Mechatronica&Machinebouw 2 | 19 maart 2021 | Agro & Food

19/03/2021 - 23/04/2021

2

Tjarko Bouman, NTS: ‘Onze sites moeten als één bedrijf opereren’

ASML heeft vraag naar duv onderschat Werkpaard van chipindustrie heeft ijzersterke positie

FLEET-AGV’S MODEL VOOR GROENE GOLF VANDERLANDE

ONLINE EVENT SERIES 4 online afternoon sessions with in-depth presentations and virtual networking Two more sessions to go: 30 March & 11 May Previous sessions: 2 February & 2 March

Program 30 March

Expert sessions by Peter Rake (5Groningen) Philipp Schulz (TU Dresden) Buy a full event ticket to get access to the presentations of all sessions (live and afterwards) or register for one or more separate sessions.

Sponsor

Partners

Powered by

REGISTER NOW

INDUSTRIAL5G.NL

#BCI5G

COLUMN REDACTIONEEL

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

Alexander Pil is hoofdredacteur van Mechatronica&Machinebouw.

Wat beklijft?

W

at kan de hightechindustrie leren van de corona­ crisis? Nu het licht aan het eind van de tunnel zichtbaar wordt, kunnen we daar eens goed over nadenken. Want hoewel de pandemie een extreem uitzon­ derlijke situatie is, heeft ze veel bedrijven met de neus op de feiten gedrukt. Zoals in elke crisis zijn organisaties onder druk komen te staan en dan scheurt het op de zwakste plekken.

Heeft de hightech er wel last van gehad? In elk geval lang niet zo heftig als in bijvoorbeeld de evenementenbranche of de horeca. ASML heeft in 2020 een uitstekend jaar gedraaid.

In zijn slipstream houdt het zo een groot deel van de Neder­ landse hightech boven water. Hittech­directeur Eric Dries­ sen vertelde in een interview eind vorig jaar nog dat de extra vraag vanuit Veldhoven de terugval bij andere klanten meer dan had gecompenseerd.

Wat dat betreft kunnen we ons ge­ lukkig prijzen dat de halfgeleidersector zo’n prominente rol speelt in onze regio.

Ook ASMI en BE Semiconductor deden in 2020 prima zaken. Andere industrieën zoals de automotive en de luchtvaart hebben beduidend meer problemen. En de medische wereld zet alles in de ijskast als het niet direct is gerelateerd aan de behandeling van coronapatiënten. De chipmarkt is in z’n geheel genomen weliswaar nog altijd vo­ latiel en cyclisch – getuige ook de huidige tekorten – maar zeker voor ASML lijkt er de laatste jaren altijd wel een markt te zijn die wil investeren. Daarmee is de semicon een stabie­ le afzetmarkt voor de Nederlandse hightech. Door de bank genomen, mogen we in onze sector niet klagen, denk ik.

Ook in de food, toch al een belangrijke sector voor Neder­ landse machinebouwers, is weinig reden tot zorg. Ron Fortman van verpakkingsmachinebouwer PWR verwoordt het verderop in dit magazine zo: ‘Ik heb de nodige crisissen meegemaakt maar mijn ervaring is dat je er in de foodbranche weinig van merkt.’ Mensen blijven immers eten. De vraag naar automati­ sering in de foodsector neemt alleen maar toe nu producenten worstelen met alle maatregelen om besmettingen te voorko­ men. En daarmee groeit het besef dat ze minder afhankelijk zijn als ze meer – of zelfs alles – met machines doen.

Niet alleen in de foodindustrie lijkt die trend zich af te te­ kenen. Uit een recente industrie­enquête in opdracht van ABB blijkt dat acht van de tien werkgevers denken dat ze het komende decennium meer robots zullen inzetten. Ze noe­

men de pandemie als katalysator voor het versneld inves­ teren in automatisering. Ik wil dat onderzoek best geloven – ook al is het enigszins preken voor eigen parochie – maar ik zou er nog geen geld op durven inzetten dat we over een paar jaar inderdaad een knik zien in grafiek met de jaarlijk­ se verkoopcijfers. Als volgend jaar alles weer is genormali­ seerd, verwacht ik dat heel veel bedrijven zullen teruggrijpen naar de groei­ en investeringsplannen die voor de crisis ook al op tafel lagen. Geen versnelling dus.

Een les die we met z’n allen zeker hebben geleerd, is het belang van een goed ingerichte toeleverketen. Al snel na de uitbraak stond de hele industrie onder hoogspanning en merkten veel organisaties dat ze hun toeleverketen toch niet zo goed kenden als ze dachten. Verder dan tier 1 werd eigenlijk nooit gekeken. Die tik kwam vooral aan bij traditionele distributeurs die typisch met kleine marges opereren.

In onze regio is het al een beproefd mo­ del maar ik verwacht dat toeleveranciers en opdrachtgevers nog nauwer met el­ kaar zullen gaan samenwerken, en meer waarde hechten aan waar hun partners zijn gevestigd. Hoe dichterbij, hoe beter.

Geeft de coronacrisis dan een boost aan reshoring? De im­ pact zou gigantisch zijn voor bedrijven die zo’n switch ma­ ken. Wegen de hogere kosten echt op tegen de winst die je maakt door jezelf meer flexibiliteit te geven? In de huidige situatie wellicht wel, maar als alles straks weer bij het oude is, zal het kwartje niet snel deze kant op vallen, schat ik. On­ danks betere technische mogelijkheden blijft het immers goedkoper om elders te produceren.

Eerder verwacht ik dat bedrijven kiezen voor een ‘Chi­ na+1­strategie’ waarbij ze ook een productiesite in Oost­ Europa of Latijns­Amerika opzetten. Verder zullen ze meer producten, zeker de meeste kritieke, op voorraad houden.

Van just-in-time delivery naar just-in-case inventory. En het zou zomaar kunnen dat er meer vraag komt naar 3d­prin­ ters voor snelle, lokale productie van (reserve)onderdelen, een toepassing waar de additive manufacturing­wereld al jaren op hamert maar die nog niet echt van de grond komt.

Tijdens High­Tech Systems op 25 maart, online natuurlijk, kun je zelf meediscussiëren over dit onderwerp. Hopelijk zie ik je daar.

Door de bank genomen, mogen we in onze sector niet klagen

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

3

ACOPOS 6D

Creating new dimensions of adaptive manufacturing www.br-automation.com/ACOPOS6D

ACOPOS 6D allows you to move products freely through an open manufacturing space – unbound by the limits of one-dimensional production flow. Magnetic levitation provides six degrees of freedom for unprecedented processing density on a fraction of the floorspace.

8

2

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

INHOUD OPINIE

Nieuws

Fleet-agv’s staan model voor groene golf Vanderlande

Sinds tien jaar werkt Vanderlande gestaag aan zijn groene strategie.

Al die ervaringen zijn samengekomen in de Fleetagv-oplossing.

14 Interview

Met commerciële insteek poetst NTS naden tussen sites weg

‘Voor wereldwijd opererende klanten is het van belang dat NTS als één bedrijf opereert’, zegt NTS’s nieuwe directeur Tjarko Bouman.

22 Thema

PWR kiest eigen weg in verpakkingsmachines

Razendsnel pakken en plaatsen, dat doet PWR door een eigen deltarobot in ontwikkeling te houden en slimme distributiesoftware te bouwen.

3 7

Wat beklijft? – Alexander Pil Slimme industrie: visie en realiteit – Anton Duisterwinkel 25 Nu investeren in technologie voor onze voedselvoorziening – Marcel van Haren

NIEUWS 6 8

Kort nieuws Fleet-agv’s staan model voor groene golf Vanderlande 12 Bouwen aan een Nederlandse industriële ald-hub

INTERVIEW MET TJARKO BOUMAN 14 Met commerciële insteek poetst NTS naden tussen sites weg

ANALYSE

16 ‘We hebben de vraag naar duv onderschat’

THEMA AGRO&FOOD

22 PWR kiest eigen weg in verpakkingsmachines 26 Hoe Heineken razendsnelle robots inzet aan lopende band 28 Beckhoff helpt Foodjet aan de perfecte pizza’s

ACHTERGROND OVER SYSTEEMARCHITECTUUR

32 Systeemarchitectuur en leiderschap, praktisch en no-nonsense 34 De zoektocht naar de ene bron van waarheid in systeemengineering

ACHTERGROND OVER INDUSTRIËLE AUTOMATISERING

36 De mens als mechatronische schakel

ACHTERGROND OVER ARTIFICIAL INTELLIGENCE

38 De lerende robot: machine learning als evolutiefactor in robotica

INTERVIEW MET DUNCAN STIPHOUT 43 ‘Niet onze producten, maar onze mensen zijn onze grootste troef’

EN VERDER

41 Productnieuws 47 Colofon

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

NIEUWS

Demcon stapt in agrifood Technologieontwikkelaar en ­producent Demcon breidt uit naar de agrifood. De onder­ neming heeft daartoe de businessunit Agrifood Systems opgericht. In de loop der jaren voerde het bedrijf al diverse projecten uit in deze markt. Die liepen uiteen van onderdelen voor een oogstrobot en een snijmachine voor groenten tot automatisering van pluim­ veeverwerking en kwaliteitscontro­ le van voedsel. Nu gaat Demcon de agrifood, van akkerbouw en glastuin­ bouw tot veehouderij en voedingsin­ dustrie, intensiever bewerken.

Demcon ziet kansen in de opga­ ven waar de sector voor staat, met name verduurzaming en automati­ sering, verklaart businessunitmanager Arno Stienen. ‘Denk aan vermindering van pesticidegebruik en water­ en voedselverspilling. Ook is verdergaande automatise­ ring nodig, om personeelstekorten te kunnen opvangen en bewerkingen kwalitatief te kunnen verbeteren. Deze trends, ook wel aangeduid als Agriculture 4.0, vragen om innovatie in productie, verwerking, kwaliteitscontrole en distributie’, aldus Stienen.

‘Wij beschikken daarvoor over een brede expertise van multidisciplinaire product­ ontwikkeling, systeemintegratie, industrialisatie en productie. Daarmee kunnen we innovaties ontwikkelen tot marktrijpe systemen en producten. We maken systemen productierijp en kunnen ook assemblage en serieproductie in eigen huis verzorgen.’

ABB en VDL zetten samen in op co-creatie De samenwerking tussen VDL en ABB om industriële en maatschappelijke transformatieprojecten te ontwikkelen ­ die in 2017 van start ging – is onlangs vastgelegd in een niet­exclusief sa­ menwerkingscontract. De twee inter­ nationale industriële bedrijven blijven vanuit hun eigen identiteit zelfstandig opereren maar zullen in voorkomende gevallen zowel in Nederland als we­ reldwijd gezamenlijk optrekken. De samenwerking zal zich vooral richten

Bagageherkenning met ai ontwikkeld op Eindhoven Airport De toepassing van kunstmatige intelligentie bij het inchecken van ruimbagage is betrouwbaar en werkbaar. Daarmee kan het labelen van ruimbagage op termijn tot het verleden gaan behoren. Dat blijkt uit de eerste resultaten van de test ‘Bag re­ cognition’ die Bagsid en Vanderlande van augustus tot en met december 2020 op Eindhoven Airport uitvoerden. Om de technologie nog diepgaander en uitgebreider te testen, verlengt Eindhoven Airport de pilot tot 2023.

Volgens Bagsid is Eindhoven Airport de eerste luchthaven ter wereld waar deze technologie wordt getest. De oplossing is accurater omdat bij de nieuwe manier van in­ checken geen bagagelabels nodig zijn. Nu bevestigen passagiers labels soms verkeerd of raken deze los van de koffer. De nieuwe oplossing is milieuvriendelijker omdat geen bagagelabels en geen labelprinters nodig zijn. Ter illustratie: in 2019 werden op Eind­ hoven Airport 1,2 miljoen labels geprint. Daarnaast zijn deze camera’s goedkoper en is de installatie eenvoudiger dan die van de 360­graden­barcodescanners. Ook is het inchecken van ruimbagage zonder het scannen van bagagelabels gebruiksvriendelijker.

De passagier hoeft alleen maar een foto te maken van zijn koffer en deze te uploaden.

Ook weet hij via track en trace altijd de status en locatie van de bagage.

De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (Eso) werkt in Chili aan de bouw van ’s werelds grootste telescoop. TNO gaat hiervoor samen met Demcon Focal cruciale technologie leveren, waarmee deze telescoop scherpere beelden van het heelal kan maken dan tot nu toe mogelijk was.

6

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

Foto: ABB

op oplossingen voor de infrastructuur, havens, food & beverage, elektrisch vervoer en de energietransitie.

ABB en VDL geloven in de kracht van samenwerking om de uitdagingen die de complexer wordende wereld biedt, te kunnen beantwoorden. ‘De samen­ werking betekent dat ABB en VDL van­ af de tekentafel samenwerken om voor de eindgebruiker de meest optimale en duurzame oplossing te kunnen bieden’, aldus Eric Karsemakers van ABB. ‘Dat is bij elk project ons doel. Of de vraag nu komt van een opdrachtgever van VDL of ABB, waar ook ter wereld, we gaan in co­creatie van start. Past bij een speci­ fieke vraag samenwerking met een an­ der bedrijf beter, of vormt deze een toe­ gevoegde waarde, dan wordt daar ook mee samengewerkt. We roepen meer bedrijven om op deze manier te gaan samenwerken, met ons en met anderen.’

COLUMN

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

Anton Duisterwinkel is businessdeveloper HTSM bij Innovationquarter.

Slimme industrie: visie en realiteit

E

en van de beste voorbeelden van slimme industrie die ik ooit heb gezien, was een Bosch-fabriek die injectorsystemen voor dieselmotoren produceerde. In deze enorme plant waren honderden machines volledig aangesloten op een centraal datasysteem. Grote schermen in de gangen gaven gedetailleerde informatie over de status van elke machine, de kwaliteit van de producten, alles wat je maar wilt weten.

Kunstmatige intelligentie werd gebruikt om onderhoud te voorspellen en storingen te voorkomen, de productkwaliteit te optimaliseren en het ontwerp van de volgende fabriek te verbeteren.

De volgende dag bezocht onze groep hightechondernemers uit Zuid-Holland een andere Duitse fabriek, eentje die medische apparatuur produceerde. Met een papieren spoor zo groot als de fabriek zelf en nauwelijks digitalisering. Hoe kunnen we deze enorme verschillen in digitalisering verklaren?

Ten eerste is de grootte belangrijk. Gezien het aantal dure injectorsystemen dat Bosch produceert, is de return on investment van digitalisering duidelijk. Ook kan Bosch de nodige investeringen betalen. Bovendien: als het bedrijf wil dat slimme systemen worden ontwikkeld, kan het van zijn leveranciers eisen dat ze deze ontwikkelen.

Dit is anders als je bedrijfsnaam niet Bosch is, maar bijvoorbeeld Boers & Co, en je geen multinational bent, maar een mkb uit Schiedam. Voor zijn hoogwaardige metaalbewerking gebruikt Boers & Co zowel state-of-the-art als beproefde machines van verschillende leveranciers. Het is allesbehalve eenvoudig om gegevens uit deze machines te halen, al was het maar omdat de meeste machineleveranciers weinig interesse lijken te hebben in iot. Gegevensformaten verschillen per machine en een verrassend aantal essentiële data wordt gewoon helemaal niet opgeslagen.

Neem bijvoorbeeld een cnc-machine die niet registreert welk gereedschap zij gebruikt. Machinetrillingen kunnen eenvoudig worden gemeten en vertellen veel over de status van het gereedschap. Maar ze zijn compleet nutteloos als je niet weet welke van de honderd componenten in de machine deze trillingen daadwerkelijk veroorzaken.

Net als Boers & Co werken veel mkb’ers aan aspecten van digitalisering. Maar om eerlijk te zijn: de meeste doen dat niet. Er zijn maar weinig ondernemers die de visie, het begrip, het lef en het doorzettingsvermogen hebben. De meeste mkb’s kunnen het zich niet veroorloven om zoals Bosch een gloednieuwe Industrie 4.0-fabriek te bouwen. Ze moeten kleine stapjes nemen, een voor een, en bij elke bocht allerlei hindernissen overwinnen.

De visie van de Nederlandse slimme industrie om ‘het best verbonden leveranciersnetwerk van Europa’ te worden, is ver weg. Momenteel zijn er maar heel weinig slimme fabrieken in de wereld. Het is duidelijk dat het aansluiten van dergelijke slimme fabrieken op een leveranciersnetwerk dat netwerk nog efficiënter kan maken. Een slim netwerk zonder slimme fabrieken heeft echter geen waarde.

Daarom richten we ons bij Smitzh, de smart industry-hub voor Zuid-Holland, op het helpen van het mkb bij de eerste stappen. Groepen bedrijven werken samen om deze stappen te zetten en van elkaar te leren. Smitzh start nu een nieuwe groep die zich richt op het verbinden van machines met een dataplatform. Deelnemers krijgen begeleiding om informatie te koppelen aan processen in hun bedrijf. Dat is een uitdaging op zich en de eerste stap om een slimme fabriek te worden.

Er is nog een ander probleem dat we moeten oplossen als we ooit een verbonden leveranciersnetwerk willen opbouwen. De Bosch-fabriek was een op zichzelf staande faciliteit.

Het productieproces was niet verbonden met de buitenwereld. Op geen enkele manier. Dat is duidelijk de beste cyberbeveiligingsoplossing ooit. Maar niet echt een nuttige in een nauw verweven leveranciersnetwerk. Gezien het huidige cybersecuritybewustzijn bij veel bedrijven – of het gebrek daaraan – begrijp ik Bosch wel. Het is onze taak om dat bewustzijn te vergroten en het mkb te helpen met praktische middelen om hun normen te verbeteren. Elk plan voor een verbonden leveranciersnetwerk waarbij het mkb betrokken is, moet zowel de connectiviteits- als de cyberveiligheidsproblemen oplossen.

Veel mkb’ers werken aan digitalisering; de meesten niet

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

7

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

NIEUWS

Fleet-agv’s staan model voor groene golf Vanderlande Sinds de lancering van de Blueveyor in 2011 werkt Vanderlande gestaag aan zijn groene strategie. Door duurzaamheid integraal onderdeel te maken van het ontwikkelproces ligt het startpunt anders en maken de designers structureel andere keuzes. Al die ervaringen zijn samengekomen in de Fleet-agv-oplossing.

Alexander Pil

V

anderlande ondertekende vorige maand The Climate Pledge waarmee het belooft om in 2040 klimaatneutraal te zijn. Het Veghelse bedrijf legt de lat hoog voor zichzelf en wil tien jaar eerder dan de meeste landen hebben afgesproken, voldoen aan de doelstellingen van het Parijs-akkoord.

In 2018 was Amazon de eerste die de Pledge ondertekende. Onder meer IBM, Mercedes, Microsoft, Schneider, Siemens, Signify en Unilever hebben dat voorbeeld inmiddels gevolgd.

‘Met ons commitment aan duurzaamheid zijn we van plan om de CO2-footprint van onze eigen activiteiten, die bij onze klanten en toeleveranciers, en die van de maatschappij als geheel te verminderen’, aldus Vanderlande-topman Remo Brunschwiler.

‘Als ondertekenaar van The Climate Pledge kijken we ernaar uit om deel te nemen aan een gemeenschap die kennis, ideeën en best practices uitwisselt waarmee we de meest kritieke klimaatuitdagingen kunnen adresseren.’

