Efficiënt verspanen is sturen op data

Craft Education in Deurne en Sandvik Coromant hebben gezamenlijk een aantal interessante seminars georganiseerd over verspanen volgens Industry 4.0. Met behulp van data uit het productieproces wordt het mogelijk om beslissingen op basis van feiten te nemen. In de toekomst zullen productieprocessen steeds vaker gestuurd worden met data. Operators gaan daardoor in toenemende mate de rol van procesbeheerder vervullen.

Craft Education werkt samen met diverse partners om alle verschillende facetten binnen de maakindustrie te koppelen aan het technisch onderwijs. Naast dat Craft Education zelf acht verschillende opleidingen in huis heeft, van verspaning tot aan werkvoorbereiding, engineering, en plaatwerk en constructie, geeft de opleider tevens het lesmateriaal uit aan 80% van de technische MBO niveau 1 t/m 4 opleidingen in Nederland. Alle boeken inclusief e-learning of enkel als e-learning zijn eenvoudig op eigen tempo te doorlopen. De verschillende partijen in het partnerprogramma van Craft Education helpen om het niveau van het lesmateriaal op peil te houden. “De ontwikkelingen in de industrie gaan razendsnel. Het is belangrijk dat het onderwijs mee beweegt met de behoefte van het bedrijfsleven. Dankzij partners zoals Sandvik Coromant, die hun kennis en expertise met ons delen, kunnen wij lesmateriaal maken dat voldoet aan de laatste stand der techniek. Op die manier kunnen we ook vorm geven aan ‘leven lang leren’”, vertelt opleidingsspecialist Roy van Bussel. Craft Education werkt met digitale certificaten

Met behulp van data kunnen beslissingen genomen worden op basis van echte feiten. Onafhankelijk van de ervaring van de operator is op die manier een betere machinebezetting en procesbeheersing mogelijk. Craft Education presenteerde tijdens het seminar wat het effect is van trillingen in het freesproces.

die over een houdbaarheidsdatum beschikken. Om het certificaat geldig te houden moeten cursisten opfriscursussen volgen. Op die manier blijven mensen dus leren en op de hoogte van de nieuwste ontwikkelingen. “De fabriek van de toekomst is dichterbij dan je denkt. We moeten nu toewerken naar People 4.0. Vandaar dat we een samenwerking zijn gestart met Craft Education en met regelmaat lezingen geven over slim verspanen”, zegt Frank Gevers, Regional Sales Manager bij Sandvik Coromant.

Werken met data in drie stappen

Om op basis van procesdata beslissingen te kunnen maken, is het belangrijk om de juiste data uit het proces te halen. Het uiteindelijke doel is om de bewerkingsmachine maximaal in te zetten. Dat wil overigens niet zeggen dat als de spindel loopt er ook een optimale productie wordt gedraaid. In de praktijk bouwen operators vaak een eigen veiligheidsmarge in. Ze draaien de voeding op 80% in plaats van 100% omdat ze bijvoorbeeld het programma, het gereedschap of de machine niet helemaal vertrouwen. Door puur naar data te kijken wordt die onzekerheid weggenomen. Bovendien kan de data 24/7 worden vastgelegd en op basis daarvan zijn betere analyses mogelijk. Volgens Sandvik Coromant zijn er drie stappen die doorlopen moeten worden om data uit het productieproces in te kunnen zetten. De eerste stap is het verzamelen van data. Staat de machine stil, ontbreekt er materiaal, breekt er een gereedschap, etc. Bedrijven kunnen zelf bepalen welke data belangrijk is. De tweede stap is om met de data een beter inzicht te krijgen in het productieproces en met behulp van analyses het proces te optimaliseren. Vervolgens kunnen er in stap drie acties ondernomen worden om processen daadwerkelijk te verbeteren en conclusies te trekken. “Door op basis van data beslissingen te nemen zijn er ontzettend veel voordelen te behalen. Denk aan een constante kwaliteit, onderhoud altijd op het juiste moment, een betere traceerbaarheid, first-time-right productie, reductie van tijd en grondstoffen en ga zo maar door. Met onze seminars willen we maakbedrijven hier bewust van maken”, aldus Gevers.

Machining Insights

Om een digitale manier van werken, zoals beschreven in stap 1 t/m 3 toegankelijk te maken voor verspaners, heeft Sandvik Coromant CoroPlus MachiningInsights ontwikkeld. Dit monitoring systeem verzamelt alle data uit de verschillende bewerkingsmachines en systemen en geeft op basis daarvan inzichten in het proces en identificeert snel waar verbeteringen mogelijk zijn. Het dashboard geeft overzichtelijk alle gekoppelde machines weer. Dit kunnen draaibanken, bewerkingscentra, multitask machines, maar ook de aangekoppelde robot, zaagbank of bijvoorbeeld ontbraammachine zijn. Met behulp van een kleurcodering is de status van de machine snel te overzien. Per machine is het mogelijk dieper in de gegevens te duiken. Zo zijn bijvoorbeeld de real-time parameters, hoeveel werkstukken er zijn geproduceerd, wanneer de machine stil heeft gestaan (gepland en ongepland) en wat de reden was voor de stilstand te zien. Gevers: “MachiningInsights geeft een duidelijk overzicht in het productieproces. Wat bijvoorbeeld ontzettend handig is, is dat gebruikers direct tickets aan kunnen maken voor belangrijke taken. De verantwoordelijke afdeling krijgt dan een melding via e-mail of sms en kan het probleem dan direct oppakken. Omdat Machining Insights in de cloud werkt, is het mogelijk om overal inzicht te hebben in het productieproces, zoals op je smartphone, tablet of je PC.”

Sensoren bij de snijkant

Naast machinedata kan het ook handig zijn om data direct bij de snijkant te gebruiken om tijdig problemen in het proces op te merken en het proces te optimaliseren. Sandvik Coromant heeft onder de naam CoroPlus diverse slimme gereedschappen ontwikkeld. Voor

het betrouwbaar draaien van diepe interne boringen bestaat er nu de Silent Tools Plus boorbaar. Dit gereedschap is uitgerust met sensortechnologie die aan snijkant van de wisselplaat meet wat de status is in een diepe boring. Hierdoor kan het proces op basis van real-time waarnemingen geoptimaliseerd worden en kunnen trillingen worden voorkomen. De sensordata wordt met behulp van een bluetooth verbinding naar het Silent Tools Plus dashboard gestuurd, die vervolgens overzichtelijk de real-time procesgegevens weergeeft. Het dashboard geeft bijvoorbeeld aan of het gereedschap in contact is met het werkstukmateriaal en dankzij een trillings- en een ruwheidsindicator komt informatie beschikbaar over het trillingsniveau en de oppervlakteruwheid. Aan de hand van deze gegevens kunnen procesparameters aangepast en geoptimaliseerd worden. Verder kan het gereedschap uitgerust worden met een snijkrachtsensor waarmee ook de doorbuiging van het gereedschap en de ontstane snijkracht kan worden waargenomen om deze zo nodig te compenseren in de programmering. Tot slot kan de gebruiker eenvoudig de centerhoogte van het gereedschap instellen.

Voorspellend onderhoud

Naast de slimme Silent Tools Plus boorbaar heeft Sandvik Coromant in het CoroPlus assortiment ook de Coromant Capto DTH Plus aangedreven gereedschappen beschikbaar. Deze Coromant Capto aangedreven gereedschappen zijn al meer dan 30 jaar op de markt en zijn tot op de dag van vandaag efficiënt dankzij het Coromant Capto snelwisselsysteem. Dit systeem zorgt ervoor dat gereedschappen snel en met een hoge repeteerbaarheid gewisseld kunnen worden. Om de aangedreven gereedschappen nog efficiënter te maken, heeft Sandvik Coromant ze uitgerust met Capto Plus sensoren voor met name voorspellend onderhoud en om een hoge procesbetrouwbaarheid te realiseren. De sensoren meten onder andere de trillingen en temperatuur in de houder. Deze gegevens worden net als bij de Silent Tools Plus boorbaar met behulp bluetooth verstuurd naar een dashboard. Op dit dashboard worden alle gegevens, zoals de resterende levensduur van het gereedschap voor onderhoud, de trillingen, de temperatuur, het toerental en de draairichting overzichtelijk weergegeven. Aan de hand van de data uit de sensoren kan het systeem bepalen wanneer het aangedreven gereedschap aan onderhoud toe is. “In de praktijk worden aangedreven gereedschappen vaak of veel te laat of veel te vroeg opgestuurd voor onderhoud. In beide gevallen gaat het gepaard met onnodige kosten. Dankzij de sensoren is het mogelijk om te achterhalen wat de status is van het gereedschap, zodat gebruikers het onderhoud precies kunnen inplannen”, vertelt Ronny Booijink, Machine Tool Solutions Specialist bij Sandvik Coromant. Sandvik heeft Coromant Capto DTH Plus ondertussen verder ontwikkeld. Zo is het gereedschap geschikt voor hogedrukkoeling tot 100 bar en zijn toerentallen mogelijk tot 12.000 min-1. Daarnaast heeft Sandvik de batterij vervangen voor kinetische energie om de data via bluetooth te kunnen verzenden.

Het productieproces optimaliseren kan al zo eenvoudig zijn als een betrouwbaar gereedschapsbeheer. Met de CoroPlus Tool Supply gereedschapsuitgiftekast is zoeken naar gereedschappen verleden tijd en zijn gereedschappen altijd op voorraad. Dit zorgt direct voor een hogere productiviteit en lagere gereedschapskosten.