Duurzame productie werkt het best wanneer het sterk geautomatiseerd is

Duurzame productie

Duurzame productie is goed voor het milieu en winstgevend voor bedrijven. Verschillende studies overtreffen elkaar in hun voorspellingen van besparingen die worden gegenereerd door een hulpbronnenbesparende productietechnologie. Eén ding is zeker: We hebben het hier over miljarden. automatica, dat van 21 tot 24 juni plaatsvindt op het beursterrein in München, zal laten zien hoe dit potentieel kan worden aangeboord.

Automatisering en duurzame productie

Dat het streven naar duurzame productie is goed voor het milieu en winstgevend voor bedrijven. Verschillende studies overtreffen elkaar in hun voorspellingen van besparingen ook in de belangrijke automobielindustrie is doorgedrongen, blijkt uit de activiteiten van fabrikanten die proberen hun fabrieken koolstofneutraal te maken. Mercedes streeft naar volledige koolstofneutraliteit tegen 2039 en test momenteel een hele reeks energiebesparende productietechnologieën in haar proeffabriek “Factory 56” in Sindelfingen. BMW en vele andere autofabrikanten streven naar duurzame productie met soortgelijke ambitieuze doelstellingen.

Wat is de potentiële bijdrage van automatisering aan productieprocessen die resultaten van ten minste dezelfde kwaliteit opleveren terwijl minder energie en hulpbronnen worden verbruikt binnen en buiten de automobielindustrie? Deze vraag zal op automatica 2022 worden gesteld en beantwoord.

Herprogrammeren, niet afdanken

De flexibiliteit van robots is een echte stimulans voor duurzame productie. Een traditionele, sterk geautomatiseerde productielijn met stationaire transportbandtechnologie in de carrosserieafdeling heeft dezelfde levensduur als het voertuigmodel dat ermee wordt geproduceerd. Dit is heel anders in de slimme fabriek: Hier nemen zeer flexibele robots en AGV’s alle processtappen over, inclusief het transport van het ene station naar het volgende. Dit maakt de implementatie van modelwijzigingen mogelijk door eenvoudige herprogrammering. Zo kan de productie van het opvolgende model in een mum van tijd van start gaan met dezelfde flexibele en uiterst productieve apparatuur die in de fabriek beschikbaar is. Dit is niet alleen een aanzienlijk kostenvoordeel, maar spaart ook middelen.

Tweede leven voor robots

Hetzelfde geldt natuurlijk voor de robots zelf. Afgezien van het energieverbruik is hun levensduur de bepalende factor voor duurzame productie. Een voorbeeld van Stäubli: De fabrikant vertrouwt voor zijn robots op aandrijftechnologie uit eigen ontwikkeling met een ver bovengemiddelde levensduur. “Onze robots zijn van zo’n hoge kwaliteit dat we oude modellen reviseren en met een nieuwe update aan een tweede leven laten beginnen. En de aandrijvingen presteren met dezelfde dynamiek en precisie als op dag één”, belooft Peter Pühringer, Managing Director van Stäubli Robotics.

Fanuc is een ander bedrijf dat deze vorm van duurzaamheid nastreeft. Ook de Japanse fabrikant ziet de lange levensduur van zijn robots als hun grootste kracht. Er zijn zelfs heel wat robots in gebruik die hun werk al meer dan 20 jaar doen. Het is dus niet meer dan logisch dat Fanuc reserveonderdelen voor tientallen jaren in voorraad wil hebben en levenslange service wil garanderen.

Lichtgewicht ontwerp bespaart energie bij elke beweging

Automatisering betekent altijd beweging. Elke beweging verbruikt energie – en hoe minder gewicht er verplaatst wordt, hoe minder energie er nodig is. Dat betekent: Componenten zoals lineaire assen, robots, grijpers en gereedschappen moeten zo licht mogelijk zijn om maximale duurzaamheid te bereiken.

De oplossingen voor gewichtsvermindering waar exposanten uit de verschillende sectoren op vertrouwen, zullen een van de boeiende onderwerpen zijn op automatica. Vertrouwen ontwikkelaars op metalen lichtgewichtmaterialen zoals aluminium, magnesium en titanium, of schakelen ze steeds vaker over op vezelversterkte composieten?

Energiebesparing in de automatisering: met oog voor detail

Een praktijkvoorbeeld op het gebied van ‘automatisering met een duurzaamheidseffect’ is te vinden bij BMW in het verzorgingsgebied van de beurslocatie Automatica. De autofabrikant installeerde een flexibel elektrisch grijpersysteem op zijn energiezuinige zesassige robots van Kuka ter vervanging van de pneumatische grijpers die voorheen werden gebruikt bij de asbalkproductie in de onderdelenfabriek in Dingolfing.

Dit heeft twee voordelen voor de fabriek. Roland Treitler, hoofd van de voorontwikkeling van chassis- en aandrijfsystemen, legt uit: “Het energieverbruik van de nieuwe grijpers is met meer dan 90 procent gedaald in vergelijking met de pneumatische grijpers, omdat we het nu zonder perslucht kunnen doen bij de asbalkbehandeling.” Bovendien zijn de grijpersystemen aanzienlijk flexibeler: “We kunnen ze voor verschillende afgeleiden gebruiken en hoeven ze niet meer bij elk nieuw model te vervangen. Daardoor kunnen we ze langer gebruiken, bijvoorbeeld na modelwijzigingen, wat zowel materiaal- als investeringskosten bespaart.” Het nieuwe systeem wordt momenteel gebruikt op meerdere productielijnen voor verschillende series.

Nieuwe markt voor automatisering

Maar de combinatie van automatisering en duurzame productie heeft nog een ander aspect. Zo ontstaan er nieuwe markten voor automatiseringsspecialisten als batterijen of elektromotoren voor e-mobiliteit in grote series worden geproduceerd.

Om nog een van de vele voorbeelden te geven: automatica-exposant Teamtechnik heeft een gestandaardiseerd platform ontwikkeld voor het end-of-line testen en kalibreren van complete e-aandrijvingen, e-assen, elektromotoren, alsook hybride aandrijvingen. Het bedrijf heeft zich tijdens dit proces consequent gericht op het besparen van hulpbronnen en energie. De energie die wordt gebruikt om de te testen componenten aan te drijven, wordt teruggewonnen tijdens remtesten, die deel uitmaken van de testcyclus.

Hoe digital twins helpen energie te besparen

Dergelijke testbanken met energierecuperatie zijn al beschikbaar. Maar automatica waagt zich ook aan een blik in de toekomst van de ‘duurzame automatisering’ en inspireert haar bezoekers. De ‘digitale energietweeling’ is een ander spannend ontwikkelings- en onderzoeksdomein waar sommige exposanten zoals Bosch Rexroth bij betrokken zijn. Hiermee kan het energieverbruik van apparatuur zoals geautomatiseerde assemblage- en transportsystemen al worden bepaald voordat de ontwikkeling ervan is voltooid, en in iteratiestappen verder worden geoptimaliseerd – waarmee een extra bijdrage wordt geleverd aan duurzame productie door middel van automatisering.

Bezoek de site van automatica

Lees ook:

Digitale Nieuwsbrief

SCHRIJF JE IN VOOR ONZE WEKELIJKSE NIEUWSBRIEF EN BLIJF OP DE HOOGTE VAN ALLE INDUSTRIËLE EN TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN!

Door jouw inschrijving voor de nieuwsbrief, ga je akkoord met onze privacy voorwaarden.

Dit artikel delen op je eigen website? Geen probleem, dat mag. Meer informatie.

Avatar foto

Redactie

Dit nieuws is samengesteld door de redactie van IndustrieVandaag.
Lees meer van: Redactie