Constructeur december 2021 by online-mbm

DECEMBER

2021 HÉT VAKTIJDSCHRIFT VOOR WERKTUIGBOUWKUNDIGE CONSTRUCTEURS EN ONTWERPERS

Wat een vondst! AR & 3D-PRINT ALS LEERMIDDEL

Van handlassen naar 3D-titaanprinten

Krijgt MBD een hoofdrol in Siemens’ NX?

Simulatie en analyse op je schoot

Voor werkhydrauliek en rijaandrijving

Voor onderdeel van de liggende Pro Gravel-achtervork

En is de kloof nu gedicht tussen engineering en productie?

De smoezen om niet vandaag te beginnen zijn op

Open eOC-architectuur voor mobiele machines

CST_Cover.indd 1

09-12-2021 13:26

Stay on track! Güdel TMF – De industriële standaard voor alle merken en typen robots

Güdel AG Echelpoelweg 1b 7595 KA Weerselo Netherlands

Phone +31 541 66 22 50 Fax +31 541 66 18 74 info@nl.gudel.com

www.gudel.com

constructeurs constructeurs & & projectleiders projectleiders gezocht gezocht VIRO is een vooruitstrevend, multidisciplinair ingenieursbureau. VIRO is gespecialiseerd een vooruitstrevend, multidisciplinair ingenieursbureau. We zijn in product engineering, machinebouw We zijn gespecialiseerd in product engineering, machinebouw en industriële projecten. en industriële projecten.

Wij bieden: Wij bieden: Uitdagende projecten met veel ruimte voor innovatie en bouwkundige Uitdagende met veel voor innovatie enmet bouwkundige adviezen omprojecten op te bouwen. Eenruimte open en prettige sfeer enthousiaste adviezen om op te bouwen. Eenspecialisten. open en prettige sfeer met enthousiaste bouwkundige/civiel technische bouwkundige/civiel technische specialisten.

Jij hebt: Jij hebt: Ervaring met het ontwerpen van constructies voor gebouwen in Ervaring metbetonconstructies. het ontwerpen van constructies voor gebouwen in staalen/of staalen/of Ervaring metbetonconstructies. SCIA Engineer, RFEM of vergelijkbare software. Ervaring met SCIA Engineer, RFEM of en vergelijkbare software. Kennis van aardbevingsberekeningen houtberekeningen (pre). Kennis aardbevingsberekeningen en houtberekeningen (pre). Zin om van in omgeving Oss/Arnhem te komen werken. Zin om in omgeving Oss/Arnhem te komen werken.

Viro.indd 1

CST Advertenties.indd 2

Past deze job bij jou? Past deze job bij jou? Solliciteer direct via: Solliciteer direct via: careers.viro-group.com careers.viro-group.com

24-11-2021 16:14

16-12-2021 14:27

COLOFON Constructeur, december 2021 61-ste jaargang nr. 6 REDACTIE-ADRES Postbus 58, 7400 AB Deventer HOOFDREDACTEUR ing. R. Zander | t 06 22 20 80 34 r.zander@mybusinessmedia.nl

REDACTIE

Maartje Henket | t 0570 50 43 02 m.henket@mybusinessmedia.nl

UITGEVER Arjan Stoeten a.stoeten@mybusinessmedia.nl VASTE MEDEWERKERS Hans van Eerden, Liam van Koert, Leo de Ridder, Henk Jan Pels, Ad Spijkers, Marjolein de Wit-Blok. UITGAVE van MYbusinessmedia Holding bv Postbus 58 7400 AB Deventer www.mybusinessmedia.nl

ADVERTENTIE-AFDELING

D. Wielheesen | t (06) 53 69 24 61 d.wielheesen@mybusinessmedia.nl of verkoop binnendienst | t (0570) 50 43 45 | (0570) 50 43 43 orders.engineering@mybusinessmedia.nl

ADVERTENTIEPLAATSINGEN worden

uitgevoerd overeenkomstig de ‘Regelen voor het advertentiewezen 1990’.

ABONNEMENTEN

Voor vragen over abonnementen, bezorging en of adreswijzigingen kunt u bellen met (0570) 50 43 25, mailen naar klantenservice@mybusinessmedia.nl of schrijven naar MYbusinessmedia Holding bv | Constructeur | Postbus 58 | 7400 AB Deventer

ABONNEMENTSTARIEVEN

Jaarabonnement Nederland € 242,50* Jaarabonnement buitenland € 280,50* Studenten € 50,00 per jaar *Prijzen zijn excl. 9% BTW | Jaarabonnement geldt tot wederopzegging. Beëindiging van het abonnement kan schriftelijk , per e-mail of telefonisch geschieden, uiterlijk drie maanden voor het einde van de abonnementsperiode; nadien vindt automatisch verlenging plaats.

REPRODUCTIE

Overname van artikelen, tekeningen en foto’s uit Constructeur is slechts mogelijk na schriftelijke toestemming van de uitgever.

©MYBUSINESSMEDIA 2021

‘Het auteursrecht op de inhoud van dit tijdschrift wordt uitdrukkelijk voorbehouden’.

VOORWOORD

Credo Bij de lessen Nederlands op de middelbare school kregen we ooit het volgende te lezen: ik geloof in een rivier die stroomt van zee naar de bergen Dit zijn de eerste twee regels van het eerste gedicht uit de eerste dichtbundel ‘Vogels vliegen toch’ van Remco Campert. En ze zijn mij altijd bijgebleven. Dat geldt niet voor rest van het gedicht. Maar gelukkig is het gedicht eenvoudig te vinden met de zoektermen ‘credo’ en ‘Campert’. Beter voor de dichter is natuurlijk dat ik op zoek ga naar de bundel uit 1951. Maar dat wordt dan waarschijnlijk wel een antiquariaat en daar schiet hij ook weinig mee op. Maar terug naar het werk: treffend, en duidelijk van alle tijden – ook de onze, is de opening van de afsluitende strofe: maar de kranten willen het anders willen droog en zwart van koppen staan Dit is de de ‘geloofsbrief’ van de dichter die weet dat er een wereld bestaat die het wil zoals het altijd is gegaan. Maar hij is mooi niet van plan zich daarbij neer te leggen. En daarmee gaat het – Campert zal er wellicht niet bij hebben stilgestaan – nadrukkelijk ook over u als constructeur en ontwerper. En over dit tijdschrift. Behalve de hoofdtaak informeren heeft Constructeur altijd een platform willen zijn voor de beroepsgroep. Een beroepsgroep die zich van nature niet neerlegt bij de status quo. Sterker nog – dat wordt ook van u verwacht! U moet het mogelijk maken dat die rivier naar de bergen stroomt! Nu ben ik niet zo van de uitroeptekens maar hier moest het even. Want de constructeur/ontwerper speelt echt een cruciale rol. Vooral bij het waarmaken van de dromen van anderen. En te laten zien dat het altijd anders kan. Dat is ook de reden dat we volgend jaar 14 april 2022 – in samenwerking met Mikrocentrum – weer een Constructeursdag organiseren. Als fysieke uiting van onze gezamenlijk droom, vrij naar Campert's credo, om ‘die rivier in kaart te brengen’. Maar moet Constructeur meer zijn? Wilt u een vrijplaats om met uw vakbroeders en -zusters gezamenlijk die kaart te maken? En daar actief aan bijdragen? Ik wil dat echt graag van u horen. Bel me, mail me – vooral ook als u denkt: “Waar heeft hij het nou over?” Op een mooi 2022!

VORMGEVING bureau OMA, Doetinchem DRUK Drukkerij Roelofs, Enschede ISSN 0010-6658

ROBIN ZANDER hoofdredacteur constructeur

R.ZANDER@MYBUSINESSMEDIA.NL

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Voorwoord_Colofon.indd 3

09-12-2021 13:27

INHOUD

december

12 MODEL BASED DEFINITION Een hoofdrol in NX?

In de laatste NX-releases – die van eind 2020 en de zomer van 2021 - was er een belangrijke plek voor een van de paradepaardjes van Constructeur: Model Based Definition. Hoogste tijd dus om eens in het MBD-universum van Siemens te duiken.

3D-PRINTEN Op de rit

De Spaanse fietsenmakers van Angel Cycle Works stapten naar hun landgenoten van Optimus3D om een onderdeel van de liggende achtervork in een kleine serie te 3D-printen in titaan met een perfect uniforme kwaliteit. Maar print je dat dan verticaal? Of niet? En hoe bepaal je de juiste instellingen voro het toegepaste poederbedprintproces?

CST_Inhoud.indd 4

INDUSTRIEEL ONTWERP Product

Elke editie in Constructeur: Product. Dit katern behandelt als opvolger van het magazine Product de nieuwste ontwikkelingen in de wereld van de industriële productontwikkeling op het gebied van technologie, materialen, vormgeving en ontwerp.

SIMULATIE Op je schoot

De user-interface van de analyse- en simulatieformatie van nu is in niets meer vergelijkbaar met die van tien jaar geleden. Contextafhankelijk iconen houden het overzichtelijk. Ook op andere fronten zijn de vorderingen dusdanig dat de smoezen om niet vandaag nog met simulatie-gestuurd ontwerp te beginnen nu wel op zijn.

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:28

20 EN VERDER

(NOT) SAFE FOR DESIGNERS? Smeden

Ook vandaag de dag is het aloude smeedproces nog springlevend en onmisbaar – maar onbekend, en daardoor onbemind. Wie staat er eigenlijk bij stil dat die onbeduidende boutjes die uw auto bij elkaar houden gesmeed zijn, of de muntjes in uw broekzak? Of uw gereedschap, tal van fietsen auto-onderdelen, enzovoorts? Hoog tijd dus voor een herwaardering!

KORT NIEUWS

PRODUCTIETECHNIEK Software-gedefineerde productie

COLUMN PELS PLM – baas in eigen database?

AR EN 3D-PRINTEN Leermiddelen van de toekomst nu

SENSOREN IJstijd in een flesje

Met Eiszeitquell – ‘Seit der Eiszeit unberührt’.- en Silberbrunnen heeft Romina Mineralbrunnen twee populaire mineraalwaters in het programma. Voor de vernieuwing en uitbreiding van zijn glasen palletiseersysteem is een beroep gedaan op Beyer Maschinenbau – en de sensortechniek van de ‘buren’: Leuze.

AANDRIJFTECHNIEK Elektrisch boeren met Robot One

ONDERHOUD Drone voor offshore onderhoud

MATERIALEN Open-source Plastic Scanner wint

AANDRIJFTECHNIEK Motorsystemen digitaliseren

HYDRAULIEK Open architectuur voor werkpaarden

SENSOREN

Op de cover:

Met augmented reality en 3d-printen maken ze in Zwitserland archeologie tastbaar voor middelbare scholieren. Meer op pagina 32. constructeur 06 - 2021

CST_Inhoud.indd 5

eHarsh-sensorsystemen voor extreme omstandigheden

PRODUCTNIEUWS

09-12-2021 13:28

KORT

Nieuws OPC UA VOOR AANDRAAISYSTEMEN Om de interoperabele communicatie voor geïntegreerde montageoplossingen te bevorderen, heeft VDMA Robotics + Automation de eerste OPC UA-specificatie voor dit toepassingsgebied gepu-

bliceerd: deel 1 van de OPC 40451-1 UA CS for Tightening Systems. Deel 1 van de Companion Specification behandelt voornamelijk de drie belangrijke use cases, asset management, condition monitoring en result management. Het informatiemodel maakt leveranciersonafhankelijke toegang tot asset-informatie van het gehele aandraaisysteem mogelijk, dat wil zeggen met inbegrip van componenten zoals het gereedschap, de besturingseenheid en de aanvoereenheid, enzovoort. Een echte mijlpaal is het gestandaardiseerde Tightening Systems Result, dat onafhankelijk van de fabrikant kan worden geraadpleegd, bijvoorbeeld om de traceerbaarheid van veiligheidskritische verbindingen mogelijk te maken. De groep Tightening Systems maakt deel uit van een groter initiatief, genaamd Industrial Joining Technologies, dat tot doel heeft gemeenschappelijke informatiemodellen te beschrijven die herbruikbaar zijn voor het verbindingsdomein dat lijmen, klinken, flowdrill-bevestigen, enzovoort. omvat.

OPCFOUNDATION.ORG

KABELRUPSCONFIGURATIESOFTWARE Voor het eenvoudig ontwerpen van de individuele kabelrups voor cobots, SCARA-, vier- en zesassige robots, heeft igus nu de mogelijkheden van de configurator voor robotapparatuur uitgebreid. In de online software kunnen gebruikers hun robot selecteren uit 418 verschillende modellen van 10 fabrikanten en de optimale energietoevoer vinden voor de assen 1 t/m 6. Na de selectie van het robotmodel worden alle toepasbare energietoevoersystemen aan de gebruiker getoond. Van de afzonderlijke producten worden video’s getoond, die echte toepassingen en bewegingen van de kabelrups laten zien. Een visualisatie van de robot en een uitgewerkte weergave van de componenten ondersteunt het configuratieproces. Men kan meer gedetailleerde informatie over de componenten vinden door op de hulpknoppen te drukken voor de afzonderlijke velden. De klant kan het beste systeem kiezen voor de robot. De prijs wordt in real time berekend. De onderdelenlijst wordt automatisch gemaakt, kan worden gedownload of kan direct worden overgedragen naar het winkelwagentje. De CAD-data van de individuele componenten, een PDF-rapport en ook assemblagevideo's van de com6

CST_kortnieuws.indd 6

ponenten worden door de tool aangeboden als aanvullende service. Tevens kan de configuratie gemakkelijk worden opgeslagen voor coördinatie binnen het team of voor volgende projecten. WWW.IGUS.NL/INFO/ROBOTICS-QUICK-ROBOT.

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:30

WIM VAN DER HOEK AWARD VOOR TU/E-ALUMNUS NICK HABRAKEN

CIRCULAIRE MATERIAALCIJFERS De website www.circulairecijfers.nl bevat basisgetallen over de duurzame en circulaire prestatie van materialen. Om meer organisaties en individuen in staat te stellen tot duurzamere materiaal-, ontwerpen inkoop keuzes worden de basiscijfers gratis beschikbaar gesteld. Gebruikers kunnen de data eenvoudig in excel overnemen, aanvullingen voorstellen en suggesties doen voor verbeteringen. Dit initiatief overbrugt het gat tussen geen cijfers hebben en een volledige specialistische levenscyclusanalyse (LCA). De database bevat up-to-date cijfers, die afkomstig zijn uit peer-reviewed wetenschappelijke literatuur en rapportages van materiaalproducenten waarvan de energie- en CO2-prestatie geaudit is. De gegevens beslaan de input- en output van de stappen winning, transport en productie (resource flow analyse). Elk jaar worden de cijfers geüpdatet en geverifieerd. De cijfers zijn indicatief en de spreiding kan worden afgelezen in drie categorieën: state-of-the-art, typical en older technology. In toevoeging hierop kennen de getallen een data kwaliteitsindicator: low, medium, high of very high. De materiaalprestaties kunnen worden berekend door het basiscijfer te vermenigvuldigen met de materiaalhoeveelheid.

Tijdens de twintigste editie van de Precisiebeurs werd onder auspiciën van DSPE (Dutch Society for Precision Engineering) de Wim van der Hoek Award uitgereikt. De prijs ging naar Nick Habraken, die studie Werktuigbouwkunde aan de TU Eindhoven deed. Dit voorjaar studeerde hij af op Nick Habraken, winnaar van de Wim van der het herontwerp van een robot voor Hoek Award 2021, ontvangt op de Precisiebeurs microchirurgie. Medisch-technoloin Den Bosch uit handen van juryvoorzitter Jos gisch bedrijf Microsure in Son heeft Gunsing het certificaat dat bij de prijs hoort. deze robot ontwikkeld voor onder (Foto: Mikrocentrum/Susanne van Doornik) meer borstreconstructie. Bij een dergelijke operatie moeten bloed- en lymfevaten met diameters van minder dan een millimeter worden gehecht; die precisie is voor een mens bijna onhaalbaar. Habraken begon met een uitgebreide beschouwing van de toepassing en de daaruit voortvloeiende vereisten op technisch en ergonomisch vlak. In de robotica wordt vaak geprobeerd de menselijke motoriek na te bouwen. Hij koos er echter voor om dat niet te doen en kwam zo tot een innovatieve, ‘niet-menselijke’ topologie, die is toegespitst op de functie die de robot moet vervullen. Het ontwerp was volgens de jury van hoge kwaliteit. “Op zowel systeem- als detailniveau gaf Nick voor alle functies een haalbare, onderbouwde en compleet uitgewerkte invulling. De nadruk lag daarbij op een uitgekiende beheersing van de vrijheidsgraden van de robot, die in een compacte, steriele ruimte moet kunnen bewegen. Dit geheel in de geest van Van der Hoek’s constructieprincipes.”

