetwerk nodig, in een configuratie die bij jouw wensen past.’

Clash van werelden

Zo’n privénetwerk klinkt eenvoudiger dan het is. Netwerkoperators hebben namelijk weinig kaas gegeten van de eisen die de industrie stelt. ‘Na jaren te hebben gefocust op de consumentenmarkt, is het ook niet eerlijk om te verwachten dat ze nu ineens productie snappen’, vindt König. Fraunhofer IPT is een van de deelnemers aan het 5G-Acia-consortium (Alliance for Connected Industries and Automation), dat als doel heeft om 5G in meerdere industrieën uit te rollen. ‘De operators zitten daar ook in. Regelmatig blijkt dat de verschillende partijen niet eens hetzelfde vocabulaire gebruiken.

Het is een clash van twee werelden.’

De industrie is een compleet nieuwe afzetmarkt voor netwerkoperators.

Ze weten prima hoe ze consumenten kunnen bedienen. Als je echter service wilt geven aan een industriële klant die zijn eigen 5G-netwerk op de fabrieksvloer heeft geïnstalleerd, praat je over totaal andere zaken. ‘Dat is maatwerk; elke configuratie is net even anders waardoor operators er veel meer tijd in moeten steken’, weet König.

Mercedes Benz opende afgelopen september officieel zijn hypermoderne Factory 56 waar het bedrijf zijn S-klasse gaat produceren. De fabriek is voorzien van allerhande hightech snufjes, dus ook van een eigen 5G-netwerk dat is opgetuigd in samenwerking met telecomgigant Telefónica en netwerkleverancier Ericsson. Wat gebeurt er als dat netwerk hapert of zelfs helemaal uitvalt? Als dat betekent dat de productie stilvalt, kan Mercedes die kosten dan verhalen op Telefónica en/of Ericsson?

‘Zo’n businessmodel is zeer onconventioneel voor netwerkoperators’, aldus König, ‘en vereist een drastische verandering in hun marktbenadering.’

Kip of ei?

Er is een bijkomend probleem: 5G is slechts een stukje van de digitaliseringspuzzel die de industrie moet leggen. 5G is immers alleen de connectiviteit. Maar wat doe je met de grote hoeveelheid data die je hebt verzameld op de fabrieksvloer? Waar worden die gegevens verwerkt? En hoe ga je om met cybersecurity? ‘Dat alles is een veel groter topic’, stelt König. ‘Hoe bouw je bijvoorbeeld een controleloop tussen de machine in de fabriek en de dataverwerking in de cloud? Het succes van

industrieel 5G staat of valt ermee of we dit in de industrie zelf kunnen oplossen.’

Deutsche Telecom heeft inmiddels een tak voor systeemintegratie, T-Systems. Dat is een stap in de goede richting, vindt König. Hij verwacht ook veel van externe bedrijven die als tussenpersoon fungeren. ‘Daarvan zijn er nu al een paar, die kleinere netwerken hebben en maatwerk leveren aan industriële klanten. Vrijwel zonder uitzondering komen ze uit de telecomwereld. Geen enkele heeft een groot trackrecord in industriële netwerken.’

Het is wachten op intermediairs die het probleem vanuit de productiekant kunnen benaderen.

Voor de grootschalige acceptatie van 5G in de industrie ziet König ook een belangrijke tak weggelegd voor onderzoekscentra zoals zijn eigen Fraunhofer-instituut. ‘Het is nu een kip-of-eikwestie. Je hebt een marktpull nodig waar bedrijven vragen om een privénetwerk, apparatuur en services.

Vanuit de researchhoek kunnen we die pull versterken door te pionieren. Door te laten zien dat het werkt en wat het oplevert. En door de juiste toepassingen te identificeren. De usecases die we nu ontwikkelen, zouden potentiële klanten moeten overtuigen.’

‘Om als industriële gebruiker te profiteren van de voordelen die 5G biedt, heb je zonder meer een privénetwerk nodig’, aldus Niels König van Fraunhofer IPT.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Thema_Niels 21 Konig Fraunhofer IPT.indd 21 Mechatronica_01_1-44.indd

21

08:52 01/02/2021 10:00

Sponsor

Partner

Powered by

CALL FOR PAPERS We are looking for high-quality presentations on system engineering cases in both high-tech and civil industry.

Interested in presenting? Submit your proposal via the website.

SAVE THE DATES: 16 March 2021 13 April 2021 18 May 2021 15 June 2021

SYSARCH.NL #BCSA

SA-2021-adv-mm-01-2021.indd Mechatronica_01_1-44.indd 22 1

01/02/2021 10:00 09:15 01/02/2021

M+M_0

21 09:15

THEMA INDUSTRIEEL 5G

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Het is juist low latency die 5G maakt tot een gamechanger in de industrie. In een privé 4G-netwerk kun je een latency van zo’n twintig milliseconden halen.

Best goed maar de cyclustijden in geavanceerde automatiseringstaken liggen daar ruim onder. 5G is de eerste communicatiestandaard die wel snel genoeg is om dat soort processen te regelen.

Fraunhofer IPT gebruikt 5G-procescontrole bij het frezen van geïntegreerde turbinebladen. Foto: Fraunhofer IPT

6G

Gamechanger

Het afgelopen jaar heeft Fraunhofer IPT in zijn onderzoekscentra in Aken heel wat 5G-apparatuur geïnstalleerd. ‘We hebben nu vier 5G-netwerken volledig operationeel’, vertelt König. ‘Die verschillende netwerken hebben we nodig omdat het om meerdere researchinstituten gaat en elk onderzoek net wat andere netwerkkarakteristieken vergt.’

König zelf is het meest nauw betrokken bij onderzoeksprojecten rondom machinale bewerkingen. Zo werken hij en zijn collega’s onder meer aan een zeer veeleisende industriële toepassing: het frezen van geïntegreerde turbinebladen. Deze zogenaamde blisks (blade-integrated disks) zijn onderdelen van de compressoren in de straalmotoren van opdrachtgever MTU Engines.

Tot voor kort kon dit werkstuk pas na een veertig uur durend freesproces worden geïnspecteerd. Daarbij liep de uitval door defecte producten of kosten voor herbewerking soms op tot 25 procent. König: ‘Blisks zijn gemaakt van speciale legeringen en zeer duur, in de orde van veertig- tot zestigduizend euro voor producten in serie. We schatten dat door gebruik te maken van 5G-procescontrole de jaarlijkse besparing voor één blisk-fabriek tot wel 27 miljoen euro kan bedragen.’ Het 5G-netwerk en de first-time-rightaanpak bij Fraunhofer kan MTU straks een-op-een overnemen. ‘Zoals wij ons 5G-netwerk hebben opgezet, is volgens mij ook een goed voorbeeld voor ander industriële gebruikers.’

Andere onderzoeksprojecten draaien om mobiele robotica en automated guided vehicles in de productielogistiek.

Nauwkeurigheid is daar een belangrijk issue omdat die systemen nog minder precies zijn dan statische robots. ‘Je hebt sensoren nodig om te vertellen waar zo’n mobiele robot iets moet oppakken. Als je hem gebruikt voor inspectie, wil je de beeldverwerking liever niet op de robot zelf doen; dat kost te veel energie. Handiger is het om de beelden te versturen naar een edge-device of de cloud. Dan heb je een sensor in de loop.

Ook als meerdere robots samenwerken, bijvoorbeeld rond de productie van een deel van een vliegtuigromp, moet je de datastromen in goede banen leiden.

In al dit soort applicaties kan 5G je verder helpen’, aldus König.

Netwerkoperators prijzen hun 5Gnetwerken aan als supersnel (10 Gb/s) en met een latency van uiteindelijk ongeveer 1 ms. ‘Dat eerste is voor industriële toepassingen niet zo heel interessant. Je moet heel veel fantasie hebben om een toepassing te bedenken waarbij je 10 Gb/s aan data van de fabrieksvloer wilt versturen’, weet König. Dat is maar goed ook want de karakteristieken botsen met elkaar. ‘Je moet kiezen voor hoge snelheid of low latency; het kan niet tegelijk. Omdat maar weinig industriële partijen superhoge snelheden nodig hebben, kunnen ze zonder problemen mikken op een optimale reactietijd. En als je die low latency niet nodig hebt, kun je net zo goed wifi gebruiken.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Thema_Niels 23 Konig Fraunhofer IPT.indd 23 Mechatronica_01_1-44.indd

Overigens haalt de huidige state-ofthe-art dat target van 1 ms nog niet.

Fraunhofer IPT gebruikt nu apparatuur op basis van release 15 van 3GPP, het wereldwijde samenwerkingsverband van standaardisatieorganisaties dat verantwoordelijk is voor onder meer 5G. De regels voor release 16 zijn pas afgelopen september vastgesteld. Onderdeel daarvan is ultrabetrouwbare low latency van 1 ms. Dit jaar zullen de eerste producten op basis van die standaard op de markt verschijnen.

‘Met onze huidige systemen halen we een latency van vijf tot zeven milliseconden’, vertelt König. ‘Voor veel toepassingen is dat voldoende. Bedenk dat je voor safety, voor de communicatie tussen agv en de centrale of voor temperatuurcontrole geen 1 ms nodig hebt.’ In het op afstand besturen van zijn freesmachines – een toepassing waar latency wel cruciaal is – ziet König weinig meerwaarde.

‘Het is vooral procesmonitoring. Daarvoor hebben we bij Fraunhofer draadloze sensoren ontwikkeld die de versnelling en de akoestische emissie tijdens de bewerking kunnen registreren. Dat is interessant in bijvoorbeeld een vijfassige freesmachine met veel bewegingen. Dan zit je niet te wachten op allerlei kabels.

Je kunt die sensoren makkelijk gebruiken in een bestaand systeem, als een retrofit.

Je hoeft je systeem niet helemaal aan te passen en het voordeel is gelijk duidelijk.

Zeker bij kritieke, dure onderdelen, zoals de blisks van MTU, wil je directe reactie.

Onze 5G-sensoren doen het daar goed met hun low latency-eigenschappen.’

De volgende 3GPP-release, 17, geldt ook nog als 5G. Pas vanaf release 18 of 19 kun je spreken van 6G. ‘Het is opvallend dat je veel mensen nu al over 6G hoort praten, terwijl 5G nog niet eens goed en wel is uitgerold’, glimlacht König. ‘Ik verwacht dat we over een jaar of twee zover zijn dat 5G in de industrie normaal is.’

23

08:53 01/02/2021 10:00

THEMA INDUSTRIEEL 5G

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

5G vrijwel onmisbaar voor Exrobotics Exrobotics zit met smart te wachten op de brede acceptatie van 5G-technologie. Zijn inspectierobots verzamelen zo veel informatie en schieten zo veel beelden en video dat 4G het nauwelijks kan bijbenen. ‘Om optimaal van onze oplossing te profiteren, is 5G bijna een must.’

