10 tot de macht 40 varianten

Technologiefabriek Scharnhausen: superflexibele montagelijnen

Of het nu gaat om batchgrootte één of om hoeveelheden van 2,5 miljoen per jaar: de nieuwe technologiefabriek Scharnhausen van Festo laat zien hoe flexibiliteit en snelheid hand in hand gaan. Hier wordt industrie 4.0 vandaag al zoveel mogelijk toegepast. Door het samenspel van manuele productie en modulaire montagelijnen wordt een productvariatie van maximaal 10 tot de macht 40 bereikt.

De technologiefabriek van Festo staat voor de modernste automation: 66.000 vierkante meter, 1200 medewerkers, een doordachte, zeer efficiënte waardeketen, open communicatielandschappen met een leerfabriek en creatieve denktanks. In netwerken geïntegreerde installaties bieden de eerste industriële 4. 0-technologie-oplossingen. Medewerkers werken dagelijks samen met een flexibele robot in directe en veilige interactie. Informatie en materialen worden snel, flexibel en betrouwbaar samengevoegd tot complete waardestromen.


Korte lijnen
In de "lean technology factory" worden de afzonderlijke productieprocessen via de kortste lijnen met elkaar verbonden. En zo ingericht dat materialen en halffabrikaten – voor zover mogelijk – niet tijdelijk hoeven te worden opgeslagen. Zo waren sommige processen voorheen verdeeld over verschillende locaties op een afstand van 32 kilometer. In de technologiefabriek is deze afstand teruggebracht tot 120 meter. Zo worden hoogwaardige handlingtechniek, ventielen en ventieleilanden, elektronische onderdelen en op maat gemaakte klantoplossingen in de kortst mogelijke tijd op één locatie gecombineerd.

Perfect in vorm

Op een oppervlakte van 14.000 vierkante meter staan de zware verspaningmachines op de begane grond van de technologiefabriek. Draaien, frezen, boren en slijpen – in de verspanende productie worden metalen precisie-onderdelen geproduceerd en vervolgens verder verwerkt in de montage-afdeling. De installaties draaien 24 uur per dag en produceren de basiscomponenten voor Festo-producten zoals ventielbehuizingen en losse componenten van de handlingtechniek voor lineaire aandrijfeenheden. Met een output van bijvoorbeeld enkele miljoenen afdichtingspatronen voor ventielen per jaar en enkele 10.000 ventielbehuizingen per dag. In de galvanische baden, die zich in hetzelfde gebouw bevinden, wordt het oppervlak van de componenten afgewerkt.

Volautomatisch en handmatig

De productie in de technologiefabriek strekt zich uit van de manuele productie in het performance center voor klantoplossingen tot zeer flexibele, energie-efficiënte montagelijnen zoals de twee modulaire montage-installaties voor de productie van VUVG-ventielen. Hier werken acht productiecellen – ieder op 30 meter – achter elkaar. Per jaar kunnen meerdere miljoenen ventielen met cyclustijden van minder dan 15 seconden in elkaar worden gezet. Daarbij worden talrijke eigen componenten en oplossingen van het bedrijf gebruikt: Festo-producten worden ingezet om Festo-producten te produceren. De installaties zelf produceren elk meer dan 50 individuele varianten van verschillende bouwgroottes, waarbij 20 varianten al meer dan 80 procent van het totale volume uitmaken.

De montage van ventielen tot ventieleilanden vereist nog steeds handenarbeid. Dat geldt ook voor speciale oplossingen en losse componenten voor individuele klantenwensen. De hoeveelheden variëren van enkele duizenden per jaar, een kleine serie van meerdere honderden tot slechts een enkel exemplaar. Bij sommige producten die voor individuele klanten binnen zeer korte tijd moeten worden geproduceerd is een veelvoud van 10 40 varianten mogelijk.

Inclusief elektronica

Veel producten zijn ondenkbaar zonder elektronica. In de technologiefabriek produceren 200 medewerkers complexe elektronische modules en producten op een oppervlakte van 6000 vierkante meter. Hiervan worden er alleen al 2,5 miljoen per jaar geproduceerd voor gebruik in de eigen bedrijfsvoering. De verwerkingszones ontvangen ofwel complete modules in de behuizing of geassembleerde printplaten. Ook hier zijn honderden varianten mogelijk.

Innovation in automation

Naast een efficiënte en concurrerende productie is de nieuwe fabriek ook een rolmodel: Festo gebruikt de locatie als referentiefabriek voor haar klanten, waarin de modernste automatiseringstechniek wordt gepresenteerd. De technologiefabriek wordt gekenmerkt door slanke en energie-efficiënte processen binnen een bijzonder duurzame en milieubewuste productie. Dit wordt ook bevestigd door het in september 2015 ontvangen platinacertificaat van de Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB). Het gehele fabrieksconcept is gebaseerd op het grote aanpassingsvermogen van de productielocatie en het ontwerp van efficiënte waardeketens en waardestromen. Bedrijfsleider Stefan Schwerdtle ziet de toekomst positief tegemoet: "Met de technologiefabriek zijn we ook goed voorbereid op toekomstige eisen. We hebben de ruimtelijke voorwaarden gecreëerd voor coöperatieve technologie- en productontwikkelingen en hebben door geoptimaliseerde processen en een heroriëntatie van de kernprocessen ook de time-to-market aanzienlijk verbeterd."

Medewerkers kunnen intuïtief en zonder gevaren samenwerken met de montagerobot.

Interactie tussen mens en machine

Veel van de aspecten van de industrie 4.0 zijn in de technologiefabriek al gerealiseerd, zoals de interactie tussen mens en machine. De montagerobot grijpt een behuizing, voegt patronen en frame samen en geeft de component voor verdere verwerking door aan de operator. Mensen lopen geen gevaar bij deze samenwerking. De acties van de robot worden permanent bewaakt door sensoren. Hiervoor werd hij omhuld met een speciaal ontwikkelde kunstofhuid met zeer gevoelige sensoren. Zodra een medewerker te dichtbij komt, vertraagt de robot zijn bewegingen of stopt hij volledig. Dankzij effectieve veiligheidsmechanismen hoeft de robot niet achter een hek te worden geplaatst.

  1. Dit artikel verscheen in het klantentijdschrift van Festo trends in automation 1.2016
Overzicht