WWW.CIRCUL AIRECIJFERS.NL WWW.DSPE.NL

ALLIED MOTION NEEMT ALIO EN ORMEC OVER Allied Motion Technologies heeft Alio Industries en Ormec Systems overgenomen. Hoewel Allied Motion ook een Nederlands vestiging heeft, blijft Groneman uit Hengelo de belangen van Alio vertegenwoordigen en voor de technische ondersteuning zorgen. Alio uit Colorado is in 2001 opgericht en ontwerpt en produceert nano-precisiesystemen die worden toegepast in bijvoorbeeld de fotonica, microassemblage en de micro-elektronica. Tot de producten behoren de gepatenteerde ‘Hybrid Hexapod’, luchtlagersystemen, lineaire en roterende nanoprecisiesystemen en systemen voor atmosferische,

cleanroom- en ultrahoogvacuümomgevingen. De zesassige hexapods zijn volgens de makers ordes van grootte nauwkeuriger honderd maal stijver en dertig maal sneller dan traditionele hexapods, Ormec Systems, opgericht in 1982 en met hoofdkantoor in Rochester, New York, levert geautomatiseerde motion control-systemen. Het portfolio omvat meerassige besturingen, aandrijvingen en actuatoren. ALIOINDUSTRIES.COM WWW.GRONEMAN.NL WWW.ORMEC.COM

Importeur van elektrotechnische componenten T. 013 536 01 44

Kasten en Paneelbouw

Industriële elektrotechniek

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_kortnieuws.indd 7

Kasten en Paneelbouw

Energiedistributie

Kasten en Paneelbouw

Marine & offshore

•

E. verkoop@dijkman.com

Alles voor de installateur

Installatietechniek

•

www.dijkman.com Voor zonne-, Wind-, UPS- en EV

Energietransitie

09-12-2021 13:30

PRODUCTIETECHNIEK

Snel schakelen SOFTWARE-GEDEFINIEERDE PRODUCTIE VOOR SNELLE OMSCHAKELING VAN FABRIEKEN Sneller, flexibeler, efficiënter: Dit staat bovenaan het verlanglijstje van de automobielindustrie als het gaat om de ontwikkeling van eigen productiesystemen. Om dit te bereiken heeft de hedendaagse fabricage een nieuw technologisch fundament nodig. Dit is precies wat de deelnemers aan het onderzoeksproject ‘Software-Defined Manufacturing for the Automotive and Supplier Industry’ (SDM4FZI) willen bereiken Onder leiding van Bosch, de Universiteit van Stuttgart en het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) willen in de komende drie jaar in totaal 30 bedrijven de basis leggen voor software-defined manufacturing (SDM). Het doel: afzonderlijke componenten tot hele fabrieken kunnen flexibel door software worden gepland, gecontroleerd en gewijzigd. Hiermee moet de weg vrij worden gemaakt voor meer varianten en snellere model- en productwijzigingen in de automobielindustrie. Het concurren-

tievermogen wordt verbeterd. Het Duitse ministerie van Economische Zaken financiert het onderzoeksproject met ongeveer 35 miljoen euro. Starre systemen Op dit moment duurt het vaak maanden, soms jaren, voordat de productieketen – van toeleverancier tot eindassemblage – voor een nieuw model technisch gereed is. Economisch kost het ook nogal wat en die beide factoren vertragen de marktintroductie

Doel van het SDM4FZI-onderzoeksproject voor de automobielindustrie: afzonderlijke componenten tot hele fabrieken met behulp van software flexibel plannen, besturen en veranderen. (Beeld: Bosch)

CST_Art10.indd 8

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:31

van nieuwe modellen. De achtergrond: veel machines worden specifiek voor een nieuw product ontwikkeld en gebouwd. De software is gewoonlijk star gekoppeld aan fabrieken en producten en kan niet worden overgedragen op andere processen. Software-gedefinieerde productie Het onderzoeksproject wil nu een uniform kader voor fabrieken creëren dat het mogelijk maakt nieuwe producten te vervaardigen in bestaande bedrijfsomgevingen zonder grote omschakeltijden. "We koppelen verschillende benaderingen van Industrie 4.0 aan elkaar en komen zo een stap dichter bij transformationele productie", legt projectmanager Matthias Meier van Bosch uit. "Via een ecosysteem voor software-gedefinieerde productie brengen we de voordelen van cloudtechnologie naar productie. Automatiseringstechnologie en IT-systemen kunnen dankzij software individueel en toepassingsgericht worden gebruikt, zonder dat daarvoor hardware van de grond af aan hoeft te worden opgebouwd". Digitale tweelingen de basis De projectpartners ontwikkelen prototypes voor machines en productielijnen die grotendeels door software worden bepaald. Digitale tweelingen vormen de basis. Met behulp van de ontwikkelde digitale tweelingen (producten, processen en productiesystemen) worden automatisch productiescenario's gecreëerd, virtueel geanalyseerd en geoptimaliseerd. Na succesvolle tests in de simulatie vloeien de optimalisaties over in de verdere planning van het productiesysteem (geoptimaliseerde opstelling) of worden ze automatisch geïmporteerd in reële productiesystemen (geoptimaliseerde werking). End-to-end engineering Behalve het inbedrijfstellingsproces, dat al sterk wordt ondersteund door simulaties, kunnen verdere engineeringprocessen worden vereenvoudigd met digitale tweelingen. End-to-end engineering omvat ook de planningsfase met ontwerpen projectplanningsgegevens, de bouw met locatie- en bedrijfsoverkoepelende informatie, de vrijgave (inspectie en afname) en het daaropvolgende gebruik (service en onderhoud).

constructeur 06 - 2021

CST_Art10.indd 9

Software speelt een centrale rol in de fabriek van de toekomst – om flexibel en duurzamer te kunnen produceren. (Beeld Bosch)

Softwareontwikkeling SDM maakt niet alleen automatische softwareontwikkeling mogelijk, maar ook het geautomatiseerd testen van de gegenereerde software aan de hand van digitale tweelingen. Op die manier wordt een correcte functionaliteit gewaarborgd voordat de softwarecomponenten tot toepassingen worden geassembleerd of naar de doelsystemen worden gedistribueerd en uitgevoerd. De tweede essentiële bouwsteen voor de implementatie van SDM is ‘productie-OT’ die het mogelijk maakt automatisch gegenereerde software in real-time en interoperabel naar de productiesystemen te distribueren (real-time deployment). Hierbij wordt virtualisatie gebruikt om software en hardware te scheiden door middel van een abstractielaag. Dit vergt een volledig nieuwe infrastructuur met open controle-architecturen en continue communicatie van sensor naar cloud. Groot aantal projectpartners Door competenties op het gebied van automatisering, werktuigbouwkunde, IT en de automobielindustrie te bundelen, wil het consortium een gemeenschappelijk begrip van de eisen tot stand brengen en interoperabele oplossingen ontwikkelen. "Het grote aantal projectpartners bewijst hoe belangrijk software is voor de fabricage van morgen," verklaart Michael Neubauer, wetenschappelijk coördinator van ISW (Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen) aan de Universiteit van Stuttgart. "Wij werken aan trendsettende benaderingen die het concurrentievermogen van Duitse bedrijven zullen verbeteren." De projectpartners werken bijvoorbeeld aan een gids voor de selectie en het gebruik van geschikte technologieën en normen voor het bouwen van software-gedefinieerde fabrieken. WWW.SDM4FZI.DE

09-12-2021 13:31

3D-PRINTEN

Op de rit VAN HANDLASSEN NAAR 3D-METAALPRINTEN Het handhaven van de consistentie en kwaliteit van handgemaakte titaan fietsonderdelen is niet eenvoudig, het vergt uiterste vaardigheid, zorg en tijd. De Spaanse fietsenmakers van Angel Cycle Works stapten naar hun landgenoten van Optimus3D om een onderdeel van de liggende achtervork in een kleine serie te 3D-metaalprinten met een perfect uniforme kwaliteit. Optimus3D levert een complete 3D-printservice aan bedrijven in een breed scala van sectoren, zoals de lucht- en ruimtevaart, automotive, de algemene en medische industrie. Het bedrijf biedt een complete oplossing, bestaande uit componentontwerp, prototype- en volumeproductie, post-processing en metrologie en geeft hun klanten toegang tot de nieuwste generatie 3D-printers en software. Het Spaanse Angel Cycle Works is een internationaal gerenommeerde framebouwer en onderdelenfabrikant. Het bedrijf maakt met de hand op maat gemaakte frames en onderdelen van titaan en is actief in de voorhoede van de fietstechnologie. Kennis Voor de productie hoge-sterkte onderdeel van dito kwaliteit, dat voornamelijk afhankelijk was van

Angel Cycle Works is voor een onderdeel van de liggende achter van hun Pro Gravel-fiets overgestapt op 3D metaalprinten.

CST_Art08.indd 10

handlassen en klein-serieproductie, wilde Angel Cycle 3D-printen als alternatief onderzoeken en stapte naar Optimus3D. Pablo Capellan, de projectleider bij Optimus 3D: "Onze expertise in 3D-metaalprinten is niet in de laatste plaats te danken aan onze diepgaande kennis van productie en reverse engineering. Dit betekent dat we de vereisten van een klant makkelijker kunnen aanpassen aan het 3D-printproces, waarbij we het volledige spectrum van de mogelijkheden van AM (Additive Manufacturing – red.) ) ten volle benutten." Uitdaging “De uitdaging voor Angel Cycle Works bij het maken van het titaan onderdeel met de hand heeft fundamenteel te maken met het bronmateriaal zelf. Het is gewoon niet het gemakkelijkste materiaal om mee te werken. Vooral bij het handlassen kan vervorming van het onderdeel optreden, en het kan echt heel moeilijk zijn om perfect trouw te blijven aan een driedimensionaal CAD-model. Dat gezegd hebbende – zelfs als het gaat om het 3D-printen als alternatief productieproces, of het nu gaat om het bouwen van een onderdeel door metaal in lagen te smelten of door depositie langs een pad, kan titaan nog steeds uitdagingen opleveren." Oplossing Om het onderdeel in volume te kunnen produceren, was het maximaliseren van de productiviteit van het printproces een ander belangrijk criterium voor Optimus3D. Niet alleen moest de volledige nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van het onderdeel kunnen worden gegarandeerd, maar ook moest het bouwvolume van de 3D-printer het maximale aantal onderdelen opleveren om het proces zo rendabel mogelijk te maken. constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:32

Analyse van de printproces met behulp van de Simufact-software.

teem perfect simuleren. Zo konden we een nauwkeurige compensatiefactor bepalen waarmee we het productontwerp nauwkeurig konden 'voorvervormen'." Simufact Additive is overigens software ontwikkeld door Hexagon.

Optimus3D stelde het gebruik voor van zijn Renishaw RenAM 500S- productiesysteem. Dit systeem is speciaal ontworpen voor het maken van metalen componenten in een productieomgeving met behulp van poederbedprinten. Het heeft een royaal bouwvolume van 250 mm x 250 mm x 350 mm. Belangrijk voor het rijwielonderdeel van Angel Cycle Works is de inerte productieatmosfeer van het systeem – een vacuüm gevuld met zeer zuiver argongas. Hierdoor is een hoogwaardige bouwomgeving garandeert voor alle gekwalificeerde metalen, zoals in dit geval Ti6AI4V. Verticaal of horizontaal? Gezien de structuur en de afmetingen van het onderdeel was verticaal opbouwen de voor de hand liggende, en over het algemeen optimale, eerste keuze. Optimus3D erkende echter het probleem van mogelijke vervorming en de noodzaak om de productiviteit te maximaliseren en koos voor een horizontale opbouw. Capellan: "Onze gedachtegang was heel eenvoudig. Door het onderdeel horizontaal te produceren, konden we de tijd die nodig was om de specifieke batch te produceren tot een minimum beperken en de budgetdoelstelling van Angel Cycle Works halen. Het betekende ook dat we beter in staat waren om de vervorming te meten en te behandelen, aangezien het onderdeel lang en dun is, met afmetingen van 35 mm x 20 mm x 115 mm".

In het Renishaw RenAM 500S-systeem kunnen 50 van de componenten tegelijk worden geprint.

Resultaten Dankzij 3D-metaalprinten kan Angel Cycle Works de achtervorkcomponent produceren op een gegarandeerd en hoog niveau van consistentie, met verbeterd gewicht en sterkte-kenmerken, en in hoeveelheden die beter in staat zijn om aan de dynamische vraag van de klant te voldoen. Optimus3D's beslissing om componenten horizontaal op te bouwen en simulatiesoftware te gebruiken om het ontwerp aan te passen aan de productie, is misschien contra-intuïtief, maar in het ergste geval is de worst-case vervorming teruggebracht van 0,375 mm tot 0,086 mm, ruim binnen de tolerantie van 50 µm van het onderdeel. Met de RenAM 500S kunnen 50 componenten tegelijk worden geprint, en dat met een zeer korte doorlooptijd. De kosten van de onderdelen zijn hierdoor drastisch gedaald en de toeleverketen is gestroomlijnd. WWW.RENISHAW.NL

Compensatiefactor "Zoals verwacht leverde de horizontale productie van het onderdeel, rechtstreeks vanuit het CAD-bestand, een onaanvaardbare vervorming van 0,375 mm op in de meest kwetsbare zone. Om deze fout op te heffen, kwamen we samen met de Renishaw ingenieurs tot een elegante oplossing op basis van eindige-elementen-simulatie." Alex Garcia, Renishaw Application Engineer, licht toe: "Met behulp van Simufact Additive software van derden konden we het poederbedproces van het RenAM 500S-sysc o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art08.indd 11

09-12-2021 13:32

MODEL BASED DEFINITION

Krijgt MBD een hoofdrol in NX? VOOR ‘SHIT IN’ IS GEEN EXCUUS MEER Voor de meeste CAD-software geldt dat er elk jaar een nieuwe versie komt. Bij NX is dat twee keer per jaar. In hun laatste releases – die van eind 2020 en de zomer van 2021 - was er een belangrijke plek voor een van de paradepaardjes van Constructeur: Model Based Definition. Hoogste tijd dus om eens in het MBD-universum van Siemens te duiken. L I A M VA N KO E R T

Het is al heel wat jaartjes geleden dat Siemens de CAD-software NX en SolidEdge van UGS kocht. Toch is het voor het plaatsen in juiste context van MBD door een Siemensbril niet onverstandig dit gegeven nog eens in herinnering te roepen. Hun visie destijds – dit was ver voordat industrie 4.0 de

Duitse digitaliseringsagenda domineerde – was Totally Integrated Automation. Het resulteerde in een ‘TIA Portal’ waar aanvankelijk tal van automatiseringscomponenten van Siemens op maat konden worden besteld, maar dat uitgroeide tot een alomvattend engineeringplatform voor zowel machine-

Volgens Siemens vormt NX het hart van de digitale tweeling. Dat heeft nogal wat consequenties voor de 3D-modeldefinitie.

CST_Art01.indd 12

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:33

NX PMI Advisor is zowel een ‘gids’ als een validatietool. Bedrijven zijn hierdoor minder afhankelijk van GD&T-experts.

bouwers als fabrieken waar naast engineering ook de operationele kant van de automatiseringsmedaille kon worden ondergebracht. Om machines en fabrieken aan te sturen had Siemens producten genoeg. Maar voor de eerste stappen in de productlevenscyclus - denk aan productontwerp, simulatie en validatie was er een gat. Een gat dat perfect door NX (CAD), SolidEdge (CAD) en Teamcenter (PDM) kon worden opgevuld. De software en de spullen De visie was helder – de propositie uniek. Geen enkele andere automatiseerder heeft zowel de software tools als de machineonderdelen en besturingen binnen de eigen gelederen. Reden dat PTC in 2018 de samenwerking met Rockwell Automation zocht en Dassault Systèmes een jaar later een partnership met ABB aanging. Toch het duurt lang voordat het universum van 3D en dat van PLC en servomotor of CNC-besturing elkaar naadloos weten te vinden. Dit enerzijds in de fysieke zin: de industriële tak van Siemens Nederland zit sinds jaar en dag in Den Haag. Voor Siemens Digital Industries Software – vroeger Siemens PLM – is Den Bosch nog steeds de thuishaven. Maar vooral in digitale zin reist de productinformatie nog steeds via velen softwarelagen met elk een eigen dialect. Wat als MBD daar nu eens verandering in zou kunnen brengen?

stuk voortvloeisels uit een modelgestuurde aanpak. Hierbij is een 3D-productdefinitie de kapstok voor alles wat er met het product moet gebeuren, gebeurt en gebeurt is. Het bevat de geometrie, inclusief toleranties, het uitgangsmateriaal en alle maakinformatie. Trek je de deze gedachte door dan komen daar ook de maakhistorie en realtime operationele parameters bij, al dan niet gemeten door sensoren. Feitelijk hebben we nu te maken met een volledig gedefinieerde digitale tweeling die het product gedurende zijn hele leven bij elke stap bijstaat. Zo’n tweeling heeft tal van voordelen, die uiteindelijk allemaal zijn terug te voeren op productkwaliteit en efficiency. Zo borgt een ‘single source of truth’ tijdens de ontwikkeling en productie dat er precies gemaakt wordt wat er in de hele maakketen beoogd is, en maakt het een betere en efficiëntere ervaring mogelijk tijdens gebruik, al is het maar omdat voorspellend onderhoud onverwachte weigermomenten wegneemt en realtime inzicht de productveiligheid ten goede kan komen. Een ander belangrijk voordeel: door het analyseren van alle tweelingdata en deze terug te voeren in het productontwikkelingsproces kunnen productverbeteringen onderbouwd worden doorgevoerd. Dit kunnen verbeteringen zijn met betrekking tot kwaliteit, maar ook kosten, energie-efficiënte, of elk ander domein met verbeterpotentieel.

