EO

2018 – Het jaar van de constructeur?

02 januari 2018 om 14:44 uur

Weinig visionair: digitalisering blijft de trend in 2018.

Niets menselijks is ons vreemd. Daarom ook voor de constructeurs en ontwerpers een overzichtje van onderwerpen die dit jaar ongetwijfeld te pas en te onpas de kop op zullen steken. Maar wie november vorig jaar de Constructeursdag heeft bezocht weet het natuurlijk: laat je niet gek maken. Je kunt nu eenmaal niet overal verstand van hebben. Maar bedenk wel – als er een moment is om je te laten gelden dan is het nu.

 

Laten we maar eerst maar even beginnen met een ‘disclaimer': visionair gaat het niet worden. Als we het samenvatten hangt het allemaal samen met het vage begrip ‘digitalisering'. Even een fractie concreter? Denk dan vooral aan - in goed Nederlands - de digital twin, het industrial internet of things, big data, augmented reality, artificial intelligence en additive manufacturing.

 

Spijkerharde percentages kunnen we ook nergens aan hangen. Want gaan kunstmatige intelligentie en robots nu echt je baan overbodig maken? Onderzoeks- en adviesbureau Gartner stelt in zijn vooruitblik op de technologietrends dat kunstmatige intelligentie wel banen gaat kosten, maar dat in 2020 - en dat is het alweer bijna - netto meer banen oplevert dan kost. Ze weten zelfs hoeveel: 1,8 miljoen weg en 2,3 miljoen erbij. Dat kwam ze dan wel weer op een sneer te staan in een opiniestuk op de website van zakenblad Forbes: hoe ze dat toch zo exact meenden te kunnen weten?

aiGaan artificiële intelligentie en robots met jouw baan aan de haal? 

 

Alleen de spelregels

Dat AI impact gaat hebben is duidelijk. Elk algoritme mag dan wellicht in eerste aanleg door een mens - met al zijn of haar vooroordelen en tekortkomingen - zijn bedacht, als er door het ‘kunstmatige zelf' aan gesleuteld kan worden weet je het maar nooit. Een aardig voorbeeld van de kracht van AI kwam begin december vorig jaar naar buiten. Nu ben ik zelf geen schaker maar als een algoritme geschreven door DeepMind en Google binnen vier uur 1500 jaar schaakkennis eigen weet te maken door alleen tegen zichzelf te spelen met eigenlijk niet meer input dan de spelregels? En dan te bedenken dat dit AlphaZero-algoritme dus inderdaad bedoeld is als een zelflerend generiek algoritme. Met schaken heeft het in elk geval al een grootmeester en een ander ‘programma' - Stockfish 8 - in de pan gehakt.

 

Helikopters of machinegeweren?

Maar is het nu ook echt intelligentie? Want het blijkt toch altijd weer te gaan over wat je de ‘kunstkop' wijsmaakt. Zo laat Wired weten dat onderzoekers van MIT zonder toegang te hebben tot het onderliggende programmeerwerk en hoe de informatie wordt verwerkt, een algoritme van Google wijs hebben weten te maken dat een plaatje van een rij machinegeweren een helikopter voorstelde. Hoe? Door de pixels in het beeld te manipuleren. Voor het menselijk oog bleven het machinegeweren. Zo niet voor het AI-algoritme.

 

Model Based X

Maar goed, die digital twin dus. Of met andere woorden: dat digitale model dat gedurende de hele levenscyclus van het product gekoppeld blijft met het echte product. Voor constructeurs en ontwerpers nauwelijks een verrassing. Het zat er altijd al aan te komen. Wellicht dat we het tempo wat hebben onderschat. Maar als ontwerpen in 3DCAD de norm is - toch? - dan is het niet meer dan logisch dat model als bron van alle waarheid te beschouwen. Niet dat we daar weer bijvoorbeeld na het ontwerpproces platte werktekeningen van maken en daar maat-, plaats- en vormtoleranties en de ruwheid op gaan kliederen.

 

Model Based Definition dus. Een beetje 3DCAD-pakket geeft je daar de ruimte wel voor. Maar laat dan ook direct de input zijn voor het productieapparaat. En apparaat moet je dan letterlijk nemen. Het mooiste zou het zijn als je machinebesturing het verrijkte model direct in zou kunnen lezen. Model Based Manufacturing inderdaad. Kijk even hier naar wat er inmiddels al mogelijk is. Inclusief natuurlijk de kwaliteitscontrole naderhand - Model Based Inspection - om te kijken of je ook gekregen hebt wat je verwachtte.

 

Digitale evenknie

Maar daarmee heb je nog geen digitale evenknie die een leven lang meegaat. Nu alles voor een habbekrats - bijna dan - is uit te rusten met sensoren, wifi en rekenkracht, kan elk onderdeel in principe informatie over zijn toestand of de onmiddellijke omgeving terug sturen naar gebruiker, maker, beheerder of noem maar op. Ziedaar het Internet of Things. Met - voor wie hoopt uit een berg willekeurige data altijd wel wat te kunnen halen - de kanttekening dat algoritmes en IoT geen panacee zijn. Een beroerd product blijft een beroerd product zullen we maar zeggen.

 

ju

Wat heb je aan een digital twin in het productontwerpproces?

