EMO 2019: 5 Belangrijkste Inzichten over Automatisering en Autonome Productie

De tweejaarlijkse EMO-tentoonstelling, de grootste werktuigmachine-beurs ter wereld, werd vorige week gehouden in Hannover, Duitsland. Een werktuigmachine-bedrijfsuitvoerder met wie ik sprak terwijl we er waren, bood een passende ad-hoc opmerking over wat we ervaarden. "Het is als een robotbeurs met werktuigmachines," zei hij. Dat was een overdreven uitdrukking, natuurlijk, maar een die vasthield wat het meest opvallend was aan de beurs dit jaar: Robots waren overal. Robots lijken nu het punt bereikt te hebben van niet alleen geaccepteerd maar vereist. Exposanten door de hele beurs leken dezelfde perceptie over te dragen van wat fabricanten nu vragen: automatisering.

EMO is te groot een evenement om grondig te dekken. Met meer dan 2.200 exposanten uit 48 landen die bijna 186.000 m² tentoonstellingsruimte bedekken, is het alleen mogelijk om een splinter van wat er gepresenteerd wordt te zien. Inderdaad, uitvoerend redacteur Derek Korn en uitgever Bryce Ellis waren er bij EMO met mij, en een splinter na het beste is wat we drie in totaal konden zien.

Toch had ik de kans om bijna de hele week op dit belangrijke evenement door te brengen, wat ik ook twee jaar eerder had bezocht. Het noteren van wat er anders was tussen de twee edities van de beurs bood een maatstaf voor hoe productietechnologie en haar gebruikers zich in de tussentijd hebben bewogen of veranderd. Dat wil zeggen, EMO gaf me een kijkje in waar we nu zijn, of waar we naartoe gaan. In die geest, hier zijn enkele van mijn indrukken van EMO 2019:

1. Robots Vertegenwoordigen

Werktuigmachine-leveranciers ondersteunen fabricanten die automatisering nodig hebben door te fungeren als enkele bron voor zowel de machine als de onderdeelafhandeling. Dit geldt zelfs voor lagere-kost automatisering. EMO was de eerste beurs waarop werktuigmachine-bouwer Hurco uitstelde met ProCobots, de robotische automatiseringsleverancier die het onlangs had overgenomen.

Grote werktuigmachine-bouwers met grote tentoonstellingsgebieden offerden het aantal machinemodellen dat ze naar de beurs brachten op om een grotere verscheidenheid aan geautomatiseerde systemen te tonen die geschikt zijn voor continu draaien, meer output produceren met lichte bemanning. Werktuigmachine-leveranciers wilden de mogelijkheden van hun machines overbrengen om te produceren in ongebegeleide of lights-out systemen, en ook in veel gevallen om klanten te verzekeren dat ze achter de automatiseringsapparatuur zullen staan op veel dezelfde manier als ze de werktuigmachines zullen service-ondersteunen.

Belangrijk is dat de ontwikkeling van automatiseringstechnologie niet alleen is gegaan naar meer geavanceerde toepassingen, maar nu ook naar lagere-kost. Collaboratieve robots waren overal op de beurs, niet alleen bij werktuigmachine-leveranciers maar ook bij leveranciers van gereedschappen en meetssystemen die de mogelijkheden demonstreerden van het automatiseren van taken die in het verleden te laag in waarde of te zelden uitgevoerd waren om een robot te rechtvaardigen.

Lagere-kost robots openen de deur voor het automatiseren van eenvoudigere en minder frequent uitgevoerde taken. Rego-Fix introduceerde een nieuwe versie van zijn PowRgrip pers-pass gereedschaphoudingssysteem ontworpen om een robot de montage en demontage van gereedschaphouder/gereedschap combinaties te laten uitvoeren.

2. Industrie 4.0 Vooruitgang

Vanaf een oppervlakkig oogpunt leek Industrie 4.0 op de achteruitgang te zijn op EMO 2019 vergeleken met de vorige editie van de beurs. Het werd veel minder gezien in aankondigingen en op borden, en minder bedrijven leken een associatie met deze term als een roemruchtige punt te proclameren. De term Industrie 4.0 heeft een deel van zijn energie als buzzword verloren. Echter, het idee van het verzamelen van relevante productiedata en het benutten ervan via verbonden systemen gaat door met vooruitgang.