MBD als 4.0 kapstok Model Based Definition, Model Based Manufacturing, Model Based Enterprise – het zijn stuk voor

‘Hart’ Hoewel Siemens in de context van de digitale tweeling vaak met engineering platform TIA Por- >

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art01.indd 13

09-12-2021 13:33

Net zoals dat het voor iemand zonder historische voorkennis onzinnig lijkt om veel moeite in het maken van een nauwkeurig 3D-model te stoppen, dit vervolgens plat te slaan en van alle intelligentie te ontdoen door het uit te printen, komt nu ook de 2D-naar-3D-conversie omslachtig over. Is het niet beter die hele 2D-stap over te slaan en alles rechtstreeks in het 3D-model te doen? tal en IoT cloudplatform Mindsphere schermt, noemt het bedrijf NX ‘het hart’ van de digitale tweeling. Dat daar vervolgens voor MBD een hoofdrol is weggelegd, is niet zo verwonderlijk. Je kan namelijk nog zo’n mooi tweelingmodel hebben gemaakt, er is geen enkele maakmachine die de platte tekeningen kan lezen. Wil je de digitale keten sluiten, dan ontkom je niet aan een 3D- productdefinitie met maakinformatie, en dus niet aan MBD. Beginnen bij de bron ‘Shit in is shit out’. Het is een beetje een cliché, dat nogal wat verantwoordelijkheid bij de bron legt. In het geval van 3D-productdefinitie is dat de constructeur. Nu is over het algemeen het zorgen voor een valide en maakbaar ontwerp bij hem of haar in goede handen. Maar om alle maakinformatie zoals vormen plaatstoleranties (GD&T -Geometric dimensioning and tolerancing), bewerkingen en behandelingen, inclusief alle metadata, eenduidig aan het 3D-model te kunnen toevoegen moet die wel over de juiste gereedschappen kunnen beschikken. En hoewel de meeste CAD-leveranciers tegenwoordig wel een mogelijkheid bieden om PMI (productmaakinformatie) rechtstreeks in het 3DCAD-model te kunnen onderbrengen, valt er hier nog wel een wereld te winnen. Want waar in de oude 3D-model naar 2D-tekening conversie veel zaken als bematen en annoteren vergaand geautomatiseerd zijn, zijn de standaarden en best practices voor wat betreft MBD nog wat minder ingeburgerd. Nieuwe MBD tools Nu had Siemens sinds NX11 al de mogelijkheid om productmaakinformatie aan een model toe te voegen. Dit gebeurde door gegevens uit de 2D-tekening te converteren naar een 3D-omgeving, waarbij er diverse views aan het 3D-model toe te voegen. Destijds – we hebben het over 2016 – was dit wellicht vooruitstrevend te noemen. 2D-tekeningen waren namelijk de norm en het was een relatief snelle manier om ook met oudere tekeningen met MBD aan de slag te gaan. Maar eerlijk is eerlijk. 14

CST_Art01.indd 14

Met NX MBD Query kan zowel op basis van tekst als maakregels de PMI-databerg worden doorzocht.

Automatiseren van MBD Met dit in het achterhoofd kwam Siemens in december vorig jaar met een NX update die in het teken stond van het automatiseren van MBD. Constructeurs konden nu met behulp van kennisregels maten, toleranties en annotaties met enkele drukken op enkele knoppen automatisch aan hun model laten toevoegen. Dit op een overzichtelijke manier die voorkomt dat het model op een veel te volle kerstboom gaat lijken. De kennisregels zijn gebaseerd op best practices van enkele ervaren klanten van Siemens, maar bedrijven kunnen ook hun eigen kennisregels toe voegen om een de definitie volgens een eigen bedrijfsstandaard te laten verlopen. In de update van juni werd hier op voortgeborduurd, door ook aan de validatiekant verdere stappen te zetten. Siemens noemt de nieuwe tool PMI Advisor en attendeert constructeurs hiermee middels notificaties op afwijkingen ten opzichte van industriestandaarden en/of eigen bedrijfsstandaarden. Ook wanneer de definitie niet compleet is en er daarmee een ‘grijs gebied’ dreigt te ontstaan, wordt de constructeur hiervan op de hoogte gesteld. Geen excuus meer Tot slot is er gewerkt aan de manier om de maakinformatie die aan het model is toegevoegd, ook efficient te kunnen raadplegen en ontsluiten. Hiervoor heeft Siemens in de laatste NX-update MBD Query toegevoegd. Het zoeken in een snel groeiende PMI-databerg kan zowel op basis van tekst als op basis van maakregels en beperkt zich niet alleen tot de GD&T-informatie, maar heeft ook betrekking op de metadata. Dit helpt constructeurs om nog betere beslissingen, zodat er voor ‘shit in’ geen excuus meer is. Helaas zegt dat nog te weinig over de output. Want ondanks nieuwe standaarden als STEP 242 die het downstream gebruik van MBD moeten verbeteren, is de klassieke kloof tussen modelmakers (engineers) en de modelgebruikers (productie) nog lang niet geslecht. Wordt dus vervolgd. WWW.SW.SIEMENS.COM

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:33

DE SIMUL ATIEREVOLUTIE – II

Simulatie en analyse op je schoot DE SMOEZEN OM NIET VANDAAG TE BEGINNEN ZIJN OP Eén van m’n favoriete plaatjes die ik bij een presentatie laat zien is een apparaat ter grootte van een flinke klerenkast. Het wordt een vliegtuig in getild door een heftruck. De foto is zwart-wit, er staan alleen mannen om het vliegtuig. Dat zegt al iets over de tijdgeest natuurlijk. Het is 1956. Iemand een idee wat dit ding is? Meestal is het antwoord dan ‘een computer. ’ Maar nee natuurlijk, te makkelijk. Het is geen computer. Wel bijna. Het is een computeronderdeel. Namelijk.. Een IBM harde schijf van 3,75 Mb… Wow! O R L A N D O S A R DA R O , M A N AG I N G D I R E C TO R , DE S I G N 8

Even fast-forward naar vandaag. Vandaag koop je voor €90 een Micro SD kaart van 1.048.576 Mb. Het ‘apparaatje’ weegt 10 gram en belandt gratis in je fysieke postbus na bestellen via het internet. Wow. Door deze ontwikkeling is het heden ten dage mogelijk om zware applicaties gewoon op je laptop te draaien. Zo kun je dus prima met simulatie in het ontwerpproces aan de slag. Maar er zijn er meer ontwikkelingen die dit faciliteren!

Moore Het is ongelooflijk natuurlijk, de ontwikkeling die op de vierkante nanometer heeft plaatsgevonden en nog steeds plaatsvindt in de computerindustrie. Gordon Moore publiceerde in 1965 zijn inmiddels beroemde voorspelling dat het aantal transistors dat op een chip past, ieder jaar verdubbelt. Later zou hij dat bijstellen naar elke twee jaar, maar de wet geldt tegenwoordig in meer of mindere mate nog steeds.

Een begrijpelijke interface maakt gebruik eenvoudig.

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art03.indd 15

09-12-2021 13:35

In de cloud heb je meer computerpower dan lokaal.

De ontwikkeling is logaritmisch en hier is duidelijk te zien dat de versnelling de versnelling versnelt. De versnelling .. versnelt de versnelling. Al is er qua snelheid wel een limiet in beeld, met name door warmteontwikkeling in de chip. We zien we nu het aantal cores in de processor vooral toenemen. Handig, maar nog niet zo zeer voor CAD. De onvoorspelbaarheid van 3D computer design leent zich nog slecht voor het verdelen van processen (multi-threading). Maar de CPU krijgt hulp van de GPU, die sommige, voorspelbare computerprocessen wel kunnen versnellen. Dat voordeel zien we vooral in foto-rendering, waar we het beeld opgebouwd zien worden in blokjes. Elke processorkern rekent een blokje uit. In een rugtas Over fotorendering gesproken.. De eerste computer die ik kocht was een 486 DX-II, op 66 Mhz. Hij kostte 2.300,- gulden bij Vobis. Het beest was gekoppeld aan een 14” kleurenmonitor. 15” was nog wat duur, ik had tenslotte al 350,- gulden extra uitgegeven aan 4 Mb RAM om het geheugen te verdubbelen naar 8 Mb! Ik wilde tenslotte Windows gaan draaien en ook Wordperfect 6.0 voor Windows. Maar een plaatje renderen? Dat duurde een hele nacht! Tegenwoordig sleep ik een veelvoud aan rekenkracht (en elegantie) met mij mee in een rugtas. En doe ik er alles op. Is het niet lokaal, dan wel in de cloud. Een workstation is een plak metaal geworden die kleiner is dan de snijplank in de keuken. Ik denk nog wel eens terug aan die paarse Sun-werkstations van m’n eerste klanten.. Zouden nu mooie bloemenvazen kunnen zijn... 16

CST_Art03.indd 16

Darwin Maar Moore’s voorspelling, inmiddels tot wet verheven, houdt geen rekening met schaarste en andere economische ellende. China investeert al decennia lang in grondstoffen en vandaag de dag snappen we hoe slim dat is. Want de economie groeit. Maar wat groeit er dan? Het geld in elk geval niet, op mijn rug. Alles wordt minder, lijkt het wel… Is dat juist geen krimp? Wat altijd groeit is voedsel. En grondstoffen, zolang er uit de voorraad geput kan worden. Dus elke dag rijpen er planten en dieren, die verhandeld kunnen worden en geruild tegen geld. Dat is volgens mij de basis van onze economie. Geld zelf wordt niet meer, maar gaat rond. Tenzij we bijdrukken, dan neemt de waarde af. Kwestie van vraag en aanbod. En dat zien we nu ook bij het tekort aan chips. De chips worden duurder en zo vindt er geen digitale revolutie plaats, maar een digitale evolutie. Alleen de bedrijven die goed bij kas zitten zijn in staat te investeren in technologie en innovatie. De bedrijven die niet mee kunnen komen missen innovatiekracht, missen opdrachten en uiteindelijk marktaandeel. Zie daar de survival of the fittest, of zoals we Darwin’s theorie tegenwoordig beter kunnen verwoorden: survival of the richest. In de wolken Maar gelukkig. Nog een ontwikkeling die Moore niet meenam: de ontwikkeling van het internet. Immers, het internet knoopt miljarden computers aan elkaar en niet alleen de snelheid van computers neemt elk jaar toe, ook dat van het internet. Goed, daardoor passen er niet ineens meer transistors op een chip, maar er passen wel meer chips in je > constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:35

bereik! Ik vergelijk internet tegenwoordig graag met water uit de kraan. We staan er niet bij stil, we hebben het gewoon nodig. Pas als de wifi-kraan droog ligt, doemt het besef: je kunt niet werken, met alleen stofzuigen als alternatief. En naast dat het alom aanwezig is, is het internet inmiddels ook snel genoeg om een computer aan de andere kant van de wereld in te zetten alsof hij aan de andere kant van je bureau staat. Ook die kosten nemen toe, maar door processorcapaciteit te huren kun je toch behoorlijk je kosten drukken. Zo kunnen klanten van de Altair Inspire en HyperWorks suites hun ongebruikte Altair Units gebruiken om rekenkracht in de cloud te benutten en krijgen ze de beschikking over een multicore-processor op gehoste servers. Ze kunnen hun rekenklus uploaden, om het resultaat uiteindelijk weer lokaal op de desktop te bekijken. Of nog makkelijker, zelfs de hele software in de cloud draaien. Dat kan op Altair 365, maar ook AutoDesk Fusion kan het, Onshape en natuurlijk is er de Dassault's 3DExperience. Software Ook de software zelf zorgt voor versnelling door betere bruikbaarheid. Ik heb wel eens iemand horen zeggen dat de computer eigenlijk te snel is voor de mens. Dat een computer het merendeel van de tijd staat te wachten op input van die mens. Jaja, zeg dat nog maar eens als m’n database weer een uur lang records aan het bijwerken is en ik er niet mee kan werken.. Maar goed, de mens is zeker vaak een beperkende factor. Met name het bedienen van de software is mensenwerk, en dat kan handiger. Gelukkig is software tegenwoordig stukken eenvoudiger te bedienen, en kan een analyse of simulatie door meer mensen, dus wellicht sneller, gedaan worden. Dergelijke software was 10 jaar geleden nog een complex gebeuren door een user-interface

beplakt met tientallen knopjes. De interface van programma’s zoals Altair Inspire helpen de gebruiker vandaag de dag vooruit met heldere iconen, uitgebreide help en het aanbieden van een stap-voorstap workflow. Niet zo rigide als de voorheen populaire Wizards, maar wel genoeg gidsend om super snel tot een resultaat te komen. Niet sneller meshen – niet meshen Tenslotte, ook onder de software-motorkap zorgt de ontwikkeling voor versnelling. Zo is in Altair Inspire als analyse-solver tegenwoordig ook SimSolid beschikbaar. Complexe samenstellingen doorrekenen vergt normaliter uren, soms dagen rekenwerk. Geometrie wordt traditioneel gemesht, opgedeeld in heel fijne driehoekige elementen waar de eindige elementenmethode op wordt losgelaten. Voor een sneller resultaat worden daarvoor ook nog vele uren besteed aan het versimpelen van de geometrie, door het weglaten van onnodige details zoals afrondingen en pockets. SimSolid doet het anders. Je hoeft je samenstelling niet te versimpelen en al helemaal niet meer te meshen! 3D Geometrie wordt tenslotte beschreven door wiskundige vergelijkingen en dat is precies waar SimSolid mee rekent. Een leuk en nuttig voorbeeld van anders denken: niet sneller meshen, maar gewoon niet meshen. En zo heb je een resultaat in minuten, zelfs seconden. Dat scheelt! Sorry Rest me nog sorry te zeggen. Volgens mij zijn er nu namelijk echt geen smoezen meer om vandaag nog te beginnen met Simulation Driven Design. De ontwikkelingen zijn in jouw voordeel, je hoeft de kansen alleen maar met beide handen aan te grijpen. Hurry! WWW.DESIGN8.EU

Simsolid verkort FEM-processen tot minuten, zelfs seconden.

