In no-time een automatisch magazijn voor chips

Wat doe je als je binnen drie maanden een compleet automatisch opslagsysteem voor high-end producten uit de grond moet stampen? Bij EPHI weten ze het wel: dan bel je met Festo. ‘Het is arrogant om te denken dat we het beter weten dan de specialisten daar.’ En zo slaagde de Eindhovens full-service supplier erin om zijn Aziatische klant razendsnel te helpen met een automated storage and retrieval system voor halfgeleiders.

Vers van de Technische Universiteit Eindhoven zagen industrial designer Bowling Karapun en supplychain- en logistiekspecialist Thomas Paauwe twee routes voor zich: in loondienst gaan of een eigen bedrijf starten. Samen kozen ze voor de tweede optie en stortten zich vol overgave op de ontwikkeling en verkoop van armaturen voor led-verlichting, van slimme armaturen en geoptimaliseerde ontwerpen voor organische designs en implementaties. Inmiddels kun je die in alle vormen, maten en prijsklassen kopen, maar toentertijd was dat nog nieuw en spannend. ‘Qua propositie, prijs en kwaliteit zaten we goed’, kijkt Karapun terug. Maar de startup kreeg al snel de deksel op zijn neus toen de gevestigde orde in die markt stapte. ‘Die strijd kunnen we nooit winnen’, realiseerde het tweetal zich en ze besloten hun competenties in te zetten voor intralogistiek, material handling en automatisering. ‘De return on investment voor machines werd steeds interessanter’, zag Karapun. Lange tijd was de tendens namelijk dat het goedkoper was om iemand uit bijvoorbeeld Oost-Europa aan te nemen. ‘De opkomst en groei van e-commerce en de stijgende lonen luidden een kentering in. En tegenwoordig hoef je nooit meer de discussie aan dat een mens zo’n taak wellicht beter of goedkoper kan uitvoeren.’

EPHI - Bowling Karapun

EPHI - Bowling Karapun

‘Van een nieuwe leverancier kan ik niet direct de support verwachten die we nodig hadden’, aldus Bowling Karapun van EPHI die daarom vasthield aan Festo. Foto’s: Alexander Pil

Automatische opslagsystemen

De jonge ondernemers doopten hun bedrijf om tot EPHI en gingen zich toeleggen op, simpel gezegd, het transporteren van producten. Voor Karapun is het inderdaad zo rechttoe rechtaan. ‘In 99 procent van de intralogistieke applicaties komt er een pakketje of een product binnen. Die moet worden gescand, gaat een keer links af en een keer rechts af, en wordt uiteindelijk weer uit de baan genomen.’ Op vraag vanuit de markt is EPHI inmiddels een stapje verder gegaan en richt het Eindhovense bedrijf zich op automatische opslagsystemen voor custom producten. Op automated storage and retrieval systems of, zoals EPHI het noemt, op Mini-Loads. Het bedrijf ontwikkelde daarvoor zijn UTC, dat staat voor Universal Transportation Controller. Karapun: ‘Het is een computer met heel veel I/O’s waarmee we alle componenten in een Mini-Load kunnen controleren; motoren kunnen aansturen, sensoren kunnen uitlezen, alles.’ EPHI is natuurlijk lang niet de enige aanbieder van AS/RS-oplossingen in de wereld. Daarom focust het op de moeilijke gevallen. Als zo’n opslagsysteem in een cleanroom moet draaien bijvoorbeeld, of als een maatwerkoplossing binnen een paar maanden van scratch in bedrijf moet worden genomen.

Nauwkeurige en veilige handling

Een goed voorbeeld van de expertise van EPHI is het automatische opslagsysteem dat het onlangs ontwierp voor een Aziatische klant in de halfgeleiderindustrie. De klantnaam mag Karapun niet noemen, maar hij kan wel de situatie schetsen: ‘Als onderdeel van de chipproductie moeten de dies uitvoerig worden getest. Dat gebeurt in enorme hallen waar misschien wel duizend machines staan. Onze Mini-Load vormt de buffer tussen productie en test, tussen test en test, en tussen test en verpakken.’

De dies liggen in traytjes die per ongeveer twintig in een cassette worden opgeslagen. ‘Alles bij elkaar vertegenwoordigt zo’n cassette enorm veel waarde en daarom wil de klant dat er nauwkeurig en veilig mee wordt omgegaan. Met die vraag kwamen ze bij ons terecht’, vertelt Karapun.

Hoofdbrekers

Een high-end automatisch opslagsysteem is precies in het straatje van EPHI, maar de Aziatische klant gaf nog een paar extra opdrachten mee. ‘Om te beginnen stonden alle specs en alle details op één A4’tje’, aldus Karapun. ‘Voor één systeem is dat nog oké, maar het ging nu om drie verschillende opslagsystemen. Dus het was een serieuze uitdaging om er chocola van te maken. Helemaal omdat alles binnen slechts twaalf weken operationeel moest zijn.’