Het is moeilijk om hier te generaliseren omdat er zoveel verschillende manieren zijn waarop het gebruik van sensoren, verbinding, datadeling en data-analyse productieapparaten en -systemen meer responsief of gemakkelijker te gebruiken tot hun volle potentieel maakt. Laten me dus slechts één voorbeeld geven: Meettechnologie-bedrijf Renishaw demonstreerde zijn Renishaw Central systeem, waarin de bevindingen van meetapparaten door de hele winkel geaggregeerd kunnen worden in een real-time overzicht en vergeleken met trends in andere omgevingsinvloeden, met name temperatuur. De aggregatie en zijn potentiële kracht onthullen iets interessants: Al die tijd is deze bekende metrologie-firma niet alleen een producent van meetapparaten, maar (misschien nog belangrijker) ook in het bedrijf van het leveren van actie-data. Het Central-systeem is een voorbeeld van het volgende niveau: tools voor het interpreteren van de data om de juiste actie beter te identificeren.

VDW introduceerde Umati, een standaard voor werktuigmachine-data-deling. Machines door de hele beurs werden gemonitord op een systeem ingeschakeld door Umati. Gegeven dat er een bestaande werktuigmachine-data-standaard is, wat zal de impact of rol van deze zijn?

Het is wel te argueren dat de meest opvallende ontwikkeling op de beurs gerelateerd aan productieconnectiviteit de werkende debuut was van Umati, een standaard voor het delen van data met en onder werktuigmachines ontwikkeld door VDW (de Duitse Werktuigmachinebouwersvereniging) in samenwerking met een groep werktuigmachine- en besturingssysteemfabrikanten. Verschillende machines door de hele beurs werden in real-time gemonitord via een extern systeem gebaseerd op Umati. Welke impact de introductie van deze standaard zal hebben is onduidelijk, omdat er al een standaard bestond met hetzelfde of een vergelijkbaar doel – MTConnect. MMS heeft jarenlang gerapporteerd over de vooruitgang van de MTConnect-standaard en we hebben voor de waarde ervan gepleit, dus ons gezichtsveld kan wel bevooroordeeld zijn. Echter, de introductie van nog een standaard lijkt een contradictie in termen, en is evenveel een zorgwekkende ontwikkeling als een belovende, aangezien meerdere standaarden betekent dat er eigenlijk geen standaard is – slechts meerdere concurrerende frameworks die apparatenfabrikanten moeten kiezen tussen of parallel ondersteunen. Wat Umati fabricanten kan bieden en welke mogelijkheden het kan brengen – en hoe het zich kan verschillen van de meer gevestigde standaard – blijft abwachten.

3. Additief voor Snijgereedschappen

Deze freeskop van LMT gemaakt via additieve productie heeft buigende en vertakkende interne kanalen om koelvloeistofstroom precies waar nodig te leveren. In testsnijden is gevonden dat de effectievere koelvloeistofaflevering vertaalt naar een gereedschapslevensduurverbetering van 50 procent bij het frezen van titanium.

In één zin is additieve productie (AM) geen groot deel van EMO. Verschillende werktuigmachine-bouwers tonen additieve aanbiedingen als deel van hun tentoonstellingen, en deze worden aangevuld door een klein aantal exposanten in een gebied gewijd aan additieve productie dat slechts een deel van één hal is. Maar in een andere zin is additieve productie een groot deel van EMO. Dit jaar kon het gezien worden een significante impact te hebben op een vitaal element van conventionele metalbewerkingstechnologie: snijgereedschappen.

Zonder ernaar te zoeken, bleef ik voorbeelden ontdekken op de beurs van snijgereedschap-leveranciers die nieuwe gereedschapscomponenten toonden – componenten die eerder niet mogelijk waren – die gemaakt waren via additieve productie. In sommige gevallen bood additieve een middel om een snijgereedschapslichaam te verkrijgen met een superieure sterkte-gewicht-verhouding beter in staat om snel binnen de machine te bewegen of met hoge rotatiesnelheid te snijden zonder ratelen. In het grotere aantal gevallen bood AM het middel om buigende door-gereedschap vloeistofkanalen te verkrijgen die de gereedschapslevensduur verbeteren door koelvloeistofstroom precies te leveren waar het meest effectief kan zijn.

Niet alle grote additieve productie-technologie-leveranciers stellen uit op EMO, maar SLM Solutions was er een die wel deed. De Bugatti remcaliper die hier getoond wordt, was additief gemaakt, maar het afwerken van dit onderdeel presenteerde enkele bewerkingsuitdagingen.

En naarmate additieve de mogelijkheden voor gereedschappen verbetert, kunnen gereedschappen ook vitaal zijn voor de belofte van AM. Een grote AM-technologie-leverancier die wel uitstelde op EMO was SLM Solutions. Het bedrijf toonde een remcaliper die additief gemaakt was en die bewerkingsuitdagingen presenteerde die aangepakt werden door twee gereedschapspecialisten, Benz en Haimer, zoals beschreven in deze video:

4. De Auto-industrie Verandert

Hier zijn auto-onderdelen oud en nieuw. In deze scène van Renishaw's tentoonstelling is het onderdeel dat gemeten wordt een behuizing voor een hybride auto. Het bedrijf toonde zijn Renishaw Central software voor het vereenigen van meetdata in een uitgebreid plaatje dat onderliggende oorzaken en geschikte acties duidelijker maakt.

Niet alleen konden veranderingen in productietechnologie op de beurs gezien worden, maar ook veranderingen in de auto-industrie. De verschuiving naar hybride en elektrische voertuigen als een toenemend aandeel van wat de auto-industrie produceert, beïnvloedt metalbewerkingstechnologie-leveranciers, omdat de bewerkte onderdelen in een elektrische voertuig anders zijn dan die van een traditionele auto. En een zorgwekkend punt voor veel werktuigmachine-fabrikanten is dat de bewerkte onderdelen in een elektrische voertuig minder in aantal zijn.

Deze foto illustreert twee van de indrukken in dit artikel. Additieve productie ging in het creëren van dit gereedschap voor snelle precisiebewerking van de binnendiameter van een motorbehuizing voor een elektrisch voertuig. Werktuigmachine-leverancier Makino ontwikkelde dit gereedschap en toonde het binnen zijn a51nx bewerkingscentrum.

Dus werktuigmachine-exposanten geassocieerd met de auto-industrie benadrukten in sommige gevallen hun aanbod voor andere industrieën, zoals luchtvaart. Andere werktuigmachine-bouwers gingen erin, benadrukkend de vermogen van hun machines om de bewerkte onderdelen die deel uitmaken van elektrische auto's, zoals motorbehuizingen, efficiënt te produceren.

5. Autonoom Komt Eraan

Deze laatste indruk is eigenlijk meer een voorspelling: Machinefabrieken in de toekomst zullen niet alleen stationaire automatisering gebruiken – dat wil zeggen, robots die op één plek blijven of langs vaste banen bewegen – maar zullen ook vertrouwen op autonome automatisering, of geautomatiseerde apparaten die in staat zijn om vrij en veilig door het fabriekscomplex te navigeren. Er waren veel voorbeelden van autonome mobiele cobots te vinden die doorheen EMO opereerden, demonstrerend een efficiënt en flexibel middel om gereedschappen en onderdelen van station naar station of machine naar machine te vervoeren zoals nodig zonder dat mensen aanwezig zijn. Er waren niet veel van deze onafhankelijk bewegende robots – een klein genoeg aantal om deze apparaten curiosa te maken in plaats van mainstream-aanbiedingen – maar er waren er genoeg om de belofte van dit idee te demonstreren en te valideren.

De geautomatiseerde winkel van de toekomst? Doosan was een van de exposanten die autonome automatisering demonstreerde. De onafhankelijke robot hier draagt onderdelen door de stations van een cel die bewerkingscentrum, draaibank en inspectie omvat.

Zoals ik zeg, autonoom komt eraan, en eigenlijk is het de prevalentie van stationaire robots op deze beurs die me vertrouwen geeft in die voorspelling. Robotische automatisering in het algemeen was niet altijd mainstream op grote metalbewerkingsbeurzen. Toepassingen van robots die werktuigmachines dienen waren vroeger ook curiosa. Maar uiteindelijk wordt de nieuwsgierigheid bevredigd; uiteindelijk wordt het argument gemaakt. Het gebruik van robots om bewerkingsprocessen te dienen en te automatiseren was een goed idee dat bestemd was om zijn plaats te winnen, en nu is die bestemming gerealiseerd. Dit erkennend, keek ik om me heen op EMO dit jaar op zoek naar het idee dat te goed, te potentieel effectief is, om niet een plek in de toekomst te winnen als een mainstream-deel van productie. Autonome productie is wat ik vond. Op een toekomstige EMO verwacht ik dat we grapjes zullen maken of dit niet de autonome robotbeurs is.