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art03.indd 17

09-12-2021 13:35

CST_Column.indd 18

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:36

PRODUCT LIFECYCLE MANAGEMENT

PLM – baas in eigen database? Mijn vorige column sloot ik af met de belofte het te hebben over toegankelijkheid. Zo toegankelijk zijn databases namelijk niet. Het is jouw data, maar die zit verstopt achter een taaie laag software die je het gevoel geeft dat je niet goed weet wat er gebeurt met wat je intypt en wat dat te maken heeft met wat je er op je scherm van terug ziet. Data modelleren is de rode draad door mijn loopbaan: inzichtelijk maken wat de betekenis en de onderlinge samenhang van gegevens is. Met de klassieke sequentieel georganiseerde bestanden was dat ondoenlijk. Met het relationele model gaat dat een stuk beter, maar het blijft specialistenwerk. Mijn ideaal is om de data direct in handen van de gebruiker te geven, zonder dat daar applicatiesoftware voor nodig is. Er is een tool die dat doet en met veel succes wordt gebruikt: het spreadsheet. Nadeel daarvan is dat je data alleen kunt delen door te kopiëren, en dat een beetje complex spreadsheet net zo ondoorzichtig is als een complexe relationele database. Eigenlijk heb je iets nodig met de directe toegankelijkheid van een spreadsheet en de structurerings- en multi-usermogelijkheden van een database. Het object-oriented model is het meest krachtige middel voor datastructurering. Ik wil dus een object-oriented spreadsheet. Een object kun je beschouwen als een uniek symbool dat een entiteit (ding) representeert waarover ik in mijn database gegevens wil vastleggen. Dat kan door aan het object attributen te hangen. In een spreadsheet komt een tabel overeen met een object class, elke rij met een object en elke kolom met een attribuut. Voor mijn doel voeg ik aan elke rij een veld toe met daarin het object. Omdat een object alleen maar een uniek symbool is zonder verdere betekenis, heeft het geen zin om ze expliciet uit te schrijven, dus gebruik ik voor allemaal hetzelfde symbool ‘Ꙩ’. Als voorbeeld staan hier de welbekende tabellen Item en Versie. In de Item-tabel zijn, door simpel intypen, items gespecificeerd met Nr en Naam. De objecten in de linkerkolom worden automatisch ingevuld. De Versie-tabel bevat de versies per item. Om een versie aan een item toe te voegen sleep je het object van het betreffende item in het Item-veld van de Versie-tabel. Nr, Status en Datum vul je zelf in. Lastig is dat je aan deze velden niet kunt zien bij welk item ze horen. Dat kan simpel worden opgelost door twee afgeleide kolommen aan de tabel toe te voegen: Item.Nr en Item.Naam. De logica achter het model volgt het Item-object naar de Item-tabel en kopieert daaruit de betreffende attribuutwaarde. Omdat het afgeleide waarden zijn, zijn ze cursief gedrukt: je kunt ze niet veranderen. constructeur 06 - 2021

CST_Column.indd 19

De berekening specificeer ik in de kop van de tabel, zodat ik hem niet voor elke regel hoef te kopiëren. Als ik in de berekening gebruik wil maken van gerelateerde objecten, dan gebruik ik gewoon het betreffende object als referentie in de formule. Op deze manier kun je structuren met veel tabellen en relaties bouwen en het gebruik toch intuïtief simpel houden. Leveranciers kunnen voorgedefinieerde object classes aanbieden voor veel voorkomende problemen, die je eenvoudig aan je database toevoegt. Die predefined classes zijn een soort apps, want ze kunnen middels afgeleide gegevens ook allerlei complexe berekeningen voor je doen, maar ze verschijnen eenvoudig als tabel op je scherm en vormen geen ondoorzichtige muur tussen jou en je data. Door nu het toekennen van objecten niet lokaal maar globaal te regelen, wordt het mogelijk om objecten globaal uniek te houden zodat gebruikers elkaar toegang kunnen geven tot specifieke objecten met relevante links. Zo wordt het delen van data eenvoudig. Als twee partijen dezelfde definitie hanteren, kunnen zij zonder probleem elkaars data gebruiken in complexe operaties. Hiermee heb ik laten zien dat het bouwen en gebruiken van globaal samenhangende databases in theorie best zonder softwarejongens kan. Alleen in het onderhouden schuilt een probleem. Als het leggen van relaties tussen tabellen zo makkelijk is, dan zullen er ook heel veel relaties zijn die de neiging hebben een ‘world wide knot’ te vormen, met als gevolg dat een structuurwijzing door een willekeurige gebruiker in een verre hoek van de wereld, zo maar een fout kan veroorzaken in één van mijn databaseoperaties. Is dat een fact of life, of is het oplosbaar? Daar ga ik het de volgende keer maar eens over hebben.

HENK JAN PELS gepensioneerd universitair hoofddocent bedrijfskundige informatica (TU Eindhoven), is onafhankelijk consultant, gespecialiseerd in Product Data Management. H.J.PELS@OUTLOOK.COM

09-12-2021 13:36

PRODUCTIETECHNIEK

Smeden (NOT) SAFE FOR DESIGNERS – XIV Wie het over smeden heeft, ziet vaak het traditionele beeld van de smid voor zich. Met ferme klappen hamert hij (zelden een zij…) het roodgloeiende staal in vorm, in een fascinerend schouwspel van kracht en kunde. Zo af en toe houdt hij het werkstuk boven het vuur om het weer op te warmen1, en gaat daarna onverdroten door. Zwijgend – het werk spreekt voor zich. Is de gewenste vorm bereikt, dan volgt het sissend afkoelen in een bad. Het is zwaar, maar dankbaar werk: smeedstaal heeft een hoge sterkte en

1 Inderdaad, ‘men moet het ijzer smeden als het heet is’ – al is het wel staal dat we smeden, niet ijzer.

hardheid, en was een onmisbare sleutel in de ontwikkeling van onze beschaving. E R I K T E MP E L M A N , A DV I E SB U R E A U E R I K T E MP E L M A N . C O M , UN I V E R S I TA I R H O O F DD O C E N T T U DE L F T – I N D U ST R I E E L ONTWERPEN

Ook vandaag de dag is het aloude smeedproces nog springlevend en onmisbaar – maar onbekend, en daardoor onbemind. Wie staat er eigenlijk bij stil dat die onbeduidende boutjes die uw auto bij elkaar houden gesmeed zijn2, of de muntjes in uw broekzak? Of uw gereedschap, tal van fietsen auto-onderdelen, enzovoorts (afbeelding 1)? Hoog tijd voor een herwaardering!

2 Leest u Over bouten gesproken er nog eens op na; Constructeur nr. 5 2016, pag. 6-9.

Vooral staal Om te beginnen is het handwerk vrijwel geheel vervangen door machines, die snel en met hoge betrouwbaarheid jaarlijks duizenden en duizenden smeedstukken produceren. In de regel hebben deze enige nabewerking nodig, maar ook dat is industrieel goed georganiseerd – en bij het zogeheten net shape forging, één van de diverse smeedmethoden, is het zelfs geheel niet meer nodig. Behalve staal smeden we tegenwoordig ook aluminium, magnesium en titanium – al neemt staal nog wel de ruime meerderheid van alle smeedstukken voor zijn rekening, mede dankzij diverse verbeteringen in dat onmisbare metaal zelf. Hoge vermoeiingssterkte Smeedwerk wordt door de constructeur verkozen boven vervaardiging met gieten, verspanen of 3D-printen als het onderdeel een hoge sterkte moet hebben – in het bijzonder hoge vermoeiingssterkte. Dit komt doordat het smeedproces ons van al deze opties de best mogelijke materiaalstructuur biedt. En als sterkte het doel is, dan volgt in de regel na het smeden een warmtebehandeling. Dit verklaart de materiaalvoorkeuren die het smeden heeft. We komen daar later op terug; eerst behandelen we de basis van het smeedproces. Krachtenspel bij het smeden In afbeelding 2 ziet u een massief metalen cilinder

Afbeelding 1 Enkele alledaagse smeedstukken. (Foto: Shimano en Bahco)

CST_Art_Tempelman.indd 20

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:37

Afbeelding 2 Een drukproef op een stalen cilinder.

die axiaal plat wordt gedrukt. Stel nu, dat we van een uitgangshoogte H0 = 100 mm naar een nieuwe, kleinere hoogte HN = 60 mm gaan: wat is daarvoor de benodigde perskracht F? Als uitgangsdiameter kiezen we D0 = 30 mm, dat wil zeggen. R0 = 15 mm. Voor een geïdealiseerde situatie (geen wrijving, perfect stijve persplaten, pure compressie, etc.) volgt deze kracht uit de vergelijking F = π R02 (H0/HN) K (ln (HN/H0))n. Hierin is R0 de oorspronkelijke straal van de cilinder, en zijn K en n twee materiaalparameters3. Voor een typisch smeedstaal met K = 920 MPa en n = 0,13 en de gegeven afmetingen blijkt deze kracht gelijk te zijn aan F = – 993 kN. De vergelijking is aardig betrouwbaar, en dergelijke drukproeven, ook wel stuikproeven genaamd, worden dan ook routinematig gebruikt om bij een gegeven materiaal de parameters K en n te meten. De benodigde drukkracht is in dit geval dus al bijna 100 ton, terwijl het toch een relatief kleine cilinder betrof. Een consequentie is dat de persplaten toch wat zullen vervormen – elastisch, wel te verstaan. Bij het stuiken geldt daarom dat de haalbare toleranties het beste zullen zijn in het vlak dwars op de smeedkracht, en het slechtste in de richting van de kracht zelf.

3 Om precies te zijn: K is de ware drukspanning behorend bij een ware rek van 1,0 en n is de verstevigingsexponent: de helling van de ware trekkromme zoals getekend op dubbel-logaritmische schaal. Afbeelding 3 Dezelfde cilinder, nader bekeken.

een rechte cilinder overhouden maar een tonvormig product. Er is uiteraard nog meer te zeggen over het smeden van zelfs dit soort simpele vormen, maar de belangrijkste boodschap is al duidelijk: smeden vraagt brute kracht. De capaciteit van uw machine wordt snel een beperking – en datzelfde geldt voor de maximale rek die het metaal kan weerstaan. We kunnen de krachten verminderen, en tevens de vervormbaarheid vergroten, door ons werkstuk te verwarmen: laten we eens zien wat dat precies inhoudt. Koud of warm? In de maakindustrie wordt ‘koud’ vervormen van metalen gewoonlijk gedefinieerd als vervormen bij temperaturen onder de 0,4 Tm , in Kelvin. Hierbij Tm staat voor de smelttemperatuur van het metaal. Op dezelfde wijze noemen we verwerking boven de 0,8 Tm ‘heet’ en alles tussen beide temperaturen ‘warm’. Voor staal zijn de grenswaarden zo’n beetje 385 °C en 1040 °C, al zijn het geen harde grenzen maar geleidelijke overgangen. Toch zijn ze handig: een verschijnsel als koudversteviging komt >

Niet homogeen verdeeld Diepere analyse leert ons dat de vervorming niet homogeen verdeeld is. Als gevolg van wrijving tussen de beide persplaten en het boven- en ondervlak van de cilinder is de spanningstoestand op en bij die vlakken niet éénassig (dat wil zeggen alleen axiale compressie) maar meerassig (dat wil zeggen axiale compressie plus radiale wrijving). Het materiaal zal daar daarom pas bij een hogere spanning gaan vloeien dan het elders gelegen materiaal. Er zijn zelfs twee kegelvormige volumes die niet tot nauwelijks vervormen: de ‘dode zones’ – vergelijkbaar met wat we bij metaalextrusie al eerder zagen (afbeelding 3). Dit heeft ook tot gevolg dat we niet constructeur 06 - 2021

CST_Art_Tempelman.indd 21

09-12-2021 13:37

niet te warm worden? Dit hangt ook af van de materiaalcombinatie in kwestie: aluminium smeedwerk met stalen matrijzen is anders dan staal-met-staal. Koudversteviging tenslotte kunt u uiteraard wel vergeten; voor voldoende sterkte hebt u een aparte warmtebehandeling nodig. Warm smeden Het warm smeden is een compromis tussen beiden, dat – mits goed uitgevoerd – de nadelen minimaliseert en de voordelen maximaliseert. Onderschat u hierbij vooral niet hoe sterk de vervormingskrachten afnemen! Figuur 5 laat zien wat dit betekent voor EN-AW-6082, een populaire aluminiumlegering voor smeedwerk. In oplossingsgegloeide toestand (aanduiding T4) haalt dit materiaal een vloeigrens van 110 MPa, maar dit zakt drastisch in elkaar in het warme gebied. Interessant hierbij is de afhankelijkheid van de reksnelheid: kneden (curves met 0,1 s –1) vraagt minder kracht dan hameren (curves met 1 s –1). En los daarvan: een ware rek in de richting van – 1.0 (dat wil zeggen nominale rek van – 63%) zal dit materiaal in het koude gebied bij lange na niet halen. – de naam zegt het al – alleen bij koude processen voor, rekristallisatie komt pas in beeld in het warme gebied, en diﬀusie zien we eﬀectief gezien alleen aan het werk bij hete temperaturen. Koud smeden Bij koud smeden gedragen metalen zich als bij het krachtenspel besproken. Smeedkrachten zijn hoog, vervormbaarheid is laag, en complexe vormen kunnen we alleen maken als we meerdere smeedstappen in sequentie zetten. Afbeelding 4 toont dit voor de twee delen van de stuurpen van een racefiets. Let op, want elke stap vraagt een eigen, kostbare set matrijzen. Een voordeel is wel dat we door koudversteviging op een hoge sterkte uit zullen komen – al is het niet makkelijk dit overal in het smeedstuk te bereiken, want in de eerder genoemde ‘dode zones’ treedt versteviging niet tot nauwelijks op. Heet smeden Bij heet smeden is de vormvrijheid juist hoog en zijn de benodigde krachten laag. Maar het is lastig om nauwe toleranties te bereiken, niet alleen door thermische uitzetting maar ook door overmatige oxidatie (Engels: scaling). Nabewerken is dus vereist. Verwarmen kost verder ook energie, vormt een veiligheidsrisico, en is nog knap lastig ook: hoe zorgt u dat uw smeedmatrijzen of andere gereedschappen 22

CST_Art_Tempelman.indd 22

Afbeelding 4 het stapsgewijze smeden van een stuurpen (Bron: Shimano Europe)

4 We gaan hier kort door de bocht, want naast temperatuur speelt de samenstelling ook een rol, alsmede de mate van deformatie. Kijkt u maar eens naar de zgn. TRIP-staalsoorten.

Er is dus wat te kiezen als het om smeden gaat, nog los van de precies te gebruiken methoden – die komen nog. Maar laten we nu eerst eens naar warmtebehandelingen kijken. Warmtebehandeling Het smeden van staal is innig verbonden met het harden en ontlaten. Deze warmtebehandeling – welhaast de belangrijkste die er is! – maakt gebruik van de allotropie van staal, dat wil zeggen. de eigenschap van dit materiaal om verschillende kristalvormen aan te nemen, afhankelijk van de temperatuur4. Onder de pakweg 900 °C is staal ferritisch, daarboven austenitisch. In ferritisch staal kan maar zeer weinig koolstof oplossen: slechts 0,022 procent, zo hebben de materiaalkundigen vastgesteld. Nu bevat smeedstaal doorgaans 0,3 procent koolstof of meer, en het meeste daarvan lost niet op maar gaat een verbinding aan met het ijzer, te weten cementiet, Fe3C. Die vinden we in het staal in de vorm van microscopisch dunne laagjes, afgewisseld met laagjes ferriet – een combinatie die, onder de microscoop gezien, doet denken aan paarlemoer (Engels: mother-of-pearl) en die bekend staat als perliet. Aan dit perliet dankt staal zijn bijzondere combinatie van hardheid en vervormbaarheid. Maar, we kunnen nog verder gaan, en dat gaat als volgt.

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:37

Martensiet Eerst brengen we ons staal boven de + 900 °C, dus in de austenitische toestand, zodat alle koolstof netjes oplost. Zouden we nu langzaam afkoelen dan krijgen we weer perliet en ferriet, maar wat als we zeer snel afkoelen? Dit zogeheten afschrikken levert een nieuwe, superharde kristalvorm op, martensiet genaamd, met een vloeigrens van ruim 2.000 MPa. Ter vergelijking: een plaatstaal met 500 MPa vloeigrens krijgt doorgaans al het predicaat ‘hoge-sterkte-staal’(!). Martensiet is echter ook zeer bros, en ongeschikt voor de meeste toepassingen. Deze brosheid uit zich in een zeer lage breukrek en een dito kerftaaiheid. Door nu als derde stap het staal weer enige tijd te verwarmen, dat wil zeggen ontlaten, komt de taaiheid weer terug, tegen een bescheiden verlies van sterkte. Afbeelding 6 toont het eﬀect van deze behandeling, die feitelijk een win-win scenario voortbrengt. Merk op dat dit alles te danken is aan de allotropie en aan de bijzondere rol van koolstof. Met andere metalen kan dit dus niet, en het lukt ook alleen als het staal voldoende koolstof bevat.

Afbeelding 5 Drukkrommes voor aluminium 6082 voor diverse temperaturen.

5 Toevoegen van deze elementen sorteert nog diverse andere effecten: corrosiebestendigheid, lasbaarheid, warmtevastheid, en zo meer kunnen verbeterd of verslechterd worden.