Mooie woorden en hoge ambities, maar wat betekent de belofte voor de engineers van Vanderlande? Productontwikkeling in Veghel steunt van oudsher immers op drie pijlers. Om te beginnen, moeten de systemen robuust en betrouwbaar zijn. Vanderlande kan het zich niet veroorloven dat een vliegveld stilligt omdat zijn bagageafhandeling het laat afweten. Het tweede ontwerpcriterium is performance, en dan vooral snelheid. Hoe meer koffers en pakketjes het systeem verwerkt, hoe beter. De derde eis is natuurlijk de kosten. Vanderlande zet duurzaamheid daar nu nadrukkelijk als vierde basisvoorwaarde bij.

8

Geleerde lessen

Uitspreken dat je bedrijf duurzaam is, is geen politieke correctheid of marketingpraat voor Vanderlande. Al meer dan tien jaar timmert het bedrijf aan zijn groene strategie. De eerste stap van die reis zette het in 2011 met de introductie van de Blueveyor, een lopende band die Vanderlande ontwikkelde op basis van het cradle-to-cradle-gedachtegoed. ‘Dat is een mijlpaal geweest’, kijkt Esther Kersten, global sustainability officer bij Vanderlande, terug. ‘We hebben toen voor het eerst ervaren wat ervoor nodig is om een duurzaam product in de markt te zetten.’

Een van de voornaamste lessen die Vanderlande leerde, was dat een duurzaam product alleen niet voldoende is.

‘Je bent onderdeel van een keten’, aldus Kersten. ‘Als je duurzaamheidsambities hebt, moet je samenwerken met je toeleveranciers voor wat betreft de

Vanderlande mikt op een agv-as-a-servicemodel waarbij klanten alleen betalen voor de capaciteit die ze gebruiken.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

componenten die je inkoopt. Ook zul je om de tafel moeten met de klant.

Bij de systemen die we bouwen, gaat het eigenaarschap immers over naar de eindgebruiker. Je kunt best met ze afspreken dat je de hardware over tien jaar wilt recyclen of hergebruiken, maar dat is tegen die tijd toch vaak lastig hard te maken. Ondanks de beste bedoelingen loop je het risico dat het materiaal alsnog op de vuilnisbelt belandt.’

Het gebeurt in de hightechindustrie en machinebouwsector regelmatig dat projecten met grote ambities beginnen en duurzaamheid hoog in het vaandel zetten, maar als puntje bij paaltje komt, de soep niet zo heet wordt gegeten. ‘De primaire focus gaat dan op de functionaliteit en de kosten, en ‘secundaire’ zaken als duurzaamheid en onderhoudbaarheid verdwijnen naar de achtergrond’, weet Koen Evers, al-

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

‘Met Fleet introduceer je enorm veel flexibiliteit’, zegt Fleet-manager Koen Evers. ‘Je kunt zonder problemen agv’s toevoegen als de situatie daarom vraagt.’

gemeen manager van Vanderlandes agv-oplossing Fleet. ‘De keuze valt dan toch op de goedkopere motor in plaats van de duurzame. Dat kun je alleen ondervangen door duurzaamheid integraal onderdeel van je propositie te maken. Je bent dan grotendeels af van het gevaar dat het er aan het eind van het proces als buitenste schil vanaf valt.

Het zit immers ingebakken in je basis.’

Tijdens een project op Eindhoven Airport leerde Vanderlande een tweede belangrijke les. Het bedrijf had er een nieuw bagageafhandelsysteem opgebouwd en brak het oude systeem af met de bedoeling het terug te nemen en opnieuw te gebruiken. Kersten: ‘Het waren allemaal componenten die waren ontwikkeld voor de traditionele, lineaire economie. Je kon ze bijvoorbeeld snel in elkaar zetten, maar lastig demonteren. En we hadden veel maatwerk gedaan. In een circulaire economie kun je niet zo veel met die modules omdat je ze niet eenvoudig ergens anders kunt inzetten. Je kunt dus wel allerlei mooie, circulaire processen opzetten, maar als de producten er niet voor zijn gemaakt, kom je nog nergens.’

50 procent zuiniger

Drieënhalfjaar geleden kregen Evers en Kersten de kans om alle lessen in de praktijk te brengen bij de ontwikkeling van de Fleet. ‘We hebben dat als een corporate startup opgezet’, vertelt Evers. ‘Engiszins los van de rest van de organisatie omdat we wel zagen dat het niet alleen in de technologie maar ook in de business vrij veel zou veranderen.’

Met de toevoeging van duurzaamheid aan de lijst met hoofdrequirements lag het startpunt anders. In plaats van de traditionele lopende banden om koffers te verplaatsen, koos het projectteam voor automatisch geleide voertuigen.

‘Daardoor ben je energiezuiniger’, aldus Evers. ‘Agv’s komen alleen in actie als er daadwerkelijk een koffer moet worden getransporteerd. Je gebruikt dus alleen energie als er ook echt een taak is. Met een conventioneel systeem moet zelfs voor één koffer het hele systeem draaien. Natuurlijk helpt het dat we de banden uitrusten met een slaapstand, maar in de praktijk zullen de banden alsnog een groot gedeelte van de tijd doorlopen.’

Ook heeft Vanderlande voor systemen op basis van agv’s veel minder materia-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

len nodig. Samen met TNO rekende het bedrijf uit dat zo 60 tot 70 procent op het materiaal is te besparen.

De uitdaging is dat Vanderlande zijn conventionele bagagesystemen moet ontwerpen voor het drukste uur op de drukste dag van het jaar. Die capaciteit moeten de lopende banden aankunnen.

Sterker nog: omdat het systeem vele jaren meegaat, en moeilijk kan worden uitgebreid, is het al voorbereid op de maximale capaciteit die het vliegveld over tien tot twintig jaar verwacht. In de praktijk is de bezettingsgraad dus relatief laag, maar alle banden en materialen staan wel vanaf dag 1 geïnstalleerd.

‘Met Fleet introduceer je enorm veel flexibiliteit’, zegt Evers. ‘Je kunt zonder problemen agv’s toevoegen als de situatie daarom vraagt. En je kunt heel makkelijk nieuwe routes toevoegen, omdat je geen conveyors hoeft te verleggen maar simpelweg wat softwareaanpassingen doorvoert.’

Klanten profiteren pas echt van die voordelen als Vanderlande ook het businessmodel herziet, benadrukt Evers. ‘Als we de verantwoordelijkheid willen nemen, dan moeten we proberen – waar

9

45230 WT ADV Agrifood tbv Mechatronica en Machinebouw.indd 1

01-03-2021 16:40

jouw specialist in voedingen

• Voor decentrale opstelling in het veld • 1F of 3F ingangsspanning, 24VDC - 28VDC uitgang • Tot 4 afgezekerde, instelbare uitgangen met stroombeperking • 300W of 500W vermogen, parallel/redundant schakelbaar • Powerboost tot 1000W • Hoog rendement > 95% • Output-OK, display, optionele IO-Link interface • Beschikbare connectiek: 7/8”, M12, HAN-Q, Quickon • Super compact: 181 x 183 x 57mm, DIN-Rail of chassis-mount

Solutions by Knowledge www.elipse.eu info@elipse.eu TEL +32 (0)3 354 51 80

10

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

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

NIEUWS

dat kan – om eigenaar van de agv’s te blijven, zodat we de volledige controle houden.’ In zo’n as-a-service-model spreekt Vanderlande met de klant af dat die het aantal agv’s krijgt dat past bij de capaciteit die hij nodig heeft, en hij alleen betaalt voor datgene dat hij gebruikt.

Agv’s delen

Als Vanderlande volledig in controle is over alle agv’s, opent dat de deuren naar het concept van asset sharing.

‘In de softwarewereld gebeurt dat al doordat je bijvoorbeeld servercapaciteit dynamisch alloceert’, vertelt Evers.

‘Ons idee is om dat ook te doen voor onze agv’s. Binnen een vliegveld kun je ze verplaatsen naar de hal waar de behoefte het grootst is. Maar je kunt ze ook overdragen aan een andere luchthaven waar meer groei zit.’

Zo ver is Vanderlande echter nog niet.

Daarvoor zijn er op dit moment te weinig van dit soort systemen operationeel. Er zijn tests gedaan op de vliegvelden van Rotterdam en Dallas. Het systeem is geinstalleerd in Lelystad en Vanderlande legt de laatste hand aan een implementatie op een Chinese luchthaven. ‘Technisch gezien, zijn we voorbereid op asset sharing’, aldus Kersten.

Kersten en Evers durven nog een stap verder te denken. ‘De luchtvaarindustrie is hard geraakt door de coronacrisis; dat merk je goed met dit soort innovatieve projecten’, zegt Evers. ‘We waren met de Fleet al verbreed richting warehousing.

Daar is het omgekeerde aan de hand.

E-commerce en food maken een enorme groei door. We werken er nu naartoe om de Fleets ook in die sector uit te rollen. We hebben alle agv’s een standaard onderstel gegeven. Afhankelijk van de toepassing kun je daar een module voor koffers of voor pallets op zetten.

Zo kunnen we de agv’s uitwisselen tussen die verschillende industrieën. Wat dat betreft is de huidige crisis voor veel bedrijven een eyeopener. Corona is natuurlijke een extreme situatie, maar het laat zien hoe onvoorspelbaar de wereld is. Flexibiliteit is essentieel.’

Continu verbeteren

‘De circulaire economie gaat over de maximale waarde halen uit de grond-

stoffen die we op aarde hebben’, legt Kersten uit. ‘De meeste mensen denken dan gelijk aan recyclen. Dat is heel belangrijk, maar het kan beter, zowel financieel als ecologisch. Als je een robot opnieuw kunt inzetten, dan kost dat veel minder energie en heb je een kleinere CO2-footprint dan wanneer je hem door de shredder gooit en een nieuwe robot bouwt.’

Hoe dan wel? ‘Het begint met goed onderhoud zodat je producten langer meegaan’, antwoordt Kersten. ‘En refurbishment. We verwachten dat de agv’s na ongeveer zeven jaar een midlife renovatie nodig zullen hebben zodat we ze weer up-to-date kunnen maken.’

Updates zijn sowieso een belangrijk onderdeel van het lean engineering-principe dat het Fleet-team hanteert. Denk aan het model van Tesla waarin auto’s continu verbeteren via softwareaanpassingen. ‘Dat kun je doortrekken naar de hardware’, aldus Evers. ‘Als je er in je architectuur rekening mee houdt en kiest voor een modulaire opzet, heb je mogelijkheid om in een later stadium bijvoorbeeld de sensoren te upgraden.’

Al die duurzaamheidsopties zijn alleen mogelijk als je heel goed de individuele status van de agv’s monitort. Vanderlande gebruikt daarvoor digital twins.

Het verzamelt data van alle voertuigen op alle sites, en stelt een service- en upgradeplan op maat op. ‘Dat is cruciaal want als je zo’n agv opnieuw wilt inzetten bij een andere klant, moet je kunnen aantonen dat hij nog altijd betrouwbaar opereert’, benadrukt Kersten.

Uit alle gegevens leert Vanderlande gelijk lessen op de ene site die het kan toepassen op de andere. Met die informatie kan het Veghelse bedrijf de fleetmanagementsoftware doorlopend optimaliseren. ‘Onze klanten profiteren daar direct van doordat ze meer capaciteit kunnen halen uit hetzelfde aantal voertuigen’, aldus Kersten. Die gebruikers zullen er niet zo happig op zijn als Vanderlande in hun lopende operatie gaat sleutelen en updates mogelijk storingen veroorzaken. ‘We zijn al vrij ver met emulatiemodellen waarmee je aan de voorkant kunt testen en valideren of alles werkt, voordat je op de knop drukt om het in zo’n live omgeving uit te rollen.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

‘Bij de circulaire economie denken de meeste mensen gelijk aan recyclen, maar het kan beter, zowel financieel als ecologisch’, stelt Esther Kersten, global sustainability officer bij Vanderlande.

‘Elk systeem dat we bouwen, is uniek’, vult Evers aan. ‘En van een schaal dat we die niet even kunnen nabouwen in een testopstelling. We zijn het dus al gewend om hele systemen te emuleren.

We hebben testrooms vol met alle plc’s en high-level controlehardware. Daarop draaien we simulatiemodellen waarbij de software denkt dat hij met het echte systeem praat. Datzelfde doen we als we een update willen uitvoeren. Eerst testen en valideren, anders geeft een klant nooit toestemming.’

Einde?

De voordelen van agv’s lijken zo groot.

Betekent dit het begin van het einde voor lopende banden en gaat Vanderlande in de toekomst wellicht alle systemen uitrusten met die slimme voertuigen? ‘Dat zou mooi zijn’, lacht Evers. ‘Maar realistisch gezien, hebben alle oplossingen hun voor- en nadelen. Met agv’s is het bijvoorbeeld lastig om heel hoge transportcapaciteit te realiseren. De voertuigen zouden dan zo hard en zo dicht bij elkaar moeten rijden dat het met de huidige besturingstechniek haast onmogelijk wordt. Ook vanuit businessoogpunt is het niet logisch om agv’s in te zetten voor enkel een simpel transport van A naar B, omdat je dan geen gebruikmaakt van de voordelen van agv’s. Uiteindelijk gaat het erom dat we de juiste techniek voor de juiste toepassing selecteren. Door technologische ontwikkelingen verschuift het omslagpunt wel steeds meer in de richting van duurzame agv’s.’

11

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

NIEUWS

Bouwen aan een Nederlandse industriële ald-hub Door samenwerking te bevorderen tussen bedrijven die zich richten op de atoomlaagdepositie en hen te voorzien van de nieuwste onderzoeksresultaten, wil een nieuw door de TUE geleid project de toch al sterke Nederlandse aanwezigheid op dit gebied naar een hoger niveau tillen.

Paul van Gerven

E

r is een opvallend aantal bedrijven in Nederland dat zich bezighoudt met atoomlaagdepositie (ald). ASM International (ASMI) bouwt ald-apparatuur voor de halfgeleiderindustrie. De tools van Levitech, Smit Thermal Solutions en Solaytec worden geleverd aan de pv-sector.

Saldtech richt zich op de flatpaneldisplay-industrie en Sald, een spinout van Solaytec, richt zich onder meer op batterijcomponenten en textiel.

Daarnaast voeren twee belangrijke instituten, de Technische Universiteit Eindhoven (TUE) en TNO, grote aldonderzoeksonderzoeken uit.

Hoewel de meeste van deze bedrijven hun wortels hebben in ASMI of TNO (Smit is de uitzondering), hebben ze toch de neiging om het alleen te doen.

De meeste weten de onderzoeksinstituten wel te vinden, maar verder werken ze slechts oppervlakkig samen. Als het erop aankomt, zijn er altijd hogere prioriteiten dan te onderzoeken of en hoe ze van elkaar kunnen profiterean.

Om nog maar te zwijgen van de risico’s die gepaard gaan met te veel delen met je ‘concurrent’.

Deze situatie is voor niemand goed, zegt Erwin Kessels, hoogleraar bij TUE’s Plasma & Materials Processing-groep, gespecialiseerd in ald. ‘Ook al richten deze bedrijven zich op verschillende markten, ze lopen allemaal tegen vergelijkbare problemen aan, vooral als ze proberen de technologie nog een stap vooruit te helpen. Ik krijg bij wijze van spreken steeds weer dezelfde vragen.’

Met andere woorden: er is een grote gemene deler, maar niemand zet de stap.

Door het gebrek aan samenwerking kunnen commerciële kansen op

12

de langere termijn verloren gaan, vervolgt Kessels. ‘Ald heeft veel potentiële toepassingen, veel eindgebruikers zijn geïnteresseerd. Maar de technologie is er nog niet helemaal. De meeste Nederlandse ald-bedrijven zijn startups of mkb’ers – ze hebben niet de middelen om deze kansen zelf na te jagen. Door samen te werken en kennis te delen, hebben we een veel betere kans om de concurrentie te verslaan en geld te verdienen. We hebben een prima uitgangspositie en het zou zonde zijn als we daarvan niet gebruikmaken.’

Kessels moet een overtuigend betoog hebben gehouden, want hij slaagde erin de bovengenoemde bedrijven samen met systeemleverancier VDL ETG, Finse dunnefilmtestspecialist Chipmetrics en de Amerikaanse fabrikant van spectroscopische instrumenten JA Woollam te verenigen in het project ‘Spatial atomic layer deposition – more materials, more demanding applications’. Medegefinancierd door NWO springt de groep van Kessels in spatial ald, een specifieke variant van

ald waar de meeste projectpartners zich op richten. De resultaten zullen de bedrijven voeden met technologie en hopelijk de samenwerking bevorderen, waardoor de Nederlandse ‘spatial aldhub’ een stevige impuls krijgt.

Arrogant

Ald houdt in dat een substraat achtereenvolgens wordt blootgesteld aan verschillende gassen, die zelfbeperkend reageren met het oppervlak, waardoor het letterlijk atoomlaag voor atoomlaag wordt ‘gecoat’. Het verschil tussen traditionele (temporal) ald en spatial ald is dat bij die laatste technologie het substraat door de procesgassen wordt geleid, terwijl het in temporal ald stationair is en een reactor opeenvolgend wordt gevuld en geleegd. Het doorlopende karakter zou de spatial-methode de superieure techniek moeten maken voor industriële toepassingen met grote volumes.

Zoals Levitech en Solaytec echter hebben ondervonden, kunnen temporal-batchreactoren nog steeds de strijd

Solaytec-spinout Sald ontwikkelt ald-technologie voor onder meer batterijcomponenten en textiel.

Foto: Sald

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

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

Levitechs Levitrack voor spatial aldsysteem (lange machine links) in een productielijn voor zonnecellen.

Foto: Levitech

aan. Onafhankelijk van elkaar ontwikkelden deze twee bedrijven een spatial ald-tool om een efficiëntieverhogende laag aluminiumoxide op zonnecelwafers te deponeren – een onderzoeksgebied ontgonnen door Kessels overigens.

Zowel Levitech als Solaytec verkocht tools aan pv-pioniers van hoogwaardige zonnecellen, maar spatial ald werd nooit een industriestandaard. Zonnecelfabrikanten geven momenteel de voorkeur aan relatief goedkope, grootschalige batchreactoren, die minder veeleisend zijn in onderhoud, een kleinere footprint hebben en de doorvoer van spatial ald-reactoren overtreffen.

‘Dit zou voor iedereen een belangrijke les moeten zijn’, zegt Frank Verhage, verantwoordelijk voor de start van Solaytecs zusterbedrijf Sald om de expertise van het bedrijf naar andere markten en toepassingen dan zonnecellen te brengen. ‘Het is arrogant om te denken dat een klein bedrijf in zijn eentje zo’n complexe machine met succes kan ontwikkelen en vermarkten. Het lot van Solaytec laat zien hoe belangrijk het is om op een detailniveau met anderen in contact te komen, zowel met klanten als met partners.’

Net als Kessels merkte Verhage dat veel van zijn ald-concullega’s het anders

zagen: ze hielden hun kaarten vaak dicht tegen hun borst. ‘Ze keken naar binnen en dachten vooral in termen van concurrentie, niet van samenwerking. Ik heb er echter alle vertrouwen in dat ons project het perspectief zal veranderen en ons dichter bij elkaar zal brengen’, zegt Verhage.