Alexander Pil

D

e uitrol van een wereldwijd 5G-netwerk kan Exrobotics niet snel genoeg gaan. De explosieveilige inspectierobots van het Delftse bedrijf staan namelijk te springen om de razendsnelle dataoverdracht die de nieuwste communicatiegeneratie kan leveren. De eerste versie van het systeem, de Exr-1, heeft drie camera’s aan boord. Bij de opvolger, de Exr-2, kunnen gebruikers zelfs kiezen voor een vierde camera. Al die beelden worden rechtstreeks gestreamd.

‘Met 4G gaat dat net, maar we moeten de beelden comprimeren tot ongeveer een kwart van de originele kwaliteit’, vertelt Jeroen Mostert, productieleider bij Exrobotics. Ook de frame rate die 4G kan behappen, is niet zoals de Delftse ontwikkelaar het graag zou zien. ‘We zitten nu op zo’n tien beelden per seconde. Vooral als je de robot van afstand bestuurt, zou het fijner zijn om een vloeiender beeld te hebben. Met 5G kunnen we de originele beeldkwaliteit behouden. Real-life en haarscherp.’

De Delftse inspectierobots kunnen natuurlijk wel foto’s en video in hoge

24

M+M_01_2021_Thema_Exrobotics.indd 24 Mechatronica_01_1-44.indd 24

Met 5G kan Exrobotics de originele beeldkwaliteit van zijn robotcamera’s behouden.

resolutie schieten. De videobeelden kunnen ze echter pas doorsturen als ze aan het eind van hun missie weer terug zijn in hun dockingstation. ‘Als je dat met 4G tegelijk probeert te doen, komt

er helemaal niets meer door’, weet Mostert. ‘Met 5G lukt dat wel.’

Kan Exrobotics eigenlijk wel zonder de bandbreedte van 5G? ‘Er zijn wel wat workarounds’, zegt Mostert. ‘Maar om optimaal van onze oplossing te profiteren, is 5G bijna een must.’ Niet gek dus dat het bedrijf erbovenop sprong toen een van zijn eerste klanten, Shell, op zijn site in Pernis twee jaar geleden zijn eerste experimenten met 5G startte.

Met die ervaring in hun achterzak zien de engineers bij Exrobotics meer mogelijkheden met 5G. ‘We hebben een speciale robot uitgerust met een warmtebeeldcamera waarmee je gaswolken kunt zien’, vertelt Mostert. ‘Het zou heel interessant zijn als de robot die wolken zelf zou kunnen herkennen. Met artificial intelligence zou dat natuurlijk kunnen – ook al in het een klus – maar dan is het wel nodig om de videostream realtime en met hoge resolutie te kunnen doorsturen naar een server. Dan kun je de algoritmes daar runnen en hoef je dat niet op de robot zelf te doen.’

Datzelfde geldt voor de lidars waarmee Exrobotics zijn Exr-2 heeft uitge-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:43 01/02/2021

M+M_0

21 08:43

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Hoe sneller Exrobotics de data kan binnenhalen, hoe meer functionaliteiten het bedrijf kan bieden.

rust. ‘Als de internetverbinding zo snel is dat hij alle data kan overdragen naar de cloud, kun je speciale servers gebruiken om de rijroute te bepalen zonder dat je veel rekenkracht nodig hebt op de robot’, legt Mostert uit. ‘Hoe meer en sneller we de data kunnen binnenhalen, hoe meer mogelijkheden we hebben en hoe meer functionaliteiten we kunnen bieden.’

Lokaal netwerk

Exrobotics biedt 5G-technologie nu aan als een optie op zijn Exr-2-robots. ‘Niet standaard omdat veel landen überhaupt geen 5G-dekking hebben’, zegt Mostert. Over het algemeen maakt Exrobotics gebruik van het openbare mobiele netwerk. ‘Vooral in westerse landen gaat het de goede kant op met de 5G-infrastructuur. Engeland heeft het al, in Nederland wordt het nu uitgerold. Maar bij onze oosterburen in Duitsland laat zelfs de 4G-dekking op sommige plekken nog te wensen over.’

Is een lokaal netwerk niet voldoende? ‘Dat hebben we inderdaad gedaan bij een Australische klant’, antwoordt Mostert. ‘Daar is speciaal voor onze robot een 4G-netwerk opgezet. Dat zou ook voor 5G kunnen, hoewel dat natuurlijk wel een stukje duurder wordt.’

Zo’n stap is echter uitzonderlijk.

Zoals bekend, is het bereik van 5G-antennes kleiner. Dat betekent dat het mobiele 5G-netwerk niet het hele privéterrein van bijvoorbeeld Shell zal bestrijken.

‘Dan heb je kans dat industriële partijen private netwerken gaan opzetten. Voorlopig staat de toepassing van 5G-technologie nog in de kinderschoenen.’

Remote sim provisioning

Hoe zorgt Exrobotics er op dit moment voor dat het contact houdt met zijn robots overal ter wereld? ‘We stoppen een KPN-simkaart in onze robot en verschepen het systeem vervolgens naar de klant, bijvoorbeeld in Australië.

Behalve dat de roamingkosten behoorlijk kunnen oplopen, gaan de data ook via het KPN-netwerk in Nederland naar onze servers in Duitsland. Dat betekent een vertraging van driehonderd tot vierhonderd milliseconden. Als de gegevens zijn verwerkt, moeten ze terug naar Australië, weer met vertraging.

Ook als je de robots in Australië zelf zou besturen, hou je dat probleem omdat de service steeds via Nederland loopt.’

Om dat probleem te omzeilen, vraagt Exrobotics een lokale simkaart op bij zijn klant. Die wordt in Delft in de robot gemonteerd waarna het geheel wordt opgestuurd. Niet zo efficiënt natuurlijk.

5G zal deze uitdagingen niet oplossen. De overdrachtssnelheid naar de toren ligt weliswaar hoger, maar daarna moeten de gegevens alsnog de wereld rond, met eenzelfde vertraging. ‘5G maakt dat niet sneller’, aldus Mostert.

Een veelbelovende oplossing zijn de zogenaamde Esim-chips in combinatie

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Thema_Exrobotics.indd 25 Mechatronica_01_1-44.indd 25

met remote sim provisioning-technologie (rsp). Hiermee kunnen op afstand profielen van meerdere telecomproviders worden geactiveerd en beheerd.

Met Esim en rsp is het dus mogelijk om van provider te wisselen zonder dat Exrobotics naar zijn robots in het veld toe hoeft. ‘Op zo’n embedded simkaartje kun je een dataplan activeren waardoor zo’n kaart elke provider kan aannemen die zijn communicatiediensten aanbiedt’, legt Mostert uit. ‘In Europa hanteren praktisch alle landen hetzelfde dataplan, maar daarbuiten is het per land verschillend.’ Dat maakt de toepassing wat ingewikkelder.

Daar komt bij dat de Esim/rsp-technologie zo fonkelnieuw is dat ze nog lang niet in alle landen wordt ondersteund. Jammer, want voor Exrobotics is het een uitkomst. ‘We kunnen die systeempjes standaard in al onze robots integreren’, zegt Mostert, die dat vooral vanuit productieoogpunt zeer interessant vindt. ‘Een klant in Australië kan zelf kiezen welke provider hij wil gebruiken en wij kunnen vanuit Nederland het juiste profiel activeren. Daarna is het niet langer nodig om de service via Nederland te laten lopen en vervallen dus de roamingkosten. Als je de besturing ook op een Australische server draait, zakt de latency tot onder de honderd milliseconden. Met 5G duikt dat getal zelfs onder de 20 ms. Vooral bij handmatig rijden is dat meer dan handig.’

25

08:44 01/02/2021 10:00

THEMA INDUSTRIEEL 5G

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

5G hoeksteen van Mercedes’ fabriek van de toekomst In september opende Mercedes-Benz Factory 56, zijn nieuwe productiesite voor de S-Klasse. De fabriek is echter zo flexibel dat de autobouwer er al zijn modellen kan produceren. Via het lokale 5G-netwerk werken productiesystemen en machines nog slimmer en efficiënter samen.

Alexander Pil

F

lexibel, digitaal, efficiënt en duurzaam: de hypermoderne fabriek die Mercedes-Benz afgelopen jaar in Sindelfingen opende, belichaamt voor de Duitse autogigant de productie van de toekomst. Met een investering van zo’n 730 miljoen euro zet het bedrijf naar eigen zeggen ‘nieuwe standaarden voor de automotive-industrie’.

Factory 56, zoals de fabriek is gedoopt, is 25 procent efficiënter dan eerdere S-Klasse-assemblagelijnen. De site is zo flexibel dat nieuwe modellen – van compact tot suv’s, en van conventionele aandrijving tot plug-in hybride en elektrisch – binnen een paar dagen kunnen worden geïntegreerd in de productielijn.

Nu rollen er alleen nog S-Klasse-sedans en zijn verlengde varianten uit de fabriek nabij Stuttgart. Later komen daar ook de Mercedes-Maybach S-Klasse en de volledig elektrisch EQS bij. Omdat de assemblagehal zo flexibel is, kan Mercedes er al zijn modellen laten bouwen, waardoor het ook snel kan inspelen op marktbehoeftes.

Die enorme flexibiliteit bereikt Mercedes-Benz doordat het afscheid heeft genomen van het traditionele lopendebandwerk. De hoekstenen van de nieuwe aanpak zijn de twee zogeheten Teclines, waarin bij elkaar ruim vierhonderd automatisch geleide voertuigen (agv’s) een auto-in-aanbouw door de fabriek vervoeren. De routes van die transportsystemen kan Mercedes eenvoudig aanpassen zodat voor een nieuwe model of een extra feature niet de hele productielijn op de schop hoeft.

In Factory 56 heeft Mercedes-Benz zijn visie op slimme productie gerealiseerd. Het middelpunt van alle digitalisering is het Mercedes-Benz Cars Operations 360-ecosysteem, dat in de nieuwe fabriek in Sindelfingen voor het

26

M+M_01_2021_Thema_Mercedes.indd 26 Mechatronica_01_1-44.indd 26

Het Mercedes-Benz Cars Operations 360-ecosysteem (MO360) integreert informatie uit de belangrijkste productieprocessen en it-systemen van meer dan dertig Mercedes-fabrieken wereldwijd. eerst optimaal wordt gebruikt. MO360 omvat een familie van softwareapplicaties die via gedeelde interfaces en gestandaardiseerde gebruikersinterfaces zijn verbonden en die realtime data gebruiken om de wereldwijde autoproductie van Mercedes te ondersteunen.

MO360 integreert informatie uit de belangrijkste productieprocessen en it-systemen van meer dan dertig Mercedes-fabrieken. Het geeft de Duitse autofabrikant de mogelijkheid om de wereldwijde productie op kpi’s te controleren en te optimaliseren. ‘Ons doel voor het nieuwe ecosysteem is om de productie nog transparanter te maken, onze procedures af te slanken en processen die eerder waren gescheiden naadloos te laten netwerken’, aldus Jörg Burzer, hoofd van Mercedes-Benz

Cars Production and Supply Chain Management.