 

Voor de hand ligt het gebruik van data voor toestandsbewaking en onderhoudsdoeleinden om onverwachte calamiteiten en stilstand te voorkomen. Dat zijn de voorbeelden die nu vooral de meeste aandacht krijgen. Ansys, PTC, Flowserve, National Instruments en HPE wisten bijvoorbeeld gezamenlijk met behulp van een digitale tweeling van een pomp(opstelling) en een CFD-model in de cloud het hoe en waarom achter een zelf geïntroduceerd probleempje te achterhalen, inclusief de te nemen maatregelen. Ter illustratie van de kracht van de combinatie

 

Goudmijn binnen handbereik

Informatie uit het veld is dankzij het ‘Internet der spulletjes' ook voor ontwerpers en constructeurs een goudmijn binnen handbereik. Eindelijk kan al die data uitkomst geven over het dagelijks ge- en misbruik van jouw ontwerp. Of je op onvoorziene tekortkomingen kunnen wijzen, voor het product op de markt komt. Zoals beschreven in ‘Hoe past IoT binnen de productlevenscyclus? ' in Constructeur 8-9 van 2017 (pag. 18-19): hoe Bosch Rexroth met behulp van een IoT-platform zowel het probleem met een nieuw hydraulisch aggregaat constateerde en geholpen door simulaties en additive manufacturing met de oplossing op de proppen kwam.

 

Terug in de tijd?

Wat we natuurlijk wel moeten voorkomen is dat we met die data weer een stap terug in de tijd zetten. Van 3D weer terug naar 2D. Tenminste, daarvoor wordt gewaarschuwd in de november/december-editie van Harvard Business Review: A Manager's Guide to Augmented Reality, in de bijdrage ‘Why every organization needs an augmented reality strategy' van Michael Porter en James Heppelmann. Eerstgenoemde is professor aan Harvard en laatstgenoemde is de baas van PTC, bekend van onder andere 3DCAD-pakket Creo, PLM-oplossing Windchill en IoT-platform Thingworx. Want wat kan je beter doen met data dan met behulp van augmented reality projecteren op je 3D-model? Maar goed, als bezoeker van de Constructeursdag wist u dat al. Uit de voordracht van Leon Schipper van Aryzon. En u heeft dus mede dankzij Constructeursdag-sponsor Eriks ook de AR-bril van de Twentse start-up.

 

4Dankzij augmented reality kan de ontwerper/constructeur nu eindelijk het ontwerp 1:1 aanschouwen, in 3D, in de echte fysieke wereld - en niet op een plat schermpje. 

 

1:1 in 3D

Porter en Heppelman stellen in hun bijdrage dat dankzij AR de ontwerper/constructeur nu eindelijk de kans heeft het ontwerp 1:1 aanschouwen, in 3D, in de echte fysieke wereld - en niet op een plat schermpje. Hij of zij kan er omheen lopen, onder het ontwerp kijken, of erin. Je kan CAD-modellen op het daadwerkelijke product projecteren en kijken of het wel een beetje klopt met wat je in gedachten had. En AR kan als interface dienen om gebruik, misbruik en noem maar op wat voor informatie uit het veld, letterlijk zichtbaar te maken - geprojecteerd op het model. Zo kan AR eigenlijk overal zijn impact hebben. Denk aan productie en assemblage waar medewerkers visuele instructies op maat krijgen, gebaseerd op de exacte stap in productieproces. Natuurlijk, dat gebeurt al met tekst, maar met AR kan je daar ook 3D-animatie aan toe voegen, allemaal geprojecteerd in en op de echte wereld.

 

Elke kleur

We zeiden het al - visionair is het allemaal niet. Daar zijn anderen voor. Maar zijn we nu al bij die productie in seriegrootte 1 tegen kosten die bij massaproductie horen? Natuurlijk zijn er voorbeelden die laten zien dat her hard aan wordt gewerkt. De eisen aan het productieapparaat zijn natuurlijk immens. Dat moet door elkaar, in elke willekeurige volgorde, producten in een immense variëteit kunnen maken. Audi mag het dan klanten recent mogelijk hebben gemaakt hun auto in elke kleur geleverd te krijgen, daar betaal je wel nog steeds een meerprijs voor en je moet genoegen nemen met een langere levertijd.

 

Proost!

Maar misschien is een auto een beetje te veel van het goede. In september Vorig jaar, op de Drinktec in München, liet het Duitse Krones de ‘Bottling on Demand'-conceptstudie zien. De modulair opgebouwde afvul- en bottellijn liet zien dat het op een en dezelfde lijn mogelijk is in willekeurige volgorde verschillende flesjes (0,3 en 0,5 l) af te vullen met verschillende drankjes, te voorzien van een van vier verschillende gekleurde doppen en te voorzien van een van twaalf etiketten en te voorzien van een individuele RFID-code.

8Drinken op seriegrootte 1. Dankzij Krones en B&R. (Foto Messe München) 

 

Het transportsysteem dat die logistieke nachtmerrie in deze lijn in goede banen wist te leiden, is het ACOPOStrak-systeem van B&R, dat officieel pas twee maanden later op de SPS in Neurenberg werd geïntroduceerd. Het systeem - op basis van lineaire motoren - is ontwikkeld om met maximaal 5g en snelheden van 4 m/s of hoger product(ie)stromen te scheiden, samen te voegen en te bufferen. De productdragers worden eenvoudig aan de baan gehangen en worden door magnetisme op hun plaats gehouden. Net zo simpel zijn de dragers - die met maximaal 2 kg kunnen worden belast - ook weer van de baan te verwijderen. Op een circuit van 100 m kunnen in totaal 250 dragers worden bestuurd met behulp van één controller. De dragers kunnen onafhankelijk van elkaar bewegen, maar bijvoorbeeld ook in ‘colonne'. De minimale afstand tussen de dragers is 50 mm.

 

Dus laten we er dan elk geval nog één drinken op seriegrootte 1 - en 2018. Proost!

 

Robin Zander

r.zander@mybusinessmedia.nl

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Product van de maand

RSS
Drie functies in één relais

Nieuwe PROTECT SRB-E-FWS-TS veiligheidsrelais modules. Meer functies in één relais: bij het nieuwe veiligheidsrelais.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden