Mechatronica&Machinebouw 7 | 2 november | Precisietechnologie

7

2 november 30 november 2018

Precisie brengt je verder

Hiaat in basiskennis Zonder goede thermische huishouding geen nauwkeurigheid

B&R zet vaart achter Industrie 4.0 IndustriĂŤle automatisering kan niet om OPC UA TSN heen

MEET OUR AMBASSADORS

Katja Pahnke HTSC

11 APRIL 2019 VAN DER VALK EINDHOVEN SAVE THE DATE HIGHTECHSYSTEMS.NL

Marc Hendrikse NTS

Lars Idema OcĂŠ

CALL FOR PAPERS

The conference will focus on disruptive mechatronics in for instance smart manufacturing, thermal design, smart logistics, scientific instruments, design principles and medical systems. All researchers, industrial professionals and other stakeholders in mechatronics and high-end engineering are invited to submit proposals for presentations.

For questions regarding the conference programme, please contact Alexander Pil (alexander@techwatch.nl, +31 24 3504580).

Submission deadline: 16 November 2018

COLUMN REDACTIONEEL

Rethink ge-Nokia-t

A Alexander Pil is hoofdredacteur van Mechatronica&Machinebouw.

ls een donderslag bij heldere hemel heeft Rethink Robotics de stekker eruit getrokken. Het bedrijf achter de Baxteren Sawyer-cobots kon de verkoopverwachtingen niet waarmaken. Toen een grote Chinese deal afketste en een potentiële overnamekandidaat zich terugtrok, raakten de Amerikanen in financiële moeilijkheden en zagen ze zich genoodzaakt de deuren te sluiten. Zomaar. Van de ene op de andere dag. Zonder reorganisatie of doorstartplannen.

Rethink Robotics werd in 2008 opgericht door Rodney Brooks, de MIT-professor die ook aan de wieg stond van Roomba-fabrikant Irobot. Het bedrijf gold als ­ een pionier op het gebied van cobots. In 2012 bracht het als een van de eerste een robot op de markt die schouder aan schouder met mensen kon opereren. De tweearmige Baxter was een schitterend apparaat. Rethink koos ervoor om de barrière tussen mens en machine te slechten door de cobot uit te rusten met een display waarop ogen zijn te zien. Dat maakte de Baxter menselijk en benaderbaar.

Een kleine twee jaar geleden sleepte Rethink in een vijfde investeringsronde nog achttien miljoen dollar binnen. Onder meer Bezos Expedi­tions van Amazon-topman Jeff Bezos schaarde zich achter het bedrijf. Het nieuwe kapitaal was bedoeld voor wereldwijde expansie en de ontwikkeling van nieuwe producten. Met Intera 5 volgde er een nieuw, gebruikersvriendelijk softwareplatform. En Rethink maakte de ene na de andere distributeur bekend. Afgelopen juli kondigde het nog tien nieuwe vertegenwoordigers aan.

De pr-machine van Rethink draaide ondertussen op volle toeren. Het creëerde veel reuring rond cobotica en zorgde er mede voor dat de samenwerkende robots inmiddels als zeer serieus alternatief worden gezien. Van hype zijn cobots uitgegroeid tot een volwassen, volwaardige oplossing voor de industrie.

Een mooie basis voor een bloeiend bedrijf.

Zou je zeggen. Maar als je wat verder kijkt, waren er genoeg voortekenen van de teloorgang.

Als gevolg van stevige concurrentie daalde het aantal medewerkers van honderdvijftig tijdens de hoogtijdagen naar negentig begin oktober.

Alle grote robotbouwers zijn in de tussentijd op de trein gesprongen. ABB, Fanuc, Kuka, Yaskawa: ze hebben allemaal een eigen cobotplatform in de markt gezet. Ook omdat die bedrijven al een uitgebreid netwerk hebben onder robotgebruikers, viel de concurrentiestrijd Rethink zwaar.

De grootste rivaal was ongetwijfeld de Deense cobotspecialist Universal Robots. Als de verkopers van Rethink bij een klant de weg hadden geplaveid voor de implementatie van een cobot, en die zich verder in de opties verdiepte, kwam UR vaak als winnaar uit de bus. De cobots van UR scoren op vrijwel alle technische punten beter dan de Baxter en zijn eenarmige broertje Sawyer. Bovendien hangt er een kleiner prijskaartje aan de UR-cobots. Dat de Amerikaanse systemen standaard over meer opties zoals ­vision en krachtsensoren beschikten, kon potentiële kopers onvoldoende bekoren. Dat ze het hoogst mogelijke veiligheidsniveau haalden, was eveneens niet genoeg om gebruikers de portemonnee te laten trekken. En het ingebouwde schermpje was best geinig, maar slechts spielerei.

Waar Rethink moest worstelen om zijn cobots te verkopen, loopt het storm bij Universal Robots. De Denen vierden vorige maand de verkoop van hun vijfentwintigduizendste cobot. Het einde van Rethink Robotics luidt dus allerminst het einde van de cobotindustrie in. De wereldwijde markt voor cobotica groeit van 177 miljoen dollar in 2016 naar 4,24 miljard dollar in 2023, voorspelt onderzoeksbureau Energias Market Research.

Een gemiddelde jaarlijkse toename van maar liefst 57 procent. Ten grondslag aan die marktexplosie liggen de toenemende investeringen in slimme productie, de dalende prijs voor cobots en een hoge return on investment.

Met die booming markt in het achterhoofd is het verbazingwekkend dat Rethink het hoofd niet boven water heeft kunnen houden. Met zo veel potentiële klanten zou de markt voor zijn rijker uitgevoerde cobots groot genoeg moeten zijn. Rethink liep echter achterstand op doordat het de CE-certificering voor zijn besturingssoftware in Europa niet voor elkaar kreeg. Zonder die software heb je een gespecialiseerde programmeur nodig en verlies je de flexibiliteit waar het cobotgebruikers meestal om te doen is.

Ook had Rethink zijn blik te veel naar binnen gericht. Het maakte technisch gezien interessante systemen, die echter niet aansloten op de eisen in de industriële praktijk. Daarmee valt Rethink in dezelfde categorie als Kodak en Nokia, bedrijven die te laat anticipeerden op een veranderende markt. Het zou een basisregel voor elke machinebouwer moeten zijn: luister goed naar je klanten, anders ga je over de kop.

Rethink moest worstelen om zijn cobots te verkopen

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

3

7 VACATURES

15

Nieuws

UT-spinoff werkt aan nieuwe generatie revalidatierobots

Robots die helpen met looprevalidatie hebben nog beperkt succes. Gable Systems wil daar verandering in brengen.

Software engineer PROMEXX Contactpersoon: Kirsten Hompes E kirsten.hompes@promexx.nl T +31 499 745033

Sr. software engineer / (sr.) software designer PROMEXX Contactpersoon: Kirsten Hompes E kirsten.hompes@promexx.nl T +31 499 745033

22

Nieuws

ABB geeft B&R slagkracht in software- en informatie-race Industrie 4.0

De overname door het financieel krachtige ABB zorgt bij B&R voor vaart achter de innovaties voor Industrie 4.0.

Uw vacature ook in de vacatureladder?

BekÄłk de mogelÄłkheden op:

mechatronicamachinebouw.nl/vacatures

INHOUD

27

Thema

OPINIE 3 Rethink ge-Nokia-t – Alexander Pil 13 Hoe bouw ik een sterk trainingsportfolio? – Jaco Friedrich

Bij veel machineontwikkelaars schort het aan hun kennis over thermische effecten in mechatronische systemen. Een groot manco.

NIEUWS 6 Kort nieuws 7 Singapore laat oog vallen op Nederlandse robotkennis 9 ASML versnelt euv-roadmap 11 T2Prof en TNO ontwikkelen variant optiektraining voor uitrol in Delft 12 Alle seinen op groen voor wtb-bachelor VU 15 UT-spinoff werkt aan nieuwe generatie revalidatierobots 18 Hoe een Delftse startup een Europese hyperloop-industrie wil aanjagen 22 ABB geeft B&R slagkracht in software- en informatie-race Industrie 4.0

Geen nauwkeurige machine zonder goede thermische huishouding

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE 27 Geen nauwkeurige machine zonder goede thermische huishouding 30 Optische precisie op de nanometer 32 Mars in 3d 35 Risicovolle operaties gerobotiseerd met encoders Heidenhain ACHTERGROND OVER CLEANLINESS 36 Festo-vinding scherpt normmeting cleanroomproducten aan

30

Thema

Optische precisie op de nanometer

In zijn zoektocht naar extreem nauwkeurige meetmethodes stuitte Sentech op chromatische confocale sensoren die details tot 7 nm kunnen vastleggen.

ACHTERGROND OVER MODELLERING 38 Comsol modelleert de magnetische wereld van Goudsmit ACHTERGROND OVER INDUSTRIËLE ELEKTRONICA 40 Wat ooit heeft gewerkt, kan wéér werken EN VERDER 43 Productnieuws 46 Kennispartners 47 Colofon

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

5

NIEUWS

NTS bundelt competenties op één campus NTS werkt aan een eigen campus waar het al zijn kerncompetenties kan samenbrengen. Het Eindhovense hightechbedrijf levert diensten in ontwikkeling, assemblage en productie. De toegevoegde waarde zit in de synergie tussen die activiteiten.

Voor NTS is het dus belangrijk om als één bedrijf te kunnen denken en opereren. Dat werkt het beste als de verschillende businessunits ook fysiek naast elkaar zitten.

Het One NTS-project startte twee jaar geleden met als doel om meer uniformiteit binnen de organisatie te realiseren. Meer uniformiteit op het gebied van onder meer technologie, processen, logistiek, sales en communicatie. ‘In Nederland zijn we al redelijk geografisch verspreid’, stelt NTS-directeur Marc Hendrikse. ‘Dat beginnen we nu te veranderen. Fysieke concentratie stimuleert continue samenwerking, simpelweg omdat onderling contact makkelijker is. Daarom bouwen we nu aan de NTS-campus, waar we het komende jaar alle kerncompetenties willen samenbrengen.’

De campus komt op de locatie van NTS’ hoofdkantoor in Eindhoven, waar ook NTS D&E en NTS Mechatronics zijn gevestigd. Er komen drie nieuwe gebouwen voor NTS Combimetaal, NTS Precision en de assemblageactiviteiten van NTS Wijchen. AP

Van 2 tot 5 oktober verzamelde de Nederlandse industrie zich in de Jaarbeurs voor World of Technology & Science. Het event trok 22.102 bezoekers, een stijging van 3,4 procent ten opzichte van de editie in 2016.

Internet of Things (CPX-IOT met OPC UA)

Festo Cloud Siemens MindSphere Rockwell IOT SAP Hana etc.

U streeft grootse doelen na?

U wilt meer bereiken?

Wij geven u manieren om verder te komen.

Connect with the future!

Industry 4.0 en the Internet of Things (IoT) imponeren original equipment manufacturers (OEM) alsook eindgebruikers.

 Bezoek ons op de Precisiebeurs op 14 & 15 november, stand 140!

6

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

CODESYS V3 Optional OPC-UA for Industry 4.0

www.festo.com/iot

NIEUWS

Singapore laat oog vallen op Nederlandse robotkennis Alexander Pil

V

oor de Nederlandse robotica-in- gen te lijf wil gaan, maar laat dat vervol- beeld voor straatreiniging of in de oudedustrie liggen er mooie kansen in gens over aan de private sector. In Sin- renzorg, waarvoor ze een robotoplossing Singapore. Op initiatief van Hol- gapore zagen we veel meer bereidheid zoeken. Dat willen en kunnen Nederlandland Robotics staat er een businesspro- om de zaken echt aan te pakken, juist se bedrijven best, maar dan moet er wel gramma in de steigers dat moet zorgen vanuit de overheid.’ een lead customer zijn’, legt Endhoven uit. voor financiering vanuit de Nederlandse In april bezocht een Singaporese dele- ‘Het Singaporese overheidsbeleid op het overheid en geïnteresseerde bedrijven gatie Nederland. Holland Robotics leidde gebied van robotica is indrukwekkend en helpt met de stap naar het Aziatische ze rond in Delft, Eindhoven en Twente. ‘We bevat heel wat stimuleringsmaatregelen land. Deze week vertrok een nieuwe hebben getoond hoe onze voetbalrobots die dat mogelijk maken.’ Dat zo’n eerste delegatie naar Singapore om de samen- goed kunnen samenwerken. In Delft zagen opdracht vervolgens een mooi opstapwerking verder te concretiseren. ze de droneontwikkelingen en in Twente je kan zijn voor meer business in Azië is ‘Een van de ambities van Holland Ro- hebben we laten zien hoe je revalidatie mooi meegenomen. botics is dat de Nederlandse robotsector met robots kunt doen’, somt Endhoven op.

De robotsamenwerking tussen Nederniet versnipperd overkomt in het bui- ‘Nederland op z’n best. De Singaporezen land en Singapore focust zich nu op drie tenland. We moeten een duidelijke pitch waren onder de indruk van onze robotica- gebieden: reiniging, inspectie en medihebben’, aldus directeur Willem Endho- kennis en wilden graag verder.’ sche zorg. Endhoven: ‘Op die terreinen is er ven. In dat kader organiseerde Holland Endhoven reisde in september opnieuw vanuit de Singaporese overheid de meest Robotics vorig jaar november een missie af naar Singapore om de wensen verder concrete vraag. Denk aan het schoonnaar de Singapore International Robo- in kaart te brengen. Ruim een maand ge- maken van straten, huizen of vliegtuigen. tics Exhibition. ‘Tijdens dat bezoek en de leden was de terugkoppeling naar de Ne- Inspectie kan met drones, maar ook met gesprekken met overheid, bedrijven en derlandse industrie. De conclusie is dat er vaartuigen die de bodemgesteldheid in universiteiten bleek dat we heel comple- een start wordt gemaakt met een interna- kaart brengen of robots in rioleerbuizen.’ mentair zijn. In Nederland hebben we ge- tionaal businessprogramma Holland RoboEndhoven verwacht dat er in eerste avanceerde hightech en een gezonde do- tics-Singapore. ‘We kijken of er Nederland- instantie vijf tot zeven partijen zullen sis ondernemerschap, maar er blijft nog se financiering kan worden vrijgemaakt om meegaan in het concept. Demcon heeft al genoeg te wensen over als het gaat om businessontwikkeling in Singapore te doen. toegezegd. Het Enschedese bedrijf had al investering van de overheid. Die roept Onze overheid heeft daar bescheiden mid- ambities om in Singapore een kantoor te wel dat ze de maatschappelijke uitdagin- delen voor’, vertelt Endhoven. ‘Ook moeten openen. Als lead partner van het businesswe ervoor zorgen dat er in Singapore vol- programma wil het ook Nederlandse start­ doende capaciteit beschikbaar is.’ ups en incubators op weg helpen. Dat is eze week vertrok een Nederlandse deD Wat is er voor Nederlandse roboticaspe- vergelijkbaar met de rol die Demcon ook legatie met Holland Robotics naar Singapore om de samenwerking op het gebied cialisten te halen in Singapore? ‘Er liggen vervult in Twente, waar het technostarters van robotica te concretiseren. veel concrete ontwikkelprojecten, bijvoor- onder zijn hoede neemt.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

7

Optische precisie op de nanometer Alles over chromatic confocal imaging op de Precisiebeurs 2018!

www.sentech.nl/nano

NIEUWS

ASML versnelt euv-roadmap ASML loopt op een cruciaal moment vertraging op bij de levering van euv-scanners, maar de klanten klagen niet. Rara, hoe kan dat?

Paul van Gerven

A

SML’s uitlevering van euv-scanners komt op stoom. ‘We zagen een mooie lineaire trend in de levering van onze euv-systemen’, zei cfo Roger Dassen van ASML, vervanger van de naar Bayer vertrokken Wolfgang Nickl, bij de presentatie van de derdekwartaalcijfers. ‘We leverden drie systemen in het eerste kwartaal, vier in het tweede, vijf in het derde en we verwachten er zes in het vierde te verschepen.’ Dit brengt het totaal voor dit jaar op achttien stuks, zes meer dan in 2017.

De productie in Veldhoven wordt de komende jaren verder verhoogd om te voorzien in de behoefte van vooral Sam­ S amsung is begonnen met euv-productie in de S3-fab in Hwaseong, Zuid-Korea. Foto: Samsung sung en TSMC, die beginnen aan de productie-ramp-up van de eerste generatie ‘weggevallen’ machines schuiven door en diens toeleverketen. Met name de pro‘euv-chips’ (zie kader ‘Euv-lithografie in naar 2019, bevestigt ASML, maar tot meer ductie van de spiegeloptiek laat zich niet productie’). Zij voeren de komende twee leveringen in dat jaar leidt dat niet. ASML eenvoudig opschalen, bleek vorig jaar al. tot drie jaar hun capaciteit gestaag op. sprak vorig jaar over ‘minimaal dertig’ le- Maar ook ASML’s klanten zelf kampen Als langzaamste schakel in het produc- veringen, en houdt het nu op dertig stuks met logistieke obstakels, aldus de woordtieproces draait het daarbij vooral om de precies. Eind 2017 werd de vraag echter voerder. Een euv-scanner zet je niet op euv-scanners. een achternamiddag in elkaar. geraamd op zo’n veertig machines.

Toch loopt de levering van euv-systeDesalniettemin loopt de ramp-up van De vraag is dus: kan ASML de euv-sysmen achter bij eerder gecommuniceerde temen wel snel genoeg aanleveren? Een euv-productie geen vertraging op. Dat projecties. De oorspronkelijke planning woordvoerder bevestigt dat er sprake is komt doordat ASML zijn euv-roadmap was twintig machines in 2018. De twee van ‘output-uitdagingen’ bij zijn bedrijf versneld uitvoert, inclusief die van de volgende generatie high-na-machines. Deze opschakeling was al terug te Euv-lithografie in productie zien in de snel oplopende r&d-uitgaven, Samsung en TSMC zijn in een race verwikkeld om de eerste chips te leveren die begin dit jaar 237 miljoen euro per die zijn gemaakt met behulp van euv-lithografie. TSMC kondigde eind deze kwartaal bedroegen en naar verwachzomer de eerste tape-out aan van een – in TSMC’s nomenclatuur – 7+-nanoting eind dit jaar uitkomen op 420 milmeterchip. Het onderliggende productieproces biedt de mogelijkheid om tot joen euro per kwartaal. vier lagen per chips met behulp van euv-lithografie te patroneren, al kan dat Onderdeel van de versnelling is de dankzij de nieuwe NXE:3400C-machine oplopen. Samsung volgde half oktovervroegde introductie van een nieuw ber met de mededeling dat het startschot voor het 7-nanometer Low Power type scanner, de NXE:3400C. Deze maPlus-proces voor logic-chips heeft geklonken, zonder iets los te laten over chine kan een doorvoer van 155 wafers hoeveel euv-lagen daarin zijn opgenomen. per uur aan, zo’n dertig per uur meer dan Intel maakt, ondanks de technologische voorsprong die het jarenlang genoot, zijn voorganger de NXE:3400B. Ook vergeen kans meer op de euv-primeur. De eerste generatie chips die het met euv wacht ASML met dit systeem door negenzou kunnen maken – de processorfabrikant heeft dit nog altijd niet bevestigd tig procent beschikbaarheid te breken – is de 7-nanometergeneratie, en die verschijnt op zijn vroegst in 2021. Global– de laatste euv-doelstelling die het nog foundries heeft zijn ambities om aan de leading-egde te opereren onlangs heleniet heeft gerealiseerd. Dankzij de hogemaal opgegeven. re doorvoer per dag kunnen chipmakers Ook dram-fabrikanten zijn inmiddels zover dat ze euv in hun productie willen met minder machines de capaciteit realigaan toepassen. Dat zal naar verwachting vanaf 2020 gaan gebeuren. De komenseren die zij nodig hebben. de twee jaar is het dus de logic-sector die het leeuwendeel van ASML’s euv-maASML maakt in november meer details chines in ontvangst neemt. bekend over zowel de NXE:3400C als de roadmapversnelling.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

9

Snel optrekken is vooral snel en goed schakelen Complexe (opto)mechatronische systemen en mecha-

Zo kunnen zij focussen op hun kernprocessen én in

nische modules ontwikkelen, maken, assembleren en

een kortere doorlooptijd machines leveren, tegen

testen is als meedoen aan een Formule 1-race. Alles

lagere kosten. We schakelen flexibel en ambitieus en

draait hier om precisie en wendbaarheid, NTS weet

zorgen ervoor dat de motor blijft draaien, de gehele

dat als geen ander. We hebben veel kennis en

lifecycle. We geven gas, en verliezen daarbij zo min

knowhow opgebouwd van systemen en modules voor

mogelijk toeren. Snel en goed. Zo blijf je voor. Met de

de handling, transfer en positionering in machines.

energie die vrijkomt, accelereren onze opdrachtge-

Onze kennis en competenties passen we vanuit diver-

vers in hun business. Wilt u ook sneller optrekken en

se disciplines wereldwijd toe op de unieke producten

schakelen met NTS? Onze motor loopt warm voor een

van onze opdrachtgevers: hightech machinebouwers

nadere kennismaking.