Probleem Nu is er wel een probleem. Echt snel afschrikken lukt alleen bij dunne, plaatvormige delen – bij smeedstukken lukt dat niet. De transformatie naar martensiet is dan onvolledig en de behandeling sorteert te weinig eﬀect. We kunnen de ‘doorhardbaarheid’ verbeteren door te legeren. Smeedstaal bevat daarom vaak wat extra chroom, molybdeen en vanadium5. Borium is bijzonder eﬀectief gebleken in het verbeteren van de doorhardbaarheid: zo’n 0,001

Afbeelding 5 Drukkrommes voor aluminium 6082 voor diverse temperaturen.

constructeur 06 - 2021

CST_Art_Tempelman.indd 23

6 Verschillende andere metalen zijn precipitatiehardbaar: beryllium-koper bijvoorbeeld, en zelfs sommige soorten staal en RVS. Deze warmtebehandeling is dus niet voorbehouden aan aluminium.

procent toevoeging van dit element is vaak al genoeg. Mocht u dit element zien in relatie tot staal, dan weet u nu waarom. Bij aluminium is harden en ontlaten dus niet mogelijk, maar bij bijvoorbeeld de 6000-serie is wel de precipitatieharding beschikbaar6. Smeedaluminium wordt vrijwel altijd op deze wijze gehard. Logisch, want smeden doen we primair voor de sterkte, en dan levert een relatief goedkope warmtebehandeling veel waar voor zijn geld. Een veelvoorkomende smeedlegering is EN-AW-6082-T6, waarbij de ‘T6’ de geharde toestand aangeeft. We komen daarmee op een vloeigrens van zo’n 260 MPa en een treksterkte van rond de 310 MPa. En dat bij een derde van de dichtheid van staal, wat de populariteit voor lichtgewicht toepassingen onderstreept. Klein leger Het voorgaande moet niet doen vermoeden dat alle smeedwerk een warmtebehandeling nodig heeft, of dat het legeren zoals geschetst geen nadelen zou hebben. Smeedwerk wordt immers vaak nabewerkt door middel van boren of frezen, of moet worden gelast: processen die een afgewogen materiaalkeuze vragen, met aandacht voor de hele procesketen, niet alleen de warmtebehandeling. De dorpssmid van toen deed alles wellicht op gevoel en ervaring, maar vandaag de dag wacht u een klein leger van specialisten om (tegen passende vergoeding uiteraard) zaken mee te doen. Smeedmethodes – Openmatrijs smeden Tot besluit van dit artikel spenderen we nog enige woorden aan diverse smeedmethoden. Elk kan in principe “koud, warm of heet” worden uitgevoerd en met elk metaal, maar in de praktijk zijn er duidelijke voorkeuren. De eerste methode is het > 23

09-12-2021 13:37

open-matrijs-smeden . Deze is o.a. geschikt voor vervaardiging van prototypes en kleine series. Het traditionele werk van de smid met hamer en aambeeld valt hier ook onder, maar de methode is tegenwoordig verregaand geautomatiseerd. Gesloten-matrijssmeden Vervolgens is er het gesloten-matrijssmeden, dat veel wordt gebruikt voor serieproductie. Zoals in het voorbeeld van de stuurpen zien we vaak bewerking in meerdere stappen, elk met een eigen set matrijzen. Merk op dat het product goed lossend moet zijn om uitgenomen te kunnen worden! Geheel gesloten is de matrijs overigens niet – er is altijd enige formatie van “flash” d.w.z. een dunne rand om het deelvlak, die nabehandeling behoeft. Zoals gebruikelijk komt dit materiaal daarna in aanmerking voor recycling als productieafval.

Power, Control & Green Solutions Official partner Benelux

Persen Het persen is vergelijkbaar met de vorige methode, maar nu wordt de deformatie niet met een snelle klap aangebracht, maar meer geleidelijk. Juist in combinatie met warm smeden geeft dit diverse voordelen. Het verlengde contact tussen matrijs en smeedstuk zorgt wel voor meer transport van warmte tussen beide; persen stelt mede hierom hogere eisen aan de procesvoering en –controle. Hoge-definitie-smeden Tot slot noemen we het hoge-definitie-smeden, beter bekend als net shape forging. Dit is feitelijk gelijk aan gesloten-matrijs-smeden, maar met meer mogelijkheden voor details. Doel is om nabewerking te minimaliseren of zelfs geheel te vermijden. Het is eenvoudig te begrijpen dat deze methode niet bijster geschikt is voor warm smeden (laat staan heet) en bij voorkeur koud wordt gedaan, dit vanwege de tolerantie- en oxidatieproblemen bij die hogere temperaturen. Voor verder onderzoek De websites www.forging.org (USA, Forging Industry Association) en www.icfg.info (Europa, International Cold Forging Group) verdienen aanbeveling voor wie verder wil zoeken. Wie toegang heeft tot wetenschappelijke publicaties kan terecht bij onder andere: • Metal Science and Heat Treatment of Metals • Journal of Metals • Advanced Materials and Processes

Aandrijf & besturingsspecialist Motoren (met rem/ATEX) Motorreductoren Planetaire reductoren Frequentieregelaars & HMI Lineaire aandrijvingen Servoaandrijvingen Koppelingen & componenten

Het ASM Handbook Vol. 14A: Metalworking: Bulk Forming tenslotte is ook beslist de moeite waard. Zoals u zult zien is het traditionele beeld van de smid allesbehalve passend bij deze moderne tak van de industrie. En voor een échte klapper kunt u terecht bij het YouTube-kanaal Machine Thinking: kijkt u naar America’s Iron Giants en u zult versteld staan van wat we als mensheid hebben bereikt. Volgende keer in (Not) Safe for Designers?: verspanen

CST_Art_Tempelman.indd 24

T +31(0)88 7865200 E info@elsto.eu

elsto.eu constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:37

Product 6 25

JAARGANG 29, 2021

25 → RAINRIDER

26–27 → ÉÉNPITTER

28 → SIGNAAL

‘FIETS ’M ERIN’ → Fietsen in de regen. Gewoon omdat het kan. Dankzij deze innovatieve weer- en regenhoes om fietsers tegen regen — én zon — te beschermen. RainRider, een in Duitsland gevestigde startup die zich inzet voor duurzame mobiliteit, helpt hiermee ook de CO2-uitstoot te verminderen door fietsers bij slecht weer minder snel voor de auto te laten kiezen.

REGENRIJDER TEKST Walter Wijnhoven BEELD RainRider

Bij regen kunnen fietsers eenvoudig de softtop cover op hun stuur en vorkbuizen bevestigen en dapper doorfietsen. Het gestroomlijnde ontwerp van de softtop, die in enkele seconden kan worden gemonteerd, maakt het minder gevoelig voor zijwind. Eenmaal gedemonteerd past de softtop, die slechts 1,5 kg weegt, opgevouwen in rugzak of zadeltas. De operationele hoogte is 215 cm waarmee ook de meeste fietstunneltjes zonder problemen kunnen worden getrotseerd.

Vaktijdschrift voor productontwikkelaars over product en service design. www.productmagazine.nl

CST Advertenties.indd 25

EEN UITGAVE VAN MYbusinessmedia www.mybusinessmedia.nl UITGEVER Arjan Stoeten

VENTILATIE Dankzij UV-bestendige folie houdt de kunststof hoes behalve regendruppels ook zonnestralen op afstand. De folie is bovendien voorzien van een regelbaar ventilatiesysteem om te voorkomen dat de ‘voorruit’ bij vochtig weer beslaat en om verhitte doortrappers koel te houden met wat frisse lucht. De softtop is geschikt voor zowel gewone fietsen als ebikes. Info → www.rainrider.bike

HOOFD- & EINDREDACTIE Walter Wijnhoven, 06 -14753643 redactie.product@mybusinessmedia.nl

ONTWERP & OPMAAK DRAWSWORDS, Amsterdam www.drawswords.studio

09-12-2021 13:47

DE ÉÉNPITTER

DE ÉÉNPITTER: BAS VELLEKOOP → Nederland telt vele ontwerpbureaus, maar er zijn ook ontwerpers die ‘voor zichzelf’ werken. Zoals Bas Vellekoop.

EENVOUD

TEKST BEELD

Walter Wijnhoven Bas Vellekoop

Colour salontafels, bovenaanzicht

IN DETAILLERING EN CONSTRUCTIE

PRODUCT 6, 2021

CST Advertenties.indd 26

Hex Pendant

Welke opleiding(en) heb je gedaan? In 2010 studeerde ik af aan de Koninklijke Academie van Beeldende Kunsten in Den Haag in de graad Bachelor of Design. Daarvoor heb ik de opleiding MBO Bouwkunde afgerond en werkte ik tegelijkertijd op het interieurarchitectenbureau Archos in Den Haag, wat mij veel praktijkervaring opleverde. Na de KABK ben ik mijn eigen label BAS VELLEKOOP gestart. Wanneer (en waarom) ben je voor jezelf begonnen? In 2010 ben ik voor mezelf begonnen. Dat was aan het begin van de financiële crisis, met 50% minder banen bij architectenbureaus. Als net afgestudeerde was er weinig kans op een vaste baan in architectuur. Dus de keuze om voor mijzelf te beginnen was snel gemaakt. Als eigen ondernemer kon ik mezelf verder ontwikkelen en freelance aan de slag om kennis en ervaring op te doen. Waar is je werkplek? Mijn studio is gelegen in het centrum van Den Haag op loopafstand van station Den Haag Hollands Spoor. De

09-12-2021 13:47

DE ÉÉNPITTER Bas Vellekoop

Colour salontafel

Wie is je favoriete designer? Jean Prouvé reken ik wel tot een van mijn favoriete ontwerpers. Zijn ontwerpen zijn gemaakt uit staal en hout, waarbij de constructie de hoofdrol speelt. Waarom is jouw vak zo leuk? Als ontwerper en ondernemer ben je altijd bezig om verschillende belangen af te wegen. Vorm, materiaal, constructie, de wensen van de klant en kostprijs moeten allemaal als puzzelstukjes in elkaar vallen om tot een topontwerp te komen. De momenten dat dit lukt geeft een kick! Waar ben je online te vinden? Website → www.basvellekoop.nl Instagram → www.instagram.com/basvellekoop LinkedIn → www.linkedin.com/in/studiobasvellekoop

Bankstel ‘Baai’

ruimte is opgedeeld in twee delen; een deel voor het maken en testen van mijn ontwerpen en een deel voor de digitale uitwerking ervan. Mijn studio is gesitueerd in een bedrijfsverzamelgebouw met o.a. een interieurbouwer, glaszetters maar ook verschillende kunstenaars, fotografen en ontwerpers. Wat doe je precies? Ik ontwerp producten (tafels, stoelen en verlichting) voor het interieur. Daarnaast maak ik nog wel eens een uitstapje naar (interieur)architectuur. In al mijn ontwerpen streef ik naar eerlijke en authentieke ontwerpen met een eenvoud in detaillering en constructie. De constructie is hierbij zichtbaar en vormt een essentieel onderdeel van het ontwerp. Wat is het ontwerp waar je het meest trots op bent? Trots ben ik op de Colour salontafel die ik begin 2020 geïntroduceerd heb bij designbeurs OBJECT. Deze serie salontafels is in meer dan 55 RAL-kleuren verkrijgbaar en in 3 verschillende afmetingen. Zo kunnen klanten de tafel helemaal afstemmen op het interieur. Daarnaast zijn de constructie en vormgeving in het ontwerp een eenheid. Wat is je laatste gerealiseerde ontwerp? Ik ontwerp veelal in opdracht voor Nederlandse interieurlabels zoals Harvink, Zuiver, Puik. Mijn laatste ontwerp is een modulaire kast opgebouwd uit verschillende breedtes, modules en hoogtes. Dit geeft de klant de vrijheid om de kast helemaal naar wens samen te stellen. Het ontwerp oogt simpel, maar is een complexe puzzel tussen maat, module, constructie en design. Wanneer alle puzzelstukjes in een ontwerp op zijn plek vallen en het ontwerp ook nog eens ‘eigen’ oogt kan ik wel een euforisch momentje hebben. Waar werk je op dit moment aan? Ik werk aan meerdere projecten tegelijkertijd. Zo zijn er op dit moment een veelheid aan ontwerpen in ontwikkeling, allemaal voor het interieur. Van kandelaars tot bankstellen en alles ertussen in. Voor mijn eigen label en voor andere labels. PRODUCT 6, 2021

CST Advertenties.indd 27

09-12-2021 13:47

SIGNAAL

‘BAUHAUS’ VAZEN

ORIGAMI LAMP

De handige kleine Ory lamp (genoemd naar zijn origami mogelijkheden) neemt de vorm aan van een plat vel kunstleer waardoor hij makkelijk in rugzak, tas of map past. De lamp maakt gebruik van twee krachtige COB (Chip on Board) LED's die plat in het ontwerp zitten. Kleppen aan de zijkanten van de LED's fungeren als lampenkappen, waardoor de directe schittering van de LED's je ogen niet raakt. Metalen platen geven de lamp structuur en zorgen voor plooien om de lamp te kunnen vouwen en omklappen, een principe dat we ook kennen van iPad-covers. De lamp werkt op een Li-ion batterij van een mobiele telefoon en heeft een Qi-oplaadspoel aan de zijkant voor verbinding met een draadloze oplader. Door de afwezigheid van een traditionele oplaadpoort is Ory volgens ontwerper Il-Seop Yoon waterbestendig. Of dat klopt kunnen we nog niet controleren, want het veelbelovende ontwerp is nog een ‘proof of concept’.

Rood Geel Blauw

Lampenk(l)ap

Trio is een collectie van drie glas-in-lood vazen geïnspireerd door de Bauhaus-stijl. Het Bauhaus was een opleiding voor beeldend kunstenaars, ambachtslieden en architecten die van 1919 tot 1932 furore maakte. Ashley Case ontwierp drie verschillende vazen om ruimte te bieden aan alle soorten bloemstukken en een collectie samen te stellen onder de naam Trio. Alle vazen zijn gemaakt van stevig glas-in-lood dat schaduwen van kleur creëert wanneer er natuurlijk licht doorheen valt. De vaas van diep kobaltblauw vormt driekwart van een cirkel en ‘hangt’ in de lucht aan een zwarte stalen houder die de vaas volledig omklemt. De verticale, rechthoekige vaas in citroengeel blijft op zijn plaats binnen een zwarte stalen ‘kist’ met vier spijlen. De omgekeerde driehoekige vaas, uitgevoerd in scharlakenrood, balanceert boven een leeg platform in een soortgelijke zwarte stalen kist. Het resultaat is een unieke en tijdloze look voor de traditionele glazen vaas.

One-stop-fast-food-shop

‘Moooi tapijt’

LINT KEUKENKOSMONAUT

Fooding is een nieuw keukenconcept van Yifeleing Design dat het beste van de magnetron en de airfryer combineert tot een ‘one stop shop’ voor je eigen fast food keuken thuis. Om deze innovatie kracht bij te zetten is het ontwerp uitgevoerd in een fraai stukje ‘space design’. Geïnspireerd door de bolle vorm van een astronautenhelm combineert Fooding de traditionele rechthoekige vorm van de magnetron met de moderne afgeronde hoeken van de airfryer. Net als conventionele magnetrons heeft de Fooding een interne, roterende warmteplaat en een hittebestendige glazen afdekking, zodat gebruikers altijd een oogje op het voedsel kunnen houden. Aan de linkerkant zit een bedieningspaneel met alle kookopties waaronder ontdooien, braden, frituren, verhitten en langzaam garen, samen met verschillende temperatuurstanden. Volop mogelijkheden dus en bovendien in ruil voor meer ruimte op het aanrecht.

Vanuit een fascinatie voor ‘form follows function’ zoekt ontwerpstudio Visser & Meijwaard voortdurend nieuwe toepassingen voor de verborgen esthetiek die in alledaagse producten te vinden is. Als ontwerpduo creëren Vera Meijwaard en Steven Visser uitgesproken maar minimalistische producten met aandacht voor materiaal, kleur en vorm. De studio werkt samen met een breed scala aan partners, altijd op zoek naar tijdloos design. Een fraai voorbeeld is de tapijtcollectie ‘Lint’ voor Moooi Carpets. In de ‘Lint’ tapijtcollectie zijn zijden linten geweven in een kleurrijk grafisch patroon om een gedurfd lijnenspel te creëren. De bijzondere kleuren van Lint contrasteren maar vullen elkaar tegelijkertijd aan. Inspiratie vonden Visser & Meijwaard in het rechtlijnige patroon van traditioneel tartan textiel, gemaakt door het weven van afwisselende stroken gekleurde draden die haaks op elkaar staan. Tartans, waarvan vroeger de Schotse kilts werden gemaakt, worden tegenwoordig voor veel meer toepassingen gebruikt en zijn ook in het interieur terug te vinden.

PRODUCT 6, 2021

CST Advertenties.indd 28

09-12-2021 13:47

SENSOREN

IJstijd in een flesje MET SENSORTECHNIEK VAN NU

Met Eiszeitquell (‘Onaangeroerd sinds de ijstijd) en Silberbrunnen (‘Wij zijn 'Schwaben’) heeft Romina Mineralbrunnen in Zuid-Duitsland twee populaire mineraalwaters in het programma. Omdat het bedrijf de hoogste eisen aan het bottelproces stelt, heeft het voor de vernieuwing en uitbreiding van zijn glasen palletiseersysteem een beroep gedaan op Beyer Maschinenbau en de sensortechniek van Leuze. M A R T I N A S C H I L I , C O R P O R AT E C O M M UN I C AT I O N S M A N AG E R , L E U Z E E L E C T R O N I C G MB H & C O . KG

‘Onaangeroerd sinds de ijstijd’ is geen marketingslogan, maar een echt stukje ijstijd in het heden. Destijds sijpelden enorme hoeveelheden smeltwater in het gesteente van de Schwäbische Alb. Als gevolg van een unieke aardverschuiving is dit reservoir op een diepte van ongeveer 400 meter van de buitenwereld afgesloten. Sindsdien hebben dikke, ondoordringbare rotslagen het beschermd tegen het doorsijpelen van regenwater en alle milieu-invloeden van onze tijd. Geschenk van de natuur Eiszeitquell heeft dus een oorspronkelijke zuiverheid en kwaliteit – net als het water van meer dan 10.000 jaar geleden. Het is goed uitgebalanceerd in mineralen, arm aan natrium en natriumchloride. De mineraalwaterafzetting werd in de jaren 1970 ontdekt tijdens diepe boringen buiten de deuren van Romina Mineralbrunnen in Reutlingen-Rommelsbach (Zuid-Duitsland). Dit water heeft een uitzonderlijke kwaliteit en is een echt geschenk van de natuur"", zegt Stefan Lederle, hoofd Onderhoud van Romina Mineralbrunnen, terwijl hij ‘zijn’ water waardeert. "Deze unieke waterkwaliteit is voor ons een stimulans en een verplichting om tijdens het hele bottelproces alleen de hoogste normen te accepteren." Daarom voert Romina Mineralbrunnen regelmatig interne en externe kwaliteitsc o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art04.indd 29

controles uit die veel verder gaan dan wat wettelijk verplicht is. Het bedrijf werd bijvoorbeeld gecertificeerd volgens de International Featured Standard (IFS) Food en slaagde voor de test in de hoogste categorie. De criteria voor de categorie ‘Higher Level’ worden beschouwd als de strengste in de levensmiddelenindustrie. Vernieuwing en uitbreiding Eiszeitquell is verkrijgbaar in naturel, zacht en sterk bruisende varianten, in

grote en kleine flessen, in glas en PET. "Sinds enige tijd beleeft de glazen fles met ons ijspegelreliëf in reliëf rondom een ware renaissance ," legt Lederle uit. Romina Mineralbrunnen investeert daarom voortdurend in het vulproces voor glazen flessen en produceert volgens de modernste normen, zowel technisch als ecologisch. In 2020 is Romina begonnen met de renovatie van de glasfabriek. In verschillende bouwfasen werden de transporttechniek, in- en uitpakkers, krattenwassers, nieuwe glasduwers

‘Onaangeroerd sinds de ijstijd’ is geen marketingslogan van Romina Mineralbrunnen.

09-12-2021 13:37

De palletiseerinstallatie in het nieuwe glassysteem.

en een volledig nieuw palletiseersysteem met dubbele laders en lossers in gebruik genomen. De nieuwe lijn verpakt sindsdien het mineraalwater. Projectpartner Romina Mineralbrunnen koos Beyer Maschinenbau als partner voor het project. Het ervaren machinebouwbedrijf uit Roßwein (Saksen) is gespecialiseerd in de planning, ontwikkeling en constructie van efficiënte transport- en verpakkingssystemen voor de levensmiddelen- en drankenindustrie: van een afzonderlijke verpakkingsmachine tot een complete systeem met transporttechniek voor containers, verpakkingen en pallets. De systemen worden vaak aangevuld met machines voor het sorteren en controleren van containers en verpakkingen. Het bedrijf levert met zo'n 50 ervaren monteurs ook een complete installatieservice. "Toen we begin 2020 in zee gingen met Romina Mineralbrunnen, stonden hier nog een glasfabriek en een PET-fabriek naast elkaar", meldt Till Beyer, CEO en eigenaar van Beyer Maschinenbau. In mei vorig jaar verhuisde de PET-fabriek naar een ander deel van het gebouw aan 30

CST_Art04.indd 30

de overkant van de straat en kon de uitbreiding beginnen. Eerst werd het nieuwe palletiseer- en depalletiseersysteem met de volledige palletconveyor-technologie vernieuwd. Daarna volgden de uitpak- en inpakmachine en het gehele kratten transportsysteem. Daarna kwamen de krattenwassers en de hele flessentransporttechniek tot aan de flessenspoeler. Tenslotte werd een nieuwe glasduwer geïnstalleerd. Tussendoor heeft Romina de gebouwtechniek en de vloer gemoderniseerd. "De grote uitdaging hier was om binnen iets minder dan een jaar de hele omschakeling te coördineren en te voltooien met alleen maar heel korte onderbrekingen van de productie", legt Beyer uit. Niets werkt zonder sensoren Op piekmomenten worden tot 45.000 glazen flessen per uur door het systeem in Romina Mineralbrunnen getransporteerd, gelost, uitgepakt, gereinigd, opnieuw gevuld, opnieuw in containers verpakt en op een nieuw pallet geladen, waar ze worden vastgezet en naar het magazijn vervoerd. Hoge systeembeschikbaarheid is hier het allerbelangrijk-

ste. Zonder dat zouden zulke topprestaties nooit haalbaar zijn. "Tegenwoordig functioneert in de transport- en verpakkingstechniek niets meer zonder een betrouwbaar werkend sensorsysteem", weet Beyer. Daarom vertrouwt hij al jaren op dezelfde ervaren partner voor optische sensortechnologie: Leuze uit Owen/Teck, gevestigd op slechts een paar kilometer van Romina Mineralbrunnen. "Wij – de Sensor People – hebben vele jaren ervaring en een grondige toepassingskennis in de verpakkings- en drankenindustrie. Samen met onze klanten ontwikkelen wij efficiënte sensoroplossingen die precies zijn afgestemd op de eisen in deze branche en die onze klanten blijvend succesvol maken in een voortdurend veranderende branche", aldus Andreas Eberle, Local Industry Manager Packaging bij Leuze. De sensorexpert heeft een precieze oplossing klaar voor bijna alle toepassingen in de drankenindustrie, bijvoorbeeld voor pallet-, verpakkings- en containertransport. En biedt altijd passende sensoren voor de toepassingen in de afzonderlijke machines zelf. > constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:37

straals Inloopbeveiligingen van Leuze gebruikt met geïntegreerde muting (tijdelijke overbrugging) functie. Maar ook veiligheidslichtschermen met de door Leuze gepatenteerde Smart Process Gating (SPG) technologie zijn geschikt. Door de uitvoering van het veiligheidslichtscherm met SPG te gebruiken, zijn er geen muting-sensoren meer nodig. Dit bespaart veel ruimte en is een belangrijk voordeel bij opstelling in krappe ruimtes.

Alleen betrouwbare sensoren kunnen efficiënt functioneren van de systeemtechnologie waarborgen.

Optische schakelsensor Een Leuze-sensor die bijzonder geschikt is voor gebruik in de drankenindustrie is de reflectiefotocel vanhet type PRK. Het is een optische schakelsensor die werkt volgens het reflectieprincipe. "Zelfs transparante of sterk reflecterende materialen, zoals glazen flessen of kunststof kratten met glanzende, veelkleurige decoraties, zoals de Eiszeitquell-kratten van Romina, kunnen door deze sensoren perfect en betrouwbaar worden gedetecteerd", zegt Eberle. Retro-reflectieve sensoren zijn verkrijgbaar in verschillende series, maten en prestatieklassen. Het sensorprincipe biedt verschillende functionaliteiten. Bij het vervoer van pallets detecteert het de individuele kratten. Bijvoorbeeld of ze correct worden getransporteerd en nrgens op het transportgedeelte vastlopen. Of het detecteert overhangen als kratten te hoog of te breed zijn gestapeld. Wordt de PRK in de machines zelf wordt gebruikt, dan de sensor gewoonlijk gebruikt voor productdetectie. Aan de afzettafels controleert het systeem vrije ruimten en voorkomt botsingen bij het stapelen van pallets. Met toegangsbeveiliging Retro-reflecterende foto-elektrische sensoren bewaken de pallets aan het begin en het einde – wanneer de lege goederen c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art04.indd 31

op de transportband worden geplaatst en wanneer de europallets opnieuw worden beladen met de net gevulde kratten. Op voorwaarde dat de europallets tijdens het vervoer door een optisch en mechanisch controleapparaat in perfecte staat werden bevonden. Zij controleren ook of zij op een bepaalde plaats stoppen en of een pallet überhaupt is vervoerd. Hierbij zijn extra veiligheidssensoren nodig om de veiligheid van mens en machine te garanderen, bijvoorbeeld tijdens de laad- en losprocessen op en van de pallets. Hiervoor worden vaak meer-

Betrouwbaar en veilig De eindklant Romina Mineralbrunnen, de machinebouwer Beyer Maschinenbau en de sensor-expert Leuze kijken tevreden terug op hun gezamenlijke project. En zij zijn het er allemaal over eens: om te kunnen voldoen aan de grote vraag naar mineraalwater, vooral in de zomermaanden, zijn betrouwbaar werkende systemen en een snelle klantenservice de basisvoorwaarden. Moderne transporttechniek en de volledig nieuwe glaslijn van Beyer Maschinenbau zorgen voor nog meer efficiëntie en een doorvoer van glazen flessen tot 45.000 flessen per uur. En de sensortechnologie van de ‘buren’ uit Owen/Teck. Want een volledig geautomatiseerde materiaalstroom is alleen mogelijk met betrouwbaar detecterende sensoren. En niet alleen precies, maar ook veilig. WWW.LEUZE.NL

Een PRK 18B reflectiefotocel in actie.

09-12-2021 13:37

AUGMENTED REALITY & 3D-PRINTEN

De kettingverdeler van Üetliberg AUGMENTED REALITY EN LASERSINTEREN Aan de Zürcher Hochschule der Künste worden augmented reality en 3D-printen onderzocht als potentiële leermiddelen van de toekomst. Voor het innovatieve project leverde Sintratec een ge3Dprinte replica van een archeologische vondst. Jonas Christen is onderzoeksmedewerker van de groep Knowledge Visualization aan de Zürcher Hochschule der Künste. In het kader van een onderzoeksproject ontwikkelt zijn team immersive lesmateriaal op basis van augmented reality (AR). Het eerste resultaat van hun project is bedoeld om middelbare scholieren een beter inzicht krijgen in de werkwijze binnen de archeologie. Dat gebeurt echter niet alleen digitaal: "Een pure AR-toepassing draagt het risico in zich dat de leerlingen worden afgeleid door de fascinatie voor het medium en weinig informatie opnemen", zegt Christen. Daarom wordt de AR-technologie gecombineerd met een analoog werkboek.

Archeologie van dichtbij beleven "In het boek volgen we het archeologische object vanaf de ontdekking, via opgraving, documentatie en reconstructie, tot we uiteindelijk proberen te achterhalen waar het voor gebruikt werd en waar", legt Christen uit. Met een augmented reality-bril kunnen de leerlingen elke stap van het proces driedimensionaal en geanimeerd via het oppervlak van het werkboek ervaren, om zo een beter gevoel te krijgen voor de aanpak van de archeoloog. Behalve het oude medium papier en het nieuwe medium AR, wordt het lesmateriaal bovendien aangevuld met een derde medium: 3D-printen. Enerzijds wordt zo interactief getoond hoe digitale tech-

Aan de Zürcher Hochschule der Künste is een archeologisch lespakket ontwikkeld met een werkboek verrijkt met augmented reality en gecombineerd met 3D-printen.

CST_Art12.indd 32

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:36

voor Jonas Christen: "De Sintratec-technologie stelt ons in staat om de uiterst fijne aspecten van het object zeer gedetailleerd te reproduceren." De nauwkeurigheid, robuustheid en aanraking bij SLS-printen waren belangrijke factoren voor ons."

Jonas Christen, groep Knowledge Visualization: "In het boek volgen we het archeologische object vanaf de ontdekking, via opgraving, documentatie en reconstructie, tot we uiteindelijk proberen te achterhalen waar het voor gebruikt werd en waar.

nologieën helpen bij het registreren, bewaren en onderzoeken van objecten – van digitale opgravingsdocumentatie tot een CT-scan en 3D-reconstructies. Anderzijds wordt de geschiedenis van de voorwerpen verteld vanaf hun productie tot hun vermoedelijk gebruik en teloorgang tot hun ontdekking en wordt het voorwerp zelf weer tot leven gewekt. Voor de leerlingen wordt niet alleen historische kennis, maar ook praktische vakkennis ontwikkeld: Het wordt ze duidelijk hoe de digitalisering in de archeologie methoden en onderzoeksprocessen verandert en nieuwe mogelijkheden opent om kennis te vergaren en over te dragen.

‘Kelten-koffer’ Een test met een klas van de middelbare school in november 2020 was veelbelovend. De leerlingen toonden grote belangstelling voor de technologie en konden na het gebruik vertellen over hun nieuwe inzichten in de werkmethoden van de archeologie en het leven in de Bronstijd. Sinds de herfst van dit jaar is de methode samen met de ‘Kelten-Koffer’ te leen via het platform van de Stichting voor Archeologie en Cultuurgeschiedenis in het kanton Zürich. Met aanvullende financiering kan het concept van het ‘augmented’ werkboek worden overgedragen op andere inhoud en kan de spannende combinatie van augmented reality en 3D-geprinte onderdelen kan dus zomaar een grote(re) rol gaan spelen in toekomstige klaslokalen. SINTRATEC.COM

Kijk via tinyurl.com/ConstructeurSintratec naar een korte video over het project.

De kettingverdeler van de Üetliberg In het project gaat specifiek over een bronzen voorwerp bestaande uit verschillende kettingen en ringen – en wordt een kettingverdeler genoemd – dat waarschijnlijk gebruikt werd als versiering voor paarden. De vondst dateert uit 400 voor Christus en werd in 2014 blootgelegd op de Üetliberg, een berg in de buurt van Zürich. Met zo'n zeer complex stuk bleek 3D-printen al snel de enige haalbare fabricagemethode om een levensechte replica te maken. "De 3D-geprinte reconstructie dient als een visueel object voor de studenten om de afmetingen van de vondst te ervaren, maar kan archeologen ook nieuwe inzichten verschaffen over het mogelijke gebruik ervan", zegt Christen. Een met laser gesinterde replica De kettingverdeler werd vervolgens 3D-geprint in PA12-nylon op een Sintratec S2-systeem van de Zwitserse 3D-pinterproducent Sintratec. Selective Laser Sintering (SLS) bleek de ideale keuze te zijn c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art12.indd 33

Archeologie op zich: de ‘opgraving’ van de replica, geprint op een 3D-printer van Sintratec in nylon PA 12.

09-12-2021 13:36

ELEKTRISCHE AANDRIJFTECHNIEK

Elektrisch boeren met de Robot One INDUCTIEVE ENERGIEOVERDRACHT VOOR ACCUSYSTEEM De conventionele landbouw staat op een tweesprong: enerzijds worden consumenten zich steeds bewuster van duurzame landbouwmethoden, anderzijds heeft het gebruik van pesticiden en kunstmest ernstige gevolgen voor de bodem. Maar hoe kunnen landbouwers economische opbrengsten en ecologische landbouwmethoden met elkaar verzoenen? Autonome landbouwrobots worden hiervoor als een veelbelovende oplossing gezien. Opkomende bedrijven zoals het Nederlandse Pixelfarming Robotics ontwikkelen systemen die het potentieel hebben om de landbouw op lange termijn te veranderen. Een van de sleutels voor het wereldwijde succes: een slim energiesysteem, dat is toegesneden op agrarische toepassingen. Geen pesticiden en onkruidverdelgers meer nodig met de Robot One van Pixelfarming Robotics.

CST_Art09.indd 34

Robot One Overmatige bemesting en het gebruik van pesticiden tasten de landbouwgrond steeds meer aan. Insecten, kleine dieren en micro-organismen worden er het slachtoffer van, wat ernstige gevolgen heeft voor de vruchtbaarheid van de bodem en de bemes-

ting van de planten. Bedrijven als Pixelfarming Robotics streven ernaar om pesticiden en herbiciden zoals glyfosaat overbodig te maken. Met Robot One ontwikkelden zij een volledig elektrische landbouwrobot voor onkruidbestrijding zonder pesticiden. Afhankelijk van de taak kunnen de autonome slimme robots worden uitgerust met verschillende gereedschappen zoals frezen, maaikoppen, schoffels of een cultivator en geavanceerde sensoren om onkruid te verwijderen zonder het gebruik van chemicaliën. Tien robotarmen In totaal beschikt de Robot One over tien robotarmen, die vijf paar handen vervangen. Deze zijn alle-

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:35

De tien robotarmen van de Robot One zijn individueel te voorzien van verschillende gereedschappen en instelbaar op werkdiepte en -breedte.

De draadloze batterijlader etaLINK 3000 van Wiferion voor mobiele

maal multifunctioneel en individueel instelbaar in rijbreedte en werkdiepte. Het is ook niet nodig om de grond te verdichten door het gebruik van zware tractoren. "Landbouwrobots hebben de potentie om de landbouw radicaal te veranderen en de transformatie in te luiden naar een ecologische maar tegelijkertijd hoogproductieve teelt", zegt Arend Koekkoek, CEO en oprichter van Pixelfarming Robotics.

aan om het volledige potentieel van de energievoorziening te benutten. Samenwerking Daarom werkt Wiferion nauw samen met Varta, dat ook gelooft in de toekomstige trend van duurzaam beheer van landbouwgrond. Varta schat dat de wereldwijde markt voor landbouwrobotica zal groeien tot ongeveer 24 miljard dollar in 2023. De vraag naar energieoplossingen voor geautomatiseerde voertuigen en robotsystemen zal navenant hoog zijn. Volgens de Varta bieden lithium-ion accu's voor toepassingen in landbouwrobots verschillende voordelen ten opzichte van loodzuuroplossingen. De Application-Specific Batteries (ASB) Easy Block en Easy Blade van Varta, zijn lithium-ion accupacks voor gebruik in kleine en middelgrote voertuigen. De accupacks zijn modulair en uitbreidbaar en passen perfect bij de draadloze lader van Wiferion om een geautomatiseerd en robuust energiesysteem te bieden voor alle soorten landbouwtoepassingen.