In eigen beheer

Essentieel onderdeel in Mercedes’ streven naar maximale flexibiliteit is een uitgebreid 5G-netwerk. ‘Met Factory 56 bouwen we niet alleen de autofabriek van de toekomst, maar installeren we ook het eerste mobiele 5G-netwerk in een autoproductielijn’, zei Burzer twee jaar geleden toen het bedrijf begon met de uitrol van het netwerk.

‘Als uitvinder van de auto brengen we digitalisering in productie naar een heel nieuw niveau. Met de installatie van een lokaal 5G-netwerk zal de samenwerking tussen alle productiesystemen en machines in de Mercedes-fabrieken nog slimmer en efficiënter worden. Het

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:49 01/02/2021

M+M_0

21 08:49

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

opent de deuren naar compleet nieuwe productiemogelijkheden.’

Mercedes-Benz heeft het 5G-netwerk in zijn Factory 56 opgezet samen met telecomprovider Telefónica Duitsland en netwerkleverancier Ericsson. Begin 2020 is de installatie afgerond en is het netwerk volledig operationeel. Mercedes heeft het nu in eigen beheer genomen en gebruikt zijn eigen, lokale frequentie.

‘Een van de grote voordelen van die opzet is dat we bedrijfsgevoelige productiedata niet hoeven delen met externe partijen’, zegt Daniel Le Roux, manager mechatronische engineering en 5G-expert bij Mercedes-Benz. Het bereik van 5G-antennes is immers beperkt, wat in dit geval juist een voordeel is.

Het terrein van Factory 56 is ruim tweehonderdduizend vierkante meter groot. Hoeveel 5G-antennes Mercedes precies nodig had voor een goede dekking wil het bedrijf niet openbaar maken.

‘We hebben een tweecijferig aantal 5G Small Cell-indoorantennes geïnstalleerd’, houdt Le Roux het vaag. ‘Die dichtheid verzekert naadloze verbindingen tussen alle productie-eenheden. De signalen van die indoorantennes worden gebundeld binnen de productiefaciliteit in een centraal distributiesysteem, de 5G Hub, en vervolgens verwerkt in ons datacenter.’

Papierloos

De ontwikkeling van een eigen 5G-infrastructuur brengt Mercedes veel voor-

delen. Het state-of-the-art netwerk geeft de autofabrikant bijvoorbeeld de mogelijkheid om productieprocessen te optimaliseren, onder meer door data uit verschillende bronnen te linken. Via het 5G-netwerk krijgt Mercedes bijvoorbeeld realtime informatie over waar alle agv’s zich op de productievloer bevinden. ‘Daardoor kunnen we het logistieke proces beter optimaliseren’, vertelt Le Roux. ‘Met het trackingsysteem weten we ook hoe ver de auto in het proces is en wat er moet gebeuren in de volgende productiestap. We kunnen realtime individuele informatie en werkinstructies sturen die de medewerkers op de productievloer op een scherm of een terminal kunnen bekijken.’ Daarmee is Factory 56 vrijwel papierloos. ‘Deze digitaliseringsstappen leveren een besparing van tien ton aan papier per jaar.’ Overigens zit de trackingfeature nog niet in de 5G-standaard – Mercedes heeft er een apart systeem voor opgezet – maar in de volgende releases wordt de functie ingebouwd.

Door 5G te gebruiken in plaats van bijvoorbeeld wifi ontlast Mercedes het wifinetwerk, wat leidt tot meer stabiliteit. ‘De twee technologieën vullen elkaar aan’, aldus Le Roux. ‘We verwachten een toename aan mobiele apparaten met een wifi-aansluiting. Kantoorsystemen zullen steeds vaker het wifinetwerk gebruiken, terwijl productieapparaten vooral met 5G zullen werken.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Thema_Mercedes.indd 27 Mechatronica_01_1-44.indd 27

Veel industriële gebruikers lopen warm voor de low latency van 5G. Het is namelijk de eerste mobiele standaard die snel genoeg reageert om de ultrakorte cyclustijden in geavanceerde besturingen bij te houden. Hoewel dat in de praktijk nog lastig te realiseren is, belooft 5G een latency in de orde van een milliseconde. Mercedes heeft ook veel profijt van de extreem hoge datasnelheden van 5G, die kunnen oplopen tot meerdere gigabits per seconde.

Le Roux legt uit: ‘Aan het eind van het assemblageproces ondergaan alle auto’s een uitgebreide serie tests om ervoor te zorgen dat de software en de componenten van de beste kwaliteit zijn. Omdat deze testscenario’s steeds meer software bevatten, moeten er enorm veel gegevens worden uitgewisseld met het datacenter. 5G heeft de capaciteit om die data showers razendsnel te verwerken. Het is de enige manier om bedrade communicatie te vervangen.’

De ervaring die Mercedes heeft opgedaan in Factory 56 en de lessen die het heeft geleerd, gaat de autobouwer gebruiken bij het design van nieuwe fabrieken. ‘Omdat mobiele netwerken vooral zijn gefocust op de consumentenmarkt, is het belangrijk om onze blik te richten op de industriële behoeftes en om de netwerken te ontwikkelen en optimaliseren zodat ze ook aan die eisen voldoen’, besluit Le Roux.

27

08:49 01/02/2021 10:00

THEMA INDUSTRIEEL 5G

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Slimmere agv’s door ze dom te maken Voor flexibele productie is slimmere intralogistiek nodig. Nieuwe technologische ontwikkelingen zoals 5G en edge computing geven fabrieksmanagers de mogelijkheid om dit te realiseren. Ze kunnen automatisch geleide voertuigen (agv’s) slimmer maken waardoor het transport van grondstoffen, halffabricaten en goederen in of rondom een fabriek flexibeler wordt.

Martin van der Pol

E

r is momenteel een grote diversiteit aan agv’s en hun toepassingen. Sommige bedrijven maken al vele jaren gebruik van zelfrijdende robots zoals de containerterminals in de Rotterdamse haven. Andere denken erover na of sleutelen aan een businesscase voor automatisch geleide voertuigen.

Gedreven door de marktvraag zoeken fabrikanten continu naar meer efficiëntie en flexibiliteit. Ze moeten elk product kunnen individualiseren, precies afgestemd op de wensen van die ene consument. Bij die flexibilisering lopen bedrijven aan tegen beperkingen van de huidige generatie agv’s. Voor een adaptief productieproces is het immers niet meer voldoende dat een agv een standaard gedefinieerde route over de blauwe lijn rijdt; soms zal het de groene of de rode route moeten volgen, of zelfs volledig autonoom zijn weg moeten vinden. De agv’s van dit moment kunnen slecht omgaan met dat soort flexibele pickupscenario’s. Ook het inregelen van additionele en nieuwe laad/lospunten is omslachtig. Een verplaatsing van een lopende band waar goederen moeten worden gehaald of gebracht, zou geen probleem moeten zijn, maar is dat nu vaak wel. Hierdoor is menselijke interventie nog steeds nodig.

Om de efficiëntie te verhogen, is een hogere snelheid van agv’s tussen de stations een optie. Uiteraard moet dit wel veilig en binnen de wettelijke richtlijnen gebeuren. Ook technisch zijn er beperkingen: camera’s of sensoren aan de voorzijde van een agv kunnen nu eenmaal niet door objecten heen kijken.

Omdat ze niet kunnen bevestigen dat het veilig is, moeten ze voor elke bocht en bij elk obstakel afremmen.

28

M+M_01_2021_Thema_Martin Mechatronica_01_1-44.indd 28van der Pol T-systems.indd 28

In de Osram-fabriek in Schwabmünchen heeft T-Systems alle besturingsintelligentie uit de agv gehaald en naar een lokale edge cloud verplaatst.

Een aantal van deze uitdagingen hebben we opgelost en geïmplementeerd bij onder meer lampenproducent Osram. In de fabriek in het Duitse Schwabmünchen hebben we alle besturingsintelligentie uit de robot gehaald en naar een lokale edge cloud verplaatst. Met deze nieuwe architectuur creëren we flexibiliteit en geven we de robot extra data en meer informatie over de omgeving waarin hij autonoom rondrijdt.

Ook leggen we een fundament om innovaties in te brengen in de edge cloud voor bijvoorbeeld verbeterde routering.

Cruciaal in dit concept is de draadloze verbinding tussen de agv en de edge cloud. Dit doen we met 5G-technologie.

Zeven verbeteringen

De opzet in zijn fabriek in Schwabmünchen heeft Osram zeven verbeteringen gebracht. Ten eerste, de flexibiliteit van de edge. Met een edge cloud is het mogelijk om binnen de fabriek data te verwerken en software te draaien die nood-

zakelijk is om de fabriek aan te sturen met een zo klein mogelijke vertraging.

In de context van dit artikel is de edge zowel de computernode als de software die hierop draait. De architectuur van de edge is zo opgezet dat Osram deze eenvoudig kan uitbreiden met nieuwe functionaliteit via een containerarchitectuur.

Ten tweede zorgen de gecentraliseerde agv-intelligentie en de data in de edge cloud ervoor dat er wordt gerouteerd met alle data van alle agv’s bij elkaar. Zo kunnen de mobiele robots met elkaar rekening houden, zelfs als ze elkaar niet direct zien. Als bijvoorbeeld een van de agv’s stilvalt en een pad blokkeert, krijgen de andere daarvan een seintje zodat ze via een alternatieve route hun werk kunnen blijven doen.

Ten derde kunnen applicaties worden geïntegreerd. De productieprocessen worden aangestuurd door diverse softwarepakketten zoals mes, erp en diverse magazijn- en planningsystemen. De (combinatie van) software bepaalt de

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:46 01/02/2021

M+M_0

21 08:46

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

taken voor de agv’s binnen de fabriek.

Door deze applicaties via de edge te koppelen, is dit een eenmalige interface en hoeft dit niet per apparaat, vendor of leverancier te worden opgelost.

Verder is er de interactie met andere agv’s, devices en deuren. Vanuit de edge kun je deuren centraal aansturen.

Omdat de routering en positie van de agv bekend is, kunnen deuren precies op het juist moment worden geopend en gesloten. Dat is erg handig als de agv’s tussen verschillende hallen of in en uit cleanrooms rijden.

Ook kunnen de agv’s gebruikmaken van externe informatie. In productieomgevingen hangen steeds meer sensoren en camera’s. Voor agv’s levert dat een schat aan data voor hun aansturing en routering. Denk aan sensoren die bij een onoverzichtelijk punt – buiten het bereik van de sensoren van de agv zelf – aangeven of het veilig is. Mijn verwachting is overigens dat sensoren meervoudig inzetbaar gaan worden.

Waarom zou je de beelden van beveiligingscamera’s niet ook gebruiken om agv’s te helpen? Voorwaarde hiervoor is wel dat de data wordt gedeeld en er dus diverse silo’s worden doorbroken.