(OEM’s).

www.nts-group.nl

Accelerating your business

MOVEMENT DRIVEN BY QUALITY

SPECIALIST IN HYDRAULISCHE AANDRIJVINGEN

SPECIALIST IN ELEKTRO/MECHANISCHE AANDRIJVINGEN

Hydraulische of elektro/mechanische aandrijvingen?

Waarom niet het beste van beide werelden?

Als aandrijfspecialist bieden wij onze klant kwalitatief hoogwaardige hydraulische én elektro/mechanische componenten, systemen en Turn-Key oplossingen.

7-9 NOVEMBER 2018 MESSEZENTRUM BAD SALZUFLEN STAND F8.2, HAL 20

HOLLAND-HYDRAULICS.NL info@holland-hydraulics.com +31 (0)74 291 7848

10

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

HOLLAND-ACTUATORS.NL info@holland-actuators.com +31 (0)74 303 0576

NIEUWS

e training ‘Applied optics’ D behandelt de Tropomiinstrumentatie voor aardobservatie in de Esa Sentinel-satelliet. Sentinel helpt klimaatonderzoekers en meet de luchtkwaliteit met optische waarnemingen via spectroscopische metingen van de troposfeer en stratosfeer.

Foto: Esa

T2Prof en TNO ontwikkelen variant optiektraining voor uitrol in Delft René Raaijmakers

T

NO Dutch Optics Centre, TU Delft, High Tech Institute en T2Prof rollen in het komende jaar een redesign uit van de training ‘Applied optics’. Deze training is er specifiek op gericht om technici zonder optische kennis – zoals elektronici, mechanici en scheikundigen – op een niveau te brengen waarop ze met optische experts in hun team van gedachten kunnen wisselen. De aangepaste training staat begin 2019 gepland bij TNO Delft.

Door de ‘optische taal’ te leren en de ontwerpregels en principes van optische systemen te doorgronden, zijn niet-optische engineers in staat om effectiever samen te werken met hun in optiek gespecialiseerde collega’s. Dit maakt het hele team succesvoller. De training is specifiek gericht op technici die in de optische systeemontwikkeling werken, maar die zelf niet betrokken zijn bij het design, de specificatie en het testen van de optiek.

De training bestaat uit acht aaneensluitende middag- en avondsessies (met avondeten) die in een tweewekelijks ritme worden gegeven in Delft. De lessen bevatten een mix van theorie, demonstraties en hands-on sessies. Onderwerpen zijn elektromagnetische golven, geometrische optiek, optische aberratie, polarisatie en dubbelbreking, diffractie, interferentie, lichtbronnen en lasers, optische metingen en tests, en belichting voor optische inspectie.

De training ‘Applied optics’ stamt uit het portfolio van Philips Centre for Technical Training, die de training in de jaren negentig ontwikkelde op verzoek van ASML. T2Prof brengt deze cursus sinds 2010 via een exclusieve samenwerking met High Tech Institute op de markt. ‘Applied optics’ is intussen vele malen georganiseerd in de regio Eindhoven als training met open inschrijving.

De afgeleide versie van ‘Applied optics’ in Delft duikt in toepassingen bij ASML en

TNO. De ASML-cases hebben vanzelfsprekend betrekking op optische lithografie en behandelen de optiek in ASML-scanners.

De training behandelt bijvoorbeeld ook de optische maatregelen die zijn ontwikkeld om extreme optisch-lithografische eisen te bereiken. De TNO-case heeft betrekking op de Tropomi-aardobservatie-instrumentatie van de Esa Sentinel-satelliet.

De training draait bij TNO, waarbij de docenten gebruikmaken van het interne materiaal en instrumentarium van het instituut. Daarnaast maken trainers en deelnemers gebruik van praktijkopstellingen bij de TU Delft. Zo zullen deelnemers kennismaken met de fabricage van optische onderdelen en de manieren om de vereiste kwaliteit te testen.

‘Applied optics’ start op 5 februari 2019 bij TNO Delft en staat open voor iedereen die beschikt over de noodzakelijke vooropleiding. hightechinstitute.nl/optics-tno-doc

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

11

NIEUWS

Alle seinen op groen voor wtb-bachelor VU Alexander Pil

D

e weg is volledig geëffend voor een bachelor Mechanical Engineering aan de de Vrije Universiteit. De werktuigbouwkundeopleiding die wordt verzorgd door de VU en Universiteit Twente stuitte de afgelopen periode op de nodige bezwaren. Nu die zijn weggenomen, kunnen geïnteresseerden zich sinds 1 oktober inschrijven voor de nieuwe wtb-studie.

De bacheloropleiding ambieert om volgend jaar te starten met tweehonderd studenten. Die volgen hun colleges in Amsterdam en reizen één keer in de twee weken naar Twente voor hun practicum. Omdat de VU geen werktuigbouwkundigen in de onderwijsstaf heeft, is het aan Twentse wtb-docenten om het curriculum vorm te geven. Dat betekent extra reistijd en een bult meer werk voor deze groep. De Uraad, het medezeggenschapsorgaan van de UT, liet zich daarom kritisch uit over de toename van de werkdruk, die toch al hoog ligt onder Twentse stafleden. De initiatiefnemers hebben hun plannen aangepast – onder meer met de toezegging meer docenten aan te treken – en zo dit pijnpunt weggemasseerd.

Een tweede bezwaar van de Uraad was de bekostiging van het onderzoek. Wetenschappers moeten steeds meer aan de bak om subsidies en financiering binnen te halen voor hun onderzoek. Het adviesorgaan vroeg zich af of de vaste staf met die hogere werkdruk wel voldoende tijd over zouden hebben voor deze taken. Ook die zorgen zijn weggenomen tijdens een speciale raadsvergadering.

Omdat het een Engelstalige opleiding wordt, bestaat het gevaar dat er veel

buitenlandse studenten op afkomen, en uitvinden’, zegt kwartiermeester Pieter dat de bachelor niet zorgt voor meer Roos van de UT. De twee programma’s wtb’ers in Nederland. Bij de bespreking zijn gelijkwaardig, maar niet hetzelfde. van de plannen stelde de VU daarom de ‘De vakken aan de VU worden anders inharde voorwaarde dat 65 procent van de gedeeld. We houden ons wel aan dezelfstudenten Nederlands zijn. Daaraan is ge- de eindtermen en het diploma zal straks hoor gegeven, waardoor nu alle seinen ook hetzelfde waard zijn.’ op groen staan.

Roos benadrukt dat de twee universiteiten een vergelijkbare signatuur Twents onderwijsmodel hebben waarbij kleinschalig onderwijs Met de nieuwe opleiding willen de VU en vooropstaat. ‘We hanteren het TwentUT hun steentje bijdragen om het tekort se onderwijsmodel, dat is gestoeld op aan hoogopgeleide technici te verkleinen. kleinschalig vakkennis opdoen en werEen Amsterdamse wtb-bachelor is hard ken in projectgroepen. Dat zetten we nodig. Onderzoek wijst namelijk uit dat over naar de VU, waarbij we wel andere in Noord-Holland en Flevoland de helft accenten zullen leggen. Zo zullen onminder scholieren kiest voor een tech- derwerpen zoals healthcare en biomenische opleiding dan in regio’s met een chanica meer aan bod komen.’ Ook is technische universiteit, terwijl een even er onderwijskundige vernieuwing. ‘We groot percentage scholieren het vwo ver- gaan bijvoorbeeld de wiskunde nauwer laat met een technisch profiel. verweven met de werktuigbouwkundiDe bachelor in Amsterdam valt onder ge kernvakken. Omdat de studenten de dezelfde Croho-opleidingscode als die in wiskunde dan steeds in de context leren, Twente. ‘We gaan niet opnieuw het wiel verwachten we dat het beter landt.’

Silver sponsors

CONFERENCE CO C CON ON NFFEER REENC ENC NCEE

BENELUX BEEN N NE NEL ELUX ELU UX Bronze sponsors

beneluxrf.com

#rfc18

Embrace circuit nonlinearity to get transmitter ‘linearity’ and energy efficiency

12

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

NOVEMBER

2018 NOVIO TECH CAMPUS

NIJMEGEN

Keynotes Earl McCune (Eridan Communications/TU Delft)

28

Patrick Reynaert (KU Leuven)

RF through plastics: what did we learn so far?

Powered by

COLUMN DE COMMUNICATIETRAINER

Hoe bouw ik een sterk trainingsportfolio?

Een businessunitmanager vraagt:

Jaco Friedrich is softskillstrainer bij High Tech Institute.

Ik heb de opdracht gekregen een trainings­ portfolio te ontwikkelen voor de organisatie.

We hebben nu een veelheid aan losse trai­ ningen en daarin wil ik meer lijn aanbrengen.

Brandhout moet eruit. De gewenste ontwik­ kelrichtingen zijn niet duidelijk. Ook vermoed ik dat niet alle belangrijke behoeftes worden gedekt. Hoe breng ik hier met gezond ver­ stand logica en structuur in?

De communicatietrainer antwoordt:

Om tot een adequaat portfolio te komen zijn de volgende stappen nodig. Een: definieer wenselijke ontwikkelpaden. Twee: stel de ­diagnose van kritieke situaties waar je men­ sen niet effectief zijn of iets laten liggen. Drie: stel je ont­ wikkelaanbod samen. Je wilt het overzicht creëren van het bestaande aanbod van bij­ voorbeeld trainingen en een aanpak verzinnen voor hiaten in je aanbod.

Bij dit alles is het handig eerst op een paar A4’tjes de belangrijkste dingen in kaart te brengen. Detaillering volgt daarna.

Je begint bij de verschillende gewenste ont­ wikkelpaden van je mensen. Van belang is dat deze aansluiten bij de behoeftes van de orga­ nisatie, nu en in de nabije toekomst. Het heeft immers geen zin je mensen zich te laten ont­ wikkelen in een richting waarin het bedrijf niet op wil gaan. Je wilt bijvoorbeeld wel dat je architecten zich verbreden om zo een grote­ re scope aan te kunnen. Of je wilt dat een deel van je projectleiders zich ook meer commer­ cieel ontwikkelt. Zo breng je een overzichtelijk aantal ontwikkelrichtingen in kaart, gericht op de groei van de organisatie.

Vervolgens bedenk je per richting wat de kritieke situaties zijn die bepalend zijn voor het succes van een medewerker. Denk aan het moment dat een architect een voorstel wil la­ ten landen bij een diverse groep stakeholders.

Of aan een projectleider die een budgetover­ schrijding bij de klant moet zien om te draaien naar een commerciële kans. Op deze manier krijg je stap voor stap voor elke ontwikkelrich­

ting zicht op de essentiële competenties/vaar­ digheden die een medewerker nodig heeft om zich succesvol te kunnen ontwikkelen. Dat kun je doen op verschillende niveaus (junior, me­ dior en senior).

Daarna breng je voor de kritieke situaties de ontwikkelbehoefte in kaart. Dat betekent dat je concreet bepaalt wat je medewerkers in die si­ tuaties verkeerd doen. Of als het om nieuwe si­ tuaties gaat die zich nu nog niet voordoen – je wilt bijvoorbeeld de projectleiders leren verko­ pen, wat ze eerder niet hoefden – dan bedenk je welke waarschijnlijke fouten ze gaan maken als ze met gezond verstand hun best gaan doen.

Een voorbeeld. Neem een typische project­ leider die zijn producten of service gaat ‘verko­ pen’ en vergeet het werkelijke probleem van de klant goed te onderzoeken. Wat is het on­ gewenste effect hiervan? De klant voelt zich niet begrepen en gaat niet in op de verkoop­ poging. De verkoop stijgt dus niet en de animo van de projectleider om commercieel te worden, daalt tot beneden het vriespunt. Benoem kort welk gewenst effect je eigenlijk wilt zien in die situatie, namelijk het werkelijke probleem van de klant op tafel krijgen. Dan kom je logischer­ wijs op wat je projectleider moet leren. Hij moet stoppen met verkopen en beginnen met door­ vragen en analyseren van de klantbehoefte.

Wanneer je dit voor de belangrijkste situaties in kaart hebt gebracht, heb je grip op de aan­ wezige ontwikkelbehoeftes. Selecteer welk deel van je aanbod hierop aansluit en wat weg kan.

Bepaal welke leerbehoeftes nog niet worden in­ gevuld. Redenerend vanuit de praktijk kun je nu goed beoordelen wat ‘need to know’ en wat ‘nice to know’ is. Focus op ‘need to know’.

Focus op ‘need to know’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

13

Modelleer de invloed van een laser op je materiaal.

Weergave van een laserstraal gefocust door twee lenzen. Naarmate de lenzen opwarmen door het laserlicht verschuift het brandpunt.

De invloed van een laser op materiaal en de daaropvolgende verwarming, wordt vaak met simulatie bestudeerd. Om de meest geschikte benadering te kiezen, kunt u parameters aanpassen, zoals de optische eigenschappen van het materiaal, de afmetingen van de onderdelen die moeten worden verwarmd, de lasergolflengte en straalkarakteristieken. Voor de simulatie kunt u COMSOL MultiphysicsÂŽ gebruiken.

De COMSOL MultiphysicsÂŽ-software wordt gebruikt voor het simuleren van ontwerpen, apparaten en processen op alle gebieden van engineering, productie en wetenschappelijk onderzoek. Ontdek hoe je het kunt toepassen op het modelleren van interacties met lasermateriaal. comsol.blog/laser-heating

NIEUWS

UT-spinoff werkt aan nieuwe generatie revaladierobots Robots die helpen met looprevalidatie hebben tot nog toe beperkt succes. Gable Systems, een spinoff van de UT, wil daar verandering in brengen. De startup wil volgend jaar de markt op met de volgende generatie looprobot. Zonder benen, maar wel met wieltjes.

Pieter Edelman

N

iets dan lof van Carsten Voort en Sebastiaan Behrens voor hun alma mater, de Biomedical Engineering-vakgroep van de Universiteit Twente.

Maar een promotietraject zagen ze niet zitten; de academische wereld kan weleens wat stroperig zijn, en ze wilden juist dat de kennis over revalidatietechnologie

die er de afgelopen vijftien is opgedaan naar de praktijk komt. Daarvoor is de dynamiek van het bedrijfsleven nodig, zo vonden ze.

En dus richtte het tweetal in 2015 ­Gable Systems op, een startup die werkt aan een nieuwe technologiegeneratie om te helpen met looprevalidatie. Loop- en

balansproblemen kunnen een van de vervelende gevolgen zijn van een beroerte of bijvoorbeeld van hersenletsel bij een auto-ongeluk. Met veel training is het gelukkig vaak ook mogelijk om een deel van de verloren functionaliteit terug te krijgen of in elk geval om het gebrek heen te leren werken.

able begon het G ontwikkeltraject van zijn revalidatierobot met een geavanceerd systeem met alles erop en eraan, maar gaandeweg realiseerde het tweetal zich dat aansturen van de benen niet het belangrijkste is en weggelaten kan worden in het eerste product.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

15

High-speed diverters

Track design flexibility

Purely magnetic holding

ACOPOStrak

Ultimate Production Effectiveness www.br-automation.com/ACOPOStrak

ROI

OEE TTM

Enabling the adaptive machine.

Like no other transport system.

NIEUWS

Maar dat is hard werken, voor zowel de patiënt als de therapeut. De inzet van robotica ligt dus voor de hand. Een technologische oplossing zou de patiënt extra kunnen ondersteunen zodat die gerichter en consequenter kan oefenen. Door de therapeut te ontlasten, zou er vaker en langer getraind kunnen worden. Door die therapie te gamificeren, zou het zelfs minder saai en motiverender kunnen zijn om te trainen.

De resultaten vallen tot nog toe echter tegen, althans wat betreft looprevalidatie.

De eerste generatie systemen die sinds een jaar of twintig op de markt is, gespt de heup en benen van de patiënt vast aan mechanische robotbenen en laat hem op een loopband wandelbewegingen maken.

Daarmee wordt het inderdaad makkelijker om te oefenen, maar de resultaten van deze therapie zijn over het algemeen niet beter dan de traditionele aanpak. In de loop der tijd is de aanpak wel doorontwikkeld, maar de basis – de positie van de benen sturen – is al die tijd hetzelfde gebleven, en de resultaten eigenlijk ook.

‘De vakgroep waar wij vandaan komen, heeft in plaats daarvan gekeken naar krachtondersteuning in plaats van positiesturing. Met als uithangbord assist-as-needed, dus daar ondersteunen waar nodig en niet meer’, vertelt Voort.

Dat lijkt veel meer op hoe een therapeut de patiënt ondersteunt; die zet de voet van de patiënt niet op een vaste plek neer, maar duwt hem de juiste richting op als die te veel af dreigt te wijken.

‘Waar het eigenlijk op neerkomt, is dat je fouten moet kunnen maken, net als een kind dat leert lopen. Dan word je maximaal uitgedaagd en geprikkeld, en is de kans op herstel groter’, legt Voort uit. ‘Dat gaat met vallen en opstaan. Bij een kind heb je dan hoogstens een keer een blauwe plek, maar bij iemand die een beroerte heeft gehad, kunnen we ons dat niet permitteren.’

Keukenkastje

Het ‘volgende-generatie’-systeem van Gable heeft dus als uitgangspunt dat patiënten de ruimte moeten krijgen om fouten te maken, zonder dat het daadwerkelijk mis kan gaan. Het moet ook gericht bewegingen kunnen ondersteunen naarmate daar behoeft aan is. Die eigenschappen zouden de revalidatie daadwerkelijk een stap vooruit kunnen helpen.