Onbenut potentieel

Is er hieruit niet nog een andere les te trekken? Namelijk dat temporal ald een felle concurrent is die zich niet zo makkelijk laat verslaan door spatial ald? ‘Aluminiumoxide afzetten op een zonnecel is zo’n beetje het makkelijkste ald-proces dat je kunt bedenken. Er zijn meer veeleisende toepassingen die veel beter passen bij spatial ald’, zegt Bart Macco, projectleider en onderzoeker bij de groep van Kessels.

Cruciaal is dat spatial ald-technologie geen vacuüm nodig heeft. Macco: ‘Dit betekent dat spatial ald bij uitstek geschikt is voor folies of andere flexibele substraten, vooral bij rol-naarrol- en sheet-to-sheet-processen met een hoge doorvoer.’ Bovendien kan in spatial ald blootstelling aan hogere temperaturen worden beperkt. ‘Dit kan een belangrijk voordeel zijn bij de productie van gevoelige producten, zoals perovskietzonnecellen en oleds. We

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

hebben ook een sterk vermoeden dat spatial ald een voorsprong heeft als het gaat om het deponeren van gemengde of gedoteerde materialen, waardoor we meer kenmerken aan de gedeponeerde laag kunnen meegeven.’

‘Diversificatie van substraten en het materiaalpalet zijn twee kernelementen van ons project’, zegt Kessels. ‘Dit komt omdat dit de elementen zijn die spatial ald in staat stellen om nieuwe toepassingen te ontgrendelen, maar ook omdat dat het onontgonnen wetenschappelijke gebied is.’ Macco: ‘De uitvinding van ald gaat terug tot de jaren 70, maar pas ongeveer tien jaar geleden begon spatial ald aandacht te krijgen. Dit betekent dat er nog veel onbekend is.’

Kessels is blij dat hij de kans krijgt om wat meer van de spatial ald-geheimen te ontdekken en tegelijkertijd industriële activiteiten precompetitief te ondersteunen. ‘Het wordt steeds moeilijker om publieke financiering te vinden voor dit soort technologisch onderzoek.

Technologieën zoals kwantumcomputers spreken misschien tot de verbeelding, maar commerciële toepassing ligt verder weg. Als kenniseconomie mogen we onze huidige industriële basis en al het onbenutte potentieel dat voor het oprapen ligt, niet negeren.’

13

INTERVIEW MET TJARKO BOUMAN

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

Met commerciële insteek poetst NTS naden tussen sites weg Ruim een halfjaar heeft hij de touwtjes in handen bij NTS. Als opvolger van Marc Hendrikse kiest Tjarko Bouman voor een meer commerciële benadering. Zo verwacht hij de verschillende vestigingen en kantoren wereldwijd volledig naadloos te kunnen laten samenwerken en een eenduidige propositie naar vooral buitenlandse klanten te kunnen realiseren.

Alexander Pil

2

020 was een jaar van uitersten voor NTS. Tijdens de eerste lockdown in het voorjaar bleven de fabrieken in Azië zes weken dicht en kwam de productie abrupt tot stilstand.

Toen de deuren weer open mochten, stonden de opdrachtgevers en klanten in een lange rij te wachten. ‘Uiteindelijk hebben we met onze vestiging in Shanghai het beste jaar ooit gedraaid’, aldus NTS-directeur Tjarko Bouman.

Bouman, die medio 2020 het stokje overnam van Marc Hendrikse bij de Eindhovense systeemleverancier, telt zijn zegeningen. ‘We zitten in de fortuinlijke omstandigheid dat onze belangrijkste markten blijven groeien.’ De halfgeleidersector vertoonde bij de uitbraak van de coronapandemie wel een schrikreactie, maar trok daarna heel hard aan. ‘Voor 2021 zijn de verwachtingen heel erg positief. Die industrie blijft maar doorgroeien. Er is nu zelfs een tekort aan chips en ook de outlook voor de toekomst is ontzettend goed.’

In andere sectoren waar NTS opereert, gaat het een stuk stroever. Zo ligt de medische sector behoorlijk op z’n gat. ‘Projecten zijn daar op de lange baan geschoven. Ik verwacht wel dat er straks een inhaalslag wordt gemaakt en uitgestelde opdrachten alsnog worden toegekend’, aldus Bouman.

Overall mag NTS niet klagen. ‘In sommige vestigingen heeft de pandemie zeker invloed gehad, maar op totaalniveau hebben we in 2020 een vergelijkbaar jaar gedraaid als in 2019’, vertelt Bouman. ‘Gezien de omstandigheden kunnen we daarmee dik tevreden zijn.’

14

‘Voor wereldwijd opererende klanten is het van belang dat NTS als één bedrijf opereert’, zegt NTSdirecteur Tjarko Bouman.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

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

Eenduidigheid

Bouman trad op 1 augustus in dienst bij NTS, na negen jaar bij Vanderlande. Toen de reisbeperkingen nog minder strikt waren, bezocht hij alle vestigingen in Nederland en Tsjechië. In december kon hij zelfs nog naar het NTS-kantoor in Singapore. Het gevoel dat hij iedereen in de organisatie kent, heeft Bouman zeker nog niet. De digitale kanalen die nu de norm zijn, vindt hij te beperkend. ‘Op termijn geloof ik daar niet in. Na de crisis zal de balans zeker anders liggen en meer online worden overlegd, maar je ervaart het pas echt als je er fysiek bent, door de fabriek loopt en met mensen praat.’

Via Zoom en Teams sprak Bouman de afgelopen maanden digitaal met een hele rits klanten. ‘Ik vraag ze onder meer waarom ze voor NTS kiezen’, vertelt hij. ‘Als antwoord krijg ik dat ze ons vakmanschap waarderen en dat we meer zijn dan een pure build-to-print-leverancier; we denken met de klanten mee. Ook krijg ik veel positieve feedback over onze wereldwijde aanwezigheid omdat we daarmee de totale levenscyclus van een product kunnen ondersteunen. Aan de ene kant zitten we dichtbij met onze ontwikkeling en engineering. En aan de andere kant, als een product wat meer is uitgekristalliseerd, kunnen we de productie verschuiven naar Oost-Europa of China.’

Een kritiekpuntje dat Bouman hier en daar hoort, gaat over eenduidigheid.

‘Vooral voor wereldwijd opererende klanten is het van belang dat we als één bedrijf opereren’, legt hij uit. ‘Dat begint intern door duidelijk te hebben hoe we kijken naar het productcreatieproces en hoe we dat wereldwijd kunnen afstemmen binnen onze eigen vestigingen. We moeten streven naar eenduidige planning, uitvoering, aansturing en rapportage van projecten. Daar hebben we al een aantal belangrijke stappen gezet.

Vooral in de mindset van onze mensen.’

Bouman kijkt met smart uit naar het moment dat hij met de wereldwijde top van zijn bedrijf – de kernteams van alle vestigingen en alle technische specialisten, bij elkaar zo’n vijftig man – weer

kan samenkomen. ‘Zowel op managementniveau als op functioneel niveau zoeken we nog meer naar afstemming en eenduidigheid over de manier waarop we werken. Daar heb je live meetings voor nodig’, aldus Bouman.

Eén team

Dat traject was al ingezet voordat Bouman bij NTS kwam, maar de nieuwe directeur geeft op dat gebied gas bij. ‘Het draait wat mij betreft om local for local en een wereldwijde coördinatie’, stelt Bouman. ‘Als we hier in Nederland met een klant praten, praat je lokaal. Dat is ook belangrijk want uiteindelijk vind je elkaar in de order die wordt geplaatst of het product dat moet worden geëngineerd. Als je datzelfde proces uitsmeert over meerdere vestigingen, mag een klant daar niets van merken. Dat vereist gedegen accountmanagement. Zo’n ac+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘Het draait om local for local en een wereldwijde coördinatie’ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

countmanager moet zorgen voor eenduidigheid richting de klant en de coördinatie binnen NTS regelen. Intern krijgt hij hulp van een programmamanager die de trajecten binnen onze organisatie voor de klant op elkaar afstemt. Dus dat niet de ene vestiging linksaf gaat en de andere rechtsaf. Dat is de koers waarop we gaan versnellen.’

Een vergelijkbaar resultaat probeert Bouman door te voeren door het managementteam van NTS te herstructureren. Het Eindhovense bedrijf is afgestapt van een gelaagde structuur en maakt de transitie naar één board met zeven leden. ‘Eén team, dus meer helderheid’, verklaart Bouman. ‘Voorheen was er toch het risico dat de verschillende locaties voor zichzelf opereerden.

Ik denk dat als je met elkaar optrekt op het gebied van technologie of commercie, of richting een klant, dat je dan veel meer impact kunt hebben.’

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

NTS is de afgelopen jaren weliswaar flink gegroeid naar inmiddels zo’n zeventienhonderd medewerkers, maar de laatste overname dateert alweer van 2018. Had NTS niet allang alle plooien gladgestreken kunnen hebben? ‘Bij elke acquisitie is het een uitdaging hoe je alles tot één geheel smeedt’, antwoordt Bouman, die verder niet in detail wil treden omdat het zaken zijn van voor zijn aanstelling.

Slim koppelen

Met Bouman heeft NTS in elk geval een meer commerciële man aan het roer.

‘Het is een kwestie van persoonlijke ervaringen en voorkeur hoe je de zaken organiseert’, zegt hij diplomatiek, ‘maar ik kies ervoor om me meer op de commerciële focus van de sites te richten, en iets minder op de operationele kant. Daarmee wil ik zeker niet zeggen dat dat thema niet belangrijk is, maar ik kijk toch net wat anders naar de situatie. Laten we binnen NTS vooral als één team opereren.’

Door zijn commerciële bril kijkt Bouman ook naar de integrale propositie van NTS. ‘Welke capaciteiten hebben we nou bij al onze vestigingen en afdelingen, en hoe kunnen we die slim samenvoegen?’, legt hij uit. ‘We zitten midden in dat traject en hebben nog te weinig tijd gehad om het helemaal helder te krijgen. Daar gaan we dit jaar mee aan de slag.’

Omdat partijen in Nederland meestal wel weten wat NTS te bieden heeft, richt het bedrijf zich steeds nadrukkelijker op het buitenland. ‘Dat is absoluut de ambitie’, zegt Bouman. ‘In Nederland maken we al veel omzet bij de grote spelers. Als je verder wilt groeien – en dat willen we – is het niet meer dan logisch dat de focus meer naar het buitenland schuift.’

Ook naar Noord-Amerika, waar NTS nu een ‘vooruitgeschoven post’ heeft: een kantoor voor sales en salessupport.

‘Op termijn willen we daar uitbouwen’, zegt Bouman. ‘De vraag is nog wel wat we daar precies willen doen. Meer ontwikkeling en engineering? Of ook een lokale productiesite? Daarop zoeken we nog het goede antwoord.’

15

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

A N A LY S E

‘We hebben de vraag naar duv onderschat’ ASML sloot het laatste kwartaal van 2020 af met een onverwacht hoge omzet in zijn duv-systemen en -upgrades. De bestellingen laten zien dat het werkpaard in de chiplithografie ook de komende jaren nog een ijzersterke positie heeft. In heel 2020 ontvingen ze in Veldhoven voor 7,3 miljard euro aan orders voor duv-machines.

René Raaijmakers

D

e afgelopen jaren trok lithografie met extreem ultraviolet (euv) licht vrijwel alle aandacht. De technologie spreekt tot de verbeelding.

Alleen al omdat ASML tot nu toe de enige leverancier is die euv-lithografie überhaupt onder de knie heeft gekregen. Euv definieert inmiddels de prestaties van de meest geavanceerde systemen op aarde, van Samsungs Galaxy en Apples Iphone tot servers in datacentra.

Daarmee is euv ook zeer strategisch. ’s Werelds meest succesvolle halfgeleiderbedrijven maken er hun microprocessoren en ai-chips mee. Dat doen ze niet allemaal zelf; spelers als Apple, Nvidia en Qualcomm laten hun spullen maken door partijen die de kennis en het lef hebben om dit te doen. Want een euv-waferfab opzetten, is extreem moeilijk en vraagt diepe zakken. Tot nu toe spelen alleen Intel, Samsung en TSMC in deze league.

Naast dit drietal staat SK Hynix op het punt om in euv te investeren en verder is alleen van het Chinese Smic bekend dat het graag euv zou willen hebben.

De regeringen van de Verenigde Staten en Nederland houden euv-machineleveringen aan China echter tegen – hoe strategisch wil je het hebben?

Minder eentonig

Met dat euv-geweld raakt de aandacht voor lithografie met diep-ultraviolet licht (duv) wat op de achtergrond. Dat is onterecht, want duv profiteert direct van een groeiende chipmarkt en daarnaast betekent elke order van een euv-machine ook bestellingen in duv. De cijfers laten zien dat duv een gezonde business is. ASML verkocht in 2020 voor 5,4 mil-

16

jard euro aan duv-systemen, tegen 4,4 miljard euro omzet voor euv-machines.

Die 5,4 miljard bestond voor bijna 4 miljard euro uit 68 immersiesystemen, de meest geavanceerde duv-machines.

Het duv-speelveld is minder eentonig.

In dit segment heeft ASML nog een bont gezelschap klanten. Daarnaast is het een interessante arena: de Veldhovense machinebouwer ondervindt zowel in immersie als in het droge segment enige concurrentie – zij het bescheiden. In het ‘natte’ immersiesegment komt het alleen Nikon tegen. In het prijsvechterssegment van de droge machines speelt Canon nog een aardige rol.

Het spel in de high-end lijkt gestreden.

Canon heeft nooit het lef of de ambitie gehad om in euv wat te betekenen en Nikon heeft niet de middelen. Waar ASML over de hele wereld vestigingen heeft om de installatie van nieuwe systemen te begeleiden, kon Nikon minder systemen in-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

stalleren omdat zijn ingenieurs vanwege de covid-restricties veel minder snel konden bewegen. In de maanden april, mei en juni verkocht het slechts drie systemen voor halfgeleiderlithografie, tegen zeven in hetzelfde kwartaal in 2019. Dezelfde tegenslag ondervindt het in de lithomarkt voor platte schermen. Daarnaast draagt ook de daling in cameraverkopen bij aan de verliezen van de optiekspecialist.

Daarmee is het voor ASML winner takes all. Beide Japanse concurrenten verdienen weliswaar nog een redelijke boterham aan service en onderhoud.

Bijvoorbeeld van Nikon staan er nog dagelijks drieduizend systemen chips te stampen, maar in Veldhoven zullen ze dit toch vooral zien als vergane glorie.

ASML heeft een monopolie in euv en is oppermachtig in de immersielithografie, het duv-segment met hoge prijzen en marges. Nikon verwacht in zijn boekjaar 2021 (maart 2020 tot maart

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

Duv rechttoe rechtaan afzetten tegen euv is appels met peren vergelijken.

Aan de euv-kant is het eenvoudig. ASML heeft op dit moment twee euvsystemen in de aanbieding die niet veel van elkaar verschillen. De een is wat sneller (170 wafers per uur) dan de ander (125 wafers per uur). De gemiddelde aanschafprijs van deze systemen was het afgelopen jaar 145 miljoen euro.

Binnen het duv-portfolio zijn de prijsverschillen aanzienlijk groter. De duurste duv-immersiesystemen gebruiken 193 nm-licht uit een ArF-laser en beelden hun patronen af via een waterlaagje tussen lens en wafer. Die machines kosten tegen de 60 miljoen euro. De droge ArF-systemen vallen in een geheel andere prijsklasse, tegen de 20 miljoen euro. Daarna volgen de systemen die afbeelden met een KrF-laser. Deze machines liggen in een prijsrange van 8 tot 10 miljoen euro. I-line-machines vallen niet binnen de duv-categorie. Zij beelden patronen af met de i-spectraallijn uit een kwiklamp. Voor dat soort systemen rekent ASML tussen de 3 tot 5 miljoen euro.

2021) slechts zeven van deze systemen te verkopen. ASML deed er 68 in heel 2020. Canon doet hier allang niet meer mee. In 2005 en 2006 zette het nog een dappere inhaalpoging in, maar het verkocht in 2008 en 2009 slechts drie systemen. In de twee jaren daarna bleef de teller op nul steken, waarna de handdoek in de ring werd geworpen.

Als euv groeit, groeit duv

Terug naar de groeimogelijkheden voor duv. Ron Kool, die bij ASML leiding geeft aan de duv-business, wijst erop dat een transitie naar euv de vraag naar duv alleen maar zal stimuleren. Chipfabrikanten zetten euv in het begin van de chipfabricage in om de kleinste structuren aan te brengen: de transistoren en daarna ook de via’s (de contacten die source, gate en drain verbinden met de complexe bedrading in de lagen erboven) en eventueel een bedradingslaag. Daarna komen de ArF-immersiescanners, dan volgen droge ArF-systemen en vervolgens machines die nog de ‘oude’ KrF en i-line gebruiken. Zo ontstaat uiteindelijk de stack, de soms meer dan honderd interconnectielagen in een chip. Kool: ‘Het gaat om de hele stack. Die is alleen maar aan het groeien en het aantal kritieke lagen neemt alleen maar toe.’

Ergo: als euv groeit, dan groeit duv net zo hard mee. ‘Duv doet de bulk van de lagen en dat zal nog wel even zo blijven’, benadrukte financiële man Roger Dassen bij de presentatie van de jaarresultaten voor analisten. ‘Dat is ook waarom we nog steeds uitgebreide r&d-programma’s hebben voor duv. In het algemeen zal duv ook in de toekomst een groter aandeel in onze business gaan vertegenwoordigen. Niet alleen voor geheugen,

ook in allerlei toepassingen en markten die 90, 65, 45 en 28 nanometer gebruiken. Allemaal groeien ze als je de hoeveelheid wafers telt. Die trend hebben we een aantal jaren geleden onderschat.’

Kostenopbouw

Nikon zegt dat voor 7 nm- en 5 nmchips geen euv nodig is, maar dat lijkt toch vooral een marketingboodschap die uit nood is geboren. In principe klopt het. 7 nm- en zelfs 5 nm-details zijn ook te maken als je voor één laag meerdere immersiebelichtingen inzet.

Er komen dus wat toeters en bellen bij kijken, maar in principe kun je dan met duv de structuren vormen die je ook met euv bereikt, al is duv per laag begrensd tot details van 32 nm.

Die multipatterningtechnologie gaat wel ten koste van de opbrengst. ‘Onze klanten zien dat de elektrische eigenschappen bij eenmalige belichtingen met euv beter zijn dan met multipatterning’, zegt Kool. ‘Een hogere yield per wafer betekent ook weer een kostenbesparing en naarmate je gaat schalen, valt de hele kostenopbouw op een gegeven moment voordeliger uit voor euv.’

De parameters, de berekening en het omslagpunt kan voor iedere fabrikant verschillen. Wel is duidelijk dat de markt nog steeds aan het schuiven is. Na de grote drie logic-giganten kijken nu ook geheugenproducenten naar euv. Samsung gebruikt euv al voor zijn dramgeheugens en geeft hoog op over de kwaliteit van de drams die het in deze technologie maakt.

Ook TSMC maakt er snelle GDDR-drams mee voor Rambus, maar dat is maar een fractie van zijn totale productie.

De opleving in de geheugenmarkt geeft spelers in deze markt investe-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

ringslust. Topman Peter Wennink verwacht dat ASML’s omzet voor geheugenfabricage dit jaar met 20 procent stijgt naar 3,3 miljard euro. ‘Hoewel dram vandaag de dag voornamelijk duv gebruikt, verwachten we toch een verhoging van onze euv-leveringen aan dram-klanten in de komende jaren.’