Daarnaast kun je met de setup bij Osram energiezuiniger werken. Omdat in deze architectuur alle data van de agv’s op een centrale plek bij elkaar komt, wordt er ook slimmer omgegaan met energieverbruik. Het parkeren van een agv op zijn oplaadplek gebeurt nu in de volledige context van het werk dat moet worden gedaan voor alle agv’s en niet meer individueel per agv. Op deze manier maken de agv’s optimaal gebruik van hun accu’s en verbetert ook hun levensduur.

Ten slotte is er de mogelijkheid om artificial intelligence en zelflerende processen in te zetten. Deze technieken zullen in eerste instantie in de edge draaien, waar alle data samenkomt.

Denk hierbij aan het zelflerend verkennen en opslaan van een plattegrond. Of aan objectherkenning en classificatie in de omgeving van de agv waar je eventueel acties op kunt afstemmen. Mijn verwachting is dat straks verschillende ai-systemen voor verschillende processen naast elkaar in de edge actief zijn en gezamenlijk een enorme boost gaan geven aan de autonome capaciteit van agv’s en daarmee aan de slimme fabriek.

5G heeft veel voordelen ten opzichte van 4G. Om bovenstaande mogelijk te maken, is standaardisatie nodig in het samenspel van de verschillende agv’s, leveranciers en softwarepakketten. We zien dat daar nog veel verbeterslagen kunnen worden gemaakt. Zo zijn de routering en interactie met de omgeving zoals aansturing van deuren nog geen onderdeel van de standaard. De standaardisatie is op dit moment voornamelijk de koppeling van softwarepakketten, statische locatiebepaling en pickup- en afleverlocaties.

Vijf voordelen van 5G

5G-technologie is de nieuwste netwerktechnologie die we voornamelijk kennen uit het publieke domein. Deze technologie kenmerkt zich door een aantal verbeteringen ten opzichte van 4G en leent zich uitstekend voor industriële en campustoepassingen.

We zien vijf voordelen van 5G voor fabrieken. De eerste is de hogere connectiedichtheid. Dat zorgt ervoor dat steeds meer apparaten op een klein oppervlak met het netwerk kunnen worden verbonden. Sensoren in machines of robots verzenden eenvoudig kleine hoeveelheden data, zoals bijvoorbeeld elk uur een temperatuurupdate. Ook is de verwachting dat steeds meer actuatoren via 5G-applicaties gaan worden bestuurd, zoals op afstand bediende deuren.

Het tweede voordeel is dat 5G beter bestand is tegen piekende datasnelheden. Dat is interessant om datastreaming, augmented en virtual reality, en videostreaming van 8K en hoger mogelijk te maken voor bijvoorbeeld onderhoudssupport op afstand.

Een derde belangrijke eigenschap van 5G is de lage round-trip latency van het netwerk. Dit helpt bij autonome en geautomatiseerde processen en appa-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Thema_Martin29van der Pol T-systems.indd 29 Mechatronica_01_1-44.indd

raten, zoals robotaansturing, of bij volledig geautomatiseerde productielijnen waar veel apparaten zijn verbonden en samenwerken. Data moet bijna realtime worden verwerkt (lage latency) met een korte roundtriptijd van dataverzending vanaf het apparaat naar de edge cloud en terug.

Verder kunnen industriële gebruikers ook profiteren van network slicing. Deze techniek maakt het mogelijk om het netwerk op te delen voor verschillende gebruikscases en die delen te managen.

Bepaalde fabrieksprocessen kunnen topprioriteit krijgen door een slice van het netwerk hiervoor te reserveren. Zo kunnen bijvoorbeeld agv’s die in een fabriek rijden een hogere prioriteit krijgen dan de mobiele telefoons van bezoekers. Ook kunnen netwerkslices worden gebruikt om specifieke eigenschappen te definiëren voor bijvoorbeeld iot of mediastreaming.

Ten slotte zorgt 5G-technologie voor een grotere betrouwbaarheid van het netwerk ten opzichte van wifi. Dit voorkomt stilstand door netwerkverstoringen.

Uitnodiging

Met toepassing van innovatieve technologieën worden agv’s steeds belangrijker om flexibele productie mogelijk te maken. Zeker als het streven van een fabriek is om volledig automatisch te worden. We staan aan de vooravond van mooie ontwikkelingen waarbij 5G-connectiviteit, industriële sensoren, artificial intelligence en edge computing samenkomen. Dat hebben wij al bewezen in de testfabriek op het universiteitsterrein van Aken. Als het weer kan, kom dan zeker een keer kijken.

Martin van der Pol is cto Digital bij T-Systems Nederland.

29

08:46 01/02/2021 10:00

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Foto: Evangelos Mpikakis op Unsplash

ACHTERGROND OVER I N D U ST R I Ë L E AUTO M AT I S E R I N G

Wat zou je willen weten als baas van een fabriek?

Angelo Hulshout heeft een ambitieus plan om fabrieken efficiënter te maken met behulp van Smart Industry-technologieën als het internet of things, cloud en machine learning. In Mechatronica&Machinebouw rapporteert hij over de voortgang van zijn inspanningen.

Angelo Hulshout

D

e afgelopen maand heb ik weer wat meters proberen te maken met mijn Smart Industry-project – dat inmiddels de naam Shinchoku (進捗, Japans voor ‘vooruitgang’ of ‘innovatie’) heeft.

Zoals ik eerder schreef, is het heel interessant om data uit een fabriek te ‘trekken’ en deze vervolgens te gebruiken om te analyseren en uit te vinden waar er ruimte is voor procesverbeteringen. Dat is technisch interessant, maar het moet natuurlijk ook zakelijk interessant zijn.

Niemand zit te wachten op het gemiddelde toerental van de motor van een transportband, of het aantal keren dat een doseerklep onder een silo open- en dichtgaat. Tenminste, niet rechtstreeks. Het toerental op zich is niet interessant, maar wellicht wel het stroomverbruik dat bij dat toerental hoort. Stroom kost immers geld en kosten willen we graag minimaliseren. Ook interessant is het aantal uren per dag dat het toerental 0 is – dan staat de betreffende transportband stil. Nu is dat bij een transportband niet zo erg, maar bij veel andere machines betekent stilstand dat er niet wordt geproduceerd – en dus geen geld verdiend.

30

M+M_01_2021_Achtergrond_Angelo Hulshout.indd 30 Mechatronica_01_1-44.indd 30

Kort gezegd: data uit de fabriek halen is mogelijk, maar we moeten er wel die data uithalen waar de fabriek zakelijk iets aan heeft. Dat lijkt een open deur, maar gesprekken in de afgelopen twee maanden laten iets anders zien. Zodra ik aan tafel zit met een directeur of productiemanager, is het duidelijk: processen optimaliseren betekent kosten besparen en opbrengsten verhogen, net als overal.

Een gesprek met een operator of it-manager geeft een heel ander beeld: zij zijn vooral geïnteresseerd in de operationele status van lopende opdrachten – welke stap is uitgevoerd, wanneer is die afgelopen, is de juiste hoeveelheid materiaal gebruikt? Dat is informatie die vaak al wordt verzameld en bijgehouden in bijvoorbeeld een mes-systeem.

Uiteindelijk willen ze natuurlijk allemaal hetzelfde. Wat we nodig hebben, is een koppeling tussen de operationele data over de productie en de machinedata die daaronder ligt.

Minder doorzichtig

Een voorbeeld uit mijn eigen recente ervaring. Een batch mengvoer produceren bestaat uit een aantal

stappen: automatisch doseren van grondstoffen, handmatige bijstort toevoegen, product mengen en malen en daarna brokjes maken (extrusie). Voor elke stap kennen we de theoretische kengetallen van de operatie: de doseertijd per gewicht voor doseersystemen, de mengtijd van een mengsysteem, de kooktijd van een extrusiesysteem en de snelheden van transportsystemen (lopende banden, rollenbanen, agv’s, enzovoorts). Maar er is een reden dat dit theoretische kengetallen zijn: de praktijk is altijd net anders. Soms doseert een materiaal wat moeilijker of wat makkelijker, is er een verstopping in een extrusieleiding of hapert een transportsysteem even omdat er iemand langs een veiligheidssensor loopt. Of op een hoger niveau: het duurt even voordat uit een silo gedoseerd kan worden, stomweg omdat die nog gevuld moet worden.

Als ik nu die theoretische kengetallen heb en vanuit de realiteit de operationele data en de machinedata van de diverse systemen, kan ik gaan achterhalen waar zich problemen voordoen en waarom. Stel dat een gemiddelde productietijd voor

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:22 01/02/2021

M+M_0

Foto: Evangelos Mpikakis op Unsplash

21 08:22

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

een batch bekend is en we zien dat bij een bepaald product die tijd veel hoger is. Dan kan een onderzoek bijvoorbeeld laten zien dat de tijd van sommige doseringen veel hoger is dan van andere. De reden? Een plakkerig materiaal (beendermeel) of een materiaal dat snel inklinkt (kalk) en daardoor moeilijker doseert.

Als productietijd echt geld is, dan kunnen we op basis hiervan op zoek naar een oplossing. We kunnen gaan kijken naar de parameters van het doseersysteem onder de silo, de samenstelling van het materiaal en wellicht nog andere oplossingen.

Allemaal op basis van productie- en machinedata.

Nu is dit een eenvoudig voorbeeld, dat een beetje ervaren operator ook zonder geautomatiseerd systeem wel doorziet. Er zijn echter ook scenario’s die veel minder doorzichtig zijn. Om die op te sporen, kan een geautomatiseerd systeem wel uitkomst brengen.

In eerste instantie door de data te verzamelen in een rapportagesysteem, waarmee de tegenwoordig

erg hippe ‘dashboards’ gevuld kunnen worden. Daarna zouden we de data echter ook kunnen voeren aan een machine learning-algoritme, dat op basis van specifieke parameters op zoek gaat naar oplossingen voor gevonden bottlenecks en andere problemen.

Uitkomst

Of en hoe dat gaat werken, is een uitzoekwerkje voor de komende maanden, waar we inmiddels mee aan de slag zijn gegaan. Dat doen we naast het slimmer maken van de domme fabrieken waar ik vorige keer over schreef. Ook uit een machine die geen controller (plc) heeft, kunnen we data halen. Een elektromotor loopt als er stroom loopt door de spoelen. Die stroom kun je detecteren, en zelfs meten, om te bepalen of de motor loopt, hoe hard die loopt en zelfs welke kant hij op draait.

Zo komen we van analoge data (de schrijfblok en de stroommeter) via digitale data (productie- en machinedata) tot automatische procesverbetering (machine learning).