Tenminste, dat is het idee. ‘Er wordt nu je thuis ook zou doen. Om een tafel heen veel over deze aanpak geroepen, maar het lopen, iets uit een keukenkastje pakken: is nog niet wetenschappelijk onderbouwd’, eigenlijk wil je die situaties creëren.’ moet Voort toegeven. Toch is hij er niet Het weglaten van de robotbenen introbang voor dat ze het verkeerde aan het duceerde overigens wel weer een nieuw bouwen zijn: bij het onderzoek aan de UT probleem: het is een niet meer mogelijk is de revalidatiewereld nauw betrokken, om de voeten van de patiënt te volgen. onder meer via samenwerkingen met het ‘Uit een robotbeen kun je heel veel kineRoessingh in Enschede en de Sint Maar- matica halen, maar die hebben we niet tenskliniek in Nijmegen. Ook Gable komt meer’, vertelt Voort. Daar moest dus wel er regelmatig over de vloer. ‘Er zijn dan iets anders op worden verzonnen. Wat dat ook echt wel veel aanwijzingen dat dit de precies is, wil Voort echter nog niet kwijt. juiste aanpak is’, zegt Voort.

Begin volgend jaar wil de starter dan Drie smaken ook zijn eerste product op de markt De robot is ook nog steeds te gebruiken brengen, een ce-gekwalificeerde loop- in combinatie met een loopband. De en balanstrainingsrobot. Het apparaat heupondersteuning biedt namelijk op bestaat uit een rechthoekig zelfrijdend zichzelf al een aantal interessante opframe waaraan een soort heupbroekje ties. Zo zou het apparaat het mogelijk hangt. Geen mechanische benen, zoals kunnen maken om veel eerder te begineerdere devices. Voort: ‘We hebben de nen met de revalidatie. afgelopen jaren de conclusie getrokken ‘Vaak begint revalidatie met sit-to-standdat dat niet de belangrijkste functie oefeningen, maar voor therapeuten kan is, althans niet voor een eerste product. het erg belastend zijn om aan iemand te Therapeuten willen juist dat aspect vaak gaan sjorren die misschien nog niet echt zelf doen, omdat zij heel goed aanvoelen mee kan werken. Daarom wordt het in het wat een patiënt nodig heeft. Bovendien beginstadium vaak minder of niet gedaan. zijn technologische oplossingen wel ver, Ons systeem is in staat om je zelfs uit een vanuit onze vakgroep ook, maar ik denk rolstoel te tillen, en je zit volledig veidat ze nog niet op het niveau zitten van lig. En als je dat enigszins kunt, dan kun een therapeut.’ je je balans gaan oefenen, dus gewoon je De robot van Gable richt zich in plaats gewicht verplaatsen om te ervaren wat er daarvan volledig op de heup, die opwaarts, nou gebeurt.’ zijwaarts en voor- en achterwaarts kan Gable wil zijn robot dan ook in drie worden geactueerd. Rekstrookjes op de smaken aanbieden: een vaste versie met constructie meten voortdurend de krach- loopband, een rijdende versie en een comten die de patiënt en het apparaat op binatie van de twee. De startup heeft een elkaar uitoefenen. Daarmee kan bijvoor- eigen loopband ontwikkeld die lager is beeld de zwaartekracht worden opgehe- dan normaal, zodat de robot eroverheen ven, kan de patiënt geholpen worden het kan worden gereden. De band is ook bregewicht van het ene naar het andere been der dan gebruikelijk zodat er meer vrijheid te verplaatsen en kan tegengas worden is om fouten te maken. gegeven als die uit koers raakt. Bovenal Vooralsnog werkt Gable nog onder de kan de robot de patiënt altijd opvangen radar: een website is er nog niet en op de als die dreigt te vallen. gevel van het pand in Hengelo staat niet Waar Gable’s systeem benen mist, intro- ‘Gable Systems’, maar ‘NTS Norma’. Dat is duceert het juist wieltjes. Het hele frame een soort van sponsoring, legt Voort uit. kan actief met de patiënt meerijden als ‘We wilden niet los van de universiteit, die ergens heen wil lopen. Afstandssenso- maar we wilden wel echt los van die uniren zorgen ervoor dat die nergens tegen- versitaire setting. Toen hebben we gekeaan kan botsen. Dat betekende wel dat ken of we niet een deel van een pand zouhet apparaat accugevoed moest worden, den kunnen huren bij een partij die ons wat weer ontwerpuitdagingen met zich aanvult. Dat hebben we uiteindelijk bij meebracht rond het gewicht en het ener- NTS Norma kunnen realiseren, met hele gieverbruik. Toch denkt Voort dat het een goede condities. Maar er waren meerdere goede investering is. ‘Wij zien veel waarde opties. Je ziet gewoon dat grote bedrijven in een systeem dat je laat bewegen zoals steeds meer openstaan voor startups.’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

17

NIEUWS

Hoe een Delftse startup een Europese hyperloop-industrie wil aanjagen Hardt Hyperloop bestaat slechts anderhalf jaar, maar weet al alle grote jongens te enthousiasmeren voor het concept. Samenwerken en standaardiseren zijn de toverwoorden waarmee het zelfs zijn concurrenten aan boord krijgt.

Hoe een kleine startup uit Delft de spil is in een ontluikende Europese hyperloop-industrie.

Pieter Edelman

Z

al de hyperloop ooit verder komen dan de tekentafel? Het idee van treintjes die sneller dan vliegtui­ gen door vacuümbuizen zoeven, is op zijn zachtst gezegd futuristisch. Iets voor Dubai of Abu Dhabi misschien, of een gevijfjarenplande miljoenenstad die in China uit de grond wordt gestampt.

Toch zijn er ook in Europa hele serieu­ ze partijen heel serieus mee bezig. Ver­ voerbedrijven als de NS, Deutsche Bahn, Schiphol en KLM. Bouwondernemingen als Bam en IHC. Continental, Movares en Tata Steel. Er is de nodige scepsis, maar tegelijkertijd stoppen ze er vol enthou­ siasme geld en mankracht in.

Spil hierin is Hardt Hyperloop, een Delftse startup voortgekomen uit een studententeam dat meedeed aan een hyperloopcompetitie. Hardt bestaat pas anderhalf jaar, maar heeft al aardig wat Europese handen op elkaar weten te krij­ gen rond het thema. De bovengenoemde partijen zijn op een of andere manier be­

18

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

trokken in een samenwerking rond het Delftse bedrijfje en er wordt gesproken met overheden. Een paar maanden terug heeft Hardt ook een samenwerking op poten gezet met drie andere hyperloop­ startups, uit Canada, Polen en Spanje.

En het blijft niet bij enthousiasme of intenties: partners en investeerders dur­ ven ook daadwerkelijk de portemonnee te trekken. In zijn korte bestaan heeft Hardt al een slordige 6,5 miljoen euro opgehaald bij investeerders en betrok­ ken partijen, en een korte testbaan laten sponsoren. Het denkt binnenkort nog eens tien miljoen extra op te kunnen ha­ len. Hardt gaat hard.

Onlangs presenteerden de Delftena­ ren hun laatste wapenfeit: op het door henzelf georganiseerde Hypersum­ mit-event onthulden ze de resultaten van een haalbaarheidsstudie, samen met onder meer Schiphol, naar een hy­ perlooptraject tussen Amsterdam en Frankfurt. De baan zou via Schiphol en

de hoofdstad langs Utrecht en ’s-Herto­ genbosch naar beneden moeten lopen, afbuigen naar Eindhoven en verder gaan langs Düsseldorf, Keulen, Bonn en uit­ eindelijk het vliegveld en stadshart van Frankfurt.

Volgens de berekeningen zou dat een commercieel haalbare kaart zijn. De hy­ perloop zou bovendien slechts twaalf gram CO2 per reizigerskilometer uitsto­ ten, tegenover 74 voor de elektrische auto of 215 voor het vliegtuig. Reizigers zouden gewoon in het stadscentrum kun­ nen opstappen en korter onderweg zijn dan met het vliegtuig.

Daarnaast kan zeventig procent van de route in Nederland langs bestaande spoorlijnen en snelwegen worden aange­ legd, en het traject zou een dubbelfunctie als het grootste zonnepark van het land kunnen krijgen. Hardt-ceo Tim Houter is optimistisch dat zo’n soort baan er in tien tot vijftien jaar kan liggen. Als opmaat voor een Europees netwerk.

De Europese aanpak

Toch verbleekt het verhaal van Hardt een beetje bij dat van de partijen die doorgaans in het oog springen als de term ‘hyperloop’ valt: de Amerikaanse bedrijven Virgin Hyperloop One en Hy­ perloop Transport Technologies. Hun budgetten zijn vele malen die van de Delftse dromers. En waar de Delftenaren een korte testbuis hebben om hun syste­ men in vacuüm uit te proberen, zijn zij al bezig met testtrajecten van honderden meters tot aan kilometers lang.

Maar Houter is niet zo bang voor hen. ‘Zij kiezen een ‘wij doen het allemaal zelf’-be­ nadering waarbij anderen mogen aanhaken, terwijl wij juist een breed gedragen sys­ teem maken met meerdere betrokken par­ tijen. We merken heel erg dat bijvoorbeeld overheden liever zo’n aanpak zien, waarbij ze niet afhankelijk zijn van een enkele par­ tij’, legt hij uit. ‘En met onze partners krijgen we de kritische massa waarmee we toch heel goed met het veld meekunnen.’

Zo is Tata Steel al druk bezig met onder­ zoek naar efficiënte hyperloopbuizen, en buigt het r&d-departement van IHC zich over de bouw van een baan. Niet voor niets was de slogan van de Hypersummit: ‘Alone we can go faster, together we can go further.’

Hardt zelf is zich de afgelopen tijd steeds meer gaan roeren als aanjager van standaardisatie en regelgeving. Een grensoverschrijdend transportsysteem kan immers alleen van de grond komen als er internationale afspraken liggen en er openbare aanbestedingen kunnen worden gehouden. Maar op dit moment is er zelfs nog geen overeenstemming over zoiets fundamenteels als de diame­ ter van de buizen, laat staan over de ma­ nier van aandrijving, of hoe de pods in de buizen eruit moeten zien.

Met de coalitie van hyperloopstarters en de andere partners wil Hardt hier beslissingen over nemen. Idem voor re­ gelgeving. Het is nog wel vroeg dag; de partijen zijn nog aan het bedenken wel­ ke onderwerpen geschikt zijn om in een standaard vast te leggen.

De zweeftechnologie van Hardt

Ondertussen ontwikkelt Hardt ook nog steeds zijn eigen technologie. De aandrij­ ving is zelfs de basis van het bedrijf en nog altijd het speerpunt. ‘We hebben een concept waarbij we op topsnelheid van het ene naar het andere spoor kunnen wisselen, zonder enig mechanisch onder­ deel. Dat gaat fundamenteel zijn voor het succes van hyperloop’, vertelt Sascha Lam­ me, medeoprichter van Hardt. ‘Wij zien de hyperloop niet als een trein die op elk tus­ senstation stopt, maar meer als een snel­ weg waar de voertuigen met zeshonderd tot duizend kilometer per uur langsrijden, en dan de afrit pakken naar de stad waar alle passagiers naartoe willen. Je krijgt al­ lemaal kleine voertuigen waar mensen in zitten die naar dezelfde bestemming gaan.’

De huidige interesse voor de hyper­ loop is te danken aan Elon Musk, die in 2013 een whitepaper publiceerde over de technologie. Toen hij twee jaar later een competitie organiseerde, besloten Hou­ ter, Lamme en nog twee medestudenten aan de TU Delft een team op te richten om mee te doen. Ze kenden elkaar al om­ dat ze het jaar ervoor het Formula Stu­ dent-team voor elektrische racewagens hadden geleid, en ze zagen grote overeen­ komsten met de hyperloop.

‘Maar we hadden eigenlijk al snel onze vraagtekens bij de ideeën van Musk’, vertelt Lamme. ‘Zijn initiële idee voor het zweefsysteem was bijvoorbeeld om luchtlagers te gebruiken, met een com­

pressor die alle lucht in de buis aanzuigt en er onder het voertuig heel hard weer uit drukt. Maar in een buis waarin bij­ na geen lucht zit, moet je dan heel veel moeite doen en krijg je nog steeds maar een klein luchtkussentje.’

Verschillende teams, waaronder het Delftse, kozen daarom voor een magneet­ zweefsysteem. Lamme: ‘We hebben een beetje een stap terug gedaan en goed nagedacht wat zo’n systeem eigenlijk zou moeten zijn. Dat is ontzettend goed ge­ gaan: we zijn eerste geworden bij de ont­ werpcompetitie en als tweede geëindigd na het MIT, en we hebben een innovatie­ prijs binnengehaald.’

Toch is het niet dat concept waarmee Hardt verder is gegaan. ‘Er zijn twee basis­ concepten voor magneetzweefsystemen: gebaseerd op aantrekking en gebaseerd op afstoting’, legt Lamme uit. ‘Het aantrek­ kingsconcept had onze voorkeur, maar de competitie had ervoor gekozen alleen de afstotende variant te faciliteren. De mees­ te teams hadden daarom gevraagd, en het is ook goed te combineren met andere concepten zoals luchtkussens en wielen.’

‘Maar het afstotende systeem heeft best wat beperkingen. De baan moet bestaan uit geleidend materiaal als aluminium of koper, en dat is een stuk duurder dan staal. Ook is bijvoorbeeld de liftover drag vaak hoger – hoeveel weerstand je krijgt voor hoeveel kilo je kunt tillen. En je moet eerst voorwaartse snelheid hebben voor­ dat je van de grond komt, dus je hebt al­ tijd een soort landingsgestel nodig.’ e testbuis van D Hardt op de campus van de TU Delft

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

19

In de semi-conductor industrie, in hoogwaardige automatiseringssystemen en in de medische techniek moeten de systemen heel snel maar ook exact en met een hoge resolutie kunnen positioneren. De open lengtemeetsystemen van HEIDENHAIN komen helemaal tot hun recht, daar waar het draait om exacte positionering of precies gedefinieerde verplaatsingen. En zelfs bij een behoorlijke mate van vervuiling van de liniaal blijven de meetsysteemsignalen steeds stabiel. De nieuwe HEIDENHAIN signal processor ASIC compenseert de invloed van vervuiling en brengt de oorspronkelijke signaalkwaliteit terug. En dat zonder dat de ruis in de aftastsignalen hoger wordt of dat de interpolatiefout van de aftastsignalen stijgt. Hiermee is in de regelkring de absolute of de incrementele positie-informatie continue, betrouwbaar en zeer nauwkeurig beschikbaar.

HEIDENHAIN NEDERLAND B.V. Hoekmeetsystemen

6716 BM Ede, Nederland

Lengtemeetsystemen

Contourbesturingen

Telefoon 0318-581800 Digitale uitlezingen

www.heidenhain.nl

Meettasters

Impulsgevers

Veldhoven – stand 34

de Precisiebeurs – Koningshof

Bezoek HEIDENHAIN tijdens

Open linialen voor continue stabiele positiefeedback

NIEUWS

E r wordt onder meer nagedacht over manieren om te voorkomen dat passagiers het idee hebben dat ze opgesloten zitten in een buis. Een skylight als dak kan hieraan bijdragen.

Daarom besloot het team toch terug ‘­Iedereen is natuurlijk bezig met zijn te gaan naar de aantrekkende variant. In ­eigen systeem, maar we hebben ons be­ hun huidige ontwerp gebruiken de pods drijf een beetje zo opgebouwd dat we een combinatie van permanente en elek­ niet afhankelijk zijn van de uitkomst tromagneten om onder een stalen rail van die standaardisatiegesprekken’, zegt te blijven zweven: de eerste zorgen voor Lamme. ‘We hebben de basis gelegd het leeuwendeel van de aantrekking, de voor die aandrijving, maar we willen nu tweede worden gebruikt om de kracht eerst met die andere partijen overeen­ voortdurend bij te stellen zodat de on­ stemming krijgen voordat we er echt derlinge afstand hetzelfde blijft. Zo is heel veel tijd en geld in stoppen om het slechts een beetje stroom nodig om de verder te ontwikkelen.’ pods te laten zweven.

‘Als Hyperpoland bijvoorbeeld een sys­ Om de trein voort te bewegen, worden teem heeft dat echt beter blijkt qua kos­ spoelen in de baan geïnstalleerd – van­ ten en performance, wie zijn wij dan om wege de lage luchtweerstand in de buis het tegen te houden?’, beaamt Houter. is er buiten de begin- en eindpunten re­ ‘Onze visie is gewoon het goedkoopste latief weinig nodig om de treintjes op en beste hyperloopsysteem, en als ande­ snelheid te houden. De stroom die het re partijen daar een veel beter idee voor voertuig krijgt, wordt vervolgens weer hebben dat wij niet hebben gezien, dan opgewekt door de beweging. gaan we daar heel graag mee in gesprek.

‘Dit hangsysteem is cruciaal voor het Wij zetten vooral in op het integreren en wisselen’, verklaart Lamme. ‘In bestaan­ interfacen van systemen, dus niet zozeer de magneetzweefsystemen zit je om het op een specifiek subsysteem.’ spoor heen geklemd, maar wij kunnen er ook gewoon een soort plaat van maken Gaat het ervan komen? waar je vrij onder beweegt. We hebben Ondertussen zijn er nog vragen genoeg nog een baan aan de zijkant, en daarmee rondom het concept van de hyperloop. kunnen we met hetzelfde concept het Is het vooral interessant als vervan­ voertuig naar links of naar rechts sturen. ging voor vliegreizen, of ook geschikt De baan is niets anders dan een staalla­ voor woon-werkverkeer? Wat gaat een minaat, er zitten geen magneten in of iets kaartje kosten? Zijn de beloofde ener­ dergelijks, en daarmee kunnen we de kos­ gievoordelen daadwerkelijk haalbaar? Is ten zo laag mogelijk houden.’ het mogelijk om zo’n groot volume bijna vacuüm te trekken? Hoe integreert het Welke technologie wordt de met andere transportvormen? Hoe zorg standaard? je ervoor dat de deur-tot-deur-tijd ook Staat de ontwikkeling van zo’n eigen laag wordt? Hoe kan Den Haag, Twente aandrijfsysteem niet haaks op de po­ of Duisburg profiteren van een verbin­ gingen om tot een standaard te komen? ding tussen Schiphol en Frankfurt?

KLM-topman Pieter Cornelisse liet zich tijdens een panelsessie ontvallen de hyperloop slechts als een van de moge­ lijkheden te zien. Hij wil alle opties open­ houden en ook kijken naar bijvoorbeeld maglev-systemen en hogesnelheidstreinen.

Ook niet onbelangrijk: hoe kan Frankrijk betrokken worden bij het project, vroeg Lucienne Krosse van Inno Energy zich af tijdens een paneldiscussie op de Hyper­ summit. Het land heeft een belangrijke stem in Europa en in de Europese ver­ voersnetwerken. Laat nu net Toulouse de thuisstad zijn van de testfaciliteit van Hy­ perloop Transport Technologies, een van de partijen die hun eigen plan trekken.

Over al die vraagstukken wordt al druk nagedacht. Hardt is net begonnen aan een softwaresysteem dat een volledig dy­ namische, vraaggestuurde dienstregeling mogelijk moet maken, geïntegreerd met andere transportmogelijkheden. Het buigt zich met partners ook over nieuwe ideeën om de bouw van de infrastructuur te ver­ gemakkelijken en te versnellen.

Het enthousiasme is dan ook groot.

En de druk om uitstoot terug te dringen, wordt steeds groter terwijl onze reislust van geen ophouden weet. Cornelisse zei daarom óók te geloven dat een eerste commerciële hyperloop er in vijftien tot twintig jaar kan liggen. Afvaardigingen van de NS en Deutsche Bahn durfden zelfs nog wat optimistischer schattingen af te geven. Met zulk enthousiasme kan het er zomaar van komen.

Dit artikel verscheen eerder in Bits&Chips 6, 2018

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

21

NIEUWS

We Move Your Innovation

ABB geeft B&R slagkracht in softwareen informatie-race Industrie 4.0 De overname door het financieel krachtige ABB zorgt bij B&R voor vaart achter de innovaties voor Industrie 4.0. De Oostenrijkse specialist in ­automatisering laat zien dat het op verschillende gebieden meters maakt.