Hynix zet stap

Onlangs bleek dat Hynix dit jaar ook de stap naar euv gaat maken. Het Koreaanse bedrijf maakte bekend dat het klaar is met de bouw van een nieuwe dram-fabriek voor 3,5 miljard dollar.

Het gebouw is uitgerust met euv-pedestals, de funderingen met aansluitingen die nodig zijn om de dubbeldekkergrote machines uit Veldhoven te dragen. Hynix zegt in de tweede helft van dit jaar te kunnen starten met euv-productie.

De overstap van duv naar euv is een moeilijke afweging. Immersiemachines zijn meer dan de helft goedkoper en ze zijn veel betrouwbaarder en productiever. ASML en Nikon lopen een nek-aannekrace als het om snelheid in immersie gaat. Tot voor kort deden hun snelste systemen 275 wafers per uur. ASML zegt nu op kop te liggen met de verkoop afgelopen kwartaal van zijn eerste Twinscan 2050i, die 295 wafers per uur haalt.

ASML’s snelste euv-systeem haalt 170 wafers per uur en heeft een veel kortere mean time between interruptions. Het is buitengewoon moeilijk om de productietechnologie onder de knie te krijgen.

Pioniers Samsung en TSMC hebben daar maar liefst zes jaar over gedaan. Dat leek aan het begin van de euv-introductie een grote gok. Kool: ‘Maar kijk waar TSMC nu staat. Die investering heeft ze bepaald geen windeieren gelegd.’

17

ONLINE EVENT SERIES In-depth presentations & virtual networking opportunities

online

Afternoon sessions on 13 April, 18 May, 15 June and a fourth session on a date to be determined

Sponsor

PROGRAM 13 APRIL Expert sessions by

FRE E CHAR OF GE

Partner

Hamed Sadeghian

(Nearfield Instruments)

Powered by

Ton Peijnenburg

(VDL Enabling Technologies)

CALL FOR PAPERS Interested in presenting during one of the next sessions?

Submit your proposal via the website.

SYSARCH.NL

#BCSA

13 Ap sessioril n

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

A N A LY S E

Heel veel fabrikanten durfden het niet aan of vonden het te duur om de stap zo vroeg te maken. Het is veelzeggend dat Globalfoundries begin 2018 met veel bombarie aankondigde dat het met euv-productie zou starten, maar het hele project nog geen half jaar later toch weer afblies.

Extra zetje

De overstap naar euv zal zeker een extra zetje krijgen als ASML erin slaagt om betrouwbaardere, productievere machines te maken. Het verwacht dit jaar een euv-scanner (de Twinscan NXE:3600D) op de markt te brengen die aan die eisen voldoet. Daaraan hangt overigens wel weer een hoger prijskaartje.

Ook in de high-end duv gaat de ontwikkeling door. ASML leverde in het laatste kwartaal van 2020 een nieuw immersiesysteem, de Twinscan NXT:2050i. Het gaat om een nieuwe versie van het NXT-platform waarin op veel terreinen verbeteringen zijn aangebracht: reticlestage, waferstage en projectielens. De 2050i heeft een nog hogere doorvoer en geeft meer grip op de overlay. ASML-dochter Cymer ontwikkelde voor dit systeem een nieuwe laser waarmee de kleinste lijntjes minder rafelig zijn, alles om de yield te verhogen voor de chipproducenten die in de highend toch bij duv willen blijven. Daarmee stelt ASML chipfabrikanten in staat om nog meer uit de technologie te persen waarmee ze al jaren vertrouwd zijn.

‘Klanten gaan over op euv als ze niet verder kunnen krimpen met duv of als het een duidelijk kostenvoordeel heeft’, aldus Kool. ‘Ze maken hun keuze op basis van yield, kosten en doorlooptijd. Ik denk dat euv ook voor geheugenfabrikanten onontkoombaar is als ze competitief willen blijven. In geheugens vormen kosten absoluut een factor. Euv heeft daar vanaf specifieke resoluties meer kostenvoordeel. Met duv kunnen geheugenfabrikanten ook scalen, maar op een bepaald moment wordt multipatterning heel ingewikkeld. De overlay moet excellent zijn, maar dan nog zijn de eigenschappen van euv-chips beter.’

Aan 3d-nand-fabricage komt op dit moment alleen nog duv te pas, maar in de dram-markt beginnen fabrikanten te switchen. Al geldt hier natuurlijk dezelf-

de wetmatigheid als in logic: duv blijft een groot aantal lagen belichten.

Veerkracht Canon

In groeiende markten profiteren gewoonlijk alle spelers. Canon, een litholeverancier die geen euv en geen immersiesystemen aanbiedt, verwacht dit jaar 134 droge systemen te verkopen (ArF-, KrF- en i-line), tegen 84 en 122 in respectievelijk 2019 en 2020. Voor zijn hele chiplithografiebusiness verwacht het Japanse bedrijf dit jaar een omzetstijging van 36 procent. De toenemende aantallen laten de veerkracht zien van Canon in het droge segment.

ASML verkocht in het afgelopen jaar in het segment ArF-droog, KrF en i-line 159 machines, tegen 122 voor Canon.

ASML heeft een droge KrF-scanner aangekondigd die ruim 300 wafers per uur aankan, maar gaat daarvan pas in de tweede helft van 2022 de eerste systemen leveren. Het zegt daarmee een betere propositie te hebben dan Canon, dat een KrF-scanner heeft met een doorvoer van 230 wafers per uur. Het Brabantse bedrijf claimt namelijk dat het lagere kosten per wafer biedt en een kleiner vloeroppervlak, een belangrijke parameter in geavanceerde chipfabrieken.

Je zou ook kunnen zeggen: ASML heeft niet opgelet, of wellicht aannemelijker: Veldhoven heeft andere prioriteiten. De snelste KrF-scanner die ASML op zijn website heeft staan, doet 240 wafers per uur.

Heeft ASML hier ruimte geboden voor Canon? ‘Ik zal niet ontkennen dat de competitie in dat segment steviger is’, zegt Kool. ‘Maar je moet het in context zien. ASML is altijd goed geweest in performance. De overlay is daar belangrijk.

Dat is een enorm belangrijke parameter voor de opbrengst, de yield. Daar hebben wij een voorsprong en we hebben niet stilgezeten. Ons XT-platform heeft met 250 wafers per uur zijn maximale capaciteit ongeveer bereikt. Daarom gaan we nu alle droge lithosystemen naar het NXT-platform migreren. Het gaat om timing. Je wilt klaar zijn als klanten het nodig hebben. Bij NXT heeft de focus altijd gelegen op functionaliteit, op een zo goed mogelijk presterende machine qua nauwkeurigheid. Nu gaan we NXT ook inzetten in een seg-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

De aantallen verkochte immersiesystemen van ASML en Nikon per boekjaar. Cijfer over Nikons boekjaar 2021 (1 april tot 31 maart) is een voorlopige voorspelling en is vergeleken met ASML’s boekjaar 2020.

De aantallen verkochte ArF-, KrF- en i-linesystemen van ASML, Canon en Nikon per boekjaar. De boekjaren van ASML en Canon lopen gelijk. Cijfer over Nikons boekjaar 2021 (1 april tot 31 maart) is een voorlopige voorspelling en is vergeleken met ASML’s en Canons boekjaar 2020. ment waar kosten en prijs een grotere rol spelen. Voor klanten is het een heel simpele rekensom. Ze kijken naar wafers per uur en delen dat door de kosten van het systeem. Dan moet je bij de NXT beter uitkomen dan met de XT, maar het is een uitdaging om die stap te maken.’

Tijdens de online versie van High-Tech Systems 2021 op 25 maart geeft ASMLsysteemengineer Bart Paarhuis een keynotepresentatie over de hardware- en software-innovaties in het Veldhovense duv-portfolio.

19

| 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, …

0.4

Fully integrated, compact XPlanar drive tile

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

THEMA AGRO & FOOD

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

PWR kiest eigen weg in verpakkingsmachines Razendsnel pakken en plaatsen, dat is de kern van de verpakkingsmachines van PWR. Het bedrijf uit Ede draait er zijn hand niet voor om om drieduizend koekjes per minuut in hun traytje te leggen. Dat doet het onder meer door een eigen deltarobot in ontwikkeling te houden en slimme distributiesoftware.

Alexander Pil

P

WR prijst zich gelukkig dat het opereert in een zeer stabiele markt: de voedingsindustrie.

‘Ik zit nu zo’n 25 jaar in deze sector en heb de nodige crisissen meegemaakt.

Mijn ervaring is dat je er in de foodbranche weinig van merkt’, aldus Ron Fortman, technologiemanager bij PWR. Het bedrijf met zijn hoofdkantoor in Ede boekte in 2020 weliswaar een kleinere omzet dan het jaar ervoor, maar zag de vraag tegen het eind van het jaar weer aantrekken. ‘De vraag naar automatisering in de foodsector neemt alleen maar toe. Producenten worstelen nu met alle maatregelen om besmettingen te voorkomen. En daarmee groeit het besef dat ze minder afhankelijk zijn als ze meer – of zelfs alles – met machines doen.’

PWR is gespecialiseerd in pick-enplace-verpakkingsoplossingen voor foodproducten op basis van razendsnelle deltarobots. Dat loopt van chipzakjes en chocolaatjes tot koekjes en donuts. Op het eerste gezicht lijken die producten wellicht weinig met elkaar te maken te hebben, maar Fortman legt

22

uit dat er absoluut een gemene deler is: ‘Het zijn stuk voor stuk kwetsbare producten. Ze mogen niet botsen zoals je dat bijvoorbeeld met flesjes of blikjes kunt doen. Voor die categorie zijn simpelere oplossingen beschikbaar; dat is niet onze markt.’

Een andere overeenkomst is dat die producten ongeordend van de productielijnen afkomen. Dat is vrijwel altijd het geval, heeft Fortman ervaren.

‘Soms ziet het er heel netjes uit, maar net niet geordend is ook gewoon chaos’, aldus Fortman. ‘Om die stroom goed te kunnen picken en placen, heb je een geavanceerd camerasysteem nodig.’

Eigen deltarobots

Daarmee zijn de twee hoofdtechnologieen van PWR genoemd: deltarobots en camerasystemen. Voor beide vaart het bedrijf een eigen koers. In het geval van de deltarobots begon dat al kort na de oprichting in 2002. Het Zwitserse Demaurex had op dat moment de octrooien voor deltarobots in handen en licenties verstrekt aan onder meer ABB. ‘In 2006, net nadat

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

de patenten waren verlopen, waren wij de eerste met een eigen deltarobot’, vertelt Fortman, een van de oprichters van PWR. ‘Nu is het een commodity geworden, maar dat was het destijds zeker niet.’

‘We gebruikten toen besturingstechnologie van Elau, inmiddels al heel lang onderdeel van Schneider Electric’, gaat Fortman verder. ‘Ze waren daar helemaal voorbereid op de opkomst van deltarobots en hadden de kinematische modellen al in hun systeem opgenomen. Maar het is natuurlijk heel zonde als je een aparte besturingskast naast je verpakkingsmachine moet zetten alleen voor die deltarobots. Om maar te zwijgen over de uitdagingen om alles goed met elkaar te laten praten. Je wilt dat natuurlijk op één cpu laten draaien.

Ze zijn al snel onze deltarobots met een open platform gaan afnemen.’

Een succesvolle symbiose. De robotbouwafdeling van PWR werd dusdanig groot dat het bedrijf ervoor koos om het af te splitsen als Codian Robotics.

‘Ook omdat die business soms conflicteerde met onze eigen klanten’, merkt

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

Fortman op. Codian werd vorig jaar overgenomen door ABB. Ondanks de afsplitsing is PWR altijd zijn eigen deltarobots blijven ontwikkelen en gebruiken. ‘Dat is nog steeds interessant’, legt Fortman uit. ‘Om te beginnen, scheelt het veel in de inkoop, want we gebruiken er toch een paar honderd per jaar. Bovendien hebben we de kennis in huis en zijn alle kinderziektes uit onze robots. Onze delta’s zijn vaak beter dan van sommige concurrenten.’ PWR’s eigen assortiment is natuurlijk niet zo uitgebreid, maar in grofweg 80 procent van de gevallen komt het uit met zijn twee modellen. ‘Soms hebben we te maken met een natte ruimte en moet er een rvs variant in, of hebben we een extra groot formaat nodig. Die kopen we dan in.’

Eigen camerasysteem

PWR gebruikt een lijnscanner om de binnenkomende product op de lopende band te registreren. In combinatie met input vanuit de encoder kan het zo een nauwkeurig beeld opbouwen. De realtime coördinaten van alle producten verzendt het modulaire en uitbreidbare camerasysteem naar de robotbesturing zodat de delta precies weet waar hij ze moet oppakken.

Voor veel rotatiearmen en bijna alle aan- en afvoerbanden kiest PWR voor tandwielkasten van Apex Dynamics.

‘We bouwen natuurlijk zelf geen camera’s, maar het systeem eromheen is wel van PWR. Net als de softwarelaag’, vertelt Fortman. ‘Op de markt is geen standaard oplossing beschikbaar. Het is ook vrij specifiek, dus de business is te klein voor een commerciële aanbieder.’

Snelheid is de grootste uitdaging voor het camerasysteem. Een flow van drieduizend producten per minuut is geen uitzondering. Het systeem moet die niet alleen lokaliseren, maar vaak ook analyseren en beoordelen. Voor zo’n kwaliteitscontrole kijkt PWR soms zelfs van twee kanten. ‘Of we voegen een 3d-camera toe zodat we ook de hoogte kunnen registreren’, zegt Fortman.

Die informatie is nodig bij bijvoorbeeld het verpakken van koekjes. Midden op de band zijn die vaak dikker dan aan de rand. ‘Het scheelt niet zo heel veel, maar als je alleen dikkere koekjes selecteert voor een verpakking, past het waarschijnlijk niet in de tray.’

Het is voor de PWR-machines sowieso altijd zoeken naar de juiste verdeling.

Alle verpakkingen moeten immers vol en er mogen aan het eind van de band geen producten over zijn. ‘Onze distributiesoftware is heel goed en kan de binnenkomende producten goed toewijzen aan de verpakkingen’, stelt Fortman. ‘Die schil draait op een eigen ipc die de acties van de robot regisseert.

We halen een heel hoge efficiency.’

Apex Dynamics

Waar mogelijk, probeert PWR te standaardiseren. Zo werkt het bedrijf uitsluitend met Schneider-besturingen.

‘Daar wijken we nooit vanaf, ook niet als een klant dat vraagt’, aldus Fortman.

‘Al onze engineers zijn getraind op het Schneider-platform. Als we een keer een uitzondering zouden maken, helpen we daar een klant uiteindelijk ook niet mee.

We kunnen namelijk niet garanderen dat we die kennis nog in huis hebben als we over tien jaar service moeten verlenen.’

Een verpakkingsmachine van PWR bestaat voor 70 tot 80 procent uit hergebruikte technologie, schat Fortman. ‘Je voert aan het begin van de ontwikkeling een aantal parameters in – de breedte van de lijn, het aantal robots, het aantal banen – en de baseline van het systeem staat, inclusief de software.’

Die drang naar standaardisatie maakt dat PWR regelmatig samenwerkt met Apex Dynamics. Voor veel rotatiearmen

Snelheid is de grootste uitdaging voor het camerasysteem. Een flow van drieduizend producten per minuut is geen uitzondering.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

23

THEMA AGRO & FOOD

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

en bijna alle aan- en afvoerbanden kiest het bedrijf voor tandwielkasten uit Taiwan. ‘Ons voordeel is dat we 62 productseries hebben waarvan meerdere in rvs zijn uitgevoerd’, zegt Thom van Oss van Apex Dynamics Nederland. ‘Als je daarin food-grade smeermiddelen doet, heb je een tandwielkast die gelijk voldoet aan de eisen van PWR.’ ‘PWR is een technisch vooraanstaand bedrijf, met heel veel kennis in huis’, prijst Van Oss zijn klant. ‘Ze nemen ons veel werk uit handen omdat wij de berekeningen niet meer hoeven doen. Ze weten precies wat ze nodig hebben en kennen de specificaties van onze producten.

PWR-engineers hebben ook toegang tot alle tekeningen en step-files.’

Van Oss gaat prat op de korte levertijden van Apex Dynamics. ‘Als een klant ons vertelt dat hij waarschijnlijk meerdere kasten van een bepaald type per jaar nodig heeft, houden we die hier in Helmond op voorraad’, legt Van Oss uit.

‘We bestellen dan in grotere aantallen bij onze fabriek in Taiwan en laten ze met zeevracht overkomen, zodat we gunstiger kunnen leveren. Dat laatste is tegenwoordig wel wat ingewikkelder. Luchtvracht is schaars en de prijzen zijn sterk gestegen, maar ook over zee wordt het steeds duurder. Er zijn momenteel blijkbaar niet genoeg containers.’

Trends en uitdaging

Welke trends ziet Fortman voor de toekomst? Hij merkt bij zijn klanten nog weinig interesse voor iot-oplossingen.

‘Volgens mij is het vooral een industriepush. Je kunt veel met iot-technologie, maar onze klanten denken nog niet in

Productstromen zien er vaak netjes uit, maar net niet geordend is chaos en vergt een geavanceerd camerasysteem. die richting. Bovendien registreren we al heel lang alle belangrijke machinedata. We weten precies hoeveel slagen de robots hebben gemaakt. Zo kunnen we heel nauwkeurig in de gaten houden wanneer we onderdelen moeten nakijken of vervangen. Omdat onze distributiesoftware ervoor zorgt dat alle robots evenredig worden belast, heeft het ook weinig meerwaarde om informatie over elke individuele motor te verzamelen.

We kunnen het allemaal prima inbouwen, maar zo lang de klanten er niet voor willen betalen, zullen we er niet zo snel aan beginnen.’

Een ontwikkeling waar Fortman wel wat in ziet, zijn logistieke oplossingen op basis van lineaire motoren, zoals de Acopostrak van B&R of het XTS-systeem van Beckhoff. ‘Van dat soort systemen verwacht ik wel wat’, zegt Fortman. ‘Daar moet je uiteraard wel de Een machineonderdeel dat PWR-engineers steeds meer hoofdbrekens kost, is de besturingskast.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

goede toepassing voor hebben. Die is nog niet voorbijgekomen, maar dat gaat ongetwijfeld gebeuren.’

Een machineonderdeel dat Fortman en zijn engineeringcollega’s steeds meer hoofdbrekens kost, is de besturingskast. ‘Machines moeten kleiner en toegankelijker worden en dan zit zo’n kast al snel in de weg’, weet Fortman.

Van oudsher plaatst PWR de besturingskast vaak boven op zijn productielijnen. Dat leek jaren geleden de ideale oplossing, en PWR doet het nog altijd, maar het bedrijf loopt tegen steeds meer problemen aan. Met een laddertje naar de kast klimmen, is arbotechnisch niet gewenst. En de productielijnen worden zo hoog dat ze vaak niet eens meer in de fabriekshal passen.

Wat is de oplossing? ‘Om te beginnen, moeten alle componenten in de kast kleiner worden. En het zou helemaal mooi zijn als we ze buiten de kast kunnen houden en kunnen verspreiden over de machine’, antwoordt Fortman. ‘De driver direct bij de motor dus, maar daarvoor moet hij wel aan de IP67-norm voldoen.