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Achtergrond_Angelo Hulshout.indd 31 Mechatronica_01_1-44.indd 31

Maar het levert pas echt iets op als we weten wat de productie drijft en wat dus voor de baas van de fabriek belangrijk is. Ik heb me hier even beperkt tot ‘tijd is geld’, maar er zijn ook fabrieken waarvoor geldt ‘kwaliteit is geld’. Daar zou de vraag bijvoorbeeld kunnen zijn: hoe komt het dat 5 tot 8 procent van de producten die uit mijn fabriek rolt niet door de kwaliteitscontrole komt? Ook daar kan machinedata als aanvulling op de kwaliteitsdata uitkomst bieden: we kunnen afwijkingen in het product proberen te koppelen aan deelbewerkingen die door verschillende machines worden gedaan om de oorzaak te vinden. Een andere soort data, een andere soort analyse, maar wel op basis van dezelfde principes: operationele data, machinedata en theoretische kengetallen koppelen.

We zijn weer een stap verder, Shinchoku!

Angelo Hulshout is onafhankelijke software-expert en lid van het Brainport High Tech Software Cluster.

31

08:22 01/02/2021 10:00

ACHTERGROND OVER I N D U ST R I Ë L E AUTO M AT I S E R I N G + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Hé, waar gaat mijn mobiele robot naartoe?

De Fontys-onderzoeksgroep High Tech Embedded Software heeft verschillende industriële mkb-omgevingen geanalyseerd en meerdere cybersecurity-kwetsbaarheden boven water gehaald. Een van de casestudies betreft een agv. Tweedejaars ICT & Cybersecuritystudenten hebben laten zien hoe ze door het gebrek aan authenticatie en encryptie de besturing konden overnemen.

Casper Schellekens, Teade Punter, Ron Mélotte, Tom Broumels, Lake Lakeman

M

et de digitale transformatie naar Smart Industry groeit het belang van cybersecurity in industriële omgevingen. Veel bedreigingen en aanvallen komen op ons af. Denk aan malware, ransomware, gerichte aanvallen door cybercriminelen of door de staat gesponsorde hackers, scriptkiddies die systeemkwetsbaarheden blootleggen en denial-of-serviceaanvallen.

Logistieke robots worden steeds vaker toegepast in industriële omgevingen. Tweedejaars Fontys ICT & Cybersecurity-studenten hebben onder begeleiding van een docent een beveiligingsanalyse opgezet en uitgevoerd op een automatisch geleid voertuig

(agv). Ze brachten verschillende ernstige problemen aan het licht.

Kwetsbaarheden

Een agv is een logistieke robot die wordt aangestuurd door zogeheten fleetmanagementsoftware.

Deze stuurt transportopdrachten naar de robot, dat wil zeggen: de coördinaten voor de missie die het voertuig moet uitvoeren. De agv kan navigeren met behulp van kaarten die in zijn geheugen zijn opgeslagen. Hij is uitgerust met veiligheidssystemen zoals contactbumpers en lidar om te voorkomen dat hij onderweg tegen obstakels of mensen botst.

Een van de bevindingen van de studenten was dat de communicatie

Overzicht van kwetsbaarheden in agv’s.

32

M+M_01_2021_Achtergrond_Fontys robotica.indd 32 Mechatronica_01_1-44.indd 32

tussen de fleetmanagementsoftware en de agv niet was versleuteld en zonder enig authenticatiemechanisme gebeurde. Dit maakt man-inthe-middle-aanvallen en het invoeren van valse coördinaten mogelijk.

Als gevolg hiervan zouden kwaadwillenden de robot naar willekeurige locaties kunnen sturen.

Na wat experimentjes ontdekten de studenten dat de controleberichten waren samengesteld uit een x- en y-coördinaat en een rotatie, opgeslagen als hexadecimaal opgemaakte 64-bits double values. Met behulp van eenvoudige scripts konden ze de agv volledig geautomatiseerd besturen. Hiermee hadden de studenten de mogelijkheid om het logistieke proces in gevaar te brengen of de agv zelfs te stelen. Andere aanvallen waren ook mogelijk, zoals het aanpassen of verwijderen van kaartinformatie of het toevoegen van missies bestaande uit meerdere bestemmingen die worden opgeslagen en vervolgens zelfstandig worden uitgevoerd.

Er was wel authenticatie nodig om toegang te krijgen tot de fleetmanagementsoftware, maar deze werd in platte tekst over het netwerk verzonden. Een aanvaller die op het netwerk meeluistert, kan het wachtwoord dus eenvoudig achterhalen en in de software inbreken, waardoor hij de instellingen en het beheer van de hele agv-vloot kan overnemen.

Ook het besturingssysteem en de configuratie van het agv-systeem

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:24 01/02/2021

M+M_0

21 08:24

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

hadden te kampen met zwakke plekken in de beveiliging. Toegang tot het systeem was mogelijk via SSH, Telnet en FTP. De laatste twee communicatieprotocollen zijn echter allebei onveilig omdat ze geen encryptie en authenticatie hebben. Met behulp van wachtwoordaanvallen konden de studenten via Telnet- en FTP-toegang krijgen. Via FTP kunnen aanvallers de opgeslagen omgevingskaarten aanpassen, waardoor ze de agv een verkeerd beeld van zijn omgeving kunnen geven.

Er draaiden ook ongebruikte services op het systeem, zoals een webserver met een paar webpagina’s. Deze webfunctionaliteit werd niet vermeld in de systeemdocumentatie en leek geen enkel doel te dienen. Zulke onnodige systeemservices vergroten de aanvalsmogelijkheden en het risico op kwetsbaarheden in de software.

Alle gevonden kwetsbaarheden zijn gecommuniceerd naar de ontwikkelaar van de agv, die actie heeft ondernomen om de beveiliging te verbeteren. De draadloze router op de mobiele robot is geconfigureerd zodat onnodige poorten zijn geblokkeerd en er zijn richtlijnen toegevoegd aan de gebruikershandleiding, inclusief advies over het gebruik van sterke wachtwoorden en netwerkscheiding. Dit lost de niet-versleutel-

de communicatie zelf niet op, maar verkleint de kans dat een aanvaller toegang krijgt tot het netwerk en de agv. De leveranciers van de software en componenten zijn ook benaderd met het verzoek om de communicatie en systeembeveiliging te verbeteren.

Beveiligingsverbetering

Het toenemende gebruik van robots in industriële en logistieke omgevingen zorgt voor nieuwe cybersecurity-gerelateerde eisen en uitdagingen. Smart Industry-ontwikkelingen stellen in het algemeen steeds meer eisen aan internetconnectiviteit en gegevensbescherming. De industrie is gewend om te werken met formeel veiligheidsbeheer om fysieke schade, milieuschade en menselijk letsel te voorkomen, maar als de beveiliging niet kan worden gegarandeerd, kan de veiligheid ook in gevaar komen.

Daarom moeten standaard it-beveiligingsprincipes, beveiligingsprocessen en beveiligingscontroles worden toegepast in deze operationele technologie-omgevingen, van authenticatie en sterk wachtwoordbeleid tot firewallbescherming en veilig beheer op afstand.

De beschikbare opties en oplossingen voor beveiligingsbedreigingen verschillen in ot- en it-omgevingen. In ot zijn realtimeprestaties belangrijk, onderhoudstijden be-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Achtergrond_Fontys robotica.indd 33 Mechatronica_01_1-44.indd 33

perkt en schaars, en software-updates en updateprocedures een stuk zeldzamer. Met deze beperkingen is de beveiliging meer afhankelijk van aanvullende beveiligingscontroles, zoals netwerkscheiding met strikte firewallfiltering tussen it- en ot-netwerken. Beveiligingsmonitoring en inbraakdetectie helpen ook om te beschermen, zelfs zonder de realtimeprestaties te verstoren, maar om dit helemaal van scratch op te bouwen, kost tijd en moeite.

De sleutelcomponenten bij het verbeteren van de beveiliging zijn beveiligingsbewustzijn in alle organisatielagen, regelmatige penetratietests, risicoanalyse, incidentregistratie en een plan-do-check-act-cyclus in beveiligingsbeheer. De beveiligingsanalyse van Fontys laat ook zien dat het een gecombineerde verantwoordelijkheid is van componentenleveranciers, systeemintegratoren en de operationele organisatie die de agv’s gebruikt. Er zijn beveiligingslekken gevonden, maar met deze input zijn ook acties ondernomen om de beveiliging te verbeteren.

Casper Schellekens, Teade Punter, Ron Mélotte, Tom Broumels en Lake Lakeman maken deel uit van de onderzoeksgroep High Tech Embedded Software van Fontys Hogescholen in Eindhoven.

33

08:25 01/02/2021 10:00

ACHTERGROND OVER I N D U ST R I Ë L E AUTO M AT I S E R I N G + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Vijf tips om de digitale transformatie te versnellen Door de coronacrisis is bij heel wat bedrijven het kwartje gevallen. De digitale transformatie is een must. Mick Mancuso van Rockwell doet vijf aanbevelingen hoe je dat traject kunt vormgeven, ook tijdens deze pandemie.

Alexander Pil

B

edrijven hebben tijdens de Covid-19-pandemie hun acceptatie van digitale productie vergroot, en daar komen ze zeker niet op terug. ‘We zagen een kleine pauze toen de uitbraak verschillende delen van de wereld trof’, zei Mick Mancuso, directeur Connected Enterprise Operations bij Rockwell Automation op een online persconferentie tijdens het Automation Fair At Home-evenement van het bedrijf. ‘Nu zien we alleen maar versnelling. Het is nu een zakelijke noodzaak.’

Drie trends

Mancuso leidde oorspronkelijk de digitale transformatie bij Rockwell zelf.

Nu deelt hij die expertise en de geleerde lessen met klanten om hen te helpen bij hun digitaliseringsreis. Mancuso ziet drie belangrijke trends die zich tijdens de pandemie voordoen.

Ten eerste willen meer bedrijven hun thuiswerkende personeel veilig verbinden. ‘Het blijkt dat de productie al in de richting van social distancing bewoog’, aldus Mancuso. ‘Of het nu it-, operations- of engineeringmensen waren, ze wilden al verbinding kunnen maken met de fabriek

34

M+M_01_2021_Achtergrond_Rockwell covid.indd 34 Mechatronica_01_1-44.indd 34

en de productie kunnen runnen, zelfs vanuit huis. Dat moet natuurlijk op een veilige manier gebeuren. En ze willen bovendien kunnen zien hoe het op de productievloer gaat.’

De tweede trend is een aanhoudende vraag naar automatisering.

‘Er komen nieuwe assets en nieuwe datapunten online’, legde Mancuso uit. ‘Die worden allemaal verbonden met de onderneming.’

En ten derde is er het idee van veerkracht in de toeleverketen. ‘De pandemie legde enkele hiaten in de ketens bloot’, zei Mancuso. ‘Inmiddels is er in sommige bedrijfstakken een toename van de vraag. Daardoor is de digitale transformatie in een stroomversnelling geraakt.’

Vijf tips

In zijn presentatie deelde Mancuso vijf aanbevelingen voor de versnelling van een digitale transformatie tijdens de coronaviruspandemie.