Met name kleine en middelgrote machinebouwers profiteren.

René Raaijmakers

en roll

ers

lag

is

Kru

re

eai

Lin

gen

idin

e gel

els

ind

Sp

en

tor

a ctu

A

THK EUROPE B.V. • Eindhoven Office info.ein@thk.eu • Tel. +31 (0) 40 29 09 500 www.thk.com

D

at het zelfvertrouwen van B&R met de overname door ABB is gestegen, is waarschijnlijk een understatement. Veel medewerkers waren bang dat het Salzburgse familiebedrijf Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik volledig zou worden overvleugeld door de Zwitserse multinational. In getal staat B&R met een geschatte omzet van ruim 600 miljoen euro (cijfer 2016) immers in de schaduw van ABB, dat met producten van robots tot waterkrachtcentrales een omzet maakt van ruim 30 miljard euro (cijfer 2017).

Na de aanvankelijke schrik ervaren B&R-medewerkers nu dat ze vooral profijt hebben van ABB’s slagkracht. Dat valt te concluderen na een bezoek aan de persconferentie in Regensburg die B&R gaf in aanloop naar de automatiseringsbeurs SPS IPC Drives in Neurenberg. Dat de Oostenrijkers hun eigen persbijeenkomst organiseren is tekenend voor de verhouding met de nieuwe moeder.

Belangrijker is natuurlijk dat ze hun eigen r&d en productontwikkeling blijven doen. Ze hebben nu het bijkomende voordeel dat ze kunnen meeliften op de Zwitserse technologie.

B&R-topman Hans Wimmer liet in Regensburg trots zien hoe de bouw van de nieuwe B&R-vestiging in Eggelsberg vorderde. Daarvoor telt ABB maar liefst 100 miljoen euro neer. Deze injectie moet ruim duizend nieuwe hightech banen scheppen in vooral innovatie- en trainingsfaciliteiten. Volgens ABB is het de grootste uitgave in heel zijn 130 jaar lange bestaan om organische groei te stimuleren. Met de nodige bravoure kondigde Wimmer aan dat B&R in 2019 gemiddeld elke dag een nieuwe klant gaat binnenhalen (dit jaar zijn dat er naar verwachting in totaal driehonderd).

De investering maakt duidelijk dat het ABB ernst is om met zijn Oostenrijkse trofee de industriële automatisering verder binnen te dringen. Die markt wordt steeds meer gedomineerd door de gorilla’s Siemens en Rockwell. Ook al levert het een half miljoen aandrijfassen per jaar, B&R is toch vooral plaatselijk zichtbaar, in Europa. In zijn eentje zou het waarschijnlijk niet zijn opgewassen tegen de Siemensen en Schneiders van deze wereld. De huidige klantbehoeftes vereisen het om vol gas te investeren in machine learning, ai, modellering en simulatie, digital twin en big data. ABB benadrukte het afgelopen jaar keer op keer dat het met B&R de Industrie 4.0-kansen wil pakken.

Cloud

Het slagveld waarop al die spelers hun onderscheidende positie gaan innemen, heet softwareontwikkeling. ‘We moeten de softwarekwaliteit verhogen’, zei Wimmer. ‘We moeten zorgen dat klanten zich kunnen differentiëren.’ B&R ziet dit laatste als zijn grote missie. Het rekent vooral kleine machinebouwers tot zijn

22

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

ie wat wil betekenen in de industriële W automatisering kan niet om OPC UA TSN heen, vindt Stefan Schönegger, vicepresident voor productstrategie en innovatie bij B&R.

klantenkring, typisch bedrijven met hon- positieve feedback gekregen’, zegt René communicatie in slimme fabrieken op zich derd tot enkele honderden medewerkers. Blaschke, productmanager voor iiot bij gaan nemen, van individuele sensoren tot ‘Die kunnen niet in een eigen cloudop- B&R. Fabrikanten installeren het systeem, erp-systemen en de cloud. Zowel realtime lossing investeren’, zegt Stefan Schöneg- loggen met een wachtwoord in op onze motioncontrol-besturingsinformatie als ger, vicepresident voor productstrategie cloud en ze zijn klaar. Het komende half- gegevens over prestaties en management en innovatie bij B&R. ‘Daar zouden ze jaar ronden we de pilots af. Daarna kost moeten via OPC UA TSN gaan lopen. ruim tien mensen op moeten zetten, ter- het nog een halfjaar om verbeteringen De aansluiting van Rockwell Automa­ wijl ze vaak maar een handvol medewer- aan te brengen en volgt een wereldwijde tion, afgelopen april, werd door de Shakers in de r&d hebben.’ uitrol.’ Dat is een mooie planning met het pers gepresenteerd als een mijlpaal. Een In Regensburg liet B&R al een produc- oog op SPS Drives 2019. zelfverzekerde Schönegger liet er in Retielijn zien die naadloos samenwerkt met gensburg geen misverstand over bestaan: robots van ABB. De Oostenrijkse doch- OPC UA TSN wie niet met OPC UA TSN kan praten, ter is nu in een vergevorderd stadium B&R’s machinedashboard is aan de sensor- heeft straks geen business meer. ‘OPC UA om clouddiensten uit te rollen die zijn en communicatiekant gebaseerd op af- TSN wordt de enige iot-standaard in de gebaseerd op ABB Ability, een platform spraken binnen een groep die bekendstaat toekomstige industrie’, aldus Schönegger. waarbij de Zwitsers samenwerken met als de Shapers. De in dit verband actieve Met Rockwell en Siemens zijn de VS Microsoft en IBM. Op basis van Ability automatiseringsbedrijven willen met el- en Europa afgedekt. Ook in Azië heeft bouwen ze bij B&R aan de machinekant kaar een realtime communicatiestandaard oppermacht Huawei zich tot OPC UA TSN een plug-and-play omgeving die fabri- vastleggen voor sensor-naar-cloud-appli- bekeerd. Het Chinese bedrijf staat bij ons kanten in staat stelt om in één overzicht caties in industriële omgevingen. Hun op- vooral bekend om zijn mobieltjes, maar de prestaties en onderhoudsbehoeftes lossing is gebaseerd op het OPC UA-pro- het is net als Cisco groot in netwerkopaf te lezen. ABB gaf vorig jaar al hoog tocol en Time Sensitive Networking (TSN) lossingen. ‘Net als Cisco investeert Huawei op over Ability. Het claimde dat deze – vandaar de wat onhandige afkorting OPC hier heel veel in’, zegt Schönegger. Door dienst de productiviteit in industriële UA TSN. B&R behoort tot de oprichters het commitment van Huawei komen de toepassingen zou helpen verdubbelen, van de groep die vooraanstaande leden Chinezen niet met een eigen alternatief. het energieverbruik met bijna een derde telt als ABB, Bosch Rexroth, Cisco, Kuka, ‘Alleen Huawei zou in staat zijn om een zou reduceren en de productlevenscyclus Schneider Electric en Siemens. aparte Aziatische standaard te trekken.’ met 30 procent zou verlengen.

De standaard moet de taalgrenzen tusDat betekent dat een wereldwijde stanMomenteel draait B&R twee pilots in sen Industrie 4.0 en de iot-wereld slech- daard binnen bereik is – wat een opluchde Verenigde Staten. ‘We hebben veel ten. OPC UA TSN moet alle aspecten van ting na bijna drie decennia veldbusgeklet-

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

23

uw specialist in voedingen

CP5.241 120W

CP10.241 240W

CP20.241 480W

Best in class DIN-rail power supplies

32 mm

39 mm

48 mm

De CP-reeks, de referentie op gebied van DIN-Rail voedingen • • • • •

120W, 240W & 480W AC/DC voedingen in een uitzonderlijk kleine behuizing Efficiëntiewaarden hoger dan 95% zorgen voor minieme warmteverliezen Continu 20% extra vermogen beschikbaar tot +40°C Uiterst betrouwbaar, robuust en met lange levensduur Uitgerust met een DC-OK signaal en remote on/off functie

Elipse, uw specialist in elektronische voedingen Als engineeringbedrijf zijn we al 30 jaar gespecialiseerd in voedingen. De voeding, het hart van uw machine, verdient speciale aandacht zodat uw apparaat compacter, betrouwbaarder, robuuster en efficiënter wordt. Daarom kan u steeds rekenen op onze professionele, technische support om samen met u de ideale power oplossing te selecteren.

Solutions by Knowledge Elipse nv TEL +32 (0)3 354 51 80

www.elipse.eu info@elipse.eu

NIEUWS

‘ Semantische data maken het voor ons mogelijk om het gedrag van machines te visualiseren, de samenhang in de data te ontdekken en patronen te herkennen’, zegt René Blaschke, productmanager iiot bij B&R.

ter. B&R heeft een mooie positie. Het is aangesloten bij de drie belangrijke testbeds voor OPC UA TSN in de wereld: het Industrial Internet Consortium (IIC) in de VS, het Labs Network Industrie 4.0 in Europa en de testomgeving van Huawei.

Privacy

Schönegger zet OPC UA TSN neer als derde generatie industriële communicatie. ‘Op de eerste generatie met smaken als Devicenet en Profibus volgden rond 2000 digitale bussen als Ethercat en Powerlink, standaarden met technologie uit de consumenten­ elektronica. Met OPC UA TSN maken we de sprong naar de derde generatie.’

B&R begon er vijf jaar geleden mee en volgens Schönegger is het de grootste r&d-investering in B&R’s bestaan. ‘Het heeft echt impact op de manier waarop we informatie gaan uitwisselen. Dit is waarschijnlijk de grootste r&d-investering die we in onze geschiedenis hebben gedaan. We hebben hier tegen de tien miljoen euro in gestoken. Daar krijgen we voorlopig niets voor terug. Dit bedrag was alleen een investering in kennis, niet in productontwikkeling. Een groot deel zit in

standaardisatie, softwarestacks, prototype- ‘B&R heeft niet de beschikking over de ring, het evangelie verkondigen en samen- machine-informatie van zijn klanten. Zij werkingen opzetten met halfgeleiderpro- maken daarover afspraken met hun eindducenten die de OPC UA TSN-protocollen klanten: wie er wat mag inzien. Bijvoorop hun microcontrollers willen integreren. beeld wel gegevens over trillingen, druk, Een deel hebben we beschikbaar gesteld vochtigheid en temperatuur om onderals opensource, andere delen gebruiken houd te monitoren, maar niet de prestaties of de output van het machinepark.’ we straks in eigen producten.’

OPC UA TSN communiceert met gigaHet goede nieuws is dat OPC UA TSN bitsnelheiden, maar dat is niet het gro- zo veel vaart heeft dat chipfabrikanten te verhaal. ‘Het brengt zo veel meer dan het standaard gaan integreren op hun veldbussen. Het geeft een semantische microcontrollers. Schönegger vergelijkt beschrijving van de data. Daardoor weten het met de can-controllers die de autosystemen of ze te maken hebben met een motive-industrie in grote hoeveelheden stuursignaal, meetinformatie of de aard ging inbouwen. ‘Dat zorgde ook voor een van een alarmsignaal’, aldus Schönegger. daling van de kostprijs’, stelt hij. Indus­ Het is ook de onderliggende technologie trieel ethernet heeft nooit consumentendie een prestatiemonitor zoals die van markten bereikt en dat is een van de reB&R mogelijk maakt. ‘OPC UA TSN maakt denen dat deze technologie relatief duur het mogelijk om als eerste stap de data bleef. ‘Het chipoppervlak dat nodig is om op een gestandaardiseerde manier te ver- OPC UA TSN op een chip te integreren, is zamelen. Doordat er kenmerken aan de vrijwel verwaarloosbaar’, zegt hij. Alleen stuur- en meetgegevens hangen, is het mo- de eerste drempel is hoog, namelijk de gelijk alles te visualiseren in diagrammen, investering die nodig is om het protocol de samenhang in de data te ontdekken en in een chipontwerp op te nemen. ‘Maar als de automotive-industrie en andere patronen te herkennen’, zegt Blaschke.

Diezelfde eigenschappen maken het grote markten het eenmaal gaan gebruiook mogelijk om over privacy te waken. ken, dan gaat het vliegen.’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

25

Topliteratuur voor de hightech de 2 dru

uk

De architecten van ASML gaat over de turbulente ontstaansgeschiedenis van ASML, nu wereldleider in chipmachines. Met volop foto’s en uitgebreide uitleg over alle technologische ontwikkelingen. € 49,00

beschrijft de beginjaren van het meest bijzondere hightechbedrijf van Nederland. Korte versie voor (niet-technische) managers. € 34,50

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.

Agile in de echte wereld – Starten met Scrum Eindelijk een gemakkelijk lezend boek over Agile.

Praktisch, met volop herkenbare dilemma’s en toegankelijke tips. € 19,50

€ 39,50

ASML’s Architects is the first full history of ASML’s bumpy road, from the early lithography research at Philips Research in the 60s to ASML’s public offering in 1995. € 49,00

De geldmachine – De turbulente jeugd van ASML

Pre-order price

Available November 2018

Vacuum Science and Technology (2016) written by three Dutch vacuum specialists is a must-have for everyone working in vacuum-based research, instrumentation, development, production or business. € 139,50

Outsourcing Development and LifeCycle Management is a

practical guide for OEMs and suppliers. This book is an ideal general management tool for innovation managers who are considering outsourcing part of their development.

De siddermens Ons lichaam als energiebron

Leer hoe we op een slimme, comfortabele manier zelf elektriciteit kunnen opwekken voor onze draagbare apparaten. € 14,95

€ 29,95

Op techwatchbooks.nl vind je spannende leesbare tech-boeken

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE

Geen nauwkeurige machine zonder goede thermische huishouding Met een bladveer kun je een systeem niet alleen statisch bepaald ophangen, het is ook een prima thermische isolator. Voor lang niet alle ingenieurs is zo’n oplossing gesneden koek. Sowieso schort het bij veel ontwikkelaars aan hun kennis over thermische effecten in mechatronische systemen. Een groot manco omdat je geen precieze machine kunt bouwen als je die thermische aspecten verwaarloost.

Alexander Pil

D

e grootste storingen in een machine worden veroorzaakt door trillingen en temperatuurschommelingen. Als je die niet allebei onder controle hebt, kun je een nauwkeurig systeem gevoeglijk op je buik schrijven.

In de regio is er heel veel kennis over dynamica, over goed ontwerpen, over demping. Hele generaties werktuigbouwers zijn immers opgegroeid met de constructieprincipes en Des Duivels Prentenboek van de grote leermeesters Rien Koster en Wim van der Hoek. Maar bij de meeste bedrijven staat de thermische huishouding nog in de kinderschoenen.

‘Iedere constructeur die een hoge nauwkeurigheid wil halen, wordt vroeg of laat geconfronteerd met thermische effecten’, weet Theo Ruijl. De cto van MI-Partners houdt zich al twee decennia bezig met thermische effecten in mechatronische systemen (tems). ‘Temperatuurvariaties, drift, een opwarmende motor: het heeft allemaal zijn weerslag op de prestaties van een systeem. Natuurlijk kun je het best negeren, en het gaat misschien ook lang goed, maar dan duikt er ineens een concurrent op die de thermische aspecten wel op orde heeft en je aftroeft.’

In de hightechindustrie zijn er genoeg ontwikkelaars die worstelen met de thermische verstoringen. ‘Bij ASML zijn de thermische uitdagingen op dit moment groter dan de dynamische’, stelt Ruijl. ‘Er wordt een enorme hoeveelheid licht in die machines gepompt. Het is onvermijdelijk dat de wafer daardoor opwarmt en vervormt. Als dat nou mooi gelijkmatig zou gebeuren, zou je het nog wel kunnen simuleren en voorspellen. Helaas blijken er allerlei niet-lineaire effecten op te treden. Probeer het dan nog maar eens te modelleren en te corrigeren.’

een snelheid van honderdduizend tot een miljoen kelvin per seconde. Daarna moet het ingevroren sampletje onder de microscoop worden gelegd. De preparatie en positionering vormen een flinke thermische uitdaging. Hoe hou je het sample in de microscoop onder hoog vacuüm op de juiste temperatuur? En wat heeft dat alles voor effect op de gevoelige optische en mechatronische systemen eromheen?’

Gemis

‘ De tu’s leveren prima mensen af in de dynamica en de regeltechniek, maar ze hebben geen kaas gegeten van thermische effecten in mechatronische systemen’, vindt Theo Ruijl, cto bij MI-Partners.

Ook Thermo Fisher heeft het onderwerp nadrukkelijk in het vizier. Ruijl: ‘Veel gebruikers van elektronenmicroscopen zitten in de levenswetenschappen. Ze onderzoeken biologische processen die ze letterlijk willen bevriezen om ze goed te kunnen bestuderen. Daarom lossen ze het op in water en koelen ze dat af. Het ijs moet amorf zijn, niet kristallijn omdat je anders niets meer ziet onder de microscoop. Die structuur krijg je alleen als je het sample razendsnel afkoelt. Denk aan

Dat het bij veel bedrijven nog ontbreekt aan diepgaande thermische kennis komt voor een belangrijk deel door een hiaat in de opleiding van hun engineers.

‘De technische universiteiten leveren prima mensen af in de dynamica en de regeltechniek, maar ze hebben geen kaas gegeten van thermische effecten in mechatronische systemen’, vindt Ruijl, ‘Sinds TUE-professor Piet Schellekens een jaar of vijftien geleden met pensioen is gegaan, zijn thermisch design en metrologie ondergeschoven kindjes.

Niemand heeft die onderwerpen serieus opgepakt, ook niet in Delft of Twente.

Dat is een groot gemis. Er zitten zo veel fundamentele uitdagingen aan die thermische aspecten. Daarvoor zou echt een hoogleraar moeten komen.’

Met Hans Vermeulen is er op de TU Eindhoven sinds een paar jaar een deeltijdhoogleraar die het onderwerp op de agenda heeft staan. Voor zijn Mechatronic Systems Design-groep is geavanceerde thermische controle echter een van de vele onderwerpen. Bovendien is een groot deel van de vaste staf van Schellekens inmiddels vertrokken. ‘In Duitsland staat het beter op de kaart’, weet Ruijl.

‘Daar is een grote markt voor machinetooling waar thermische effecten een

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

27

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE

hoofdrol spelen. Duitse toolingbouwers en kennisinstellingen weten elkaar beter te vinden rond tems. Onder meer op de Fraunhofer-instituten draaien ze verschillende goede onderzoeksprojecten. Ook in Zwitserland en Spanje lopen tems-onderzoeksprogramma’s.’

Recyclen

Ondanks de leemte in de universitaire scholing lopen er in de industrie redelijk wat thermische specialisten rond.

Allemaal selfmade men die het vak in de praktijk hebben geleerd, zoals Ruijl zelf. Voor hem begon dat een kleine twintig jaar geleden bij Philips. ‘Al heel lang weten we exact hoe we dynamica en regeltechniek kunnen modelleren en hoe we het in machines moeten integreren. In een typisch ontwerptraject zitten

Mode shape 1

Mode shape 2

Mode shape 3

Mode shape 4

Mode shape n

O m te rekenen aan thermische effecten recyclen engineers wiskundige technieken uit de dynamica. Het resultaat zijn thermische mode shapes.

verschillende specialisten aan tafel zodat je met input uit alle disciplines een machine ontwikkelt. Vroeger bij Philips gebeurde het weleens dat iemand er aan het eind van zo’n proces met een ingewikkelde fem-som achter kwam dat het thermisch niet ging werken. Daarom zijn we het vakgebied gaan ontwikkelen.’