Er zijn al i/o-eilanden die je buiten de besturingskast kunt gebruiken. En je kunt motoren met geïntegreerde elektronica kopen. Helaas liggen de prestaties daarvan lager. Het maximale koppel is bijvoorbeeld kleiner of ze kunnen niet tegen de hoge temperaturen in een bakkerij. We zitten echt op die veldcomponenten te wachten. Ik zie wel ontwikkelingen op dat gebied, maar mijn gevoel is dat veel leveranciers nog niet goed inzien hoe lastig het voor een machinebouwer kan zijn.’

24

COLUMN

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

Nu investeren in technologie voor onze voedselvoorziening

N

ederland is nu wereldwijd bekend om zijn efficiënte voedselproductie, maar zal de volgende generatie deze trots ook nog kunnen ervaren? Er zijn in de Nederlandse historie genoeg voorbeelden van iets waarmee we groot en bekend waren, maar waar we die positie vandaag de dag allang verloren zijn. Denk aan wind- en zonne-energie. Technologisch lag de basis in Nederland en was er een veelbelovende industrie aan het ontstaan.

Doordat we niet goed hebben doorgepakt, hebben we deze positie vrij snel verloren aan landen als Denemarken en China.

Niemand denkt tegenwoordig nog aan Nederland als ze zonnepanelen of windmolens willen kopen.

Ik zie eenzelfde risico voor de sector die technologie voor de voedselproductie maakt. Voor veel onderdelen van de voedselsector hebben we leidende bedrijven die machines en apparaten maken.

Maar ook in de tuinbouw verkopen we onze technologie wereldwijd. Iedereen kijkt (nu nog) naar Nederlandse technologie. Maar hoe lang nog? Krijgen we geen last van de wet van de remmende voorsprong? Ik zie de eerste tekenen al aan de wand: sterspelers in de sector genieten toenemende aandacht van buitenlandse overnamepartijen. Ooit was dat ook in de wind- en zonne-energie het geval, en kijk wat er nu van over is.

Maar hoe dan wel? De coronacrisis zorgt ervoor dat er grote hoeveelheden geld beschikbaar komen en biedt de kans om dit voor een substantieel deel in te zetten op de toekomst van Nederland in het agrifoodtechdomein. De wereld voorzien van de meest duurzame, efficiënte, veilige en gezonde voedselproductiesystemen die er zijn, draagt veel meer bij aan onze economie dan nog meer voedsel exporteren. 96 miljard euro voedselexport per jaar is natuurlijk

Marcel van Haren is programmamanager landbouw, water en voedsel bij FME.

een imposant getal, maar de realiteit is dat de toegevoegde waarde voor onze samenleving erg klein is. Dat ligt heel anders voor de export van technologie, zoals voedselproductiemachines, automatiseringssystemen voor kassen en landbouwtechniek.

Nu is het moment om onze wereldwijd vermaarde positie te verzilveren door het maken van een volgende stap en keuzes. Iedereen kijkt naar Nederland en dat brengt een verantwoordelijkheid met zich mee. We hebben alles in huis om de voedselproductie-, landbouw- en tuinbouwsystemen van de toekomst te ontwerpen, te bouwen en te verkopen.

‘Handsfree voedselproductie’ is het thema; arbeid in de sector wordt als zwaar en repeterend ervaren. Hierdoor en doordat veel werk in de sector seizoensgebonden is, is het steeds lastiger om mensen te vinden om ons voedsel te oogsten en te produceren. Daarnaast willen we gemakkelijk investeerbare en schaalbare voedselsystemen, dicht bij stedelijke gebieden waar wordt geconsumeerd.

FME, Wageningen UR, TNO en Holland High Tech werken sinds enkele maanden aan een voorstel voor een groot Nationaal Groeifonds, met de naam ‘NxtGen Higtech’. Het programma beslaat meerdere domeinen, agrifood is een van de sectoren. Daarin hebben we gekozen voor het thema ‘handsfree voedselproductie’. Geen programma voor een beetje kleingeld van enkele tonnen of miljoenen, maar een programma met tenminste acht nullen in het budget, passend bij de ambitie van het Nationaal Groeifonds. Investeren in een welvarende, groene en gezonde toekomst van Nederland – het moment is nu!

Handsfree voedselproductie thema in Nationaal Groeifonds

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

25

THEMA AGRO & FOOD

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

Hoe Heineken razendsnelle robots inzet aan lopende band Heineken, TNO en Robohouse hebben samen in een Smitzh-project onderzocht hoe robots een omgevallen flesje van een lopende band kunnen rapen. Dat lijkt heel eenvoudig, maar is het door de beweging en het kwetsbare product niet. De opgedane kennis is niet alleen voor Heineken relevant, maar in allerlei productieomgevingen toe te passen.

Jaimy Siebel

M

et productielocaties in meer dan zeventig landen is Heineken een van de grootste bierproducenten ter wereld. Van kleine brouwerijen tot mega-breweries: overal worden de logistieke en productieprocessen complexer en de machines geavanceerder. ‘We worden steeds meer een hightechbedrijf en trekken veel technische arbeidskrachten aan’, zegt Dennis van der Plas, global lead packaging lines bij Heineken. ‘Die houd je niet tevreden met repeterend werk, zoals omgevallen flesjes van de lopende band rapen.’ De biermultinational zoekt daarom naar roboticaoplossingen om het werk in de brouwerijen aantrekkelijker en veiliger te maken en om de flexibiliteit van de organisatie te vergroten.

Binnen innovatieprogramma Smitzh ontwikkelen Heineken en fieldlab Robohouse, met ondersteuning van TNO, zo’n oplossing op basis van flexibele productie: geautomatiseerd omgaan met onverwachte situaties.

Shobhit Yadav van TNO vindt flexibele manufacturing een van de belangrijkste ontwikkelingen binnen de smart industry. ‘Maakbedrijven leveren tegenwoordig voornamelijk gespecialiseerde producten, omdat de klant daarom vraagt. Als fabrikant moet je dus veel verschillende producten kunnen maken. Dat kan óf met een groot aantal productielijnen, óf met een klein aantal productielijnen die flexibel genoeg zijn om aan te passen.’

De vraag van Heineken ligt in het verlengde daarvan: een robot die verschillende soorten omgevallen bierflesjes op de lopende band herkent en ze oppakt terwijl de band blijft bewegen.

Yadav: ‘De omgeving verandert con-

26

stant en daar moet de robot meteen op reageren. Een typisch voorbeeld van een flexibele productielijn, die zich automatisch aanpast aan de situatie.’

Goed werkgeverschap

Robots zijn natuurlijk niets nieuws. Van der Plas: ‘De automotive-industrie werkt met robots die hele auto’s in elkaar lassen en onze industrie met robots voor palletisering, waarbij producten automatisch op een pallet worden gestapeld. Maar bij dit project benaderen we het thema vanuit een andere invalshoek: niet vanuit de vraag welke robots er op de markt zijn en hoe je die kunt inzetten, maar vanuit de wensen en behoeftes van de mensen in de brouwerijen, de operators die de machines bedienen en onderhouden. En hoe robots hen kunnen ondersteunen in hun werk.’

De oplossing moet namelijk niet alleen zorgen voor procesoptimalisatie, maar vooral voor meer veiligheid en voldoening op de werkvloer. En dus voor goed werkgeverschap. Van der Plas en zijn collega Wessel Reurslag, global lead packaging engineering & robotics, vroegen daarom aan de operators wat zij nodig hebben om hun werk uitdagender en veiliger te maken. Een van de use cases die daaruit naar voren kwam, was het oprapen van omgevallen bierflesjes op de lopende band: repeterend, maar ook onveilig werk, aangezien het glas nog weleens breekt.

Samenwerking

Via een sponsortraject tussen Heineken en X!Delft, aanjager van innovaties en de schakel tussen het bedrijfsleven en de TU Delft, kwam het biermerk in contact met fieldlab Robohouse. Reurslag:

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

‘Het lab is dé place to meet voor iedereen die bezig is met robotica. En bovendien gelinkt aan Smitzh en dus aan TNO.’ Al snel bleek dat de ambities van de partijen overlapten: Heineken wilde een onafhankelijk advies, TNO en Robohouse een praktijkstudie die vroeg om een oplossing in flexibele manufacturing. ‘Het ontstaan van zo’n samenwerkingsverband is voor alle partijen heel waardevol’, zegt Yadav. ‘Dankzij Smitzh werken we bij TNO met actuele uitdagingen binnen de industrie en doen we waardevolle contacten op. Daardoor krijgen onze onderzoeken meer relevantie. Andersom hebben maakbedrijven een plek waar ze heen kunnen met vragen en problemen op het gebied van slimme technologieën.’

De mannen van Heineken roemen de vernieuwende manier van werken met TNO en een fieldlab. Van der Plas: ‘Het mooie is dat alle partners binnen het project meedoen om er iets van te leren.

Bij Robohouse hebben we de beschikking over de expertise van robotengineers en over state-of-the-art technologieën zoals robotarmen. We hebben zelf de transportband geleverd. TNO brengt daar een stuk kennis bij en dat samen zorgt voor een laagdrempelige manier van onderzoeken en experimenteren.

Met een businesscase zou je dat nooit zo makkelijk kunnen doen, want dan moet er gelijk een operationeel voordeel zijn.’

Uit de use cases die Heineken aandroeg, destilleerden Robohouse en TNO twee onderzoeksdoelen: het mogelijk maken van realtime controle over robots en het gebruik van visiontechnologie om de robots aan te sturen met camera’s. Met als overkoepelende vraag of dat haalbaar is op de hoge

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

De robot zorgt niet alleen zorgen voor procesoptimalisatie, maar ook voor meer veiligheid op de werkvloer bij Heineken.

Foto: Geraldo Solisa

snelheid van Heinekens verpakkingslijnen. TNO nam de aansturing en bewegingen van de robot op zich, Robohouse het visiongedeelte: het herkennen van de omgevallen fles, de softwarematige aansturing van het systeem en het bouwen van de gripper die het gevallen flesje oppakt. ‘De communicatie tussen de robot en computer is van groot belang’, vertelt Bas van Mil, mechatronicus bij Robohouse. ‘Ons werk en dat van TNO vullen elkaar dus echt aan. Yadavs kennis van controletechniek hadden we bijvoorbeeld niet in huis en die was onmisbaar voor de aansturing van de robot. Die nauwe samenwerking maakt het echt een product van ons tweeën.’

Geen blinde robot

Dat gevallen exemplaren geen moment stilliggen vormde de grootste uitdaging voor het detecteren en tracken van bierflesjes. Van Mil: ‘Ze bewegen niet alleen in de richting van de lopende band, maar ook op de band zelf, als ze bijvoorbeeld gaan rollen. Bij veel bestaande robotsystemen maakt de camera een enkele foto, waarop de robotbewegingen worden gebaseerd. De robot doet dan een blind pick en heeft geen idee of er in de tussentijd iets is veranderd. Dat werkt alleen als de omgeving constant blijft, dus niet in dit geval.’

De oplossing was een systeem waarbij de camera en de bewegingen van de

robot voortdurend met elkaar in verbinding staan. ‘Daarbij telt iedere milliseconde, anders verdwijnt het flesje uit beeld en grijpt de robot alsnog naar de plek waar de fles een halve seconde geleden was’, legt Van Mil uit. Robohouse maakte de camerasoftware zo snel en efficiënt mogelijk en het fieldlab schafte speciaal voor dit project een krachtige pc aan waarop een geavanceerde vorm van artificial intelligence draait.

Vervolgens schreven TNO en Robohouse samen een programma dat de snelheid bepaalt vanaf het moment dat de fles wordt gedetecteerd, waardoor de robot direct meebeweegt. Hij trekt een soort sprintje op basis van de berekende snelheid. En dat maakt deze robot heel anders dan bestaande systemen. Yadav: ‘Hij reageert onmiddellijk op veranderingen. Daardoor is de robot nu zelfs 30 procent sneller dan de huidige topsnelheid van Heinekens lopende banden. Dat maakt hem dus breder inzetbaar: hij kan nu ook worden ingezet in een andere omgeving, met andere productiesnelheden.’

Slim inkopen

Naast de succesvolle innovatie is ook het onafhankelijke karakter van TNO en Robohouse voor Heineken waardevol.

Van der Plas: ‘Daardoor weten we nu veel beter wat er technisch mogelijk is, wat de moeilijkheden zijn en in hoeverre een vraag aan onze technische leveran-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

ciers realistisch is. Dankzij dit project kunnen we tegenover onze leveranciers dan ook veel meer optreden als smart buyer en slimmer eisen stellen. Zeker omdat we opereren in zo’n innovatief vakgebied, waar je de onderdelen niet kant-en-klaar van de plank koopt, is het relevant om over die informatie te beschikken. Want vraag ik te weinig, dan haal ik niet het beste uit mijn project.

Vraag ik te veel, dan komt dat de relatie met de leverancier niet ten goede.’

Bovendien zorgt het project voor inspiratie bij collega’s wereldwijd. ‘We delen filmpjes en rapporten vanuit Smitzh op het intranet en bouwen daarmee een soort community binnen Heineken op.

Zo ontvangen we feedback, maar ook aanvragen voor de nieuwe robotsystemen van brouwerijen over de hele wereld.’ Om aan die vraag te beantwoorden, willen Van der Plas en Reurslag de roboticaoplossingen kant-en-klaar aan brouwerijen gaan leveren. ‘Daarvoor zijn we nu op zoek naar partijen die de technologie beschikbaar kunnen maken en ondersteunende service kunnen bieden.’

De vervolgstappen van Robohouse en TNO zijn gericht op het optimaliseren van de robot. ‘Dit is pas de pilotversie’, zegt Van Mil. ‘Er zijn zeker nog stappen te maken op het gebied van flexibiliteit, bijvoorbeeld door er een andere visionmodule in te plaatsen. Dat maakt de technologie nog breder inzetbaar.’

De organisaties zoeken daarom naar use cases waarin ze dezelfde techniek kunnen inzetten om andere problemen op te lossen. ‘Dat is het bredere plaatje waar we naar kijken’, zegt Yadav. ‘Dit project staat dan model voor soortgelijke uitdagingen in andere industrieën.’

Alle partijen benadrukken het nut van samenwerking en kennisdeling om tot een succesvolle en relevante innovatie te komen. ‘Producenten als Heineken, technologiebedrijven en kennisinstituten zouden veel intensiever met elkaar moeten samenwerken om dit soort projecten handen en voeten te geven’, vindt Reurslag. ‘Dat heeft dit project wel onderstreept. De oplossing komt niet uit een pdf of presentatie; iets heeft pas echt effect als je het laat zien en het in de praktijk brengt.’

Jaimy Siebel is managing director van Robovalley.

27

THEMA AGRO & FOOD

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

Beckhoff helpt Foodjet aan de perfecte pizza’s Om de nozzles in zijn voedselprinters razendsnel te kunnen openen en sluiten, gebruikt Foodjet technologie van Beckhoff. Zo slaagt het Nijmeegse bedrijf erin pizza’s perfect van een laagje tomatensaus te voorzien, maar ook om donuts te decoreren met plaatjes die passen bij het seizoen.

Alexander Pil

H

oe deponeer je aan de lopende band tomatensaus op een pizzabodem of knoflookpasta op een pitabroodje? En hoe kun je in een koekjesfabriek razendsnel kerst- of paasdecoraties aanbrengen? Het zijn uitdagingen waar menig voedselproducent mee te maken heeft. Bij Foodjet in Nijmegen werken ze aan de oplossing. Het bedrijf ontwikkelt geavanceerde voedseldoseersystemen, zoals de Moveable Depositor Large (MDL) die zeer geschikt is om grote vlakken te vullen.

‘Het grote voordeel van de MDL is dat hij in staat is om het doseerpatroon aan te passen aan de producten’, vertelt Dirk Schindler, marketing- en salesverantwoordelijke bij Foodjet. Is dat voor pizza’s wel nodig? Die zijn toch gewoon rond? ‘Dat zou je misschien zeggen, maar dat valt tegen; ze zijn meestal net niet rond. Sowieso zien we steeds meer leveranciers die zogenaamde hand-stretched pizza’s bakken. En er zijn veel pizza-achtige producten die al helemaal niet rond zijn. Toch willen we netjes langs de rand van al die producten een stuk kunnen vrijhouden zonder saus. Dat betekent dat we elke ondergrond nauwkeurig moeten inscannen zodat onze printkop precies weet waar hij de saus moet deponeren.’

Een technische uitdaging, maar Foodjet heeft het voor elkaar gekregen. ‘Daarmee lossen we een pijnpunt op voor onze klanten’, zegt Schindler. ‘Het gebeurt nog vaker dan je denkt dat dames langs een productielijn met een paplepel saus staan te smeren. Dat geeft rommel, is niet secuur en er zijn veel gewichtsfluctuaties waardoor consumenten soms klagen. Onze geautomatiseerde oplossing doet dat veel netter.’

28

Foodjet kan dat businessvoordeel makkelijk in cijfers uitdrukken voor geïnteresseerde kopers. Voor het aanbrengen van decoraties zijn die sommetjes ingewikkelder. ‘Wat voegt zo’n decoratie toe aan de verkoopcijfers? Win je er marktaandeel mee?’, vraagt Schindler.

‘Waarschijnlijk wel, maar zo’n berekening is lastiger te maken. We praten ook met andere personen in een organisatie. Niet met de productiemanager die de output van zijn fabriek wil optimaliseren, maar met de marketingafdeling die wordt afgerekend op de verkoop.’

Foodjet merkt dat de markt het nu wel oppikt. ‘Ook omdat concurrenten al zijn overgestapt en ze niet kunnen achterblijven. Het is een vlucht aan het nemen want producenten beginnen steeds meer de meerwaarde te zien van het feit dat ze heel eenvoudig seizoensgebonden uitingen kunnen toevoegen: een

sterretje met kerst, een hartje met Valentijn of een kroontje met Koningsdag.’

Snel en precies

Om het moordende tempo van bijvoorbeeld een pizzaproductielijn te kunnen bijhouden, moeten de machines van Foodjet razendsnel bepalen wat de doseerpatronen zijn. Tussen het camerasysteem en de doseerkoppen zit typisch 85 centimeter ruimte, oftewel maar een halve seconde aan rekentijd.

‘Je kunt ook pas beginnen als de pizza volledig onder de camera door is’, legt controlengineer Ed de Leur uit. ‘En sommige familiepizza’s hebben een diameter van wel vijftig centimeter.

Pas als die helemaal is ingescand, kun je een patroon genereren, de afzonderlijk dotjes voor de printkop uitrekenen en alles relateren aan de positie van de transportband.’

Foodjet verdeelt de machinetaken over de verschillende cores in Beckhoffs embedded pc.

Foto: Thomas van Oorschot

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

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

+ + +

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

Het MDL-systeem van Foodjet rekent on the fly het printpatroon uit dat het op een pizza moet printen.

Foto: Thomas van Oorschot

De tweede uitdaging is de herhaalnauwkeurigheid. ‘We willen precies op het juiste moment het aantal milliliter dat nodig is met een servopomp door de nozzles persen’, aldus De Leur. ‘De consistentie in de timing van de nozzles is een van de belangrijkste factoren voor de vorm van de druppels, dus voor hoe netjes je de saus aanbrengt. Met een geïntegreerde besturing van Beckhoff kunnen we dat op twintig microseconden nauwkeurig.’

Foodjets printkoppen bevatten 24 of 48 nozzles en het Nijmeegse bedrijf monteert er typisch tussen de vier en acht boven een lijn. ‘Een bijkomende uitdaging is dat de printkoppen schuin op de richting van de lopende band staan’, gaat De Leur verder. ‘Dat is gunstig voor de resolutie omdat de effectieve afstand tussen de nozzles daarmee kleiner wordt. Maar het betekent wel dat de voorste nozzle veel eerder aan de gang moet dan de achterste.

We moeten dus elke nozzle afzonderlijk openen en sluiten, terwijl we toch

moeten zorgen dat ze allemaal dezelfde hoeveelheid saus doseren.’

Beckhoff

Foodjet heeft een sterk verkoopargument omdat het voor zijn machines niet uitmaakt op welke vorm ze moeten printen. In het recept stel je de randvrijheid in en het systeem weet genoeg om elk product te beleggen. ‘De hoeveelheid saus is constant, de rand is constant’, aldus De Leur. ‘Voor klanten is het ook een enorme winst dat ze geen patronen meer hoeven inleren. Het is volledig arbitrair; een pizza en een stokbrood achter elkaar is geen enkel probleem.’ Bovendien kunnen gebruikers de producten ongestructureerd aanvoeren.

‘Je ziet heel vaak dat producenten allerlei trucs hebben uitgehaald om bodems netjes in banen aan te leveren, maar met onze oplossing kan dat allemaal veel eenvoudiger. Zonder instellingen bedekt de MDL alles heel consistent.’

‘Sterker nog’, vult Schindler aan, ‘vaak willen klanten dat we de producten die

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

buiten de specificaties vallen gewoon overslaan. Een pizza die een centimeter te groot is, kan verderop in het proces namelijk voor problemen zorgen omdat hij niet meer in de doos past. Die controle zit ingebakken in ons proces.’

Omdat de MDL-systemen alle patronen on the fly moeten uitrekenen, was er voor De Leur één ding duidelijk: de besturingstechnologie moest van Beckhoff komen. ‘Ik ken de concurrenten allemaal vrij aardig, maar onze applicatie is zo typisch dat je daarmee bij weinig anderen terecht kunt. De rekenkracht die Beckhoff levert en het feit dat je bijvoorbeeld direct op de Windows-core kunt programmeren, dat zijn eigenschappen die reguliere plc-fabrikanten niet bieden – of het is niet te betalen.’

Nikolas Eimer, businessdeveloper bij Beckhoff Automation: ‘Niet iedere klant gebruikt de rekenkracht die we bieden.

Bij Foodjet gaat het om een heel snel proces. Ze zitten nog niet tegen de grens aan maar het is wel een van de snelste high-end applicaties in mijn klantenkring.’

29

REGISTER NOW

ONLINE EVENT SERIES In-depth presentations & virtual networking opportunities Afternoon sessions on 23 March, 29 April, 27 May and 22 June 2021

Sponsor

Powered by

Buy a full event ticket to get access to the presentations of all sessions (live and afterwards) or register for one or more separate sessions.

M 23 PROGRAM 23 MARCH se arch F R ssio Expert sessions by CH EE O n AR F GE Axel Nackaerts (Imec) Pim Hacking (Canon Production Printing)

MLCON.NL

#BCML

THEMA AGRO & FOOD

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

Samenwerking

Foodjet gebruikt in de MDL de embedded pc CX2040 van Beckhoff. ‘Die is uitgerust met een Intel I7-quadcore’, weet Eimer. De Leur: ‘De hardware garandeert dat we binnen 150 microseconden klaar zijn met het rekenwerk en er een resultaat via Ethercat wordt doorgezet. Die verschillende cores kunnen we gebruiken voor de verschillende taken in de machine zodat we de rekenkracht optimaal benutten. De belangrijkste taak is het daadwerkelijke printen. Dat doen we dus in een cyclus van 150 microseconden. Het vullen van de buffers in de printkoppen kan iets minder snel; daar nemen we langer de tijd voor. Vervolgens heb je de motiontaken waarmee de servopompen worden aangestuurd. Dat doen we in een halve milliseconde. En ten slotte zijn er de reguliere machinetaken zoals de hmi, de beveiliging en drukmetingen. Daar is een cyclustijd van vijftig milliseconden ruim voldoende.’

De Leur is zeer te spreken over de keuzevrijheid die hij heeft met het Beckhoff-platform. ‘We hebben een ruime keuze in i/o. Niet alleen de reguliere machinebesturing voor de kleppen of de pompen, maar ook heel specifieke i/o. En dat zit allemaal in dat ene platform geïntegreerd. Voor de hmi hebben we gekozen om die in C# te ontwikkelen en hem te laten draaien op een Windows-omgeving die op hetzelfde kastje draait als de realtime aansturing van de printerkoppen. De vrijheid die je als software-engineer hebt om verschillende toepassingen op dezelfde hardware te laten landen; dat vind ik een van de krachten.’

Verder roemt De Leur de samenwerking met Beckhoff. ‘Ik ben een typische software-engineer die gewoon begint en probeert zaken zelf op te lossen’, zegt hij. ‘De doorlooptijden zijn kort en problemen steken vaak pas laat de kop op. Dan is het ontzettend belangrijk dat je snel antwoord krijgt en geholpen wordt. Wat dat betreft, was de samenwerking met Beckhoff erg fijn.’

Ricotta of bechamel

Welke ontwikkelingen zitten er in het vat voor Foodjet? ‘We gebruiken op dit

‘Precies op het juiste moment moeten we de exacte hoeveelheid saus met een servopomp door de nozzles persen’, aldus Foodjet-engineer Ed de Leur.

Foto: Thomas van Oorschot

moment nog een aparte pc voor het visionsysteem. Het is al lang een wens om die te integreren in het Beckhoff-platform. De timing tussen de twee systemen kan namelijk best ingewikkeld zijn’, antwoordt De Leur. ‘De hardware is al klaar voor die integratie; we zijn er alleen nog niet aan toegekomen.’

Verder overweegt De Leur om een eigen Ethercat-slave voor Foodjet te ontwikkelen. ‘Het i/o-blok dat we nu gebruiken, is heel geschikt voor de machinebouw, maar in onze printerkop zouden we liever een net iets andere bouwvorm hebben’, legt hij uit. ‘Een andere aansluiting bijvoorbeeld zodat we hem makkelijker kunnen bedraden. En de mogelijkheid om ook analoge signalen uit te lezen, zoals de temperatuur en de druk van de saus. Als we een eigen Ethercat-slave zouden hebben, hebben we meer keuzevrijheid.’

Ook commercieel heeft Foodjet wensen. ‘We zouden de MDL-technologie graag ook inzetten voor de decoratiemarkt. Dan heb je het over andere snelheden, andere resoluties en an-

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

dere hoeveelheden aan output’, vertelt Schindler. ‘We hebben de machines voor die markt al, maar die draaien nog op een ander platform. We zouden graag toe willen naar één generiek platform voor alle toepassingen en sectoren.’

Verder werkt Foodjet hard aan de mogelijkheden om verschillende sauzen te combineren. ‘We doen dat nu al door twee MDL’s achter elkaar te zetten’, zegt Schindler. ‘De eerste print dan de basis tomatensaus en de tweede ricotta, bechamelsaus of olijfolie. Dat gaat al prima.’ Foodjet kan nog verbeteren door de printtaken op elkaar af te stemmen. ‘Door bijvoorbeeld minder tomatensaus te deponeren op de plekken waar ook kaas komt, zodat de pizza niet te soppig wordt. Of de ene helft van de pizza met de gewone tomatensaus en de andere helft met een pittigere variant. Je kunt heel veel varianten bedenken van zulke pizza’s-to-share.

We zitten er dicht tegenaan om dat op de markt te zetten en dat gaat echt een gamechanger worden, daar ben ik van overtuigd.’

31

ACHTERGROND OVER SYSTEEMARCHITECTUUR

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

Essentiële training voor technisch leiderschap in zeer veeleisende ontwikkelomgevingen

Systeemarchitectuur en leiderschap, praktisch en no-nonsense High Tech Institute start met een intensief System Architect Masters-trainingsprogramma voor systeemarchitecten en systeemengineers. Ger Schoeber en Jaco Friedrich bieden aankomende professionals gedurende negen maanden een stevig programma met training en coaching bij hun eigen project.

René Raaijmakers

E

en centraal aspect van het nieuwe System Architect Masters-programma (Sysam) van High Tech Institute zijn de eigen projecten van deelnemende systeemarchitecten en systeemengineers. ‘Doel is bijdragen aan de directe competentiegroei van deelnemers en dit tegelijkertijd te laten landen als toegevoegde waarde in de lopende projecten van de deelnemers’, zegt Ger Schoeber, die al ruim twintig jaar training geeft aan systeemarchitecten.

Schoeber staat graag ‘met zijn voeten in de modder’. Hij werkt vier dagen per week bij Lightyear als groepsleider en domeinexpert systeemengineering en houdt een dag vrij voor een andere passie: zijn sysarch-trainingen bij High Tech Institute. ‘Het is heel mooi om mensen middels training in hun ervaring te laten groeien’, zegt hij. ‘De voldoening voor ons als trainingsinstituut is nog veel groter als we directe effecten zien in de verbetering van actuele industriële projecten.’

De nieuwe Sysam-training geeft Schoeber samen met Jaco Friedrich, die als fulltime trainer leiderschapsvaardigheden vooral technici opleidt.

Hij trainde inmiddels enkele duizenden professionals in de hightech.

‘Hightech bedrijven herkennen effectief communiceren, feedback geven en influencing without power intussen

32

Ger Schoeber staat graag met zijn voeten in de modder; hij is groepsleider en domeinexpert systeemengineering bij Lightyear en maakt daarnaast tijd vrij voor zijn trainingen systeemarchitectuur.

als essentiële vaardigheden van de systeemarchitect’, aldus Friedrich.

In de Sysam-training zorgen Schoeber en Friedrich voor variatie. Tijdens het traject nodigen ze meerdere gastsprekers uit die vanuit hun uitgebreide ervaring in systeemarchitectuur, systeemengineering en complexe ontwikkeling iets toevoegen.

Drie blokken

Het negen maanden durende traject bestaat uit drie intensieve blokken van elk vier dagen met daartussen enkele maanden voor opdrachten

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

on the job, coaching en intervisie. De training zelf bestaat voor de helft uit essentiële systeemengineering- en systeemarchitectuuronderwerpen.

Daarbij put Schoeber uit twee bronnen: het Cafcr-raamwerk van Gerrit Muller en het Nasa Systems Engineering Handbook.

Schoeber: ‘Cafcr draait om het verplaatsen in de klant en stakeholders, waarbij je vanuit vijf gezichtspunten naar de systeemarchitectuur kijkt. Slechts twee daarvan gaan over techniek, over de oplossing. De andere drie gaan over het klantperspec-

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

‘Effectief communiceren, feedback geven en influencing without power zijn essentiële vaardigheden van de systeemarchitect’, aldus Jaco Friedrich.

tief. Daar zit in mijn beleving de grote waarde van Cafcr. De f van functional view gaat over de specificaties, de requirements: wat verwacht de klant nou eigenlijk van de producten of wat verwachten de stakeholders van het systeem in functionaliteit, kwaliteit en performance? De a van application view vraagt dat je naar de bredere context kijkt. In welke omgeving bevindt zich het toekomstige subsysteem of het systeem? Hoe wordt het geïntegreerd, ingezet, gebruikt, et cetera? Als je daar een goed beeld van hebt, dan snap je ook wat wel of niet handig is. Dat stelt je in staat om de requirements nog beter in lijn te laten zijn met de daadwerkelijke behoefte.’

De c van het customer objectives viewpoint gaat helemaal over de klant.

‘Wat is eigenlijk zijn business? Hoe verdient hij zijn geld? Wat is de leefwereld van zijn klant of de collega die mijn subsysteem gaat inbouwen? Als je dat beter snapt, dan zie je beter wat hij nodig heeft om nog betere business te kunnen doen. Cafcr dwingt mij om niet alleen naar de techniek te kijken maar ook naar de specificaties en naar de rationale van de requirements. Het stelt me in staat om met oplossingen te komen waar klanten nog meer mee geholpen zijn.’

Naast Cafcr maakt Schoeber in de Sysam-training gebruik van het

systeemengineeringhandboek van Nasa. ‘Zo’n handboek geeft een leidraad voor het opzetten, uitrollen, invullen en uitvoeren van activiteiten in een productcreatieproces.

Veelal wordt hier gedacht aan het V-model, met aan de linkerzijde de systeemdefinitie – concept of operations, requirements, architectuur, design tot aan engineering – en aan de rechterzijde de systeemrealisatie – van engineering naar integratie, verificatie en validatie.

Het recent vernieuwde systeemengineeringhandboek van Nasa gaat uit van deze aanpak en integreert tevens zeer veelvuldig kortcyclische feedbacklussen, wat ook de basis is van het agile denken. Die laatste vernieuwingsslag heeft het ook zeer toegankelijk, leesbaar en toepasbaar gemaakt’, aldus Schoeber.

Praktische situaties

Naast deze systeemonderwerpen beslaat de trainingstijd voor de andere helft intensieve oefeningen met praktische situaties, zoals het overtuigen van stakeholders en het kunnen ombuigen van weerstand naar buy-in. Friedrich: ‘Oefenen kost tijd en neemt bijna de helft van de training in beslag. Als engineers het beleven in een training, dan zien ze direct het voordeel. De meerwaarde

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

zit in het ervaren. Wat op papier gemakkelijk lijkt, is in de weerbarstige praktijk helemaal niet zo eenvoudig.

Door het oefenen stappen deelnemers uit hun comfortzone en ervaren ze daadwerkelijk hoe het anders kan. Dat geeft zelfvertrouwen en motivatie om het ook direct toe te passen. En het blijkt ook dat deelnemers door deze praktische aanpak hun werk met succes anders gaan doen. Ze zeggen na afloop vaak dat ze zo’n training veel eerder hadden moeten doen.’

Typische valkuilen waar Friedrich mee aan de slag gaat, is het positie durven nemen, ondanks dat nog niet alle feiten bekend zijn. ‘Het gaat om het leren omgaan met risico’s. Dus leiderschap in plaats van wetenschap’, legt Friedrich uit. ‘Daarbij hoort ook het kunnen aansturen van een team.

Hoe maak je op een goede manier tijd vrij om je met de grote lijn bezig te houden? Het op een inspirerende manier kunnen delegeren van taken en verantwoordlijkheden is dan ook een voorwaarde om door te kunnen groeien. Stakeholders beïnvloeden en de lijnen uitzetten kosten tijd en mentale ruimte. Die moet de architect voor zichzelf leren creëren.’

Tussen de trainingsblokken van vier dagen zitten steeds enkele maanden, waarbij Schoeber en Friedrich de deelnemers coachen. Ook zijn er tussentijdse sessies gepland waarbij de deelnemers ervaring met elkaar uitwisselen.

Om de kwaliteit te waarborgen, is het aantal deelnemers aan Sysam beperkt tot maximaal twaalf. Dit zorgt ervoor dat deelnemers effectief ervaring kunnen uitwisselen over hun projecten. Doordat iedereen vanaf het begin bezig is met de eigen praktijk is het trainingsprogramma vanaf de eerste dag effectief. ‘Dat betekent dat ze hun investering in het eerste jaar al terugverdienen’, zegt Schoeber. ‘De jaren daarna is het volop oogsten.’

De System Architecting Masterstraining start in oktober. Meer informatie is te vinden op de website van High Tech Institute via www.hightechinstitute.nl/sysam.

33

ACHTERGROND OVER SYSTEEMARCHITECTUUR

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

De zoektocht naar de ene bron van waarheid in systeemengineering Op de afgelopen System Architecting Conference stelde Jon Holt, een expert in modelgebaseerd ontwerpen voor systeemengineering, dat over vijf jaar alle systeembouw modelgebaseerd is. Mechatronica&Machinebouw had een gesprek met Holt, die momenteel ook technisch directeur is van Incose UK. René Raaijmakers

M

et zijn zwarte outfit zou je Jon Holt eerder bestempe­ len als goochelaar dan als systeemingenieur. Maar eigenlijk is hij het allebei.

Laten we beginnen met de magie.

Die gebruikt hij om te inspireren. Als professioneel goochelaar treedt hij op en gebruikt hij magie, gedachte­ lezen en soms escapologie om inge­ nieursprincipes uit te leggen. ‘We doen dingen die gebaseerd zijn op wiskunde, wetenschap en geheugen­ technieken. Ik probeer mensen bij­ voorbeeld uit te leggen hoe belangrijk visualisatie is, als ontwerpconcept.’

Hij lacht: ‘Er zit ook een zelfzuchtig aspect aan. Ik geniet ervan. Geef me een podium en ik klim erop.’

Als technisch directeur van Incose UK werkt Holt aan die bewustwor­ ding samen met beroepsorgani­ saties die zich richten op gezinnen met kinderen. ‘Het is belangrijk dat we niet alleen denken aan waar we staan, maar ook aan de volgende generatie ingenieurs.’ Hij schreef daarom het stripboek ‘Think sys­ tems’, gericht op kinderen van zeven tot elf jaar.

Duizenden documenten

Jon Holt is door Incose, de Inter­ national Council on Systems Engi­ neering, aangewezen als een van de vijfentwintig meest invloedrijke systeemingenieurs van de afge­ lopen vijfentwintig jaar. Hij is in­ ternationaal erkend als expert op

34

het gebied van modelgebaseerde systeemengineering (mbse) en is auteur van zeventien boeken over dit onderwerp. Holt is tevens hoog­ leraar systeemengineering aan Cranfield University.

In zijn loopbaan heeft modelgeba­ seerde systeemengineering een cen­ trale rol gespeeld. Op de afgelopen Bits&Chips System Architecting Con­ ference in Eindhoven stelde Holt dat alle systeemengineering in 2025 mo­ delgebaseerd zal zijn. ‘Tien jaar gele­ den besteedde ik hele discussies aan de vraag of modelleren wel een goed idee was. Dat is veranderd. De vraag + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

‘Over vijf jaar is alle systemengineering gebaseerd op modellen’ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

is nu niet meer: moeten we modelle­ ren? De vraag is nu: hoe kunnen we effectief en efficiënt modelleren?’

Hij ziet de verschuiving in zijn werk met grote multinationals met pro­ ductlevenscycli van twintig jaar. ‘Zij willen die cycli verkorten. Kwaliteit is uiteraard een punt van zorg, maar hun belangrijkste drijfveer om mbse toe te passen, is het verbeteren van de efficiency van hun processen. De menselijke kant van de zaak speelt ook een rol. Bedrijven willen er ze­

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

ker van zijn dat hun personeel over de juiste vaardigheden beschikt en passen mbse daarop toe.’

‘Traditioneel leunde engineering erg zwaar op documenten. Voor het ontwerp, voor het begrijpen van de eisen, enzovoorts’, gaat Holt verder.

‘Dat heeft vele decennia heel goed gewerkt. Een goede, solide aanpak.

Maar naarmate de complexiteit toe­ neemt, als alle kennis, data en infor­ matie die met een systeem te ma­ ken heeft, is verdeeld over meerdere documenten – duizenden – is alleen al het behouden van de onderlinge consistentie zeer, zeer complex.’

Bij een modelmatige aanpak worden alle kennis en informatie die relevant is voor het systeem op één plaats bewaard en consistent gehouden. ‘Op die manier hebben we een single source of truth’, zegt Holt. ‘We kunnen die ene bron on­ derhouden en als dat goed gebeurt, garandeert dat dat de documen­ ten consistent zullen zijn als ze zijn gebaseerd op die ene bron. Dus in plaats van alles te verspreiden over duizenden verschillende documen­ ten, brengen we het allemaal samen in één enkele bron van waarheid.

Alles wat we willen weten over het systeem is daar te vinden.’

Holt borduurt voort: ‘Mensen zeggen: een model kan nooit vol­ ledig zijn. Maar dat hoeft ook niet.

Het moet zo volledig zijn als nodig is om ons systeem te leveren. Het kan nooit alle informatie bevatten.

Holt gebruikt modellen bijvoorbeeld als basis voor het contract.

‘Wanneer bedrijven in verschillende sectoren, zoals lucht- en ruimtevaart, energie of de nucleaire industrie, een aanbesteding doen, geven ze hun specificaties vrij. Wat ze in feite doen, is een reeks views opstellen, die ze indienen als het technische deel van hun aanbesteding.’

De voordelen zijn evident. ‘Het model wordt onderdeel van het contract. Als vier mensen inschrijven op de aanbestedingen, zullen ze offertes afleveren voor dezelfde set views. Voor de klant is het veel eenvoudiger om die vervolgens te vergelijken in plaats van bijvoorbeeld op tekst gebaseerde beschrijvingen.’

De high-level set van views komt later terug bij de acceptatiecriteria, voor wat er wordt opgeleverd. ‘Dit kan worden toegepast voor infrastructuurprojecten, maar ook in de hightech.’

Eetlust

‘Geef me een podium en ik klim erop.’

Er zullen dingen ontbreken, maar dat betekent niet dat het fout is. We concentreren ons op de relevante informatie. Het moet nuttig zijn en ten goede komen aan wat we doen. Als dat niet zo is, vergeet het dan maar.’

Klodder informatie

De basisfunctie van een model in mbse is communiceren. Het moet de systeemingenieur in staat stellen het systeem in ontwikkeling te bespreken met alle stakeholders, de financiële afdeling, de klant, de baas, het engineeringteam of een of andere normalisatieorganisatie die wil zien of het systeem voldoet aan de veiligheidsvoorschriften.

Voor al die verschillende belanghebbenden zijn er zogenaamde views van het model. Dat zijn de basiseenheden. Elk van hen is een verzameling van precies die gegevens

die een specifieke stakeholder moet weten over het systeem. Holt: ‘Als je geen stakeholder kunt aanwijzen die geïnteresseerd zou zijn om naar een bepaald onderdeel te kijken, maak die view dan niet.’ Ten tweede moet de stakeholder er baat bij hebben om naar deze view te kijken. ‘Als je daar geen antwoord op kunt geven, is het niet relevant.’

Holt: ‘Als je je voorstelt dat het model een grote amorfe klodder informatie is, dan is elke view als het openen van een piepklein raampje in dat model. We moeten ervoor zorgen dat we genoeg van die vensters openen om ons inzicht te geven in het model als geheel. Vanwege de vele belanghebbenden moeten we ervoor zorgen dat alle views consistent zijn, anders is het geen model.’ Holt heeft gekozen voor SysML als modelleertaal, maar in feite kan het elke taal zijn.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

De automobielindustrie is een goed voorbeeld van een industrie die honger heeft naar mbse, zegt Holt. ‘Op een manier die ze niet eerder hebben gehad.’ Hij merkt op dat het vijf jaar geleden is begonnen. ‘De complexiteit is veranderd naarmate de tijd vorderde. Vergelijk een oude auto van dertig of veertig jaar geleden met een moderne auto en kijk naar de complexiteit van de systeemelementen, de connectiviteit of de beperkingen op het gebied van veiligheid. We zien dat de complexiteit onherkenbaar is veranderd. De technieken die we twintig jaar geleden konden toepassen op wat als een moderne auto werd beschouwd, zijn nu gewoon niet goed genoeg meer.

Ze zijn niet rigoureus genoeg om te worden toegepast op een modern voertuig dat deel uitmaakt van een groter systeem van systemen. De mbse-benadering geeft de automobielindustrie een concurrentievoordeel. Als ze het niet toepassen, worden ze links en rechts ingehaald door concurrenten met betere en betrouwbaardere producten.’

35

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

De mens als mechatronische schakel 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

M

echatronica is een samentrekking van mechanica en elektronica. Volgens sommigen zit er ergens ook software in verstopt; zij houden het op een samentrekking van mechanica, elektronica en informatica. Daar is wat voor te zeggen, want er zijn

weinig mechatronische systemen waar geen software in zit, en nog minder die kunnen functioneren als die software het om een of andere reden niet doet.

Dat was ook waar we onlangs tegenaan liepen in een onderzoekje dat we voor Shinchoku mochten

doen. De software functioneerde wel, zowel op het mes-systeem van de fabriek waar we waren, als op de aanwezige plc’s, maar om onduidelijke redenen vielen er gaten in de informatie die we uit ‘het systeem’ dachten te kunnen halen. Zo heeft het even geduurd voor we in de ga-

TOPLITERATUUR VOOR DE HIGHTECH

Philips Natlab – Kraamkamer van ASML, NXP en de cd Nooit eerder werd zo gedetailleerd beschreven hoe Philips omging met het vernuft van zijn legendarische Natuurkundig Laboratorium: het Natlab.

Vind meer interessante titels op techwatchbooks.nl

36

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

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

Foto: Luke Chesser op Unsplash

ten hadden waarom we uit de data die het mes-pakket genereert niet konden achterhalen hoelang een bepaalde bewerking op een product duurt – en dan geen gemiddelde, maar per product. De theoretische tijd was bekend en met een stopwatch erbij konden we die ook wel bevestigen voor een tiental producten die langskwamen tijdens een productierun, maar de mes-resultaten varieerden van die gemeten tijd tot een veelvoud daarvan.

Na wat heen en weer discussiëren en hard nadenken besloten we nog een keer te gaan meten. Dat is er nooit van gekomen, omdat we op de werkvloer aangekomen ons realiseerden wat er aan de hand was.

De producten voor een productierun (typisch 10 tot 50 stuks) worden in deze fabriek voorzien van een barcode. Die wordt voorafgaand aan de bewerking gescand en na afloop weer, door een operator met een handscanner – en daar lag de oorzaak van ons probleem. De bedoeling was ooit dat het proces voor de operator zou bestaan uit vier stappen: barcode scannen, product in de machine, product uit de machine, barcode scannen. Omdat er tussen stap 2 en 3 een wachttijd zit van zo’n 45 seconden waarin de bewerking wordt uitgevoerd, is het veel efficiënter om de barcodes van de andere producten alvast te scannen en aan het eind van de rit ze weer allemaal te scannen. Daardoor zagen wij de bewerkingstijd variëren

van pakweg 45 seconden tot diezelfde tijd vermenigvuldigd met het aantal te bewerken producten.

Het systeem is mechanisch correct opgezet, elektrisch ook, en de meetfunctie in de software werkt ook. Helaas was de menselijke schakel hier vergeten.

Echt meten is weten

In heel veel mechatronische systemen en dus in heel veel fabrieken worden nog onverwacht veel handmatige acties verricht. Gevolg daarvan is dat productie niet altijd zo verloopt als gepland – mensen zijn nu eenmaal geen robotjes, en dat is maar goed ook. Een medewerker die niet snel genoeg is, kunnen we daarop bijsturen, evenals een die acties vergeet uit te voeren.

Dat gaat jaren goed, en in een systeemontwerp kunnen we er rekening mee houden: instructies op een scherm zetten, waarschuwingssignalen geven, voorbereid zijn op vertraging op de ‘interfaces’ tussen mens en machine.

Tegelijkertijd zijn mensen ook heel goed in staat processen waarin ze werken te optimaliseren voor zichzelf – wat dan juist kan leiden tot versnellingen in plaats van vertragingen. Tot het moment dat we het totale systeem en de individuele stappen willen gaan meten. Dan blijkt dat die lokale optimalisaties wel effectief zijn, maar niet meetbaar in de context van het proces dat oorspronkelijk was ontworpen.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

Bij het verzamelen en analyseren van data, met als doel processen te optimaliseren en fabrieken slimmer te maken, is dit een extra uitdaging.

Meten is weten, maar dan moet wat je denkt te meten wel zijn wat je echt meet – en niet een onbekende afgeleide daarvan.

Omdat we nu kijken naar machine learning-oplossingen, waarbij algoritmes op basis van een model van een fabriek de data gaan analyseren en verbetervoorstellen doen, ontstaat een interessante vraag. In machine learning kunnen we algoritmes maken die deels met bekende data werken, dat wil zeggen: data waarvan ze de betekenis kennen, en deels met data waarvoor dat niet geldt. De algoritmes kunnen patronen herkennen in die data (oorzaak en gevolg is een simpel voorbeeld), die in vervolgstappen toch gebruikt kunnen worden voor verbetervoorstellen. Zou het mogelijk zijn om foutieve ‘bekende data’ te identificeren door ze te koppelen met onbekende data, om zo de menselijke optimalisaties te identificeren en correct te interpreteren? Of moeten we eerst onze manier van data-acquisitie aanpassen, zodat de menselijke optimalisaties ofwel onzichtbaar worden, ofwel onderdeel worden van een aangepaste systeemdefinitie en bijbehorend model?

Zekere voor het onzekere

In het ‘batchscan’-voorbeeld wordt inmiddels gewerkt aan een aanpasing waarbij de barcode wordt gelezen op het moment dat het product in bewerking wordt genomen en direct daarna. Daarmee kan de operator blijven doen wat hij altijd deed, afgezien van het handmatig scannen. Richting machine learning nemen we nog even het zekere voor het onzekere en proberen we de bestaande systeemdefinitie te handhaven ondanks de invloed van de mens als mechatronische schakel.

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

37

ACHTERGROND OVER ARTIFICIAL INTELLIGENCE

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

De lerende robot: machine learning als evolutiefactor in robotica

Al decennia nemen robots repetitieve taken van mensen over. Dankzij recente vooruitgang in artificial intelligence, en specifiek machine learning, neemt het aantal mogelijke applicaties voor robots sterk toe. Wat is er juist veranderd?

Jan Calliauw

T

ot voor kort voerden robots enkel repetitieve en voorspelbare taken uit in een strikt gecontroleerde omgeving zoals een productiehal. Kwam er toch verandering in zijn taken, dan liep het mis: een autochassis raakte beschadigd of chocopasta belandde naast de pot.

Vandaag voeren stofzuigers en grasmaaiers autonoom taken uit in onze ongecontroleerde en onvoorspelbare wereld. Hierbij is de kans groot dat een robot wordt gehinderd bij zijn taak en daarop moet reageren. Een volledig gazon goed maaien is een uitdaging. Dat doen naast een zwembad met spelende kinderen, hun speelgoed en huisdieren is uiteraard moeilijker.

Functioneren in onze ongecontroleerde wereld vereist intelligentie. In het geval van robots is dat uiteraard artificiële intelligentie. Bij Verhaert

38

onderscheiden we ai in meerdere niveaus, specifiek voor toepassingen bij robots: perceptie, planning en navigatie, en robotcontrole.

Perceptie

Bij perceptie gaat het erom een begrip te extraheren uit data die door sensoren wordt opgevangen. Een robot heeft dus in de eerste plaats sensoren nodig om data te verzamelen over zijn omgeving en vervolgens algoritmes die de ruwe sensordata interpreteren en vertalen naar een begrip van (veranderingen in) de omgeving.

Hoewel je zou verwachten dat een rgb-camera een uitstekende kandidaat-sensor is, bleek dit vóór de opkomst van deep learning niet erg voor de hand liggend. De interpretatie van beelden vereiste toen uitgebreide manuele programmering. Een eenvoudige taak als

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

beeldclassificatie (denk aan de ‘not hotdog’-sketch uit de serie ‘Silicon Valley’) bleef een heel grote uitdaging. Daardoor waren rgb-camera’s tot voor kort ongeschikt voor de meeste roboticataken. Met de komst van neurale netwerken en het algemene gebied van machine learning is dat veranderd.

Beeldclassificatie werd als eerste computervisieprobleem aangepakt met behulp van geannoteerde voorbeeldafbeeldingen. Op basis van deze voorbeelden kan het neurale netwerk automatisch en met een verbazingwekkende nauwkeurigheid nieuwe beelden klasseren.

De Belgische startup Westray, klant bij Verhaert, ontwikkelt slimme veiligheidsoplossingen voor de scheepvaart. Hun multicamerasysteem voor autonome schepen wordt aangedreven door artificial intelli-

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

Samen met Verhaert ontwikkelt Westray slimme veiligheidsoplossingen voor de scheepvaart.

Beeld: Verhaert

gence om gevaren te detecteren en te voorkomen. Krachtige algoritmes definiëren wat er wordt waargenomen op zee rond een schip: een containerschip, vissersboot, boei, piratenboot. En ook belangrijk: is het object op ramkoers en vereist het aandacht? Klassieke connectiviteit is niet voldoende; het algoritme dient aan boord van het schip te draaien.

Het allergrootste voordeel van neurale netwerken zit in de herbruikbaarheid naar andere applicaties. Een algoritme dat kankerweefsel vaststelt in medische beelden op basis van geannoteerde voorbeelden kan met een andere geannoteerde dataset heel snel worden ingezet om bijvoorbeeld rotte aardbeien op te sporen.

Al snel werden deze algoritmes uitgerold in andere toepassingen met objectherkenning, objectsegmentatie, objecttracking en anomaliedetectie. Zelfs decennia oude algoritmes voor keypointdetectie, optical flow-berekeningen en stereo/ mono-diepteschatting worden, vanwege hun verbeterde performantie en eenvoudige ontwikkelproces, (gedeeltelijk) vervangen door lerende alternatieven met ‘betekenisvolle compressie’ en ‘feature extraction’.

Nadien zette deze deep learning-revolutie zich verder op andere sensoren die compressie en informatie-extractie vereisen zoals radar, lidar en sonar. Zo maakten we bij Verhaert grote vooruitgang in trillingsanalyse, audio- en 3d-perceptie en touchless user interfaces.

Deep learning uniformiseert dus gestaag hoe we perceptieproblemen aanpakken. Die kruisbestuiving versnelde het leerproces en maakte de stap naar sensorfusie, waarbij neurale netwerken gelijktijdig worden getraind op verschillende soorten sensoren.

Kortom, wat perceptie betreft, verlegt machine learning de uitdaging van eindeloze regels opstellen naar relevante data verzamelen en annoteren.

Navigatie en planning

Een robot is nu dus in staat om zijn omgeving waar te nemen, in kaart te brengen en te definiëren. Dit is helaas slechts zelden een doel op zich.

Meestal dient de robot taken uit te voeren: eten bezorgen aan huis, onderhoudstaken uitvoeren in een riool of medicatie injecteren in de oogbol van een patiënt. Nadat de robot zijn taak heeft ontvangen, werkt hij een plan uit om die taak uit te voeren.

Er is natuurlijk een rijke geschiedenis aan algoritmes voor planning.

Desalniettemin zien we machine learning hier opnieuw (delen van) de

planningroutine vervangen. Ook hier kan het algoritme leren van voorbeelden en geannoteerde data.

Trajectbepaling op basis voorgeprogrammeerde regels of search/ sample-gebaseerde methodes leidde vaak tot ‘houterig’ gedrag. Het gepaste gedrag is te complex om handmatig te modelleren. Daarom werden ook hiervoor steeds vaker lerende modellen gebruikt.

Naast leren uit voorbeelden kan een algoritme ook leren door zelf nieuwigheden te proberen: reinforcement learning heet dat. Meestal wordt hier niet mee gestart omdat een robot het volledige spectrum aan mogelijke bewegingen en snelheden gaat verkennen. Een robotarm vliegt dan een tijd van hier naar daar en kan mogelijk schade veroorzaken. Daarom worden vaak de basisbewegingen aangeleerd met voorbeelden om nadien de robot zelf die bewegingen te laten verfijnen.

Omwille van de grote voordelen van reinforcement learning wordt steeds vaker gekozen voor ontwikkeling in een gesimuleerde omgeving. Op die manier kan een robot in

Met artificial intelligence veranderen de regels.

Beeld: Verhaert

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

39

ACHTERGROND OVER ARTIFICIAL INTELLIGENCE + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

Beeld: Verhaert

alle vrijheid proberen en leren. Dat is niet alleen veiliger, het is ook vaak goedkoper. Parameters in een bestaand model aanpassen vraagt immers meestal minder tijd en budget dan de fysieke robot en testomgeving aan te passen. Nadien kunnen de algoritmes en het design van de robot een-op-een worden omgezet naar een echte robot.

Ongeacht de leermethode zijn er meerdere keuzemogelijkheden voor vrijwel elke uitdaging waarmee een robot wordt geconfronteerd. De mogelijke keuzes worden opgelijst en op basis van door mensen bepaalde parameters onderling afgewogen om de beste optie te selecteren. De vereisten op vlak van snelheid, connectiviteit, autonomie et cetera voor dergelijke algoritmes hangen sterk af van de toepassing. Wanneer snelheid en veiligheid essentieel zijn, voorkom je best afhankelijkheid van een cloudgebaseerd algoritme om beslissingen te nemen. Verbindingsproblemen zouden immers tot ongelukken leiden.

Edge ai – ai die draait in de robot zelf, niet in cloud – biedt uiteraard voordelen op vlak van snelheid, maar brengt ook specifieke uitdagingen rond energiebeheer en rekenkracht met zich mee. Het is immers geen eenvoudige klus om de signalen van alle sensoren te synchroniseren, comprimeren en combineren tot een formaat dat kan worden gebruikt door besturings- en besluitvormingsalgoritmes.

40

Controle

Om tegemoet te komen aan de toegenomen variëteit en complexiteit in taken, wordt enerzijds de kinematica aangepast en anderzijds de aansturing daarvan. Hoe onderdelen van een robot kunnen bewegen ten opzichte van elkaar bepaalt het aantal vrijheidsgraden van de robotarm. De kinematische keten van robots, zoals antropomorfische grijpers, multi-jointrobots of zwermrobots, kan leiden tot duizenden vrijheidsgraden. Meer vrijheidsgraden betekenen meer flexibiliteit, maar maken het ook moeilijker om de exacte staat van de robot te bepalen en de robot te besturen.

Ook in dit geval bieden lerende algoritmes een oplossing. Opnieuw is er de keuze tussen leren uit voorbeelden en al doende leren. In beide gevallen is veel rekenkracht nodig, zeker omwille van de hoge verwachte reactiesnelheid in veel roboticatoepassingen. Lerende algoritmes zijn daarvoor perfect, omdat ze in staat zijn hoogdimensionale, non-lineaire systemen voor te stellen en vele berekeningen in parallel kunnen uitvoeren.

Droomproject

Uiteraard liggen niet alle uitdagingen achter ons en is verder onderzoek nodig. Zo werkt Verhaert vandaag aan een ai-gestuurd roboticaplatform voor neurochirurgie. Het platform maakt gebruik van algoritmes ontwikkeld door deep learning van hogeprecisiebeelden

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

als lageprecisiebeelden. Door middel van convolutionele neurale netwerken combineert de nieuwe toepassing preoperatieve high-res 3d mri-beelden met low-res ct-beelden van de patiënt in zijn fysieke ligpositie tijdens de operatie. Het algoritme houdt ook rekening met de verplaatsing en vervorming van de wervelkolom tijdens de operatie door de ademhaling, spierbewegingen, hartslag en manipulaties van de chirurg en operatierobot.

We zitten midden in een technologische revolutie dankzij de mogelijkheden die lerende algoritmes bieden. Die snelle vooruitgang is te danken aan vier aspecten: gemakkelijk hergebruiken van algoritmes in andere applicaties, snel leren uit voorbeelddata, eigen nieuwe oplossingen bedenken via reinforcement learning en kostenefficiënte ontwikkeling in gesimuleerde omgeving.