Die tijdsdruk zorgde voor de nodige hoofdbrekens. Sowieso is zo’n korte doorlooptijd natuurlijk lastig, maar het project liep middenin de periode van componenten- en materiaalschaarste. Karapun belde dus gelijk met Jeroen te Brake, key accountmanager bij Festo. ‘Het unieke aan dit project is dat alles in no-time moest worden geregeld’, aldus Te Brake. ‘Dan is het zaak om snel duidelijkheid te krijgen welke componenten je nodig hebt, helemaal in een tijd van tekorten.

samenwerking ephi festo

Nederlandse samenwerking

Karapun heeft ervoor moeten vechten om het opslagsysteem te baseren op Festo-componenten, want de klant had een ander merk voorgeschreven. ‘Maar wij werken met Festo, dus het was dat of niks’, aldus Karapun die dat statement goed kan onderbouwen. ‘Van een nieuwe leverancier kan ik niet direct de support verwachten die we nodig hadden. En die support hadden we 100 procent nodig. Bovendien zouden we dan onze huidige leverancier in de steek laten; ik geloof daar niet in’, stelt Karapun die trots is op het feit dat het in een Nederlandse samenwerking is gelukt om het systeem van de grond te krijgen. De nuchtere Karapun betrok Festo nauw in de ontwikkeling. ‘Kijk, engineers worden opgeleid om alles uit te rekenen, maar die gedachtegang vind ik niet meer van deze tijd. Natuurlijk kan ik op een kladblaadje wat berekeningen maken en dan op de Festo-site speuren welke componenten daarbij horen. Maar het zou best een arrogante houding zijn als ik dan denk het beter te weten dan de Festo-engineers die dat elke dag doen.’

Spelingsruimte

Bij Festo in Delft gingen automation engineers aan de slag met de parameters die hij van EPHI kreeg. Te Brake vertelt: ‘Onder meer met onze simulatietool Electric Motion Sizing zijn we gaan kijken hoe we alles op elkaar konden laten aansluiten; welke combinatie van componenten het beste resultaat zou geven. De tool doet op basis van een kleine hoeveelheid parameters een suggestie voor de beste productcombinatie. Ideaal voor dit project natuurlijk omdat de input relatief beperkt was.’ In samenspraak met EPHI kwamen de Festo-engineers zo tot de beste oplossing. Want er was nog een bijkomende wens om zo veel mogelijk dezelfde motoren erin te zetten, zodat er snelheid in het bestelproces zou zijn. Dat betekent inderdaad dat een aantal aandrijvingen overgedimensioneerd is. Maar dat vindt Karapun helemaal niet erg: ‘Mijn grootste angst was dat we een motor zouden uitkiezen die in de praktijk niet sterk genoeg zou blijken te zijn. Door een overgedimensioneerde oplossing te kiezen, had ik bovendien ruimte om makkelijk in te spelen op aanvullende specs van de klant.’ Te Brake vult aan: ‘Door extra uren in de conceptfase te stoppen hebben we uiteindelijk veel tijd gewonnen. En daar een stuk zekerheid voor teruggekregen. Daarbij is er ook een mooie balans ontstaan tussen wat er nodig was en wat we op dat moment snel konden leveren. In volgende opdrachten, bij meer tijd, kunnen we meer de diepte in voor berekeningen. Dan kunnen we op basis van meetdata bekijken hoe de motoren in de praktijk worden belast en zo de juiste motor-controllercombinatie selecteren. Ten behoeve van de snelheid en de betrouwbaarheid hebben we onszelf in dit project die ruimte niet gegeven.’

magazijn

Remote I/O

EPHI’s oplossing draait op de CPX-AP-I in combinatie met de CPX-E, Festo’s PLC-systeem dat volledig is gebaseerd op Codesys. De Eindhovense software-engineers hebben daarin alle aansturingen geprogrammeerd. Met support van Festo want in het project was nauwe samenwerking onontbeerlijk. ‘We zien steeds vaker dat we veel meer betrokken zijn in de conceptfase bij onze klanten’, zegt Te Brake. ‘In de detailfase en tijdens het doorrekenen, maar ook in de aftersales. Ik denk dat het een kracht van Festo is dat klanten van A tot Z support krijgen.’ Karapun knikt instemmend. Het is niet voor niks dat hij zijn poot stijf heeft gehouden toen de eindklant om een andere leverancier vroeg. Een ander voordeel dat de beide heren aanstippen, is het feit dat Festo zijn componenten als functieblokken levert. ‘De motor, de as en de controller zijn een complete oplossing’, verduidelijkt Te Brake. ‘En dat moet vaak worden gekoppeld aan een bovenliggend systeem. We leveren altijd een beknopte handleiding mee, inclusief software en een voorbeeldprogramma.’ Karapun is erg te spreken over het remote I/O-platform CPX-AP-I van Festo. ‘Dat heeft ons heel veel flexibiliteit gegeven bij de opbouw en de integratie’, zegt hij. ‘We moesten halverwege het project bijvoorbeeld toch wat extra functies inbouwen. Dat was nu een kwestie van een I/O’tje erbij prikken omdat we niet ineens het hele elektrische schema op z’n kop hoefden te gooien.’

Blauwdruk voor groei

Nu het project is afgerond en de machine draait in Azië, kijkt Karapun verder. ‘Het zat niet per se in ons groeiplan een paar jaar geleden, maar we zien dat de halfgeleidermarkt momenteel richting Europa komt. Daar zal vergaande automatisering ook zeker een belangrijk thema zijn en wij kunnen aantonen dat we ervaring hebben in dit gedeelte van het proces. De blauwdruk ligt er.’

november 2023

Overzicht