De specialisten van het eerste uur ontdekten dat de technieken die ze al-

lang toepasten in de dynamica ook in het thermische domein bruikbaar zijn.

‘In de dynamica en de regeltechniek gebruiken we state space-modellen en zijn eigenfrequenties en mode shapes belangrijke grootheden’, legt Ruijl uit.

‘Zo’n model is niets anders dan een set differentiaalvergelijkingen. Thermische effecten worden ook met differentiaalvergelijkingen beschreven. En voor de

De specialist in temperatuur meet- en regeltechniek Tempcontrol produceert standaard temperatuursensoren en ontwikkelt sensoren op klantspecificatie voor processen waar nauwkeurigheid, temperatuurbereik, lange termijn stabiliteit, robuustheid en responsietijd van belang zijn.

We beschikken hiervoor over een eigen productieafdeling, cleanroom en kalibratie- en researchlab waar we meten, optimaliseren, kalibreren en stabiliseren. Daarnaast leveren wij kwalitatief hoogwaardige instrumentatie en precisie-meetapparatuur van kwaliteitsmerken zoals Ascon Tecnologic, ASL/Wika, Dostmann, Inor, MBW, Giussani, Kambic en Optocon.

Vraag ons naar de mogelijkheden en een advies op maat of kijk op tempcontrol.nl/oplossingen

015 - 251 18 31 | info@tempcontrol.nl | tempcontrol.nl/oplossingen

28

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

wiskunde maakt het niet uit of je een mechanisch-dynamisch of een thermisch-dynamisch systeem doorrekent.’

Helemaal hetzelfde is het niet. In het thermische domein zijn er geen objecten die zich als een massa-veersysteem gedragen; de temperatuur schiet niet door, maar loopt geleidelijk terug, als een eerste orde systeem. Stel je een metalen plaat voor die je in het midden verhit met een verwarmingselementje. Zodra je dat weghaalt, zal de plaat afkoelen, maar hij wordt nooit ergens kouder dan de omgeving. De temperatuurverdeling als functie van de tijd kun je prima modelleren.

Ruijl en zijn collega’s recycleden de wiskundige technieken uit de dynamica.

‘Nog steeds gebruiken we tools van bijvoorbeeld Ansys of Mathworks om de berekeningen uit te voeren. Mechanische trillingsvormen zijn allang in die pakketten opgenomen. Die thermische shapes niet, ook al zat de technologie er al wel in. Toen we er een jaar of twintig geleden mee begonnen, hebben we Ansys gevraagd of ze ons toegang konden geven tot die feature. Het heeft heel lang geduurd, maar nu hebben ze er een knopje voor ingebouwd. Dat laat wel zien dat het vrij uniek is hoe we hier in Nederland met een mechatronicabril naar thermische effecten kijken. Het is echt anders dan een zuivere natuurkundige benadering waarbij het vaak om de thermodynamica in processen gaat. Wij linken het aan mechatronische systemen.’

Bewust onbekwaam

Om het thema goed op het netvlies van zijn medewerkers te krijgen, ontwikkelde Philips een speciale training: ‘Thermal effects in mechatronic systems’. De driedaagse cursus heeft inmiddels onderdak gevonden bij High Tech Institute. Naast Rob van Gils (Philips), Marco Koevoets (ASML) en Jack van der Sanden (ASML) is Theo Ruijl zelf een van de docenten.

‘Je kunt in drie dagen natuurlijk geen volledige opleiding geven’, geeft Ruijl toe.

‘Daarvoor is het publiek te breed; er komen mensen van allerlei pluimage op de training af. Sommigen hebben nooit wat met tems gedaan, sommigen zijn al behoorlijk ervaren. Sommigen zijn constructeurs, anderen regeltechnici.’

N ederlandse specialisten kijken door een mechatronicabril naar thermische effecten. Dat is uniek in de wereld. Voor Ruijl begon dat jaren geleden met zijn promotieonderzoek bij Jan van Eijk en Piet Schellekens.

Op de eerste dag krijgen de cursisten een inleiding in de fysische achtergronden. ‘Warmteoverdracht als straling, geleiding, convectie’, somt Ruijl op. ‘Hoe reken je eraan? Veel weetjes, tips en tricks.

Daarna gaan we wat dieper en doen we simulaties met Matlab/Simulink.’ Dan is de basis gelegd. ‘Het doel is dat iedereen daarna dezelfde taal spreekt.’

De tweede dag gaat over meettechnieken. ‘Het meten van de temperatuur is namelijk een kunde op zich’, benadrukt Ruijl. ‘Sowieso zijn er heel veel verschillende sensortypes. Maar hoe meet je nauwkeurig? En op welke plek?

En meet ik de temperatuur van het object of van de lamp die erop staat te stralen? Samen met Jack heb ik ooit een systeem ontwikkeld om heel precies de watertemperatuur te regelen. Met een klein spiraaltje in de stroom konden we heel snel en heel nauwkeurig opwarmen. Toen hebben we er een mooie beursopstelling van gemaakt, met mooie perspexbuizen zodat je alles goed kunt

Thermal effects in mechatronic systems 19 – 21 maart 2019, Eindhoven hightechinstitute.nl/tems

zien. Helaas kregen we de temperatuur niet meer stabiel. Hè?! Het was zelfs zo erg dat als je langs de demo liep, de temperatuur op en neer ging. Het bleek dat de tl-verlichting in de hal de sensor beïnvloedde. Zoiets doe je maar één keer fout’, lacht Ruijl.

Daarna mogen de cursisten zelf modelleren. Matlab is de gebruikte tool, hoewel het geen speciale toolbox voor thermische effecten heeft. ‘En we behandelen een cryogene case uit de praktijk’, vertelt Ruijl. ‘Hoe meet je bij bijvoorbeeld 77 kelvin? Welke materialen kun je dan het best gebruiken? Cryogeen is heel belangrijk voor veel wetenschappelijke experimenten, maar ook voor bedrijven zoals Thermo ­Fisher speelt het een rol.’

Wat is de les die de tems-cursisten meekrijgen? ‘Het belangrijkste is dat ze de taal verstaan’, antwoordt Ruijl. ‘Verder maken we ze bewust van de zaken waarop ze moeten letten en waarmee ze rekening moeten houden. Bewust onbekwaam. Dat is heel waardevol, omdat constructeurs met die kennis fouten vroegtijdig kunnen ondervangen door er nog een keer extra naar te kijken of er een specialist bij te halen. In een design­ groep zou eigenlijk ook altijd een thermisch specialist moeten zitten.’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

29

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE

Optische precisie op de nanometer In zijn zoektocht naar extreem nauwkeurige meetmethodes stuitte Sentech op chromatische confocale sensoren. De Brabantse sensorintegrator werkt nu samen met de Franse bedenkers die midden in de volgende groeifase zitten. Een handvol Nederlandse bedrijven past de contactloze technologie al toe.

Alexander Pil

A

ls engineers nauwkeurige, contactloze afstandsmetingen willen doen, hebben ze een gereedschapskist vol met tools ter beschikking.

Zelfs in het micrometerbereik kunnen ze uit behoorlijk wat mogelijkheden kiezen.

Maar als het nog preciezer en nauwkeuriger moet en details van submicron tot een paar nanometer in kaart moeten worden gebracht, dunt het meetarsenaal snel uit. In het verleden viel de keuze dan meestal op lasertriangulatie, maar zoals alle methodes heeft die techniek haar beperkingen. Zo kom je qua resolutie pas echt in het submicrondomein als je duizenden datapunten combineert, zijn sommige samplepunten onbereikbaar vanwege schaduweffecten en heb je regelmatig last van het speckle-patroon in de laserbundel.

Ook Sentech liep tegen de tekortkomingen van lasertriangulatie aan. Voor een klant in de halfgeleiderindustrie – het mag de naam niet noemen – haalde de meettechniek bovendien niet de gewenste nauwkeurigheid. Peter Verstappen, accountmanager bij de sensorspecialist, ging op zoek naar een alternatief en stuitte op chromatische confocale imaging. ‘Om de beste fit voor onze klanten te kunnen leveren, doet Sentech graag zaken met de bron van de technologie’, vertelt Verstappen. In dit geval is dat het Franse Stil. Dat bedrijf uit Aix-en-Provence is opgericht door drie PhD’s die de technologie midden jaren negentig op het Parijse Institut d’Optique ontwikkelden.

Verstappen benaderde Stil vlak nadat de Fransen hun technologie van de traditionele labomgeving naar de industrie hadden gebracht en waren begonnen om het netwerk van partners wereldwijd uit te breiden. Omdat het patent inmiddels is verlopen, zijn ook grotere spelers

30

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

op de trein gesprongen. Bedrijven zoals Micro-Epsilon en Omron hebben eveneens chromatische confocale sensoren in hun assortiment. Stil heeft niet de marketingcapaciteit om daar rechtstreeks mee te concurreren. Verstappen: ‘Grote internationale leveranciers focussen zich op een selectie van de mogelijkheden om dit aan te bieden in standaard producten.

Stil kent de technologie als geen ander en weet heel goed wat de applicaties zijn. Naast een standaard portfolio voor hoge volumes in bijvoorbeeld de glas- en smartphone-industrie kan het bedrijf ook

klantspecifieke aanpassingen doen omdat het is ingericht op high mix, low volume.’

Een partner zoals Sentech kwam als geroepen voor Stil.

Regenboog

De technologie van Stil bestaat uit twee delen: confocaal en chromatisme.

Confocale microscopie is een methode die de Amerikaan Marvin Minsky al in de jaren vijftig van de vorige eeuw bedacht. Daarmee kun je één punt van je sample zeer nauwkeurig afbeelden. Dat doe je door een lichtbron via een pin-

O mdat elke golflengte zijn eigen focuspunt heeft, is de kleur die de sensor opvangt een zeer precieze maat voor de afstand tot het reflectieoppervlak.

I n een optimale setting haalt de Stil-sensor met een enkele meting een resolutie van 7 nanometer.

hole – bijvoorbeeld een masker met een miniem gaatje – en een serie lenzen op je s­ ample te focussen. Op een grensvlak tussen twee lagen met een verschillende brekingsindex wordt de bundel gereflecteerd. Het teruggekaatste licht gaat via de lenzen en een beam splitter naar een detector waar ook weer een pinhole voor staat. De truc is nu dat alles van het sample dat niet in focus is, ook niet wordt afgebeeld op de detector. Die gereflecteerde stralen vallen namelijk in een andere hoek op de beam splitter en gaan niet door het kleine gaatje (zie schema op pagina 30). ‘Alleen als iets perfect in focus is, kan de detector het zien’, verduidelijkt Matthieu Desjacques, senior salesengineer bij Stil. ‘De pinhole blokkeert alle andere reflecties – links, rechts, hoger, lager. De techniek geeft je dus een scherp focusvlak voor een enkel punt, in elk denkbare omgeving.’

Dan de chromatische kant. Hoe een lens licht focusseert, is afhankelijk van de golflengte. Bij een positieve lens wordt rood licht het minst gebroken. Daarvoor ligt het focuspunt dus ver van de lens. Violet licht wordt juist sterk afgebogen en heeft zijn focuspunt dichter bij de lens. Beschijn je zo’n lens met een lichtbron die een breed spectrum aan golflengtes bevat, ontstaat er een regenboog aan focuspunten.

Stil combineert die lichteigenschap met de bestaande confocale microscopie. Omdat elke golflengte dus zijn eigen focuspunt heeft, is de kleur die de sensor opvangt een zeer precieze maat voor de afstand tot het reflectieoppervlak. Er is immers maar één golflengte waarvan het focuspunt exact samenvalt met dat punt.

Het resultaat van een scan over een oppervlak is een kleurgecodeerde microtopografie. Hoe roder, hoe groter de afstand. ‘De spectrometer achter de pinhole moet die informatie decoderen’, legt Desjacques uit.

‘Bij een perfect punt zou je een Dirac-functie zien. In de praktijk is dat niet haalbaar.

De pinhole voor de bron heeft nu eenmaal een kleine diameter waardoor de minimale spotgrootte standaard zo’n 1,8 micron be-

draagt. Dat zorgt dus voor een Gaussische kromme. Uit de piekgolflengte kunnen we de benodigde informatie halen.’

In een optimale setting haalt de Stilsensor met een enkele meting een resolutie van 7 nanometer. Die details kun je alleen zien als de optische pen met de sensor is gefixeerd ten opzichte van het sample. Desjacques: ‘Je kunt een mechanische constructie bouwen om de sensor te laten bewegen, zodat je op meerdere punten kunt meten. Met optische encoders kun je daarmee ook een zeer hoge nauwkeurigheid halen, maar je komt niet meer aan die maximale resolutie. Dat is overigens ook lang niet altijd nodig. Bij metingen in bijvoorbeeld de glasindustrie is een nauwkeurigheid van 0,05 millimeter al voldoende. Het is maar net waarnaar de klant op zoek is. We leveren ook multipointoplossingen met meerdere pinholes zodat je een lijn of een veld kunt meten.’

Edge-schermen

Stil gebruikt vaak een witlichtbron met golflengtes van 350 tot 660 nm, grofweg het zichtbare deel van het spectrum. Afhankelijk van de gekozen optica loopt het meetbereik – het verschil tussen de minimale en maximale afbuiging van het licht – van honderd micrometer tot honderd millimeter. Ruim voldoende dus voor de submicrondetails die je wilt meten. ‘Het is ook mogelijk om een andere bron te kiezen’, benadrukt Desjacques. ‘In de halfgeleiderindustrie is het soms nuttig om met infrarood te werken.’

Een voordeel van chromatische confocale imaging ten opzichte van lasertriangulatie is dat er geen schaduweffecten optreden. Het systeem is immers coaxiaal, dus er is altijd wel een hoek te vinden waar er niets in de weg zit.

‘Als de bundel op een schuin vlak komt, ontstaat er een reflectiekegel die niet geheel terugvalt in het lenzenblok. De acceptance angle van de optische pen is echter dusdanig groot dat er altijd wel een deel wordt opgevangen’, legt Desjacques uit.

‘Bij een acceptance angle van 0,7 numeri-

cal aperture kun je schuine vlakken tot 45 graden meten. Tenminste, als het materiaal perfect reflecteert. Zo niet, dan is er meer kans dat je fotonen opvangt en kan de hellingshoek zelfs nog groter worden.’

Maar er zijn genoeg situaties te bedenken waar de reflectiekegel te ver uit het lood staat. Denk maar eens aan de afgeronde edge-schermen van sommige smartphones. Als je daarvan de ruwheid wilt meten, lukt dat niet meer met één sensor. Stil lost dit op door meerdere optische pennen te gebruiken die in een hoek ten opzichte van elkaar zijn gepositioneerd.

Als je transparante objecten onder de Stil-sensor legt zoals een glazen plaatje, registreert de spectrometer twee pieken.

Voor elke overgang één. ‘Je kunt dan niet alleen heel nauwkeurig de dikte meten’, weet Desjacques, ‘maar je krijgt zelfs de microtopografie van beide oppervlaktes.

Je kunt dus zien of een mogelijk probleem van het ene of het andere grensvlak komt.

Dat is zeer nuttige informatie, ook voor coatings in de semicon. Ons systeem geeft ze die data voor maximaal tien lagen.’

Vacuüm

Chromatische confocale sensoren zijn geschikt om bijvoorbeeld dimensies te bepalen, afstanden en diktes te meten, ruwheid in kaart te brengen of de microscopische golven op een waferoppervlak te analyseren. ‘Vier op de vijf gebruikers past onze contactloze technologie toe omdat ze zeer nauwkeurig laagdiktes willen doormeten’, zegt Desjacques.

‘Daarnaast zijn ze vaak erg gecharmeerd van het feit dat de techniek met alle materialen overweg kan. Metaal, glas, silicium: het kan allemaal.’

Toepassingsgebieden zijn onder meer medische systemen, de halfgeleidersector, luchtvaart, de glasindustrie en elektronica. Verstappen: ‘De technologie leent zich uitstekend voor vacuümomgevingen.

De optische pen heeft namelijk geen last van uitgassing. En omdat je geen elektronica toevoegt, heb je ook geen opwarming zoals bij alternatieve oplossingen.

De optische pen is immers een passieve component.’

Als je metingen wilt uitvoeren op micrometerschaal, dan moet je chromatische confocale sensoren niet overwegen, vindt Verstappen. ‘Daar zijn andere opties voor.

Maar kom je in het submicrongebied dan is de technologie van Stil perfect.’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

31

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE

Mars in 3d

Naast de aarde is Mars de best onderzochte planeet in ons universum. In 1965 maakte een ruimtesonde de eerste beelden van het ruige woestijnlandschap. Het onderzoek van onze rode buurplaneet heeft wetenschappers sindsdien naar veel spectaculaire nieuwe ontdekkingen geleid. In 2020 start er een Rover-expeditie op Mars. Na de landing helpen aandrijfsystemen van Faulhaber om een beter beeld te krijgen van de geologische structuren van het oppervlak.

Marco Antoni

2

020 is het jaar van de volgende Rover-missie naar Mars. De belangrijkste lading van de Russische Proton-raket is de Exomars Rover, ontwikkeld door de Europese en Russische ruimte­ agentschappen Esa en Roskosmos. Als de missie volgens plan verloopt, zal het wagentje zodra het is geland het oppervlak van Mars gaan onderzoeken op sporen van biologische activiteit. Hiervoor neemt het niet alleen grondmonsters met een kernboor, maar maakt het ook analyses met behulp van een uitgebreid wetenschappelijk pakket. Intussen blijft de Exomars Trace Gas Orbiter in een baan om de planeet cirkelen, zodat de Rover zijn verzamelde gegevens en meetresultaten naar de aarde kan sturen.

Het voertuig zal worden uitgerust met negen meetinstrumenten. Een daarvan komt op een twee meter hoge mast op de Rover. Mullard Space Science Labora-

tory (MSSL) ontwikkelde deze Panoramic Camera in samenwerking met partners in Duitsland en Zwitserland. Het apparaat zal stereobeelden maken van de rode planeet.

De Pancam beschikt over twee roterende filterwielen die zijn gemonteerd op de voorkant van de groothoekcamera’s (wide angle camera’s, wac’s). Ze zijn vervaardigd door Thales Alenia (Zürich) en kunnen driedimensionale beelden van panoramische landschappen maken. Een camera met hoge resolutie van OHB (München) en DLR (Berlijn) levert gedetailleerde afbeeldingen van landschappen, geologische structuren en grondmonsters. Drie stappenmotoren van Faulhaber zorgen voor de aandrijving van de roterende as voor het filterwisselsysteem en het focussen van de hogeresolutiecamera.

Bij de omstandigheden op Mars moet elk apparaat ongeëvenaarde prestaties kunnen leveren. Om te beginnen, werkt de

Rover onder een atmosferische druk van 0,00636 bar, wat overeenkomt met een druk op aarde op een hoogte van 35 kilometer. Verder wordt deze planeet gekenmerkt door extreme temperatuurschommelingen van -120 tot +20 graden Celsius.

Daarbij verwachten wetenschappers dat het stof dat de Rover opwerpt een negatieve invloed heeft op de operationele betrouwbaarheid van de uiterst nauwkeurige meet- en analyseapparatuur. Dit is een van de redenen waarom de Panoramic Camera twee meter boven de grond op een mast wordt opgesteld. ‘Hiermee worden natuurlijk de lenzen beschermd, maar een ander voordeel is dat bij een dergelijke verhoogde positie ook nog aanzienlijk betere panoramische opnames kunnen worden gemaakt’, verklaart Jonathan Jones, mechanisch en thermisch ingenieur aan het Mullard Space Science Laboratory ten zuiden van Londen.