Inductieve energieoverdracht Veel deskundigen zijn ervan overtuigd dat autonome robots zoals die van Pixelfarming in de toekomst velden zullen omploegen, zaaien en oogsten. Maar het werken in ruwe en vuile buitenomgevingen stelt speciale eisen aan de energievoorziening, zodat de op accu's rijdende voertuigen ook betrouwbaar hun taken kunnen uitvoeren. Aanbieders van energieoplossingen, zoals het in het Duitse Freiburg gevestigde Wiferion, vertrouwen op het concept van inductieve energieoverdracht. Met zijn ‘draadloze lader’ etaLINK 3000 is het bedrijf naar eigen zeggen nu al marktleider voor het contactloos opladen van mobiele robots en AGV's. Omdat de laadoplossing een ingekapseld systeem is met IP65-certificering, is het zo sterk dat het nu al voldoet aan alle eisen van de geautomatiseerde landbouw. Betrouwbare stroomvoorziening "Ons etaLINK-systeem heeft geen open of onder spanning staande contacten, connectoren of kabels. Daarom kunnen vocht, stof en vuil de betrouwbare stroomvoorziening op geen enkele manier beïnvloeden", legt Johannes Mayer, directeur bij Wiferion, uit. Op deze manier minimaliseert Wiferion het risico op uitvaltijd. Het systeem werkt plug-and-play en kan momenteel laden met een vermogen van 3 kW. De lader kan alle gangbare accutypes laden ongeacht de celchemie. De energie-experts van Wiferion raden echter het gebruik van Li-Ion accu's c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art09.indd 35

robots is geknipt voor het werk op het land

PIXELFARMINGROBOTICS.COM WWW.WIFERION.COM

De Easy Block en Easy Blade van Varta – lithium-ion accupacks voor gebruik in kleine en middelgrote voertuigen.

09-12-2021 13:35

ONDERHOUD

Drone voor offshore onderhoud M-SPEEDER PROFITEERT OOK OP ZEE VAN GRONDEFFECT De inzet van drones voor het uitvoeren van onderhoud – hoofdzakelijk inspecties – is niet nieuw. Maar de technische ontwikkelingen niet stil en innovatie breidt de mogelijkheden verder uit of levert nieuwe voordelen op. Speeder Systems werkte de afgelopen jaren bijvoorbeeld aan variant geknipt voor offshore onderhoud. Dankzij het grondeffect kan de drone meer lading vervoeren brengen – met de snelheid van een helikopter maar tegen een fractie van de kosten. M A R JO L E I N DE W I T- B L O K

Drones voor onderhoud worden meestal ingezet wanneer het gaat om gevaarlijk of vuil werk. De onbemande stukjes technisch vernuft zijn immers tot op bepaalde hoogte ongevoelig voor gevaarlijke stoffen, kunnen probleemloos werken op hoogte zonder veiligheidsmiddelen en niet gewond raken. Erdem Kazakli spreekt liever over ‘onbemande voertuigen’, wanneer het over drones gaat. ‘Bij drones denk je toch wat sneller aan een kleiner, meer speelgoedachtig product, terwijl de ontwikkelingen inmiddels veel verder zijn. Wij hebben het dan ook meestal over UAV’s: Unmanned Aerial Vehicles of in het Nederlands: Onbemande luchtvaartuigen. Daarnaast heb je speciale uitvoeringen die VTOL (Vertical Take-Off and Landing) UAV worden ge-

SPEEDER SYSTEMS

Speeder Systemen is opgericht door Erdem Kazakli en Tadao Yokoyama, een ervaren scheepsbouwkundige, dat onbemande luchtvaartuigen worden ontwikkeld voor uiteenlopende toepassingen. Erdem Kazakli studeerde aan de Middle East Technical University in Ankara (Turkije) en behaalde daar onder meer zijn MoS in Engineering Management en een BoS in Ruimtevaart engineering. Hij heeft bijna dertien jaar ervaring in luchtvaart, onbemande technologieën en innovatie en gewerkt voor onder meer Microflown Avisa B.V, Turkish Airlines Technic Inc. en TAI in management- en engineeringfuncties. Hij won diverse prijzen in samenwerking met Airbus, Collins Aerospace en JDE.

CST_Art05.indd 36

noemd. Een VTOL UAV kan verticaal opstijgen en landen. Op land misschien niet zo bijzonder, maar vanaf het water weldegelijk.” Wat kunnen UAV’s eigenlijk? Kazakli is afgestudeerd aan de technische universiteit in Ankara en heeft in zijn relatief korte loopbaan diverse prestaties van formaat geleverd op het vlak van innovatie en onbemande voeren vaartuigen. Door zijn ruime kennis en ervaring, weet hij als geen ander wat UAV’s kunnen betekenen voor industrieel onderhoud. “Zoals al eerder opgemerkt zijn het ideale oplossingen voor het uitvoeren van werkzaamheden in omgevingen die voor mensen gevaarlijk zijn, wellicht zelfs bijna onbereikbaar of waar de omstandigheden oncomfortabel zijn.” Je kan daarbij denken aan inspecties aan bijvoorbeeld windturbines, civiele werken zoals bruggen en tunnels of juist de binnenkant van grote tanks in de chemische of procesindustrie. Daarbij is niet alleen de bereikbaarheid van de locaties voor UAV’s een voordeel, maar tevens het feit dat zij razendsnel informatie kunnen leveren. UAV’s kunnen immers relatief snel ergens naartoe vliegen en een foto of filmpje maken. Wanneer mensen dit moeten doen gaat dit gepaard met reistijd en -middelen, vereiste opleiding, beschermings- en hulpmiddelen en vaak moeten mensen samen de werkzaamheden uitvoeren in het kader van veiligheid. Kazakli: “Hiermee wil ik ook zeggen dat een UAV zeker niet is ontwikkeld om met minder medewerconstructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:43

Een drone/UAV als de M-Speeder kan snel en efficiënt offshore informatie inwinnen maar ook lasten ter plaatse brengen.

kers te kunnen, maar vooral als oplossing om medewerkers te ontlasten van gevaarlijke of oncomfortabele werkzaamheden. Of misschien zelfs wel andersom: als mogelijke deeloplossing voor het tekort aan geschoold en gecertificeerd personeel en vele takken van de industrie.”

ligt, en daar zit je al snel, heb je te maken met strenge wetgeving. Dit kun je dus beter overlaten aan specialisten die weten wat wel en niet mag, maar die ook adequaat kunnen reageren wanneer bijvoorbeeld door een luchtverkeersleider een calamiteit of noodsituatie wordt gecommuniceerd.”

Ladingdragers In toenemende mate worden UAV’s ook ingezet om lading te dragen. “Inspecties uitvoeren met behulp van camera’s en eventueel meetapparatuur is bij de meeste mensen wel bekend”, geeft Erdem Kazakli aan. “Doordat UAV’s echter steeds sterker en stabieler worden en een groter bereik krijgen, zal transport van lading de tweede belangrijkste toepassing worden van UAV’s in het onderhoud. Je kunt hierbij denken aan het vervoer van gereedschap of specifieke onderdelen. Wanneer een monteur op locatie een storing moet oplossen, is het goed denkbaar dat hij de benodigde onderdelen eventueel niet bij zich heeft. Hij weet vooraf immers niet wat er aan de hand is en welke component mogelijk moet worden vervangen. Het nabrengen per UAV is dan – zeker op offshore locaties – een manier om relatief snel en goedkoop weer verder te kunnen.”

Ontwikkelingen Zoals eerder opgemerkt staan de ontwikkelingen op het vlak van UAV’s niet stil en er steeds meer mogelijk. Een eerste aandachtspunt betreft de besturing van een UAV. Waar vliegtuigen bijvoorbeeld nog worden gestuurd op basis van het hydraulisch aansturen van mechanische flaps, gebeurt bij een UAV alles softwarematig en elektrisch. Dit betekent dat de UAV razendsnel kan reageren op besturingscommando’s en in staat is om in 3D werkelijk alle richtingen op te vliegen die de operator wil. Ook verticaal opstijgen en landen of onder een hoek vliegen is slechts een kwestie van het bedienen van de knoppen. Verder hebben de ontwikkelingen in motoren en accu’s letterlijk een vlucht genomen. Door de hoge efficiëntie van de huidige generatie elektromotoren en de nog steeds groeiende capaciteit van accu’s en batterijen, zijn UAV’s in staat verder en langer te vliegen of meer lading mee te nemen dan eerdere generaties. Een belangrijk voordeel ziet Erdem Kazakli bovendien in het feit dat de elektrisch aangedreven UAV’s zelf aanzienlijk minder onderhoud >

In de praktijk Door de snel toenemende mogelijkheden groeit ook het aantal bedrijven dat diensten verleent waarbij de inzet van UAV’s centraal staat. Erdem Kazakli: “Dit heeft onder meer te maken met de weten regelgeving die in veel landen achterloopt op de praktijk. In deze regels staat precies waar je wel en niet mag vliegen met een drone, wanneer, hoe lang enzovoorts. Het is een van de belangrijkste redenen waarom ik industriële en productiebedrijven afraad om zomaar zelf een UAV te kopen en hiermee onderhoud uit te voeren. Wanneer het om inspecties op het eigen terrein of zelfs binnen gaat, is er geen probleem. Maar wanneer je hoger gaat vliegen en hiermee gebied bestrijkt dat buiten je eigen terrein c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art05.indd 37

Het grondeffect creëert extra ‘lift’, zodat de UAV verder kan vliegen op één acculading of meer lading kan meenemen.

09-12-2021 13:43

vragen dan bijvoorbeeld een helikopter met de vele roterende delen en hydraulische systemen. “Een helikopter is een van de meest complexe machines die er bestaat en bovendien in staat slechts ongeveer 10 procent van zijn eigen gewicht aan lading mee te nemen. Drones daarentegen, die geen bemanning en veiligheidsmiddelen hoeven mee te nemen, bieden op dat vlak aanzienlijk meer capaciteit. Een nadeel van drones is weer dat accu’s zwaarder zijn dan brandstof wat betekent dat er nu vooral wordt gewerkt aan hybride uitvoeringen en het verder verbeteren van de aerodynamische eigenschappen.” Nieuwe concepten De technische ontwikkelingen staan bovendien garant voor volledig nieuwe concepten op het vlak van UAV’s. Erdem Kazakli: “Eén van de betere is het concept waarbij een UAV een aantal kleinere UAV’s meeneemt. De ‘moeder’ is dan een fors bemeten UAV die met een aantal kleinere exemplaren bijvoorbeeld naar een gebied vliegt waar enkele tientallen windturbines moeten worden geïnspecteerd. Wanneer zij is geland, vliegen de kleinere exemplaren uit om de inspecties te doen en informatie te verzamelen. Hierdoor hoef je maar één UAV dermate groot uit te voeren dat deze in staat is de afstand te overbruggen van de basis naar de windturbines. De kleinere exemplaren hoeven uitsluitend de afstand tot de nabijgelegen windturbines af te leggen en hebben hiervoor veel minder energie nodig. Wanneer je deze kosten uitzet tegen inspectie met bemanning die drie, vier uur nodig hebben per windturbine dan zal je verbaasd zijn over het grote verschil.” M-Speeder Tevens ontwikkelden Kazakli en Yokoyama in de afgelopen jaren met zakenpartner Tadao Ozistek een eigen UAV. Deze combineert de eigenschappen van USV’s (Unmanned Surface Vehicle oftewel: onbemande vaartuigen / boten) en UAV’s met de mogelijkheid om verticaal te landen en op te stijgen. “Onze eerste ideeën zijn uitgewerkt in de C- en 38

CST_Art05.indd 38

Testen van het grondeffect in de praktijk – en dat dus ook op water (videobeeld).

D-Speeder die in staat zijn payloads van respectievelijk 320 en 135 kg te transporteren. De M-Speeder is de kleinere variant die bij uitstek geschikt is voor het vervoer van onderdelen of gereedschappen naar offshore platforms in het kader van onderhoud. In alle gevallen is de onderscheidende eigenschap dat deze UAV’s gebruik maken van het zogenaamde ‘grondeffect’. Het gaat hier om een natuurkundig principe dat optreedt wanneer voer- of vaartuigen zich vlak langs de weg of het wateroppervlak bewegen. Zonder al te diep op het principe in te gaan, creëert het effect een extra lift waardoor je in staat bent met minder energie een bepaalde afstand af te leggen of je kunt het sneller doen. Bovendien kun je de UAV uitvoeren met kleinere vleugels. Uiteraard is het wel noodzakelijk om vlak over het oppervlak te vliegen. Dit betekent dat een ruwe zee minder geschikt is en dat het bovendien hoge eisen aan de dynamische eigenschappen van de UAV in combinatie met de mogelijkheden van de besturing.” Testfase Inmiddels zit de M-Speeder in de testfase die goed verloopt. Het prototype is in staat om kleinere varianten mee te nemen voor het uitvoeren van inspecties. Voor veiligheidsdoeleinden in de maritieme wereld is hij voorzien van een tweevoudig redundante datalink (SATCOM en Line of Sight) en een drievoudig redundante GPS. De camera die ‘vooruit’ kijkt is zowel bedoeld voor het sturen van de M-Speeder als het uitvoeren van de inspecties. Erdem Kazakli: “Ik voorzie veel mogelijkheden voor deze UAV’s; eenvoudig omdat ze technisch goed in elkaar zitten en specifieke werkzaamheden veiliger, efficiënter en goedkoper kunnen uitvoeren. Vergeet bovendien niet dat ze geen maandagochtendhumeur hebben, geen moeheid kennen en bovendien niet worden beïnvloed door emoties en eerdere ervaringen.” WWW.SPEEDERSYSTEMS.COM

De eerste praktijktests met de M-Speeder verlopen voorspoedig (videobeeld).

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:43

MATERIALEN

Open-source Plastic Scanner WINNAAR JAMES DYSON AWARD DUURZAAMHEID

TU Delft-alumnus Jerry de Vos heeft met zijn Plastic Scanner een handzaam apparaatje ontworpen dat snel laat zien van welk soort plastic iets gemaakt is – belangrijk voor hergebruik en recycling van de groeiende hoeveelheid plastic afval. Zijn ontwerp heeft hem de drie James Dyson Awards 2021 voor duurzaamheid opgeleverd. De Plastic Scanner, die De Vos uitvond voor zijn masteropleiding Integrated Product Design, is een draagbaar plastic scannertje dat draait op nabij-infrarood spectroscopie, een technologie die meer dan 75 procent van alle plastics die we in het dagelijks leven gebruiken kan identificeren. Houd je het tegen een kunststof product, dan laat het de gebruiker weten van welke kunststof het is gemaakt. De Plastic Scanner bouwt voort op het ReReMeter-project van Armin Straller (github.com/arminstr/reremeter). Dit ontwerp vormde de basis voor De Vos om de Plastic Scanner uiteindelijk tot een tastbaar pro-

duct te maken door het voortdurend te verbeteren met bijvoorbeeld een minicomputer, batterij, scherm, knop en de behuizing van het uiteindelijke prototype. Het project maakt gebruik van de open source GPL-v3-licentie. Het staat iedereen vrij het te gebruiken, mits dit recht ook aan anderen wordt doorgegeven en de auteur(s) wordt (worden) genoemd. Nieuwe prototypes Nu zijn ontwerp de Dyson Award in de categorie duurzaamheid heeft gewonnen, en daar hoort een geldbedrag van GBP 30.000 bij, heeft De Vos een team van vrienden om zich heen verzameld die gespecialiseerd is in embedded systems en machine-learning. Samen ontwikkelen zij nieuwe prototypes en testen ze de scanner in zowel een industriële omgeving als in een omgeving met beperkte middelen. Zijn lange-termijndoel is ervoor zorgen dat het project zichzelf alsmaar blijft vernieuwen, met doe-hetzelf versies van de scanner, terwijl de open source-documentatie alsmaar wordt aangevuld. Stomverbaasd “Toen James Dyson mij belde dat ik de Duurzaamheidsprijs had gewonnen, was ik eerst stomverbaasd", zegt De Vos, “Toen pas begon ik de impact van deze overwinning en de mogelijkheden die de Award brengt te beseffen. Het winnen van de James Dyson Award helpt het ontwikkelingsproces versnellen, zowel aan de elektronica- als aan de softwarekant. Door de kwaliteit van het apparaat continu te verbeteren en het intuïtief reproduceerbaar te maken, hoop ik iedereen in staat te stellen plastic goed te identificeren en te sorteren, en zo de misschien wel meest complexe barrières voor plasticrecycling in de wereld weg te nemen."