Ten eerste, zorg ervoor dat er steun is vanuit het management. ‘We zien dat leidinggevenden meer betrokken raken’, zei Mancuso. ‘Misschien was er vóór de pandemie al een vloedgolf aan steun voor digitalisering, maar nu is het belangrijk dat leiding-

gevenden erbij betrokken worden, want zo’n transformatie gaat echt over de bedrijfscultuur.’ Wanneer leidinggevenden aan de zijlijn blijven staan, kan het gebeuren dat de implementatie zich louter richt op de technologie zelf of dat er silo’s ontstaan. ‘We zien echte zwaargewichten binnen de organisatie, soms zelfs de ceo’s, betrokken raken.’

De tweede tip: bouw een multidisciplinair team. ‘Bedrijven bewogen zich voor de coronacrisis al in deze richting, maar er waren barrières en silo’s’, aldus Mancuso.

‘Door de pandemie zijn veel van die barrières weggenomen. Iedereen heeft heel snel de koppen bij elkaar gestoken om die digitale transformaties te realiseren. Experts uit de it- en ot-hoek zouden in hetzelfde team moeten zitten.’

Ten derde, stel een plan op. Dat klinkt triviaal, maar ‘een plan blijft erg belangrijk’, vindt Mancuso. ‘Wat nu anders is, is dat strategieën zorgvuldig moeten worden uitgedacht, ook al proberen bedrijven snel te handelen en zich snel aan het nieuwe normaal aan te passen. Wat zijn de belangrijkste zakelijke drijfveren?

Verandermanagement is een groot

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

01/02/2021 10:00 08:26 01/02/2021

M+M_0

21 08:26

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Rockwell ziet veel interessante scenario’s rond het gebruik van augmented reality. ding, vooral in de productie. Het hebben van dat verandermanagementplan is cruciaal want het succes van de transformatie wordt bepaald door de acceptatie van werknemers.’

Mancuso’s vierde aanbeveling gaat over veilige ot-omgevingen.

‘Het beveiligen van de ot-omgeving is nog nooit zo belangrijk geweest’, benadrukte Mancuso. ‘De gevaren liggen om de hoek. Of het nu gaat om it of ot, cyberdreigingen blijven bestaan en worden alleen maar sterker. Verzeker je dus van een veilige omgeving. Meestal hebben ot-omgevingen hun eigen netwerken en andere businessprioriteiten.

Je kunt je echter geen netwerkstoring veroorloven, zeker niet als je 24x7 actief wilt zijn.’

Het vijfde, en laatste, punt is zorgdragen voor de juiste technologie en partners. ‘Nu we zijn getroffen door deze pandemie, is het hebben van de juiste technologie en goede partners voor veel bedrijven een accelerator gebleken’, aldus Mancuso.

Voorheen waren er veel interne activiteiten waarbij teams diepgaan-

de analyses deden. ‘Nu is het heel belangrijk geworden om dat technologiestukje goed te krijgen en de juiste partners erbij te betrekken.

Mensen zijn op zoek naar toekomstbestendige technologieën. Het vermogen hebben om te schalen is ook erg belangrijk. Bedrijven kijken naar platformgebaseerde technologie om de integratie-inspanning te minimaliseren en de schaalbaarheid te maximaliseren. De juiste externe partner kan helpen om eventuele hiaten in hun kennis op te vullen. Bij het kiezen van een partner gaat het om snelheid, snelheid en snelheid – je wilt iemand die de technologie kent en ook weet hoe je de zaken voor elkaar krijgt.’

Augmented reality

Digitale transformatie geeft inzicht in de productieactiviteiten. ‘Er zijn manieren om snel aan de slag te gaan, bijvoorbeeld met een iot-platform’, weet Mancuso. ‘Een andere manier is met een connected werknemer. Stel je voor dat je iemand in het veld hebt die niet je meest erva-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Achtergrond_Rockwell covid.indd 35 Mechatronica_01_1-44.indd 35

ren kracht is. Laat die via augmented reality verbinding maakt met een ervaren rot, waar ook ter wereld. Het is zeer waardevol om op die manier te kunnen communiceren en om dat op te nemen en te delen binnen de organisatie. We zien veel meer interessante scenario’s rond het gebruik van augmented reality-tools.’

‘Als je nadenkt over hoe je je technologie toekomstbestendig kunt maken, kies dan voor een platformgebaseerde aanpak’, vervolgde hij. ‘Je kunt lokale oplossingen vinden voor al je problemen, maar holistische platforms kunnen worden toegepast op verschillende gebruiksscenario’s - van werkinstructies of basisanalyses tot kwaliteitscontrole.’

Mancuso kan het belang van digitale transformatie niet genoeg benadrukken. ‘In het prille begin van de pandemie vroegen bedrijven zich nog weleens af of dit hen echt zou gaan helpen of niet’, besloot hij zijn voordracht. ‘Ze begrijpen nu dat ze in een andere omgeving werken en dat ze verbonden en geïnformeerd moeten zijn. Er is geen andere keus.’

35

08:26 01/02/2021 10:00

Topliteratuur voor de hightech

The prestigious book Vacuum Science and Technology (2016) written by three Dutch vacuum specialists is a must-have for everyone working in vacuum-based research, instrumentation, development, production or business.

Op techwatchbooks.nl vind je spannende leesbare tech-boeken

Books-adv- mm 04-2020.indd361 Mechatronica_01_1-44.indd

22/06/2020 10:00 11:18 01/02/2021

M+M_0

20 11:18

B&R mikt op multidimensionale productie met Acopos 6D Met de Acopos 6D luidt B&R naar eigen zeggen een nieuw tijdperk van productie in. Magnetisch zwevende shuttles transporteren producten volledig individueel door de machine. Voorbij zijn de dagen dat conventionele transportsystemen een strikte productiecyclus dicteerden. Acopos 6D biedt optimale voorwaarden voor de productie in kleine series en met steeds wisselende productontwerpen.

Acopos 6D is gebaseerd op het principe van magnetische levitatie: shuttles met geïntegreerde permanente magneten bewegen contactloos over een oppervlak van motorsegmenten. De elektromagnetische motorsegmenten hebben een afmeting van 240 bij 240 mm en kunnen in elke vorm worden geassembleerd. Afhankelijk van hun grootte dragen de shuttles een gewicht van 0,6 tot 14 kg en bewegen ze met een snelheid van maximaal 2 m/s. Ze kunnen in twee dimensies bewegen, hun zweefhoogte veranderen en draaien of kantelen langs drie assen.

Acopos 6D laat tot vier keer de shuttledichtheid toe van andere systemen op de markt, claimt B&R, aangezien meerdere shuttles tegelijk kunnen draaien op één motorsegment. Bovendien kunnen de shuttles worden gebruikt als assen op bewerkingsstations. Omdat elke shuttle ook een zeer nauwkeurige weegschaal is, zijn weegstations niet meer nodig.

Omdat de shuttles vrij zweven, veroorzaakt Acopos 6D geen wrijving. Daarom is er geen slijtage en zijn er geen slijtagedelen te onderhouden. Als de motorsegmenten zijn voorzien van een roestvrijstalen afdekking, voldoet de Acopos 6D aan beschermingsklasse IP69K.

Ixon lanceert Ixon Cloud 2-platform met grote upgrades Ixon heeft zijn Ixon Cloud 2-platform gelanceerd. De volledig nieuw ontworpen Ixon Cloud is in vele opzichten verfijnd om te voldoen aan de klantvraag naar uitgebreidere samenwerkingsmogelijkheden, en geeft gebruikers meer vrijheid om het platform aan te passen en in te richten voor hun specifieke behoeftes.

Vandaag de dag is Ixon Cloud al een van de meest complete iot-platforms voor de machinebouwer. Het stelt hen in staat om hun eigen iot-portal te creëren, machines te verbinden, data te verzamelen, alerts in te stellen en om problemen op afstand op te lossen alsof ze op locatie zijn – met slechts een paar klikken.

Om nog een stap verder te gaan, heeft Ixon achter de schermen hard gewerkt aan Ixon Cloud 2. Nieuwe functies van het platform zijn onder meer een overzichtelijke, intuïtieve interface om afleiding te voorkomen en de focus op je dagelijkse taken te houden, Ixon Studio voor het aanpassen van de portal en het bouwen van dashboards, en rolgebaseerd gebruikersbeheer voor geavanceerde, volledig aanpasbare rechten voor toegang en controle.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2021_Product_Nieuws.indd 37 Mechatronica_01_1-44.indd 37

Mypnoz: het nieuwste modulaire veiligheidsrelais van Pilz Pilz heeft voor zijn nieuwste modulaire veiligheidsrelais Mypnoz een digitaal, compleet concept opgezet – van de bestelling tot de inbedrijfstelling. Met het relais kan Pilz veilige oplossingen aanbieden die volgens klantspecifieke eisen individueel in batchgrootte 1 worden gebouwd.

Met veiligheidsrelais worden op machines functies zoals noodstop of tweehandenbediening op persen veilig bewaakt. Pilz’ nieuwe veiligheidsrelais biedt met verschillende apparaatklassen en modules miljoenen mogelijkheden voor het bouwen van apparaten en voor het configureren. Om zo’n veiligheid op maat überhaupt te kunnen aanbieden, heeft Pilz voor Mypnoz een complete digitale fundering gecreëerd. Het doel is om samen met de klant zijn individuele automatiseringsproduct te maken.

PM verbreedt keuze in kooien voor rechtgeleidingen Precisie-rechtgeleidingen worden gebruik in hightechsystemen zoals aan microscopen, manipulators en scansystemen in de medische industrie. De geleidingen onderscheiden zich door hun compacte afmetingen, ongeëvenaarde gelijkmatige loopeigenschappen en hoge draagvermogen.

Met de uitbreiding van kooien biedt PM de keuze uit kogelkooien type JJ (messing) en KKLK (kunststof). Voor rollenkooien bestaat deze keuze uit KZR (kunststof), AA (staal) en AL (aluminium).

Hiermee biedt PM naar eigen zeggen de breedste keuze in kooien waardoor ze voor meer toepassingen interessant zijn.

Afhankelijk van het type en de grootte van de kooi zijn er verschillende kooitypes beschikbaar De kleinste kooien zijn geschikt voor rollichamen met een diameter van 1,5 mm. Ze zijn in de hoogst mogelijke precisie geslepen voor een hoge afloopnauwkeurigheid en de beste loopeigenschappen. De setjes met de kleinste kooi hebben een inbouwmaat van slechts 8,5 mm in de breedte en 4,0 mm in de hoogte. De grootste kooien in het standaard leveringsprogramma zijn geschikt voor rollichamen met een diameter van 9 mm.

37

08:39 01/02/2021 10:00

“One essential tool to keep my team sharp: training and personal development.”

According to Johan Knol, manager Failure Analysis, at least in his department, engineers are having to go well beyond their areas of focus and broaden their understanding of NXP’s entire production chain, especially as chip complexity continues to explode. Besides, eff iciency being key in an environment like this means every day you’re being challenged to do more in your daily efforts.