D e panoramacamera bestaat uit twee groothoekcamera’s waarlangs een wiel met verschillende filters draait.

Hiermee kunnen 3d beelden van 300 graden worden geschoten. Een extra hogeresolutiecamera levert aanvullende detailopnames.

Foto: Esa/ATG Medialab

32

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

D e Exomars Rover gaat op Mars op zoek naar biologische activiteit. Het camerasysteem is gemonteerd op een mast van twee meter hoog.

Foto: Esa/ATG Medialab

Met de filters voor de groothoekcamera’s heeft MSSL een systeem gecreëerd dat voor de geplande missie van 2020 op verschillende golflengtes opnames zal kunnen maken, voor afbeeldingen met variërende inhoud. ‘Het plan is om elke dag tien afbeeldingen naar de aarde te sturen’, vertelt Jones. Op het eerste gezicht klinkt dit misschien heel weinig, maar bij nadere beschouwing is die doelstelling behoorlijk ambitieus. Ten eerste moet de camera voor een enkele afbeelding drie foto’s maken. Vervolgens worden deze naar de aarde gestuurd en op elkaar gepositioneerd om het feitelijke beeld te creëren. En dat bij de beperkingen van de lage databandbreedte voor radiocommunicatie tussen de twee planeten. Het is simpelweg onmogelijk om meer dan tien beelden per dag te verzenden.

Stappenmotoren

Met elf filters per wiel kunnen de Pancam-wac’s bij verschillende lichtomstandigheden een brede variëteit aan foto’s maken. De filterwielen roteren voor de beide wac’s langs en dienen precies op de juiste plaats te worden gebracht voor het maken van scherpe afbeeldingen.

Voor het aandrijven van het roterende filtersysteem maakt MSSL gebruik van twee stappenmotoren uit het Faulhaber Precistep-programma. Deze twee units hebben een reeks duurzaamheidstests met vlag en wimpel doorstaan.

Tijdens het ontwikkelproces van de Panoramic Camera zijn de ingenieurs van MSSL op zoek geweest naar motoren die betrouwbaar zijn en bovendien nauwkeurig kunnen positioneren en extreem compact zijn. Voor deze hoge eisen waren stappenmotoren de natuurlijke keuze, omdat ze objecten met een resolutie van 1280 stappen per omwenteling kunnen positioneren zonder dat er een apart feedbacksysteem nodig is. Verder zijn ze veel robuuster en eenvoudiger in gebruik dan conventionele servomotoren. Ook het focusmechanisme van de hogeresolutiecamera wordt aangedreven door een Faulhaber Precistepstappenmotor. Deze aandrijving kan nauwkeurig een extern aangegeven veld volgen zonder dat tijdrovende en complexe aanpassingen nodig zijn.

‘Het is de perfecte oplossing voor optische toepassingen’, stelt Sébastien Vaneberg, salesmanager bij Faulhaber Preci­

step. Dit Zwitserse bedrijf maakt deel uit van de Faulhaber-groep en is gespecialiseerd in miniatuur-stappenmotoren. ‘Door gebruik te maken van hun restkoppel zijn de motoren namelijk in staat de lenspositie te handhaven zonder stroomverbruik.

Bovendien zorgt de openlusregeling ervoor dat trileffecten worden voorkomen zodat scherpe en heldere beelden mogelijk zijn. Kortom: het is een eenvoudige en robuuste aandrijving met uitstekende capaciteiten, ideaal voor de zware omstandigheden die in de ruimte heersen.’

Goedkeuring voor Mars

De aandrijvingen in beide camera’s van de Pancam hebben een diameter van slechts tien millimeter. De stappenmotor telt twintig stappen per omwenteling en wordt gecombineerd met een precisietandwielkast van dezelfde diameter met

S tappenmotoren van Faulhaber die zijn aangepast op het veeleisende Mars-oppervlak, laten de filterwielen en het focussysteem van de hogeresolutiecamera’s draaien.

H et filterwiel draait voor twee groothoekcamera’s. Voor scherpe beelden moeten de filters zeer precies worden gepositioneerd.

Foto: Esa/ATG Medialab

een overbrenging van 64:1. Bovendien heeft Faulhaber nauw samengewerkt met MSSL om de techniek van de beide aandrijvingen verder aan te passen, zodat ze kunnen voldoen aan de vereiste specificaties voor gebruik op de oppervlakte van Mars. De veranderingen omvatten bijvoorbeeld een droog smeermiddel en aangepaste gesinterde lagers.

‘Eenvoudig gezegd, moeten de motoren op Mars kunnen overleven’, geeft J­ones een korte samenvatting van de ­ eisen waaraan de Faulhaber-aandrijvingen moeten voldoen. Om niets aan het toeval over te laten na de landing test MSSL op dit moment de onderdelen van de Panoramic Camera in een speciale testomgeving. De omstandigheden hiervan zijn nog zwaarder dan die op Mars zelf. De aandrijvingen voor positionering moeten vijfduizend positioneringscycli afmaken – natuurlijk bij temperaturen die wisselen tussen -130 en +50 graden Celsius. ‘De test is nog steeds aan de gang, maar de motoren laten goed zien wat ze in huis hebben’, verklaart Jones opgetogen.

Waarom koos de Esa voor Faulhaber?

Tijdens de ontwikkeling van de aandrijvingen was er niets op de markt dat ook maar enigszins in de buurt kwam van de kwaliteit van de Faulhaber-units. Bovendien is het bedrijf sowieso al een go-topartner voor de Europese ruimtevaartorganisatie, die samen met het Russische Roskosmos verantwoordelijk is voor het realiseren van het lanceringsplatform van het Exomars-project.

Marco Antoni werkt bij Redaktionsbüro Stutensee, het pr-kantoor van Faulhaber.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

33

Precision Fair 2018

THE meeting point for precision technology!

• • • • •

Discover novel technologies, clever solutions and new products Exhibition of 300 specialised companies and knowledge institutions Over 50 inspiring lectures on precision engineering Including international Meet & Match Event Big Business with Big Science: precision technology in the world’s largest research projects

Trade fair & Conference Wednesday 14 and Thursday 15 November 2018 NH Conference Centre Koningshof Veldhoven, The Netherlands

18th edition Free entrance

www.precisionfair.com

With the support of:

THEMA PRECISIETECHNOLOGIE

Risicovolle operaties gerobotiseerd met encoders Heidenhain Encoders van Heidenhain worden regelmatig ingebouwd in zeer speciale toepassingen. Een actueel voorbeeld daarvan is een operatierobot, ontwikkeld voor het promotieonderzoek van Jordan Bos. Aan de TU Eindhoven werkt hij aan de beeldgestuurde Robosculpt-robot.

Nico Schuitemaker

E

en specifieke tak van sport binnen de chirurgie zijn operaties achter het oor waar bot moet worden verwijderd, bijvoorbeeld om tumoren weg te halen of om gehoorproblemen te behandelen. ‘Om daarbij te kunnen, freest de chirurg achter het oor schedelbot weg.

Dit doet hij met handgereedschap, laagje voor laagje’, vertelt Jordan Bos, promovendus binnen de TUE-vakgroep Control Systems Technology. Dat moet uiterst voorzichtig en met enorme concentratie gebeuren, want uitgerekend op deze plek in het bot lopen allerlei cruciale structuren, zoals de aangezichts- en smaakzenuw. Ook belangrijke bloedvaten, het gehoor en het evenwichtsorgaan kunnen in de weg zitten. ‘Extra belastend is dat de chirurg op die plek slecht zicht heeft.

Deze operaties kunnen daardoor uren duren en brengen relatief grote risico’s met zich mee’, schetst Bos de uitdaging.

De problemen kunnen worden ondervangen met de beeldgestuurde operatierobot, de Robosculpt, die Bos momenteel ontwikkelt. Deze robot gaat bot wegfrezen en boren met submillimeternauwkeurigheid,

De zeven assen in

de Eindhovense operatierobot Robosculpt zijn allemaal voorzien van een Heidenhain-encoder.

preciezer dan huidige operatierobots aankunnen. Als navigatie voor de robot worden de röntgenopnames gebruikt die al van de patiënt in kwestie zijn gemaakt. De chirurg ziet dan direct waar in het schedelbot alle belangrijke structuren zitten. Bos: ‘De chirurg kan vervolgens een planning maken waarbij hij directer en sneller bij de plek komt waar hij een tumor wil weghalen of een implantaat wil plaatsen. De robot kan dit plan vervolgens zelf uitvoeren, natuurlijk met de chirurg aan de leiding.’

Als Bos’ innovatie is ontwikkeld, kan de robot in de toekomst de chirurg assisteren om operaties aan de schedel en het oor veiliger, sneller en minder ingrijpend uit te voeren. Bos denkt dat het twee tot drie jaar duurt voordat de eerste patiënt in Nederland op deze innovatieve wijze kan worden geopereerd. ‘De wereldwijde verspreiding van deze medische innovatie zal meer tijd in beslag nemen’, aldus de werktuigbouwkundige.

Vormfactor en precisie

De robot bestaat uit verschillende bewegende assen. Waar het allemaal om

draait, is dat de tip van de frees – het snijgedeelte – nauwkeurig kan worden bewogen met de robot. ‘Om die nauwkeurige bewegingen te kunnen meten en sturen, hebben we encoders nodig’, legt Bos uit. ‘We werken met zeven assen en elke as heeft encoders nodig waarmee je de bewegingen meet en stuurt. Op de tip van de frees hebben we het hier over een typische nauwkeurigheid van een tiende millimeter.’

De schedel van de patiënt wordt verbonden aan de basis van de robot. Bos: ‘We gebruiken de encoders eerst om een kalibratie uit te voeren, zodat de röntgenbeelden kunnen worden gekoppeld aan de patiënt die op tafel ligt. Aan de hand van de door de chirurg opgestelde navigatiestappen gaan we vervolgens het bot weghalen. Kortom: het controlesignaal wordt gevoed door de beelddata. De chirurg kijkt ondertussen mee en kan altijd ingrijpen, wanneer nodig.’

Bos selecteerde Heidenhain als encoderleverancier. ‘Vanuit het design hebben we bewust gekozen voor een zo compact mogelijk ontwerp, dus met korte assen. Dit levert een relatief hoge stijfheid, lage massa en lage traagheid op, precies wat we willen. Die aspecten moeten we ook nog eens zien te combineren met een hoge nauwkeurigheid.

De vormfactor die Heidenhain aanbiedt in combinatie met de nauwkeurigheid gaf voor ons de doorslag om voor deze encoders te kiezen.’ Zoals gezegd, telt de robot zeven assen. Voor de veiligheid zet Bos voor elke as twee absolute encoders in, een van Heidenhain en een van een ander merk.

Inmiddels zijn deelsystemen van de Robosculpt getest en die leveren de beoogde resultaten op. Bos: ‘De verwachting is dat we de vereiste nauwkeurigheid gaan realiseren. We rekenen erop dat de tests daarvoor straks ook gunstig zullen verlopen.’

Nico Schuitemaker is manager van de salesoffice bij Heidenhain.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

35

ACHTERGROND OVER CLEANLINESS

Festo-vinding scherpt normmeting cleanroomproducten aan De komende generatie chipproductiemachines heeft te maken met producten waarbij de details extreem klein zijn.

Zo klein dat vuildeeltjes van 0,02 µm al problemen kunnen opleveren. Festo ontdekte dat de huidige normering om vast te stellen hoeveel stofdeeltjes vrijkomen tijdens bijvoorbeeld het schakelen van ventielen niet meer voldoet.

Het bedrijf ontwikkelde een nieuwe testmethode die rekening houdt met de dynamische praktijkomstandigheden en naar verwachting eind dit jaar is opgenomen in de aangepaste norm.

Marjolein de Wit–Blok

C

omponenten die in een cleanroomomgeving worden toegepast, moeten aan strenge eisen voldoen.

Een daarvan is de maximale hoeveelheid deeltjes die ze mogen afgeven in deze ruimte. Deze deeltjes komen vrij wanneer onderdelen bewegen, elkaar raken en er een vorm van slijtage optreedt. Ook drukfluctuaties in gasstromen kunnen vaste onderdelen zodanig beïnvloeden dat er – zeer kleine – deeltjes losraken.

Voor systeemontwerpers is het van belang dat ze een inschatting kunnen maken van het soort deeltjes dat vrijkomt, de grootte van deze deeltjes en uiteraard het aantal. Ook de locatie waar deze deeltjes worden gegenereerd – de bron – is van

belang. Met deze gegevens kunnen ze de juiste maatregelen nemen om te voorkomen dat de deeltjes het (productie)proces verstoren, bijvoorbeeld door in het ontwerp op de juiste plaats een filter of afzuiging met de juiste capaciteit op te nemen.

Voor de bepaling van het aantal deeltjes dat vrijkomt bij het genereren van perslucht werd voorheen de test uit de Semi F70-norm gebruikt. In deze test zorgt het openen van een ventiel voor een constante luchtstroom en meet je het aantal deeltjes in de luchtstroom ná het ventiel.

Omdat direct na het opstarten van de luchtstroom altijd meer deeltjes aanwezig zijn als gevolg van vuil dat nog in het systeem zit, worden de eerste waarden

pas genoteerd wanneer een evenwicht is ontstaan en het aantal deeltjes per minuut relatief constant is. Hiervoor wordt het ventiel gedurende de voorfase opengehouden en ook tijdens de metingen niet meer geschakeld.

Wetende dat deeltjes vooral vrijkomen bij het schakelen van het ventiel én door drukfluctuaties (dus niet bij een constante, maar juist een dynamische luchtstroom) zullen de testresultaten bij deze methode bijna altijd (zeer) positief zijn. Er zijn immers geen factoren waardoor deeltjes makkelijk losbreken. Hierdoor kan het lijken alsof een component geschikt is voor toepassing in een cleanroom terwijl dat in de praktijk niet altijd zo zal uitpakken.

Een meting van het aantal vrijgekomen deeltjes is nauwkeuriger als er dynamisch wordt getest met drukfluctuaties én er wordt geschakeld met de ventielen.

36

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

Hiermee kunnen ze rekenen. Een dubbel aantal schakelingen levert twee keer zo veel deeltjes op. Meer drukfluctuaties dan standaard in de test zijn toegepast, betekent ook de vermenigvuldiging van het gemeten aantal. Enzovoorts. Op deze manier weten ze voor elk productieproces het totale aantal deeltjes dat vrijkomt en kunnen ze hun gastoevoersysteem of pneumatische systemen zodanig inrichten dat deze deeltjes op een effectieve manier kunnen worden afgevoerd. Een betrouwbaarder productieproces is het gevolg.’

‘ De nieuwe methode zorgt voor een betrouwbaarder productieproces’, stelt geestelijk vader Max van den Berg.

Tot voor kort was die enigszins gebrekkige aanpak niet zo dramatisch omdat de allerkleinste vuildeeltjes de toenmalige processen niet zo sterk beïnvloedden. Er waren toch geen mogelijkheden om deze hoge resoluties te produceren en het ontbrak dus aan de noodzaak. Met de steeds verdergaande miniaturisering van onder meer halfgeleiders stijgen de eisen voor het aantal en de grootte van de deeltjes die aanwezig mogen zijn. Ook deeltjes die bijvoorbeeld kleiner zijn dan 3 µm vormen binnenkort een bedreiging voor de opbrengst van processen. Om betrouwbaar te kunnen meten waar en in welke mate deeltjes worden gegenereerd in het proces was het dus noodzakelijk de meetmethode te herzien.

Drukfluctuaties

Als leverancier van speciale ventielen voor toepassing in de halfgeleiderindustrie ontdekte Festo de hiaten in de huidige norm en startte het met de ontwikkeling van een nieuwe methode in nauwe samenwerking met zijn klanten. Max van den Berg, wetenschapper en geestelijk vader van de nieuwe methode: ‘Wanneer engineers van productiemachines niet kunnen rekenen met de juiste waarden ten aanzien van het genereren van vuildeeltjes, zullen ze rekening moeten houden met een bijzonder dure machine die niet in staat is voldoende wafers in de juiste kwaliteit af te leveren. Ondanks alle veelbelovende metingen die voorafgaand aan de inzet van de componenten zijn gedaan.’

Met het vaststellen van de belangrijkste problemen in de oude meetmethode

is het niet moeilijk te raden welke veranderingen Festo heeft doorgevoerd in de nieuwe methode. Ten eerste wordt er dynamisch getest met fluctuaties in de druk die overeenkomen met de praktijk én wordt er gedurende het testen geschakeld met de ventielen. Dan blijkt dat het aantal gegenereerde deeltjes niet meer afzakt naar nul, maar blijft hangen op een niveau dat karakteristiek is voor deze component.

Van den Berg: ‘Door deze metingen beschikken constructeurs over data die aangeven hoeveel deeltjes per schakeling vrijkomen onder specifieke omstandigheden, bij bepaalde drukniveaus en flows.

Laatste stemronde

Na vele tests in Festo’s eigen cleanroom heeft Van den Berg voorgesteld de norm en de meetmethode te wijzigen. Dit voorstel is inmiddels met algemene stemmen aanvaard en wordt op het moment van schrijven bijgewerkt. Naar verwachting zal aan het eind van het jaar een laatste stemronde volgen.

Van den Berg: ‘Het voorstel voor de nieuwe norm is onder meer gepresenteerd op de Semicon West 2018 en zeer positief ontvangen. De markt beseft dat deze nieuwe methode extra mogelijkheden en ruimte geeft die de chipindustrie nodig heeft om de nieuwe generatie chips te kunnen produceren. De wet van Moore regeert immers nog steeds en validatie van cleanroomcomponenten is daarvoor van groot belang.’

Marjolein de Wit-Blok is freelance tekstschrijver.

Nog meer verbeterpunten

Tijdens het testen brachten Festo-onderzoekers nog meer gegevens in kaart waarmee vermoedelijke trends wetenschappelijk werden vastgelegd, onder meer ten aanzien van spoelen (flushen). Veel pneumatische systemen worden voor gebruik gespoeld om ervoor te zorgen dat al het vuil dat zich tijdens stilstand heeft verzameld, wordt weggeblazen. Hiervoor wordt over het algemeen een statische flow gebruikt en alle componenten zo veel mogelijk opengezet. Een ogenschijnlijk logische aanpak.

Tijdens de tests bleek echter dat het schakelen van ventielen tijdens het flushen bijna een half uur lang een relatief hoog niveau aan vervuiling genereerde. Daarna zakte deze waarde tot een constant niveau dat uiteindelijk de ‘echte’ waarde weergeeft ten aanzien van de vuildeeltjes die gedurende gebruik worden gegenereerd. Festo-onderzoeker Max van den Berg: ‘Deze metingen geven aan dat het spoelen van een systeem dus niet statisch, maar dynamisch moet gebeuren. Een spuitpistool aansluiten? Niet alleen een tijdje ‘doorblazen’, maar gedurende langere tijd blijven bedienen zodat door de fluctuaties in de druk alle vuildeeltjes wegspoelen. Dit ‘schakelend’ spoelen willen we in de toekomst verder onderzoeken in samenwerking met het Suny Polytechnic Institute in de Verenigde Staten.’

Een ander fenomeen dat rijp is voor onderzoek is het gedrag van de vuildeeltjes gerelateerd aan het materiaal van het systeem. Roestvast staal en kunststof gedragen zich bijvoorbeeld wezenlijk anders wanneer het gaat om statische elektriciteit die ontstaat wanneer deeltjes langs het oppervlak stromen. Welke gevolgen dit heeft voor het verwijderen van de deeltjes is een van de hoofdvragen.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

37

ACHTERGROND OVER MODELLERING

Comsol modelleert de magnetische wereld van Goudsmit Vroeger volstond het wellicht nog om op papier door te rekenen hoe het ontwerp van een magneetsysteem zich zou gedragen. De engineers van Goudsmit Magnetic Systems komen daar echter niet meer mee weg; de klant verwacht nauwkeurigheid. Sinds een paar jaar gebruikt het Waalrese bedrijf Comsol Multiphysics waarmee het gelijk waardevol inzicht krijgt in de niet-magnetische gedragingen.