Vervolgens passen we die principes toe op drie kernprincipes: perceptie, planning en navigatie, en robotcontrole. Veel uitdagingen, zoals de touchless gebruikersinterface, zijn in het verleden al verkend en inefficiënt bevonden. Het is zeker de moeite waard om droomprojecten uit het verleden opnieuw vast te pakken en de haalbaarheid te toetsen met behulp van de nieuwe machine-learningtechnieken.

Jan Calliauw is businessdevelopmentmanager services – product innovation bij Verhaert.

Faulhaber breidt aanbod lineaire DC-servomotoren uit Faulhaber heeft zijn productreeks van lineaire DC-servomotoren uitgebreid met de nieuwe LM 1483. De component past met een continukracht van 6,2 N en een piekkracht tot 18,4 N prima in Faulhabers huidige portfolio van lineaire DC-servomotoren en geeft gebruikers een volledig prestatiebereik met continukracht van 1,02 tot 9,2 N en een piekkracht van 2,74 tot 27,6 N. Net als de

andere modellen in deze reeks combineert de LM 1483 een zeer dynamische beweging (versnelling tot 220 m/s2) met hoge precisie en herhaalnauwkeurigheid (tot respectievelijk 120 µm en 40 µm).

De LM 1483 meet 14 bij 20 bij 83 mm en heeft een rvs drijfstang met 6 mm diameter. Hij is verkrijgbaar met verschillende slaglengtes van 20 tot 80 mm.

Daarnaast heeft de drijfstang een gelaste kap aan het uiteinde die zorgt voor een stevige en betrouwbare koppeling met de toepassing.

Dankzij de drie geïntegreerde lineaire Hall-sensoren kan de -11-versie eenvoudig worden gecombineerd met Faulhaber Motion Controllers zoals de nieuwe Faulhaber MC 5004 en MC 5005 en de Faulhaber MCLM 300x. Voor sin/cos-uitvoer is er ook een -12-versie verkrijgbaar.

Power Panel C80 B&R is controller en bedieningspaneel in één Het nieuwe C80 Power Panel van B&R biedt de gecombineerde voordelen van een krachtige controller en een modern bedieningspaneel in één hmi-apparaat.

Het C80 Power Panel is compatibel met B&R Automation Panels. Machinebouwers hebben dus volledige flexibiliteit bij het gebruik van het nieuwe paneel en kunnen hun machine aanpassen aan veranderende prestatie- en kostenvereisten.

Dankzij de minimale inbouwdiepte is het C80 multi-touch paneel geschikt voor compacte machines waarbij ruimte in de schakelkast beperkt is. Bovendien is het C80-panel onderhoudsarm omdat het geen harddisk en geen ventilator heeft.

Het Power Panel C80 kan snel en gemakkelijk in gebruik worden genomen omdat alle software vooraf geïnstalleerd is. I/o-modules, motioncontrolassen en veiligheidscomponenten kunnen direct op het paneel worden aangesloten. Er zijn geen extra controllers nodig.

Serie D-ventieleiland Camozzi met ingebouwde bewaking Het serie D-ventieleiland van Camozzi Automation is uitgerust met Coilvisiontechnologie, die de slijtage- en efficiëntiestatus van de magneetventielen kan bewaken en voorspellen. Dit ventieleiland kan via de seriële module worden aangesloten op de belangrijkste veldbusprotocollen: Profibus-DP, Canopen, Ethernet/IP, Profinet, Ethercat, IO-Link. Deze combinatie maakt het mogelijk om meerdere regelbare ventielen in te zetten en analoge i/o-modules in één netwerk te plaatsen.

Serie D1 is volgens Camozzi het nieuwe ventiel dat een optimale productiviteit en flexibiliteit garandeert voor gebruik in veel industriële automatiseringssystemen. De modulaire manifolds met geïntegreerde koppelingen en beperkte afmetingen maken het serie D-ventieleiland de oplossing voor alle industriële toepassingen die een snelle en gemakkelijke installatie van pneumatische functies in krappe ruimtes vereisen.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

De gebruiker hoeft het Power Panel C80 alleen in te schakelen en de applicatie erop te zetten.

Op de Intel Atom-processor draait het realtime besturingssysteem Automation Runtime van B&R parallel aan een embedded Linux-besturingssysteem voor de hmi-applicatie. Dit wordt mogelijk gemaakt door de hypervisor van B&R, die de resources van de processor verdeelt tussen de twee besturingssystemen zonder dat deze elkaars prestaties beïnvloeden. In tegenstelling tot een oplossing met een controller en een afzonderlijk bedieningspaneel neemt de geïntegreerde oplossing van B&R minder ruimte in beslag in de schakelkast.

De kosten worden verder verlaagd door efficiënter gebruik te maken van de beschikbare hardwarebronnen.

41

“Je moet verder kijken dan één taak en één oplossing, en de opdracht als geheel bezien.”

Aan het eind van hun eerste jaar volgen de mechatronica- en automotive PDEng’ers een training van High Tech Institute: ‘Mechatronics system design’. ‘Dit is echt een hoogtepunt voor onze trainees, vooral voor degenen die geïnteresseerd zijn in mechatronica. Precies dat is een van de belangrijkste aspecten van de training: het opgedane bewustzijn en perspectief’, stelt Riske Meijer, de nieuwe directeur van de twee PDEng-tracks.

Elk jaar laat de TU Eindhoven honderd tot honderdtwintig PDEng-trainees toe in de verschillende programma’s, verspreid over onder andere chemische, mechanische, elektrische, medische en software-engineering. tue.nl hightechinstitute.nl/metron

INTERVIEW MET DUNCAN STIPHOUT (SIOUX)

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

‘Niet onze producten, maar onze mensen zijn onze grootste troef’ De Nederlandse hightech zit vol met getalenteerde ingenieurs. Maar hoe zorgen bedrijven ervoor dat ze dit talent in huis houden? Sioux Technologies legt de nadruk op zijn mensen en houdt ze gelukkig en uitgedaagd met interessante projecten, levenslang leren en trainingsmogelijkheden op maat.

Collin Arocho

O

f je nu net afgestudeerd bent of al decennia in het vak zit, er valt al­ tijd iets te leren. Van persoonlijke tot professionele, sociale tot technische vaardigheden, scherp blijven is de sleutel – vooral in de hightechindustrie.

Voor Sioux Technologies staat dit buiten kijf. ‘We zijn een leverancier van hightech oplossingen. We maken geen eindproducten; we leveren diensten, modules en submodules aan onze high­ tech klanten en partners’, zegt Duncan Stiphout, groepsleider van de afdeling systeembesturingssoftware en people­ manager bij Sioux. ‘Onze kennis en kun­ de is wat ons echt onderscheidt. Het zijn niet de producten die we maken, maar onze mensen die onze grootste assets zijn – we blijven ze wel liever mensen noemen’, grapt hij.

Stiphout heeft de afgelopen twintig jaar veel geleerd over mensen en groei.

De eerste helft van zijn dienstverband bekleedde hij zeer technische functies – hij begon als software­engineer direct na zijn studie en werkte zich op tot soft­ warearchitect. ‘Op een gegeven moment kreeg ik een voorproefje van de project­ managementkant van het bedrijf. En ik zal de eerste zijn om je te vertellen dat dat niks voor mij is’, herinnert hij zich.

Verantwoordelijk zijn voor continue planning en beheer voelde voor Stip­ hout gewoon niet goed. Een beetje chaos, zoals hij het omschrijft, is een goede zaak. ‘Wat ik echter leerde, was dat het oké was. Hier bij Sioux, of waar dan ook, heeft niet iedereen de ambitie om senior systeemarchitect te worden’, zegt hij. Dus ongeveer tien jaar geleden besloot Stiphout op zoek te gaan naar een rol die meer bij hem paste, ook al wist hij toen nog niet wat dat was.

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

43

SOFT SKILLS & LEADERSHIP

OPTICS

How to be successful in the Dutch high tech work culture

Modern optics for optical designers – Part 1 Expected in Q3 2021 (15 weekly morning sessions)

14 April 2021 (1 day)

Modern optics for optical designers – Part 2

Present your technical story

Expected September 2021 (15 weekly morning sessions)

15 April 2021 (1 day)

Applied optics

Consultative selling for technology professionals

Starts 1 November 2021 (15 weekly afternoons)

15 & 16 April 2021 (2 consecutive days)

Benefit from autism in your R&D team

SOFTWARE

20 April 2021 (1 day)

Introduction to deep learning

Creative thinking – full course

25 March 2021 (1 day)

18 & 19 May 2021 (2 consecutive days)

Good software architecture

Time management in innovation

Starts 30 March 2021 (2 x 2 consecutive days)

Starts 25 May 2021 (1,5 day)

Modern C++

Effective communication skills for technology professionals – part 2

Starts 7 April 2021 (4 days in 2 weeks)

Starts 31 May 2021 (3 days + 1 evening)

Object-oriented system control automation

Leadership skills for architects and other technical leaders

Starts 8 April 2021 (2 + 3 consecutive days)

Software engineering for non-software engineers

Starts 31 May 2021 (2 times 2 days + evening sessions)

Starts 8 April 2021 (2 evening sessions)

Effective communication skills for technology professionals – part 1

Secure coding in C and C++

12 – 14 April 2021 (3 consecutive days)

Starts 7 June 2021 (3 days + 1 evening)

Embedded Linux training

17 – 21 May 2021 (5 consecutive days)

ELECTRONICS

Object-oriented analysis & design – fast track

Power integrity for product designers

25 – 28 May 2021 (4 consecutive days)

Electronics cooling thermal design

SYSTEMS

Starts 17 May 2021 (2 consecutive days)

Online

31 May – 2 June 2021 (3 consecutive days)

Design for manufacturing

EMC for motion systems

Starts 8 April 2021 (3 days + assurance session)

23 – 25 June 2021 (3 consecutive days)

Online

System architect(ing) in Zwolle

Advanced thermal management of electronics

Starts 12 April 2021 (5 consecutive days)

28 June – 1 July 2021 (4 consecutive afternoons)

System modelling with SysML

Test and design-for-test for digital integrated circuits 7 – 9 September 2021 (3 consecutive days)

EMC for mechatronic engineers

12 – 15 April 2021 (4 consecutive days)

New

9 September 2021 (1 day)

20 & 21 May 2021 (2 consecutive days)

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

System requirements engineering improvement

Signal integrity of a PCB

27 – 28 May 2021 (2 consecutive days)

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

System architect(ing) in Eindhoven

Solid State generated RF and applications

31 May – 4 June 2021 (5 consecutive days)

29 September – 1 October (3 consecutive days)

Basics and design principles for ultra-clean vacuum

11 + 26 May 2021 (2 days in 3 weeks)

Value-cost ratio improvement by value engineering

EMC design techniques

MECHATRONICS

Innovation with design thinking

Introduction to SysML 28 June 2021 (1 day)

New

Design for sustainability

2 + 9 September 2021 (2 days in 2 weeks)

31 May – 3 June 2021 (4 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)

Advanced motion control

11 – 15 October 2021 (5 consecutive days)

Mechatronics system design – part 1 11 – 15 October 2021 (5 consecutive days)

hightechinstitute.nl

INTERVIEW MET DUNCAN STIPHOUT (SIOUX)

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

Gelukmanager

In gesprek met zijn peoplemanager be­ gon Stiphout de verschillende opties te onderzoeken die het beste bij hem en zijn carrière pasten, zowel binnen als buiten Sioux. Dat was het moment waarop een nieuwe functie als people­ manager vrijkwam en zijn aandacht trok. ‘Ik heb met een aantal managers en collega’s gesproken over mijn inte­ resse in de functie en ik heb veel goede feedback gekregen. Een aantal mensen werkte al met mij samen en waardeer­ de mijn communicatiestijl en dat ik hen kon helpen begeleiden en leiden in hun persoonlijke loopbaanpaden’, vertelt Stiphout. ‘Ik denk ook dat situatiema­ nagement een van mijn sterke punten is en iets waarvan ik geniet. Dus ik heb die kans met beide handen aangegrepen.’

Het was een grote stap voor Stiphout.

Hij nam immers volledig afstand van zijn meer praktische technische rol en switchte naar een managerrol gericht op groei. Niet alleen zijn persoonlijke groei, maar ook die van het bedrijf, en nu ook van zijn collega’s. ‘Nu richt ik me niet al­ leen op projecten, maar ook op het ge­ luk van anderen. Ik denk dat je me een gelukmanager kunt noemen’, lacht Stip­ hout. ‘In deze rol draait mijn job om re­ cruitment, retentie en competentiema­ nagement. Mijn belangrijkste focus ligt op het uitdagend en gelukkig houden van mijn groep in hun rollen terwijl ze zich verder ontwikkelen in hun carrière.’

Functiehuis

Om zijn mensen tevreden en technolo­ gisch up­to­date te houden, zet Sioux zich volledig in voor levenslang leren voor zijn werknemers. Het bedrijf biedt elk van zijn werknemers jaarlijks een persoonlijk opleidingsbudget van zesdui­ zend euro om naar eigen goeddunken te gebruiken voor alles, van boeken tot se­ minars en trainingen. ‘Dit helpt ons echt om het beste uit onze teams te halen, en dat is een groot deel van mijn rol: men­ sen helpen manieren te vinden om zich­ zelf te verbeteren en hen geïnteresseerd te houden’, benadrukt Stiphout.

In de praktijk kan dit natuurlijk veel verschillende vormen aannemen, vooral omdat medewerkers binnen het bedrijf groeien en opklimmen. ‘Als we nieuwe ingenieurs krijgen, helpen we ze naar hun doelen te kijken en in kaart te brengen wat

‘Veel softwareopleidingen richten zich minder op het hightechdomein.

Daarom leunen we sterk op High Tech Institute’, aldus Duncan Stiphout van Sioux.

Foto: Bart van Overbeeke

wij hun ‘functiehuis’ noemen. Dit bena­ drukt in wezen de kansen en verwachtin­ gen voor elk niveau, van junior en senior software­ingenieurs tot ontwerpers en systeemarchitecten’, illustreert Stiphout.

‘We hebben ontdekt dat veel ingenieurs aan het begin van hun carrière vooral ge­ interesseerd zijn in technische cursussen en het verbeteren van hun technische vaardigheden. Als ze eenmaal het niveau van ontwerper hebben bereikt, kiezen ze vaak voor persoonlijke of soft­skills­trai­ ningen die te maken hebben met invloed en leiderschap.’

Huiswerk doen

Om medewerkers hoogstaande trai­ ningen te bieden, heeft Sioux verschil­ lende opties beschikbaar, door interne coaching en in­house training aan te bieden, en zich te wenden tot oplei­ dingsorganisaties voor hun expertise.

Stiphout: ‘We zien echt de waarde van opleiding voor onze mensen in. Het is natuurlijk moeilijk te berekenen, maar ik geloof dat er echt rendement op de investering is als mijn teamleden terug­ keren van goede trainingen. Je kunt zien hoe geïnspireerd ze zijn om uit te pro­ beren wat ze hebben geleerd, of hoe de perspectieven op gebeurtenissen of hun vaardigheden daardoor zijn veranderd.’

Het kiezen van de juiste training kan soms echter een beetje lastig zijn voor een bedrijf als Sioux, dus ze proberen er echt hun huiswerk te doen om te zien welke trainingen de beste recensies hebben en wat het meest waardevol zou

MECHATRONICA+MACHINEBOUW 2

kunnen zijn voor hun teams. ‘Er zijn ver­ schillende trainingsorganisaties, vooral op het gebied van softwareontwikkeling – ondanks onze multidisciplinaire teams maakt dat nog steeds een heel groot deel uit van wat we bij Sioux doen. Veel van die opleidingen richten zich echter minder op het hightechdomein en meer op andere domeinen, zoals administra­ tieve systeemsoftware’, legt Stiphout uit.

‘Dat is een van de redenen waarom we sterk leunen op High Tech Institute’, gaat Stiphout verder, ‘en ook waarom we met onze expertise willen bijdragen aan het ontwerp van sommige cursussen zoals ‘System architecting’ en ‘Multicore pro­ gramming’, die worden gegeven door Sioux­collega’s. Hun beoordelingen zijn uitstekend en hun portfolio biedt een re­ levante training voor elk niveau, van junior engineer tot senior systeemarchitect. Dat vinden we zo belangrijk omdat het perfect aansluit bij onze hightechambities.’

Maatwerk

Naast dat hij door de jaren heen me­ dewerkers naar meerdere trainingen bij High Tech Institute heeft gestuurd, heeft Stiphout ook met het opleidings­ instituut samengewerkt om in­compa­ ny edities van trainingen voor grotere groepen bij Sioux te plannen. ‘Natuur­ lijk bieden ze standaard cursussen aan, maar als we het in­company willen ma­ ken, biedt het team van High Tech In­ stitute de kans om een training aan te passen en te finetunen op onze speci­ fieke behoeftes’, zegt Stiphout.

‘Onlangs ben ik met Jaco Friedrich gaan samenwerken om een in­compa­ ny sessie van de training ‘Leadership for architects and other technical leaders’ aan te passen als vervolg op de training van systeemarchitecten. In ons werk bij Sioux zijn we echt gericht op het opbou­ wen van klantintimiteit en het bieden van het unieke perspectief van ons technisch leiderschap. Soms betekent dat dat we kritisch moeten zijn op hun eisen’, legt Stiphout uit. ‘Maar leren hoe je die kritiek beter kunt communiceren, is buitenge­ woon belangrijk en we denken dat we ons daarmee onderscheiden van onze con­ currentie. Daarom kijken we uit naar een voortdurende samenwerking met Jaco en de rest van het team, om onze groep bij Sioux de kans te bieden deze vaardighe­ den echt op te bouwen en te verbeteren.’

45

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

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 Femke Veldhuis, Babette van Wichen Externe auteurs Jan Calliauw, Anton Duisterwinkel, Marcel van Haren, Angelo Hulshout, Jaimy Siebel 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. 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/abonneren 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 heb je input over andere relevante onderwerpen? Stuur dan een mail naar Alexander Pil (alexander@techwatch.nl). Sluiten de onderwerpen aan bij jouw 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/abonneren 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/mediakit. 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 19 maart, 23 april, 4 juni, 2 juli, 17 september, 5 november, 17 december Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2021 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.

Editie 3 | 23 april | Softwareontwikkeling

Software is inmiddels de doorslaggevende factor in de machinebouw. Natuurlijk moet de mechanica en fysica op orde zijn, maar het zijn de programmeurs die de echte intelligentie toevoegen. In deze uitgave publiceert Mechatronica&Machinebouw een aantal interessante voorbeelden.

Foto voorpagina Foto: Vanderlande + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

techwatch.nl

m echatronicama chin ebouw.nl

REGISTER FOR FREE

online Virtual afternoon session on

25 March 2021 POWERED BY

Do you also miss meeting new people from your field of work in real life, expanding your network, catching up with existing relations and the social talk at the coffee machine?

Catch up with acquaintances at High-Tech Sytems 2021 Keynotes delivered by: Bart Paarhuis (ASML) Maarten Steinbuch (TUE and Eindhoven Engine) Discussion on the lessons learned from the Covid-19 crisis by panelists Jelm Franse (ASML), Geert Jakobs (VDL ETG) and Jan Koudijzer (Festo)

HIGHTECHSYSTEMS.NL

Check our website for sponsorship opportunities, tickets and program.