For semiconductor giant NXP’s failure analysis department, training employees and broadening its knowledge base is instrumental in holding the leading. NXP had a shift from truly analog design to embedding digital more and more: mixed-signal designs. nxp.com hightechinstitute.nl/time-management

HTI-adv-mm07-2020-testimonial.indd 18 Mechatronica_01_1-44.indd 38

03/12/2020 10:00 11:32 01/02/2021

M+M_0

20 11:32

INTERVIEW MET BART SCHALKEN, VDL ETG

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘Denk vanuit systeemfuncties en over de grenzen van je eigen discipline’ Hightech ontwikkeltrajecten zijn tegenwoordig dusdanig complex dat organisaties er niet onderuit komen om multidisciplinair te denken en te werken. De ideale oplossing is immers zelden eendimensionaal. Samenwerkende engineers uit verschillende vakgebieden zijn echter alleen succesvol als ze elkaars jargon verstaan. VDL ETG T&D stuurt zijn technici op cursus bij High Tech Institute zodat ze die vaardigheid kunnen trainen.

Alexander Pil

B

ij de mechanicagroep van VDL ETG’s Technology & Development-afdeling werken momenteel circa vijftig mensen, van acht verschillende nationaliteiten. Groepsleider Bart Schalken merkt het verschil: ‘In Nederland zijn de opleidingen uitstekend en het kennisniveau heel hoog.

Dat zie je pas goed als je internationaal gaat werven. Ik ben zelf in het Eindhovense opgegroeid, dus in mijn beleving is dit de normale wereld. Als je echter met internationale engineers praat, merk je pas hoe bijzonder het technische niveau in deze regio is. Op het

gebied van fijnmechanica lopen we behoorlijk voorop als je het vergelijkt met andere opleidingen internationaal.’

Een ander punt waarop de Nederlandse engineers excelleren, is dat ze hebben geleerd om over de grenzen van hun eigen discipline heen te kijken. Dat is een eigenschap die steeds crucialer wordt. ‘Ontwikkeltrajecten zijn vrijwel allemaal multidisciplinair en zo complex dat je ze niet meer sequentieel kunt benaderen; je moet parallel optrekken’, aldus Schalken. ‘Mechanica mag hier dan vaak de basis zijn, maar dat betekent niet dat je daarmee aan alle systeem-

requirements kunt voldoen. Dan is het zaak een andere discipline erbij te betrekken. Alleen door elkaar op te zoeken en samen te werken kun je ervoor zorgen dat het product aan de functionele eisen gaat voldoen.’

Maar waar vind je de juiste specialist binnen een ontwikkelgroep als Technology & Development, die sinds de start acht jaar geleden is gegroeid van enkele tientallen naar zo’n driehonderdvijftig eigen engineers? Om overzicht te houden en ervoor te zorgen dat iedereen precies weet bij wie hij kan aankloppen, heeft Schalken de subcompetenties nauw-

‘Je hoeft echt niet alle ins en outs van de andere discipline te kennen, maar je moet wel de basis beheersen’, aldus Bart Schalken van VDL ETG T&D. Foto: Bart van Overbeeke Photography

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2020_Interview_HTI39 Bart Schalken.indd 39 Mechatronica_01_1-44.indd

39

08:20 01/02/2021 10:00

SOFT SKILLS & LEADERSHIP Effective communication skills for technology professionals – part 1

Starts 22 February 2021 (3 days + 1 evening)

New

Neurodiversity @work: coping with autistic characteristics in the technical world 25 February 2021 (1 half day)

Modern optics for optical designers – Part 2

Expected September 2021 (15 weekly morning sessions)

Applied optics

Present your technical story

Design patterns and emergent architecture

Consultative selling for technology professionals 15 & 16 April 2021 (2 consecutive days)

Benefit from autism in your R&D team 20 April 2021 (1 day)

Creative thinking – full course

18 & 19 May 2021 (2 consecutive days)

Time management in innovation Starts 25 May 2021 (1,5 day)

Effective communication skills for technology professionals – part 2

Starts 31 May 2021 (3 days + 1 evening)

ELECTRONICS Design of analog electronics – analog electronics 1 - online

Starts 1 March 2021 (9 days in 16 weeks)

Solid State generated RF & applications 3 – 5 March 2021 (3 consecutive days)

Power integrity for product designers Starts 17 May 2021 (2 consecutive days)

Electronics cooling thermal design

31 May – 2 June 2021 (3 consecutive days)

EMC for motion systems

23 – 25 June 2021 (3 consecutive days)

Online

Expected in Q3 2021 (15 weekly morning sessions)

Starts 1 November 2021 (15 weekly afternoons)

15 April 2021 (1 day)

Online

Modern optics for optical designers – Part 1

Leadership skills for architects and other technical leaders

Starts 8 March 2021 (2 times 2 days + evening sessions)

Online

OPTICS

Advanced thermal management of electronics 28 June – 1 July 2021 (4 consecutive afternoons)

EMC for mechatronic engineers 9 September 2021 (1 day)

EMC design techniques

20 – 24 September 2021 (4,5 consecutive days)

Signal integrity of a PCB

20 – 22 September 2021 (2,5 consecutive days)

SOFTWARE 9 – 12 March 2021 (4 consecutive days)

Object-oriented analysis & design – blended learning

Starts 15 March 2021 (4 days virtual class + hands-on supervision)

Introduction to deep learning 25 March 2021 (1 day)

Good software architecture

Starts 30 March 2021 (2 x 2 consecutive days)

Modern C++

Starts 7 April 2021 (4 days in 2 weeks)

Object-oriented system control automation Starts 8 April 2021 (2 + 3 consecutive days)

Secure coding in C and C++

12 – 14 April 2021 (3 consecutive days)

Software engineering for non-software engineers Starts 15 April 2021 (2 evening sessions)

Embedded Linux training

17 – 21 May 2021 (5 consecutive days)

SYSTEMS System architect(ing) in Eindhoven

Starts 1 March 2021 (5 consecutive days)

Introduction to SysML 4 March 2021 (1 day)

Design for manufacturing

Starts 8 April 2021 (3 days + assurance session)

System architect(ing) in Zwolle

Starts 12 April 2021 (5 consecutive days)

System modelling with SysML

12 – 15 April 2021 (4 consecutive days)

Value-cost ratio improvement by value engineering 20 & 21 May 2021 (2 consecutive days)

System requirements engineering improvement 27 – 28 May 2021 (2 consecutive days)

MECHATRONICS Mechatronics system design – part 1 12 – 16 April 2021 (5 consecutive days)

Motion control tuning

Starts 14 June 2021 (5 consecutive days)

Thermal effects in mechatronic systems 15 – 17 June 2021 (3 consecutive days)

Design principles for precision engineering 21 – 25 June 2021 (5 consecutive days)

Advanced feedforward and learning control Starts 23 June 2021 (3 consecutive days)

Actuation and power electronics

Starts 29 June 2021 (3 consecutive days)

Experimental techniques in mechatronics Starts 5 July 2021 (3 consecutive days)

hightechinstitute.nl

HTI-adv-mm01-2021.indd 5440 Mechatronica_01_1-44.indd

01/02/2021 10:00 09:24 01/02/2021

M+M_0

n)

21 09:24

INTERVIEW MET BART SCHALKEN, VDL ETG

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

keurig in kaart gebracht. ‘Ik heb ruim tweehonderd competenties binnen de mechanica uitgeschreven en per medewerker aangegeven wie over welke kennis beschikt. Die scores maken direct duidelijk naar wie je toe moet als je kennis nodig hebt over bijvoorbeeld bladveerconstructies of vacuümsystemen’, vertelt hij. ‘Uiteindelijk is het doel om het beste eindresultaat voor onze klanten te leveren, maar de knowhow voor de optimale oplossing hoeft niet per se uit jouw projectgroep of afdeling te komen. Maak gebruik van alle kennis die we aan boord hebben. En mocht die er niet zijn, dan hebben we altijd nog ons netwerk van externe partners en universiteiten. Dat is de sfeer die ik wil creëren.’

Door de oplopende complexiteit en de drang naar een kortere doorlooptijd werkt VDL ETG met steeds grotere projectteams. ‘De behoefte aan multidisciplinaire samenwerking wordt alsmaar groter’, vertelt Schalken. ‘Normaal zitten we in een grote kantoorruimte, maar nu vanwege corona wordt er veelal thuis gewerkt. Dat maakt het er niet makkelijker op. Natuurlijk delen we de belangrijkste projectinformatie tijdens digitale meetings, maar wat nu ontbreekt, zijn de toevallige gesprekken die bij de koffieautomaat ontstaan.

Terwijl dat vaak de smeerolie is om de samenwerking in projecten soepel te laten verlopen.’

Verhelderend

Voorwaarde voor een goede samenwerking is dat engineers dezelfde taal spreken. ‘Je zoekt elkaar vooral op als je elkaars jargon begrijpt’, aldus Schalken.

‘Je hoeft echt niet alle ins en outs van de andere discipline te kennen, maar je moet wel de basis beheersen. Daarbij draait alles om communicatie.’

Om de samenwerking tussen de disciplines effectiever en slagvaardiger te maken, regelde Schalken begin vorig jaar dat de cursus ‘Mechatronics system design’ van High Tech Institute intern werd gegeven. Een groot deel van zijn mensen is inmiddels bij deze training geweest om een beter begrip te krijgen tussen aangrenzende disciplines. Dit wordt gedaan door basisbegrippen en terminologieën te behandelen en toe te passen op de disciplines om je heen.

‘De hoofdmoot van mijn groep bestaat dus uit mechanici, maar zo’n cursus slaat pas echt aan als ook de andere disciplines aansluiten. Daarom hebben we ook mensen uit de software-, elektronica- en mechatronicagroepen uitgenodigd. In de training is er naast aandacht voor theorie ook tijd om pragmatisch in teams samen te werken. Dat geeft zo veel inzicht. Als je samen naar een probleem kijkt, merk je namelijk pas goed hoe ze dat vanuit een andere discipline benaderen. Heel verhelderend.’

Hoewel het vervolgtraject door de huidige coronamaatregelen tijdelijk stil ligt, hoopt Schalken dat uiteindelijk het grootste deel van zijn eigen groep en zo veel mogelijk engineers bij andere + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘De verwevenheid tussen theorie en praktijk zorgt voor een snelle leercurve bij onze engineers.’ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

disciplines leren om de gemeenschappelijke engineeringtaal te spreken. ‘De laatste jaren hebben tu’ers een bredere basis meegekregen en zijn ze opgeleid om multidisciplinair te denken en te werken. Voor hen is de Metron 1-training niet meer nodig en sluit Metron 2 beter aan. Prima natuurlijk. Het mooie is dat de toegevoegde waarde wordt herkend’, vindt Schalken.