Alexander Pil

A

lles draait om magneten bij Goudsmit. Al bijna zestig jaar ontwikkelt en produceert het familiebedrijf uit Waalre allerhande oplossingen op basis van magnetisme. De activiteiten concentreren zich op recycling, separatie en handling.

Bij recycling gaat het om het terugwinnen van materialen in een productstroom, bijvoorbeeld huisvuil. In ons afval zit twee tot drie procent metaal. Systemen van Goudsmit halen dat eruit. ‘Bij afvalverwerking bijvoorbeeld blijven er na de verbranding vooral metaal en stenen over’, vertelt Cas van de Paal, productontwikkelaar bij Goudsmit Magnetic Systems. ‘Die metalen zijn geld waard, dus die wil je graag scheiden.’

Ferromagnetische metalen zoals ijzer, nikkel en kobalt zijn relatief eenvoudig met een magneetveld uit de stroom te halen. Koper en aluminium zijn echter niet ferromagnetisch, maar daar heeft Goudsmit een oplossing voor. Van de Paal: ‘Zoals alle metalen geleiden ze wel elektriciteit. We hebben een complete productlijn non-ferro-separators die bestaan uit een lopende band die over een trommel draait. Daarin zit een snel draaiende magneetrol die zorgt voor een wisselend magnetisch veld. Zo wekken we wervelstroompjes in de metaaldeeltjes op die op hun beurt een magneetveld hebben dat afstotend is van de magneten die het veld genereren. De metaaldeeltjes worden weggeslingerd van de trommel, terwijl het niet-geleidende materiaal – de stenen – recht naar beneden vallen.’

Separatie is een andere tak van sport.

Daar gaat het om het verwijderen van ongewenste metaaldeeltjes uit productstromen. Bedrijven in bijvoorbeeld de voedingsindustrie en de farmaceutische sector willen koste wat kost voorkomen dat er kleine metaaldeeltjes in hun eindproducten blijven zitten. Goudsmit levert onder meer magneetfilters aan melkfabri-

38

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

Met een magneetfilter van Goudsmit kun je ongewenste metaaldeeltjes uit productstromen verwijderen.

kanten. Zo’n filter is een serie staafmagneten in een behuizing die in de productstroom worden gestoken.

‘Die metaalverontreiniging kan aan de voorkant ontstaan, bijvoorbeeld omdat er een schroevendraaier in een lading koffiebonen zit’, vertelt Van de Paal, ‘maar het kan ook uit het proces zelf komen. Denk aan suiker. Dat is een abrasief materiaal.

Dus als je dat met tonnen door een machine laat lopen, slijten er metaaldeeltjes af.

Zeker als het om grotere delen gaat, loop je het gevaar dat je een hele batch moet terugroepen. Met onze magneetfilters vang je alles af.’

BMW

Goudsmits derde divisie is gespecialiseerd in materiaalhandling. De magneetgrippers uit Waalre kunnen staalplaten en geperforeerde producten optillen. Ook aluminium en rvs producten tot zo’n vier millimeter dik zijn geen probleem. Daardoor zijn de grippers universeel inzetbaar in geautomatiseerde processen bij bijvoorbeeld lasersnijmachines, gerobotiseerde afkantpersen en pak-en-plaatssystemen in autofabrieken en de plaat-

verwerkende industrie. Zo gebruikt BMW magneetgrippers van Goudsmit om autodaken te verplaatsen.

De magneetgrippers worden pneumatisch aangestuurd. Ze bestaan uit een cilinder met een magneet als ‘zuiger’. Als je lucht in de bovenste kamer pompt, gaat de magneet naar beneden en staat de gripper aan. Door lucht in de onderste kamer te persen, schuift de magneet omhoog. Bovenin is de hechtkracht een fractie van de kracht onderin.

De magnetische grijpers van Goudsmit worden veel ingezet om metaalplaten van een stapel te pakken. Dan loop je het risico dat je er per ongeluk twee tegelijk optilt. Niet alleen omdat metaalplaten door conserveringsolie sowieso de neiging hebben om aan elkaar te plakken, maar ook omdat het magneetveld wellicht te diep is. Goudsmit zou Goudsmit niet zijn als het daarvoor geen magnetische oplossing had bedacht. Het scheidt de platen door een magneetveld op de stapel te zetten. Alle platen worden gemagnetiseerd waarbij noord boven noord en zuid boven zuid zit. Ze stoten elkaar dus af en komen los van elkaar.

Multifysisch

In magnetisme zitten veel verliezen en niet-lineariteiten. Van de Paal: ‘Als de magneet in direct contact is met het object, is de hechtkracht hoog. Bij een gripper heb je altijd toch een minimale luchtspleet. Lucht is een uitstekende magnetische isolator. Staal geleidt magneetvelden vijftienhonderd keer beter.’

Goudsmit levert magneetgrippers met twee, vier of acht polen. Hoe verder de polen van elkaar liggen, hoe dieper het veld is. En hoe dichter bij elkaar, hoe sterker.

‘Daarmee kun je spelen bij verschillende plaatdiktes’, legt Van de Paal uit. ‘Als het veld echter te sterk wordt, raakt zo’n plaat op een gegeven moment verzadigd. Dat wil zeggen dat het niet veel zin meer heeft om een groter veld aan te brengen. De hechtkracht wordt er nauwelijks groter van. Die verzadiging is een niet-lineair effect.’

Extreme overgangen in materiaaleigenschappen en niet-lineariteiten maken het erg moeilijk om magnetische systemen precies door te rekenen. ‘En dat terwijl klanten en collega’s wel steeds nauwkeuriger antwoorden verwachten’, aldus Van de Paal, die zich volledig richt op modellering en doorrekening van Goudsmits designs. ‘Daarvoor gebruikten we simulatiepakketten die speciaal zijn ontwikkeld voor het doorrekenen van alleen magnetische velden.’

Zo’n tweeënhalf jaar geleden stapten Van de Paal en zijn collega’s over op Comsol Multiphysics. ‘Daarmee kun je rekenen aan multifysische systemen. Dat was allang een wens’, zegt Van de Paal. ‘De magneet is immers altijd onderdeel van een groter geheel. Denk aan de magneetfilter voor separatie. Daarbij wil je tegelijk rekenen aan de magneetvelden en de stromingen. Tijdens de ontwerpfase willen we graag weten hoeveel staaldeeltjes we uit zo’n stroom trekken. In Comsol Multi­ physics kunnen we al die fysica integreren. Comsol is mijns inziens de speler die

De magneetgrippers uit Waalre zijn inzetbaar in geautomatiseerde processen bij lasersnijmachines of pak-enplaatssystemen in autofabrieken.

daarmee het verst is. De Comsol-software heeft ons veel nieuwe inzichten opgeleverd, waarmee we verbeteringen in diverse ontwerpen hebben kunnen aanbrengen.’

Blijven nadenken

‘Als je een systeem wilt doorrekenen, begin je met de geometrie. Daarna ken je de materiaaleigenschappen toe, voeg je de fysische regels en randvoorwaarden toe, en daarna ga je meshen’, verklaart Van de Paal de werkwijze. ‘Afhankelijk van de grootte van de mesh en het aantal lineariteiten heb je korte of lange rekendichtheid.

Hiermee hangt meestal ook lage of hoge nauwkeurigheid van de berekening samen.’

Zoals altijd met een nieuw pakket was het voor Goudsmit even wennen om met Comsol aan de slag te gaan. ‘Voor wat betreft de magnetische simulaties staat het allemaal op de rit’, vertelt Van de Paal.

Ook niet-magnetische metalen kan Goudsmit met een serie magneten scheiden.

‘Voor de modellering van warmte, stromingen of mechanische vraagstukken roep ik nog weleens de hulp in van de helpdesk.

Dan sparren we over het probleem.’

Engineers moeten altijd zelf blijven nadenken en een tool niet blindelings vertrouwen, waarschuwt Van de Paal. ‘Je kunt wel van alles in die computer stoppen, maar je moet wel weten wat je doet, jezelf kunnen controleren en kunnen bepalen hoe waardevol een uitkomst is. De theoretische basis moet goed zijn. Maak waar mogelijk eerst een handberekening. Daarna kun je Comsol gebruiken om te tunen.’

Van de Paal verwacht de komende jaren nog meer verbeteringen te kunnen doorvoeren als gevolg van de invoering van Comsol. ‘Het is een kwestie van tijd. Ik wil bijvoorbeeld graag rekenen aan warmte-effecten in combinatie met magnetisme. Ook is het voor ons en onze klanten zeer waardevolle informatie als we de trajecten in de non-ferromagnetische afvalscheider kunnen modelleren. Ik ben er nog niet aan toegekomen.’

Wat Van de Paal daarbij kan helpen, is dat Comsol goed is ingevoerd in de universitaire wereld. ‘Dat vind ik een groot voordeel. Online staan veel voorbeelden van onderzoeken die met Comsol zijn uitgevoerd. Daar komt bij dat Comsol in tegenstelling tot veel andere pakketten redelijk open is. Je kunt je eigen wiskundige vergelijkingen invoegen en laten oplossen. Dat is soms wel heel handig.’

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

39

ACHTERGROND OVER INDUSTRIËLE AUTOMATISERING

Wat ooit heeft gewerkt, kan wéér werken In de wereld van de industriële automatisering volgen nieuwe technologieën elkaar razendsnel op. Onderdelen zijn snel verouderd en schaars. Ook de oorspronkelijke fabrikant kan vaak niet meer helpen. Gevolg: afnemende verkrijgbaarheid van bestaande technologie en de professionele service daarop. Voorheen leidde dit tot investeringen in nieuwe elektronica en de ombouw van hele productielijnen. JC-Electronics uit het Groningse Leek speelt in op deze ontwikkeling. Het bedrijf repareert en reviseert gebruikte en defecte industriële elektronica. Daarnaast levert het refurbished en nieuwe elektronica en verleent hierop service. Wereldwijd aan zo’n tienduizend klanten. Jannes Cruiming en Gerard Katje leggen uit wat er nodig is om deze formule succesvol te maken.

Kees van Tuijl

G

erard Katje, commercieel directeur bij JC-Electronics, schetst een scenario: ‘Industriële processen zijn zeer kritiek. Een elektronische storing betekent meestal uitval van productie of zelfs van een heel productieproces.

Op dat moment is het zaak die storing zo snel mogelijk te verhelpen. Aankloppen bij de fabrikant van de defecte elektronica is dan een mogelijkheid. Deze verleent echter slechts gedurende een vastgestelde periode service op zijn producten. Hij brengt daarnaast regelmatig opvolgende en vervangende systemen op de markt. Die nieuwe systemen zijn

misschien sneller en beter, maar vaak niet combineerbaar met bestaande toepassingen. Het ombouwen of vervangen van een productiesysteem is erg kostbaar en oudere elektronicaonderdelen zijn vaak schaars en duur.’

JC-Electronics biedt een alternatief. Katje en algemeen directeur Jannes Cruiming zijn namelijk overtuigd van een tweede leven voor defecte of versleten industriële elektronica. Cruiming: ‘Wat ooit heeft gewerkt, kan wéér werken. En wat zich heeft bewezen, hoeft niet per se vernieuwd te worden. We hebben ons gespecialiseerd in het verlengen van de levensloop van

Jannes Cruiming (links) en Gerard Katje zijn de grondleggers van JCElectronics. Sinds 2006 repareert en reviseert het Groningse bedrijf industriële elektronica en levert het refurbished en nieuwe elektronica.

40

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

r­ efurbished en verouderde elektronica. We zorgen ervoor dat bedrijven verouderde productielijnen en machines kunnen blijven gebruiken. Zo verlengen ze de levensduur van hun kapitaal.’

Wegwerpcultuur

Naast alle techniek heeft JC-Electronics ook oog voor duurzaamheid. Industriële elektronica krijgt – door het repareren ervan – een tweede leven, maar dat is niet alles. Katje: ‘Bij levering van een product nemen we ook het vervangen, defecte product terug. Na een grondige schoonmaakbeurt, reparatie en een intensieve testcyclus is het weer zo goed als nieuw.

We voegen het dan weer als refurbished artikel toe aan onze voorraad. En als reparatie niet meer mogelijk is, levert demontage altijd nog de nodige onderdelen op. Zo maken we in de hedendaagse wegwerpcultuur het verschil.’

Een ander aspect van duurzaamheid is volgens Cruiming de zorg voor het milieu.

‘Gebruikte elektronica is veelal in meer of mindere mate vervuild. De eerste stap in ons proces is dan ook het schoonmaken van de binnengekomen producten. We gebruiken daarvoor biologische schoonmaakmiddelen om de milieubelasting tot een minimum te beperken. Ook zijn we continu alert op mogelijkheden om het energieverbruik binnen onze processen zo laag mogelijk te houden.’

Forse voorraad

Belangrijke factor voor het slagen in de markt van refurbished elektronica is een forse voorraad. Die maakt het mogelijk om snel en adequaat te reageren op een klantvraag. Katje: ‘In ons magazijn liggen zo’n vierhonderdduizend stuks elektronica. Daarbij gaat het om onder meer plc’s, hmi’s, drives, ipc’s en pg’s [zie kader, red.] van meer dan driehonderd verschillende merken, zoals ABB, Allen Bradley, Fanuc, Omron en Siemens. Zowel nieuw als refurbished en alles grondig getest. Van de kleinste modules tot complete configuraties. Van producten die al lang niet meer via reguliere kanalen verkrijgbaar zijn tot de meest recente technologie. Bijkomend voordeel voor de klant is dat deze zelf geen voorraad meer hoeft te voeren.’

Katje geeft aan dat een aanzienlijk deel van de magazijnvoorraad via inkoop het bedrijf binnenkomt. ‘Elektronica kan om vele redenen overbodig worden. Denk bijvoorbeeld aan ombouw, een voorraadoverschot, demontage of een projectoverschot.

We kopen wereldwijd tijdig de producten in waar de markt om vraagt. Het maakt niet uit of het nu gaat om de overname van een gehele productielijn of individuele producten. We hebben interesse in bijna alle soorten, typen en merken elektronica. Nieuw, gebruikt of defect en van alle bouwjaren.’

Opleiding

Cruiming onderstreept dat goed opgeleide medewerkers van groot belang zijn: ‘Onze technisch engineers moeten in korte tijd hoogwaardig werk kunnen afleveren. Jaarlijks gaan er namelijk meer dan dertigduizend artikelen door hun handen. Naast hun dagelijkse werk geven we onze medewerkers ook de gelegenheid om continu bij te scholen. Dat stelt ze in staat om de nieuwste technieken in hun werk toe te passen.’

Plc’s, hmi’s, drives en ipc/pg’s

Van zolderkamer tot geavanceerd bedrijfspand

JC-Electronics viert dit jaar zijn 12,5-jarig bestaan. Oprichters Jannes Cruiming en Gerard Katje stonden in 2006 op een zolderkamer aan de wieg van het bedrijf. Al na één jaar betrokken ze met vijf medewerkers een groter pand op het industrieterrein in het Groningse Marum. De groei zette zich in de jaren erna gestaag voort. Dat resulteerde in 2017 in een verhuizing naar een geavanceerd bedrijfspand, een kleine tien kilometer verderop in Leek. Daar werken momenteel ruim tweehonderd medewerkers aan het dagelijks bedienen van nationale en internationale klanten. Ook ontstonden er in de loop der jaren partnerschappen met partijen in Italië, Spanje en Polen. Onlangs kreeg de internationale groei van JC-Electronics verder gestalte. Met de overname van het Britse Dax Automation heeft het bedrijf nu eigen vestigingen in Groot-Brittannië en de Verenigde Staten.

Behalve voor reparatie en refurbishing is er bij JC-Electronics ook plaats voor onderzoek en ontwikkeling. Cruiming: ‘Een aantal technische experts doet onderzoek naar de behoeftes in de markt.

Verder ontwikkelen ze eigen testfaciliteiten en kwaliteitsstandaarden. Ook ontwikkelen en verbeteren ze onderdelen of ze bouwen deze zelf na als ze niet meer verkrijgbaar zijn. Dat voorkomt veelvoorkomende defecten van originele producten in de toekomst. Tevens screenen en beoordelen onze r&d’ers producten die we nog niet eerder hebben gereviseerd.

Daarmee breiden we vervolgens ons dienstenpakket verder uit.’

‘Wij geloven in wat mensen kunnen, en in opleiden in de praktijk’, vervolgt Cruiming. ‘In onze eigen bedrijfsschool stomen we starters klaar om uiteindelijk als technisch engineer bij ons aan de slag te kunnen. Daarmee lossen we voor onszelf een tekort aan geschikt personeel op én

Plc’s (programmable logic controllers) en aanverwante producten zijn de ‘hersenen’ van een proces. Plc-technologieën zijn te vinden in vrijwel elke geautomatiseerde omgeving. Van standalone installaties tot grote configuraties, samengesteld met diverse producten. Er bestaat een enorme variatie in plc-producten.

De human-machine interface (hmi) maakt procesgegevens zichtbaar én processen bedienbaar. Zonder een hmi is een operator ‘blind’ en is het lastig of zelfs onmogelijk een proces te besturen.

Drives zijn de ‘spierballen’ binnen een proces en vaak onderhevig aan intensief gebruik.

Industriële pc’s (ipc’s) en Programmiergeräte (pg’s) zijn computers en laptops voor gebruik in industriële en geautomatiseerde omgevingen. Ze zijn cruciaal voor de programmering en besturing van processen. Ipc’s en pg’s bestaan uit specifieke configuraties met bijbehorende software en licenties.

geven we jonge mensen een kans op een vaste baan.’ JC-Electronics maakt zich via de JC-Academy ook sterk voor werkzoekenden met een uitkering. ‘Deze mensen zijn vaak door persoonlijke omstandigheden of pure pech op een zijspoor beland. Bij de JC-Academy krijgen ze de mogelijkheid om via een scholingstraject weer aan een betaalde baan te komen. We kijken dan vooral naar wat mensen wél kunnen, in plaats van wat ze níet kunnen. Achtergrond en vooropleiding zijn daarbij ondergeschikt.’

Internationaal getint

Om de klant optimaal te kunnen bedienen, beschikt JC-Electronics over een internationaal getint verkoopapparaat. Katje: ‘We vinden het belangrijk dat we de landstaal van onze klanten spreken en hun tradities begrijpen. Daarom werken we met meerdere native speakers op ons hoofdkantoor in Leek. We spreken Bulgaars, Deens, Duits, Engels, Frans, Hongaars, Italiaans, Nederlands, Portugees, Pools, Roemeens, Russisch, Spaans, Turks en Zweeds. En sinds juli van dit jaar hebben we met de overname van Dax Automation ook vestigingen in Groot-Brittannië en de Verenigde Staten. Daarnaast zijn in Spanje, Italië en Polen officiële JC-Electronics-distributeurs actief. Ten slotte beschikken we over een internationaal netwerk van lokale onafhankelijke vertegenwoordigers. Via de eigen expeditieafdeling en expediteurs ­ komen onze producten uiteindelijk tijdig en in goede conditie bij de klant aan. En pas dan zijn we tevreden.’

Kees van Tuijl is freelance tekstschrijver.

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

41

Power, Control & Green Solutions Official partner Nederland

THIS IS RELIABILITY CleanFit Assortiment

Servo & besturingsspecialist

biobased polymeer push-in koppelingen PU en PFA leidingen

Het CleanFit assortiment, bestaande uit biobased polymeer push-in koppelingen, PU en PFA leidingen, verlegt de grenzen van

Servomotoren, reductoren

de verbindingstechniek op het gebied van

& besturingen

hygiĂŤne, betrouwbaarheid en veiligheid. Dit

IndustriĂŤle reductoren met

ultraschone en steriliseerbare assortiment

servo aanbouwflens

is perfect geschikt voor de meeste gassen en

Frequentieregelaars

medische vloeistoffen en voldoet daarbij aan de

Regeneratieve regelaars

veeleisende toepassingen en normen in de Life

Human Machine Interface

Science en Clean Room industrie.

Bezoek ons tijdens de Precisiebeurs 2018 Kempenhal stand 122

parker.nl

T +31(0)88 7865200 E info@elsto.eu

42

elsto.eu

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

0277MechMach_Cleanfit_02112018.indd 1

15-10-18 11:11

PRODUCTNIEUWS Temperatuursensor Endress + Hauser wint Techaward

Endress + Hauser heeft de Techaward voor World of Automation/Motion & Drives in de wacht gesleept. Voor de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie ontwikkelde het bedrijf een inline temperatuuropnemer die volledig automatisch en zelfstandig kalibreert. De sensoreenheid in de Itherm Trustsens bestaat uit een primaire Pt100-temperatuursensor en een zeer nauwkeurige geïntegreerde referentie die gebaseerd is op het Curie-puntprincipe.

De Franse natuurkundige Pierre Curie beschreef het effect dat de ferromagnetische eigenschappen van een materiaal abrupt verandert bij een zeer specifiek temperatuurpunt. Deze plotselinge verandering kan elektrisch worden gedetecteerd, waardoor op zijn beurt het punt waarop de Curie-temperatuur wordt bereikt uiterst nauwkeurig kan worden bepaald. Deze temperatuur­ waarde is een materiaalspecifieke constante die niet zal variëren van de oorspronkelijk vastgestelde waarde.

Het hart van de Trustsens is een sensoreenheid bestaande uit een primaire Pt100-temperatuursensor die is gekoppeld aan een keramisch element dat dient als referentie om de primaire sensor te kalibreren. Het Curie-temperatuurpunt van de referentie is met uiterste nauwkeurigheid bepaald door het geaccrediteerde kalibratielaboratorium van Endress + Hauser rond de 118,0 °C. Het keramiek is niet onderhevig aan drift en vereist hierdoor geen herkalibratie; de langetermijnstabiliteit is gecertificeerd door Tüv.

Zodra de Curie-temperatuur is bereikt, zendt het referentie-element een elektrisch signaal uit. Tegelijkertijd wordt een meting uitgevoerd door de Pt100-sensor. De geïntegreerde transmitterelektronica van de thermometer analyseert de temperatuurdeviatie en voert effectief een kalibratie uit van de Pt100. Als de gemeten deviatie buiten de opgeven gestelde grenzen ligt, genereert het apparaat een alarm en/of een foutmelding, wat ook wordt aangegeven via een geïntegreerde led in de Trustsens. De aldus verkregen kalibratiegegevens worden elektronisch opgeslagen in het geïntegreerde geheugen van de Trustsens (tot 350 kalibratiepunten). AP www.nl.endress.com

3T lanceert flexibele motorsturing

3T brengt een vierde component voor klantspecifieke oplossingen op de markt. Na Mint, Pepper en Pythonview lanceert het Enschedese designbureau nu Viper. ‘Viper is een ingre­diënt voor flexibele motorsturingen’, legt 3T-coo Norbert Beltman uit. ‘De combinatie van een krachtige processor met efficiënte powerelektronica maakt het ideaal om flexibele oplossingen te realiseren voor het aanstu­ ren van allerlei typen motoren zoals bldc, pmsm, ipm en stappenmotoren.’

Viper bestaat uit een krachtige processor, een intelligente fet-driver en een

discrete eindtrap waarmee in de basisuitvoering tot 1 kW kan worden geleverd aan motoren met permanente magneten bij een voedingspanning tot 28 V (40 V piek). Het concept is schaalbaar en kan ook voor andere spanningen en vermogens worden ingezet zoals 3T deed voor de motorcontrolunit van het Solarteam Twente en de accu-aangedreven Evo-3-red-gereedschappen van Holmatro.

Een voordeel van de krachtige processor in Viper is de mogelijkheid om klantspecifieke functies toe te voegen aan de motorcontroller. Dit kunnen motioncontrolfuncties zijn, maar ook diverse andere zaken zoals logging van gebruiksomstandigheden of foutcondities, opslaan van instellingen die het gedrag van het product bepalen, de mogelijkheid om software-updates te laden of extra sensoren uit te lezen. Hierdoor ontstaat een maatwerkproduct (met vaak een enkele processor) zonder de noodzaak om basisfuncties (zowel software als hardware) opnieuw te hoeven ontwerpen. MvH www.3t.nl

Zelf robots samenstellen met modulair bouwpakket Pilz

Pilz biedt een volledig gamma aan serviceroboticamodules.

Daarmee kunnen gebruikers zelf hun robotapplicatie bouwen. De servicerobotica van Pilz bestaat uit de manipulator PRBT, de besturingsmodule PRCM, de bedieningsmodule PRTM en Ros-modules. De veiligheid wordt gewaarborgd met de botsingsmeetset Probms voor mens-robotsamenwerking. De serviceroboticamodules zijn bedoeld voor zowel industriële als niet-industriële omgevingen.

De servicemodules zijn indivi­dueel met elkaar te combineren, waardoor de robotapplicatie naar wens kan worden samengesteld. De manipulator, besturingsmodule en bedieningsmodule vormen een DGUVgecertificeerd pakket volgens EN Iso 10218-1. De veiligheid wordt gewaarborgd door de veiligheidsfuncties STO en SBC en de speciale veiligheidsbesturing voor robotsystemen. De modules zijn makkelijk met elkaar te koppelen, waardoor de robotapplicatie snel in bedrijf kan worden genomen. De besturing is gebaseerd op open interfaces zoals Ros en Canopen. De Ros-pakketten voldoen aan de industriële kwaliteitseisen en zijn direct inzetbaar in een industriële omgeving en in de servicerobotica. MvH www.pilz.nl

Krachtopnemer HBM meet hoge drukkrachten

HBM introduceert een nieuwe krachtopnemer. De C6B is een flexibele oplossing voor het meten van hoge drukkrachten van 200 kN tot 10 MN. De sensor heeft een IP68-certificering en is speciaal ontwikkeld voor zware en dynamische toepassingen.

De krachtopnemer is onder meer geschikt voor toepassing in de bouw, de zware industrie, de metaalbewerking en voor dynamische metingen in research en development.

De C6B is robuust en heeft een volledig dichte behuizing van roestvast staal. De sensor heeft vanwege zijn staafconstructie een kleine nominale verplaatsing, waardoor hij ook kan worden gebruikt voor dynamische toepassingen zoals impacttests. In vergelijking met zijn voorganger is de C6B robuuster en flexibeler.

De set-up is eenvoudig en snel omdat de sensor met diverse inbouwhulpstukken kan worden aangepast aan elke toepassing. MvH www.hbm.com

MECHATRONICA&MACHINEBOUW 7

43

COMMUNICATION & LEADERSHIP

Creative techniques to optimal problem analysis, decision taking and cooperation – Short course

Creativity is one of the top three skills professionals need. With the avalanche of new products, new technologies and new ways of working, tech workers have to become more creative in order to succeed in an ever-changing, complex world (World Economic Form).

In the course, you will learn how to separate your thought processes into six distinct ‘thinking modes’ and how to use them in your everyday working environment.

Date: 19 November 2018 (1 day) Location: Eindhoven Investment: € 625.00 excl. VAT

MECHATRONICS

Basics & design principles for ultra-clean vacuum (UCV)

Engineering judgement obtained in the “normal atmospheric world” is often not valid under ultra-clean vacuum conditions.

Moreover, any introduction of additional functionality introduces a source of gasses and contamination. Trainees will be introduced to the fundamentals of vacuum technique and will learn the essential design principles for modules operating in ultra-clean vacuum conditions. Key issue is to become aware of the fact that the whole chain of design, machining, cleaning and the assembly of the components is an integrated process which is as strong as the weakest link.

Data: 20 – 23 November 2018 (4 consecutive days) Location: Eindhoven Investment: € 1,995.00 excl. VAT

ELECTRONICS

Micro-electromechanical systems (MEMS)

Do you need to increase you knowledge on technology of small devices? This introductory 3 day course focusses on microelectromechanical systems (MEMS) through lectures and exercises. Covered topics are basic theory, how MEMS are processed, various applications of MEMS in sensors and actuators, usage issues of MEMS, assembly and housing, testing and interconnection.

The course is developed for electronic and mechanical design engineers educated to technical BSc/MSc level and working in research and product development.

Data: 21 – 23 November 2018 (3 consecutive days) Location: Eindhoven Investment: € 1,575.00 excl. VAT

SYSTEM

Value engineering (VA-EN)

Are you working in a multi-disciplinary product design team, that aims to timely launch winning products to the market and/or improve profitability of existing products?

In the training the value engineering way-of-working and methods are presented as means to translate customer requirements to solutions that have an optimal Value to Cost ratio for both customer and manufacturer. The method is in this respect a valuable addon to system architecting and systems engineering.

Data: 15 & 16 November 2018 (2 consecutive days) Location: Eindhoven Investment: € 1,190.00 excl. VAT

hightechinstitute.nl

COMMUNICATION & LEADERSHIP

Design principles for precision engineering 26 – 30 November 2018 (5 consecutive days)

Effective communication skills for technology professionals – part 2

Motion control tuning

Creative thinking – Short course

19 – 21 March 2019 (3 consecutive days)

Starts 6 February 2019 (6 days in 2 weeks)

14 – 16 November 2018 (3 days + 1 evening)

Thermal effects in mechatronic systems

16 November 2018 (1 day)

Mechatronics system design – part 1

Creative techniques to optimal problem analysis, decision taking & cooperation 19 November 2018 (1 day)

8 – 12 April 2019 (5 consecutive days)

Design for additive manufacturing 10 – 12 April 2019 (3 consecutive days)

Outsourcing development & life-cycle management

Passive damping for high tech systems

How to successfully perform in the Dutch high tech work culture

Mechatronics system design – part 2

28 & 29 November 2018 (2 consecutive days) 3 December 2018 (1 day)

Consultative selling for technology professionals 3 & 4 December 2018 (2 consecutive days + 1 evening)

Leadership skills for architects and other technical leaders Starts 13 December 2018 (2 times 2 days)

Effective communication skills for technology professionals – part 1

Starts 30 January 2019 (3 days + 1 evening)

Time management in innovation Starts 14 March 2019 (1,5 day)

ELECTRONICS Power integrity for product designers

16 – 18 April 2019 (2,5 consecutive days)

4 – 8 November 2019 (5 consecutive days)

OPTICS Applied optics

Starts 14 February 2019 (15 weekly afternoons)

Modern optics for optical designers – Part 1

Expected in September 2019 (15 weekly morning sessions)

Modern optics for optical designers – Part 2

Expected in September 2019 (15 weekly morning sessions)

SOFTWARE Modern C++

Starts 8 November 2018 (4 days in 2 weeks)

8 & 9 November 2018 (2 consecutive days)

ISTQB Advanced test manager

12 – 14 November 2018 (3 consecutive days)

ISTQB Test automation engineer

15 & 16 November 2018 (2 consecutive days)

Embedded Linux training

19 – 23 November 2018 (5 consecutive days)

Object-oriented analysis & design – fast track

21 – 23 November 2018 (3 consecutive days) Automation of analog circuit engineering using MATLAB

ISTQB Advanced test analyst

Thermal design and cooling of electronics workshop Ultra low power for Internet of Things Practical machine learning

Microelectromechanical systems

Starts 6 November 2018 (6 days)

Starts 8 November 2018 (3 days)

12 – 16 November 2018 (5 consecutive days) Starts 14 November 2018 (2 times 2 days) Starts 15 November 2018 (5 days)

30 November 2018 (1 day) Electronics for non-electronic engineers – basics electricity and analog electronics

ISTQB Technical test analyst

Design of analog electronics – analog electronics 1

ISTQB Foundation

Electronics for non-electronic engineers – basics digital electronics

Object-oriented analysis & design – fast track

IC physics, devices and processing

9 – 11 April 2019 (3 consecutive days)

Module 2 starts 7 January 2019 (15 evening sessions)

Starts 4 February 2019 (9 days in a period of 16 weeks)

Starts 20 November 2018 (3 days)

Design patterns and emergent architecture 27 – 30 November 2018 (4 consecutive days) 10 – 12 December 2018 (3 consecutive days) 28 – 31 January 2019 (4 consecutive days)

Starts 4 February 2019 (13 evening sessions)

C and C++ secure coding

Starts 5 February 2019 ( 14 evening sessions)

Design of real-time software workshop

MECHATRONICS Advanced motion control

13 – 17 May 2019 (5 consecutive days)

SYSTEM

5 – 9 November 2018 (5 consecutive days)

Introduction to SysML

6 – 8 November 2018 (3 consecutive days)

Value engineering

20 – 22 November 2018 (3 consecutive days)

System modelling with SysML

20 – 23 November 2018 (4 consecutive days)

System architect(ing)

Metrology and calibration of mechatronic systems Actuation and power electronics

Basics & design principles for ultra-clean vacuum Dynamics and modelling

26 – 28 November 2018 (3 consecutive days)

9 November 2018 (1 day)

15 & 16 November 2018 (2 consecutive days) 11 - 14 December 2018 (4 consecutive days) 11 – 15 March 2019 (5 consecutive days)

Gouden kennispartners Zilveren kennispartners Bronzen kennispartners

ASML maakt betaalbare micro-elektronica mogelijk die de kwaliteit van leven verbeteren. ASML bedenkt en ontwikkelt complexe technologie voor hightech lithografie, metrologie en softwareoplossingen voor de halfgeleiderindustrie.

Festo is wereldwijd leverancier van automatiseringstechniek en prestatieleider in industriÍle trainingen en educatieve programma’s. Ons doel: maximale productiviteit en prestatievermogen voor onze klanten.

High Tech Institute ontwikkelt en organiseert post-bachelor/academische trainingen en opleidingen voor professionals in de hightechindustrie. Daarbij focust High Tech Institute zich op zowel vakmanschap als leiderschap en soft skills.

De Run 6501 5504 DR Veldhoven T +31 40 2683000 info@asml.com www.workingatasml.com

Schieweg 62 2627 AN Delft T +31 15 2518890 sales@festo.nl www.festo.nl

Transistorweg 7H 6534 AT Nijmegen T +31 85 4013600 training@hightechinstitute.nl www.hightechinstitute.nl

Hoge Schouw 1 4817 BZ Breda T +31 76 5715303 office.nl@br-automation.com www.br-automation.com

Kuppersweg 71 2031 EB Haarlem T +31 348 433466 sales@beckhoff.nl www.beckhoff.nl

Looier 5 5253 RA Nieuwkuijk T +31 73 2200000 info@sentech.nl www.sentech.nl

info@abi.nl www.abi.nl

info@alten.nl www.alten.nl

info@comsol.nl www.comsol.nl

parker.nl@parker.com www.parker.nl

info@pilz.nl www.pilz.nl

Kennispartners die verbonden zijn aan Mechatronica&Machinebouw onderscheiden zich in de markt met hun technologische expertise. Ze onderschrijven en ondersteunen de onafhankelijke formule van het blad en de bijbehorende events, en dragen technisch-inhoudelijk daaraan bij.

Tranistorweg 7H 6534 AT Nijmegen T +31 24 3503532 info@software-academy.nl www.software-academy.nl

mechatronicamachinebouw.nl/kennispartners

VOLGENDE KEER IN

Editie 8 | 30 november | Robotica

Nu staan er in fabrieken vooral ‘domme’ robotsystemen die zijn voorgeprogrammeerd om één kunstje te doen. Ze zijn heel goed in precies dat klusje, maar in deze tijd van flexibele productie en slimme fabrieken kan dat niet meer. Robots moeten flexibeler worden en kunnen samenwerken. Bovendien moeten ze efficiënter worden.

COLOFON 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.

Financiële administratie Mathilde van Hulzen – finance tel +31 24 3503532 – invoices@techwatch.nl

Transistorweg 7H – 6534 AT Nijmegen tel +31 24 3503532 info@techwatch.nl – techwatch.nl

Externe medewerkers Bo van Gaal, Ellen Janssen, Femke Veldhuis, Heleen Wammes

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 Pieter Edelman – redacteur tel +31 24 3503533 – pieter@techwatch.nl Paul van Gerven – redacteur tel +31 24 3505028 – paul@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 Sandra Geerlings – accountmanager tel +31 24 3505195 – sandra@techwatch.nl Trainingen Linda van Hoeij – manager trainingen tel +31 85 4013600 – linda.van.hoeij@hightechinstitute.nl

Adviseur Maarten Verboom

Externe auteurs Marco Antoni, Jaco Friedrich, Mathilde van Hulzen, Nico Schuitemaker, Marjolein de Wit-Blok Uitgever René Raaijmakers tel +31 24 3503065 – rene@techwatch.nl ISSN 2213-8498 Verantwoordelijk uitgever voor België René Raaijmakers Biesheuvelstraat 1 2370 Arendonk, België Drukkerij Vellendrukkerij BDU Barneveld

Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschap U kunt Mechatronica&Machinebouw gratis ontvangen op adressen in Nederland en België. Voor bedrijven is er het businesslidmaatschap, à 159 euro per jaar. Hiervoor ontvangen ze twee exemplaren van het magazine op het bedrijfsadres, en voor elk Mechatronica&machinebouw-event twee kortingscodes.

Aanvragen via mechatronicamachinebouw.nl/lidmaatschap of info@techwatch.nl. Losse nummers kunt u aanvragen via info@techwatch.nl.

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

Mechatronica&Machinebouw-lidmaatschappen kunnen op elk gewenst moment ingaan voor de periode van een jaar.

Opzeggen tot uiterlijk één maand voor het verstrijken van de lidmaatschapsperiode.

Klachten over bezorging Heeft u Mechatronica&Machinebouw niet of te laat ontvangen of heeft u andere opmerkingen over de bezorging? Laat het ons weten. Stuur een e-mail naar info@techwatch.nl.

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

Verschijningsdata 2 november, 30 november

Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2018 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 p­ laatsen of te bewerken.

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

Voorpagina Foto: Esa

FAULHABER BX4

Š Schunk

Krijg greep op precisie

FAULHABER aandrijfsystemen voor elektrische grijpers Bij het oppakken en verplaatsen van kleine en middelgrote werkstukken zijn flexibele kracht en hoge snelheid vereist, of het nu gaat om volledig automatisch bedrijf of om een fijn afgestemde samenwerking met andere processen.

Voor elektrische grijpsystemen gelden bijzondere vereisten: de grijpkracht moet flexibel en gevoelig worden aangestuurd en bewegingen moeten met maximale dynamiek nauwkeurig synchroon worden uitgevoerd in bijzonder kleine ruimtes.

Voor de bijbehorende aandrijfoplossing vertrouwt de toonaangevende producent van dit soort grijperoplossingen op de technologie en knowhow van FAULHABER. WE CREATE MOTION

Meer informatie op www.faulhaber.com/gripper/nl FAULHABER Benelux B.V. . info@faulhaber.nl

Veldhoven, 14. – 15.11.2018 Booth 90