Vanuit de functie

Behalve dat de training voor de deelnemers een eyeopener was – of zal zijn – rekent Schalken erop dat er nog een ander voordeel zichtbaar wordt. Daarvoor moeten we eerst VDL ETG onder de loep nemen. ‘De core van ons bedrijf zit ’m in systeemontwikkeling in combinatie met onze maakkennis’, legt Schalken uit. ‘Alles zit onder één dak. Je kunt van de engineeringafdeling naar de verspaningshal of de sheet-metal-shop lopen. We hebben daardoor veel kennis over maakbaarheid en value engineering. Meedenken met dfx, daarmee is het begonnen. Vandaag de dag is VDL

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 1

M+M_01_2020_Interview_HTI41 Bart Schalken.indd 41 Mechatronica_01_1-44.indd

ETG zelf de ontwikkelpartij en betrekken klanten ons vanaf de specificaties.

We nemen het hele ontwikkeltraject tot en met de realisatie voor onze rekening.

Hierdoor hebben klanten slechts één aanspreekpunt voor het hele traject.’

Die aanpak maakt dat ETG-engineers niet alleen de theorie zien, maar ook nauw betrokken zijn bij het maakproces, de assemblage en de kwalificatie van het eindproduct. ‘De verwevenheid tussen theorie en praktijk zorgt voor een snelle leercurve bij onze engineers’, aldus Schalken. ‘Deze kennis wordt verder versterkt doordat ze terugkoppeling krijgen over hoe de producten in het veld presteren. Denk daarbij bijvoorbeeld aan onderdelen die na uitwisseling worden teruggestuurd en die we vervolgens analyseren. Hierbij worden eventueel zwakke schakels zichtbaar en die kennis nemen we mee om het volgende ontwerp te verbeteren.’

Bij de mechanici van VDL ETG is er veel focus op dfx voor serieproducten in de hightech. ‘Deze kennis is nu goed op orde binnen de organisatie’, aldus Schalken. ‘De volgende stap die we zetten, is dat we leren denken en werken vanuit de functie van het systeem. Wat wil de klant nu echt? Wat is de vraag achter de vraag?

En welke roadmap zit daarachter?’

Omdat VDL ETG van oudsher behoorlijk gefocust is op de mechanica – ‘onze mechanici zijn vaak eigenaar van een module’ – wordt de oplossing voor een probleem al snel in die hoek gezocht.

‘Uiteindelijk wil je natuurlijk toe naar een maakbaar en kostenefficiënt design – dat fundament hebben we inmiddels gelegd – maar de functie van het ontwerp vormt het uitgangspunt’, stelt Schalken. ‘Wat is er nodig om die te realiseren? Dat is het doel dat je de hele tijd voor ogen moet hebben. Bij onze mechatronische systemen ligt de focus op steeds sneller en nauwkeuriger positioneren in een alsmaar schonere omgeving. Welke competenties heb je nodig om zo’n functie met die randvoorwaarden te verwezenlijken? Je hoeft de oplossing niet zelf te bedenken maar je moet wel snappen wanneer je wie bij de ontwikkeling betrekt om aan de functie te gaan voldoen. Sleutels zijn communicatie en de taal spreken van je collega’s uit een andere discipline.’

41

08:21 01/02/2021 10:00

CONTENT SERVICES Content is key • Do you want to stand out?

• Are you too busy to generate content?

• Do you want to share your technical success stories?

Our tech writers can help you cut costs and save time with in-depth technical texts, from blogs and newsletter texts to background articles and case studies. We write in both Dutch and English (native).

You will receive full ownership of the text and you can choose how to distribute it.

We’re already creating content for a number of customers, including High Tech Software Cluster, Holland High Tech, NLR, Photondelta, Salland Engineering and Unit040.

For publication in Mechatronica&Machinebouw and/or Bits&Chips, we offer a reduced publication fee.

Contact us via sales@techwatch.nl for more information.

bits-chips.nl/content-services

BC-adv-mm01-Content sevices.indd 10 Mechatronica_01_1-44.indd 42

01/02/2021 10:00 09:55 01/02/2021

M+M_0

21 09:55

Colofon

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

VOLGENDE KEER IN

+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Mechatronica&Machinebouw is een onafhankelijk nieuwsmagazine voor mensen die werken aan slimme producten en machines. Mechatronica&Machinebouw is een publicatie van Techwatch bv in Nijmegen.

Transistorweg 7H – 6534 AT Nijmegen – tel +31 24 3503532 – info@techwatch.nl – techwatch.nl Redactie Alexander Pil – hoofdredacteur – tel +31 24 3504580 – alexander@techwatch.nl René Raaijmakers – redacteur – tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl Nieke Roos – redacteur – tel +31 24 3503534 – nieke@techwatch.nl Paul van Gerven – redacteur – tel +31 24 3505028 – paul@techwatch.nl Collin Arocho – redacteur – tel +31 24 3503533 - collin@techwatch.nl Vormgeving Justin López – grafisch ontwerper en illustrator – tel +31 24 3503532 – justin@techwatch.nl Sales, marketing en events Kim Huijing – hoofd marketing en verkoop – tel +31 24 3505195 – kim@techwatch.nl Marjolein Vissers – eventmanager – tel +31 24 3505544 – marjolein@techwatch.nl Mariska van Hoeven – marketing- en salesmedewerker – tel +31 24 3505544 – mariska@techwatch.nl Bo van Gaal – sales- en eventsmedewerker - tel +31 24 3505544 - bo@techwatch.nl Trainingen Linda van Hoeij – manager trainingen – tel +31 85 4013600 – linda.van.hoeij@hightechinstitute.nl Petry Janssen – marketing- en salesmedewerker – tel +31 85 4013601 – petry.janssen@hightechinstitute.nl Financiële administratie Mathilde van Hulzen – finance – tel +31 24 3503532 – invoices@techwatch.nl Mede mogelijk gemaakt door Ilse de Boer, Femke Veldhuis Externe auteurs Jan Bosch, Tom Broumels, Angelo Hulshout, Lake Lakeman, Ron Mélotte, Marcel Pelgrom, Martin van der Pol, Teade Punter, Casper Schellekens Uitgever René Raaijmakers – tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl ISSN 2213-8498 Verantwoordelijk uitgever voor België René Raaijmakers Biesheuvelstraat 1 2370 Arendonk, België Drukkerij Vellendrukkerij BDU Barneveld Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschap U kunt Mechatronica&Machinebouw gratis ontvangen op adressen in Nederland en België. Voor bedrijven is er het businesslidmaatschap, à 159 euro per jaar. Hiervoor ontvangen ze twee exemplaren van het magazine op het bedrijfsadres, en voor elk Mechatronica&machinebouw-event twee kortingscodes. Aanvragen via mechatronicamachinebouw.nl/lidmaatschap of info@techwatch.nl. Losse nummers kunt u aanvragen via info@techwatch.nl.

Mechatronica&Machinebouw in 2021

Hieronder de themalijst voor dit jaar. Het lukt niet om het brede vakgebied af te dekken in acht edities. Als er onderwerpen zijn die we in 2021 zeker ook moeten belichten, stuur dan een mail aan Alexander Pil (alexander@techwatch.nl). We maken er graag een deelthema van in een van de edities.

Editie

Thema’s

Datum uitgave

1

Industrieel 5G

12 februari

2

Agro & food

19 maart

3

Softwareontwikkeling

23 april

4

Machineveiligheid

4 juni

5

Optomechatronica

2 juli

6

Industriële automatisering

17 september

7

Precisietechnologie

5 november

8

Robotica

17 december

Denkt u een interessante bijdrage te kunnen leveren aan een van deze specials? Of heeft u input over andere relevante onderwerpen? Stuur dan een mail naar Alexander Pil (alexander@techwatch.nl). Sluiten de onderwerpen aan bij uw marketingplannen? Neem dan contact op met onze salesafdeling via sales@techwatch.nl. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschap Premium U kunt ook Premium-lid worden van Mechatronica&Machinebouw. Dat kost 59 euro per jaar. Dan ontvangt u niet alleen het magazine, maar krijgt u ook een forse korting op toegang tot alle Mechatronica&Machinebouw-evenementen georganiseerd door Techwatch bv. Aanvragen van een Premium-lidmaatschap gaat via mechatronicamachinebouw.nl/lidmaatschap of info@techwatch.nl.

Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschappen kunnen op elk gewenst moment ingaan voor de periode van een jaar. Opzeggen tot uiterlijk één maand voor het verstrijken van de lidmaatschapsperiode.

Klachten over bezorging Heeft u Mechatronica&Machinebouw niet of te laat ontvangen of heeft u andere opmerkingen over de bezorging?

Laat het ons weten. Stuur een e-mail naar info@techwatch.nl.

Adverteren Advertentietarieven staan vermeld op mechatronicamachinebouw.nl. Wanneer u op de hoogte gehouden wilt worden van komende thema’s en specials of voor het reserveren van advertenties, neem contact op met de afdeling sales, sales@techwatch.nl, tel +31 24 3505544.

Verschijningsdata 12 februari, 19 maart, 23 april, 4 juni, 2 juli, 17 september, 5 november, 17 december Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2020 Techwatch bv.

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever.

Disclaimer Uitgever en redactie betrachten uiterste zorgvuldigheid bij het maken, samenstellen en verspreiden van de informatie in Mechatronica&Machinebouw, maar kunnen op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid voor schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van de publicatie van informatie in Mechatronica&Machinebouw. Columnisten en externe medewerkers schrijven op persoonlijke titel. Reacties van lezers vallen buiten de verantwoordelijkheid van uitgever en redactie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid met betrekking tot de inhoud en ondertekening van reacties van lezers. De redactie behoudt zich het recht voor reacties niet of gedeeltelijk te plaatsen of te bewerken.

Fotografie Productfoto’s zijn van fabrikanten, overige foto’s zijn van Techwatch bv (c), tenzij anders vermeld.

Foto voorpagina Mercedes-Benz Cars

techwatch.nl

M+M_01_2021_volgende keer_Colofon.indd 43 Mechatronica_01_1-44.indd 43

Editie 2 | 19 maart | Agro & food

Nederland is wereldwijd een koploper in technologie voor agro & food. Om die positie te behouden, moeten we blijven investeren en de kennis blijven vergroten. Hoe zien de voedselketens van de toekomst eruit? En wat is ervoor nodig om ze slim te maken? In deze editie een aantal inspirerende voorbeelden. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

m echatronicama chin ebouw.nl

08:54 01/02/2021 10:00

ONLINE EVENT SERIES In-depth presentations & virtual networking opportunities Afternoon sessions on 2 February, 2 March, 30 March & 11 May 2021.

Program 2 March

Expert sessions by Juan Pablo Nieto (VodafoneZiggo) Etienne Scholl (Ericsson) Get your ticket for access to the presentations of all sessions, the virtual event space for networking and the on-demand presentation videos afterwards.

Sponsor

Partners

Powered by

REGISTER NOW

INDUSTRIAL5G.COM 5G-2021-adv-mm 01-2021.indd Mechatronica_01_1-44.indd 44 1

#BC5G 01/02/2021 10:00 09:02 01/02/2021