Jerry de Vos met zijn Plastic Scanner, die eenvoudig meer dan 75 procent van de gebruikelijke plastics kan identificeren. (Foto: David Stegenga)

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art 1pag.indd 39

PL ASTICSCANNER.COM TINYURL.COM/WIKIFACTORYPL ASTICSCANNER

09-12-2021 13:33

ELEKTRISCHE AANDRIJFTECHNIEK

Mee op de digitaliseringsgolf KANT-EN-KLARE OPLOSSING VOOR MOTORSYSTEMEN Wie als machinebouwer concurrerend wil blijven, moet inspelen op de eisen die de ‘smart factory’-revolutie stelt. De wereldmarkt voor slimme productieomgevingen groeit snel en blijft dat de komende jaren ook doen. Om ook motorsystemen snel en eenvoudig te kunnen opnemen in deze digitaliseringsgolf, heeft ABB nu Novolink. Met de ‘smart factory’ wordt een sprong voorwaarts gemaakt van traditionele automatisering naar een volledig verbonden en flexibele productieomgeving. Een omgeving waarin gekoppelde productiesystemen een constante stroom data leveren die wordt gebruikt om de productieomgeving aan te passen aan nieuwe eisen. Een slimme productieomgeving integreert zo gegevens uit de hele fabriek om de productie, het onderhoud en het voorraadbeheer te sturen. Om dit groeiende marktseg-

ment te kunnen bedienen, zullen machinebouwers bij het ontwerp van hun machines rekening moeten houden met dergelijke gekoppelde productiesystemen. Pittige uitdaging Het maken van die connectiviteits- en digitaliseringslag is voor veel machinebouwers een pittige uitdaging. Toch zijn er ook eenvoudige, economische en kant-en-klare oplossingen. Een goed voorbeeld daarvan is Novolink van

De Novolink SFM1 module wordt met een 24VDC-spoel rechtstreeks vastgeklikt op een magneetschakelaar AF09..AF96 uit de AF-serie.

CST_Art02.indd 40

ABB. Deze wordt eenvoudig op bestaande magneetschakelaars voor motorstartapplicaties geklikt, waarna geprofiteerd kan worden van de voordelen van digitalisering voor bijvoorbeeld het onderhoud en energiemanagement. Belangrijk voor de machinebouwer die de eerste stappen op dit gebied zet: de oplossing kan stapsgewijs worden geïmplementeerd, waarbij vanaf het eerste moment van de technische en economische voordelen wordt geprofiteerd. Motorsystemen Motorsystemen zijn in sommige landen verantwoordelijk voor circa 70 procent van het industriële elektriciteitsverbruik. Door motoren goed te onderhouden kunnen de prestaties en output van de motorsystemen worden geoptimaliseerd. Goed onderhoud is hoe dan ook geen overbodige luxe als je bedenkt dat uit onderzoek blijkt dat meer dan 90 procent van de mechanische storingen vermijdbaar is. Voorspellend onderhoud staat daarom hoog op de agenda van machinebouwers én hun klanten. Dat blijkt onder meer uit de toenemende inzet van voorspellend onderhoud. Verschuiving naar connectiviteit Voorspellend onderhoud levert niet alleen kosten- en tijdvoordelen, maar sluit ook naadloos aan op de wereldwijde verschuiving naar connectiviteit en constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:32

Novolink is een kant-en-klare digitaliseringsoplossing voor motorsystemen.

De bewakingsmogelijkheden op afstand van Novolink identificeren problemen in een vroeg stadium,

het Industrial Internet of Things (IIoT). Deze ontwikkeling werd nog eens versneld door de COVID-19 pandemie, die beperkingen oplegde aan het reizen en de toegang tot locaties. Naarmate het Industrial Internet of Things (IIoT) een steeds grotere rol gaat spelen binnen en tussen bedrijven, ervaren onderhoudstechnici de kracht van real-time data. Met deze gegevens zijn zij beter in staat om te voorspellen wanneer onderhoud noodzakelijk is. En wie beter weet wanneer welk onderhoud moet worden uitgevoerd, profiteert van minder downtime. Het onderhoud kan bovendien worden ingepland op momenten dat het voor de productie goed uitkomt en reservedelen aanwezig zijn.

constructeur 06 - 2021

CST_Art02.indd 41

Vruchten plukken Om als onderhoudstechnicus de vruchten te kunnen plukken van voorspellend onderhoud, moeten aangesloten belastingen, elektrische metingen en andere belangrijke onderhoudsvariabelen, continu worden bewaakt en gerapporteerd. Met die informatie kan de onderhoudsengineer de motor immers eﬃciënter laten werken. En door de motor in de optimale bedrijfstoestand te houden, kunnen ook nog eens de bedrijfskosten worden verlaagd. De benodigde informatie voor het voorspellend onderhoud kan op verschillende manieren worden verkregen. ABB biedt daarvoor een groot aantal mogelijkheden. Dat varieert van hulpschakelaars voor lokale besturingslogica en koppeling met PLC’s tot het allesomvattende ABB Ability Energy & Asset Management. Daar is nu ook Novolink toegevoegd als kant-en-klare oplossing voor geavanceerde motorbeveiliging en monitoring. Eenvoudig aansluiten Het aansluiten van magneetschakelaars met Novolink is uiterst eenvoudig en biedt een kant-en-klare oplossing voor digitalisering in productieomgevingen. De Novolink SFM1-module wordt met een 24VDC-spoel rechtstreeks vastgeklikt op een magneetschakelaar AF09..

AF96 van de AF-serie. Speciale bekabeling is hiervoor niet nodig. De module is naadloos geïntegreerd in het B&R automatiseringssysteem en biedt relevante onderhoudstellers zoals motorbedrijfsuren en trip-tellers en zorgt via een digitale ingang voor bewaking van kortsluitbeveiligingen. Problemen in bijvoorbeeld de belasting of de voeding kunnen zo snel worden opgelost. Tot het Novolink-programma behoort ook de hoogwaardige SCV10 motorbeveiliging als optionele uitbreiding op de SFM1. Met deze module kan de status van aangesloten apparatuur worden beoordeeld. Hiertoe meet de SCV10 onder meer de lijnspanning, fasestroom, vermogen, frequentie, totale harmonische vervorming en andere relevante parameters. Voor een optimale regeling van de motor wordt een geavanceerd thermisch model van de motor berekend. De Novolink-modulen worden met een Ethernetkabel aangesloten, waarbij tot acht modulen op een string mogelijk zijn. Beide modulen zijn volledig geïntegreerd in het B&R automatiseringssysteem. Belangrijk voordeel voor de machinebouwer: het programmeren van de modulen is niet nodig; er kan worden volstaan met het parametreren. WWW.ABB.NL

09-12-2021 13:32

HYDRAULIEK

Open architectuur voor werkpaarden VOOR WERKHYDRAULIEK EN RIJAANDRIJVING Met de hydraulische eOC-architectuur (elektronisch Open Circuit) kunnen machinefabrikanten volledig profiteren van het potentieel dat hun mobiele machines bieden. Het Rexroth eOC-portfolio omvat software en hydraulische componenten voor het dynamisch aansturen van de werkhydrauliek en de rijaandrijving. Fabrikanten van mobiele machines moeten besluiten welke functie zij gebruiken om pompen aan te sturen; druk, koppel of draaihoek. Dit zal altijd een compromis betekenen in het eindresultaat. Hetzelfde geldt voor tal van andere parameters die eenmalig voor de hardware zijn gedefinieerd en gelijk blijven gedurende de levensduur van de machine. De nieuwe elektro-hydraulische oplossing van Bosch Rexroth tackelt dit probleem door de besturing te verplaatsen van de hydromechanische aansturing naar de software. Dit maakt de machines nog veelzijdiger en flexibeler. Tegelijkertijd profiteren ze van een vergrote productiviteit en een lager energieverbruik. Centrale component De elektro-hydraulische eOC-pomp met zwenkhoeksensor en druksensoren is het centrale onderdeel in de eOC-architectuur. Hierdoor worden diverse setpoints voor koppel, druk en flow gewaarborgd. De pomp biedt een dynamische regeling met een nauwkeurigheid tot op de milliseconde, om bijvoorbeeld de druk te moduleren. In combinatie met de eOC-software kunnen kenmerken zoals de dynamiek en vermogensregeling worden ingesteld, gewijzigd en gecombineerd. Geoptimaliseerd energieverbruik Bestuurd via een CAN-interface, maakt de eOC software het mogelijk om verschillende parameters flexibel in te stellen. Met hydromechanische besturingsfuncties en interfaces verplaatst naar de software, kunnen besturingsmodes individueel aangepast en gecombineerd worden tijdens gebruik en kan de pompdynamiek variabel ingezet worden. 42

CST_Art07.indd 42

Met vooraf gedefinieerde parameters werkt de pomp optimaal, als onderdeel van het hydraulische systeem, ongeacht de functie. Via de CAN-bus interface, kunnen setpoints en parameters dynamisch aangepast worden om extra functies mogelijk te maken en machines aan te passen naar specifieke klantwensen en diverse werktaken. De eOC-software kan geïnstalleerd worden op een Rexroth BODAS-controller of een controller van een externe producent. Constant wordt het hydraulische vermogen aan het het beschikbare motorkoppel aangepast. Dit maakt dynamisch nauwkeurig werk mogelijk maakt en dit verhoogt uiteindelijk de algehele productiviteit van de machine verhoogt. Het energieverbruik van het gehele hydraulische systeem is geoptimaliseerd, wat resulteert in een lager brandstofverbruik of een beter batterijgebruik. Graafmachine Op dit moment wordt de nieuwe hydraulische architectuur al toegepast in onder andere een compacte graafmachine die in de eerste helft van 2021 in massaproductie is gegaan. Voor intensieve graafwerkzaamheden is er een speciale power-mode ontwikkeld. De instelling maakt maximale druk en koppel evenals maximale variabele drukdynamiek mogelijk, bijvoorbeeld bij het legen van de bak. Tegelijkertijd heeft de machine een verfijnde modus die een schokvrije en soepele werking realiseert, bijvoorbeeld bij het leggen van leidingen. De eOC-architectuur is ook ideaal voor gebruik in wielgraafmachines. Om in het verleden het vermogen van de machines aan te passen aan een specifieconstructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:31

aandrijving, met name als het gaat om de compacte machines. Deze machines rijden middels de eOC-functies met een secundair ventielenblok. Dankzij de gecombineerde functionaliteit van een gesloten-systeem rijaandrijving met de fysieke layout van een open-systeem, is maar één pomp nodig voor rij- en werkfuncties.

ke taak waren er diverse extra ventielen nodig. De overstap naar de eOC-architectuur reduceert de hardware lay-out aanzienlijk, vermindert kosten en vermijdt potentiële schakelfouten. Dynamisch regelen Als schaalbare oplossing, maakt het eOC-portfolio een stapsgewijze implementatie mogelijk – van de elektro-hydraulische eOC-pomp met zwenkhoeksensor en druksensoren tot de optie om het gehele hydraulische systeem aan te sturen. Een eOC-ventielenblok en een elektrische joystick zijn hierbij voorzien. Bosch Rexroth heeft nu een breed scala aan axiale plunjerpompen en tal van nieuwe functies zijn toegevoegd aan het bestaande basisconcept. De eOC-architectuur maakt het nu bijvoorbeeld mogelijk om de druk, hoeken koppelvariaties dynamisch te regelen. Dit betekent dat de pomp niet alleen een specifieke doelwaarde haalt – de drukvariaties die nodig zijn om dit te bereiken zijn ook al vastgesteld. Dit maakt een soepelere en zachtere beweging mogelijk, vooral aan het begin van een beweging. Automatische kalibratie Automatische kalibratie waarbij een onderdeel gekalibreerd wordt, in de machine zelf, is een nieuwe eOC-functie. Kalibratie is dus niet meer plaatsgebonden aan het einde van de productielijn van de OEM’ers – het wordt in plaats daarvan cyclisch uitgevoerd, terwijl de machine actief is. De eOC-software registreert specifieke kalibratiegegevens iedere keer dat de machine start. Andere gegevens worden geregistreerd wanneer de werkomstandigheden van de machine dit toelaten. In dit geval worden actuele gegevens die rekening houden met verouderingseffecten of temperatuurverschillen bijvoorbeeld genoteerd en de parameters worden automatisch naar behoren aangepast. De machinebewegingen worden beter reproduceerbaar en het volledige pompvermogen is altijd beschikbaar. De relevante en accurate informatie met betrekking tot de pomp is beschikbaar voor verdere verwerking op machineniveau. Eén pomp De architectuur opent niet alleen nieuwe mogelijkheden in het gebied van werkhydrauliek – het maakt ook een nieuwe aanpak mogelijk van de rijc o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art07.indd 43

Eén circuit Als gevolg hiervan zijn rij- en hydrauliekfuncties uit compacte machines combineerbaar in één hydraulisch circuit. Alle roterende verbruikers zijn direct verbonden met de pers. Een secundair systeem zon-

Het elektronisch aansturen van hydraulische pompen in open systemen met Rexroth eOC opent nieuwe mogelijkheden op het gebied van werkhydrauliek.

der extra ventielen regelt de verstelling van de hydraulische motoren en uitgangskoppel om de gewenste rotatiesnelheid te bereiken. Het eOC-concept vereist minder componenten in de machine en vereenvoudigt de hydraulische architectuur. De complexiteit van het hydraulische systeem wordt verplaatst naar de software. Rijrichtingsventielen en remkleppen zijn niet meer nodig. Tevens maakt de combinatie van werken rijfuncties in een hydraulisch systeem het mogelijk om hydraulische energie terug te winnen tijdens het remmen of laten zakken en zorgt er voor dat optimaal gebruik gemaakt wordt van het aandrijfvermogen. WWW.BOSCHREXROTH.NL

09-12-2021 13:31

SENSOREN

eHarshsensorsystemen VOOR EXTREME OMSTANDIGHEDEN Tot nu toe ontbrak het de industrie aan sensoren die bestand zijn tegen extreem hoge temperaturen en drukken. In het project ‘eHarsh’ hebben acht Fraunhofer-instituten nu een technologieplatform ontwikkeld voor de bouw van dergelijke sensorsystemen. Ze kunnen zelfs de binnenkant van turbines en diepe boorgaten voor geothermie monitoren. Geïntegreerde sensorsystemen zijn al gemeengoed in bijvoorbeeld smartphones en wearables; ze zijn onderdeel geworden van de moderne samenleving. In de industrie detecteren sensoren en sensorsystemen storende trillingen, waarschuwen wanneer een machine warm loopt en kunnen defecte onderdelen op een assemblagelijn detecteren. Sensoren spelen een sleutelrol in de productie – hele productielijnen worden er mee bestuurd. Maar dat is dan wel afhankelijk van de gebruiksomstandigheden. Hoge bedrijfstemperaturen, mechanische belastingen in de vorm van druk of trillingen, of een vochtig of chemisch agressief milieu, maken een betrouwbare werking van gevoelige elektronische componenten onmogelijk maakt. Denk bijvoorbeeld aan het het inwendige van turbines in krachtcentrales of vliegtuigen – of aanboorgaten in de grond,

EHARSH

Aan eHarsh doen mee: • Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI • Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS • Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT • Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS • Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS • Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM • Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

CST_Art11.indd 44

waar hoge temperaturen en drukken heersen. Ook agressieve gassen en vloeistoﬀen of stof kunnen sensoren beschadigen. eHarsh Toch bestaat er op dit gebied een enorme vraag naar sensorsystemen, vooral om installaties en processen beter te kunnen bewaken en nauwkeurig te kunnen regelen. Sensorsystemen zijn de enige manier om de ambitieuze doelstellingen van Industrie 4.0 te bereiken, zoals individualisering van producten, verbeterde monitoring en de optimalisering en real-time besturing van complete netwerken met toegevoegde waarde. In het eHarsh-project hebben daarom acht Fraunhofer-instituten de handen ineengeslagen om voor het eerst sensoren voor extreem zware omgevingen te ontwikkelen. "In de verschillende instituten hebben we veel gedetailleerde kennis", zegt eHarsh-coordinator Holger Kappert van het Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS. "We hebben kennis van hittebestendige keramiek, kunnen materiaaleigenschappen testen en robuuste micro-elektronische schakelingen maken. Maar niemand van ons alleen was in staat om zo'n sensor te produceren. Alleen door de interactie en combinatie van vele afzonderlijke technologieën is het ons nu gelukt." Signaalverwerking direct ter plaatse Het team concentreerde zich aanvankelijk op toepassingen met hoge temperaturen en drukken, zoals turbines en boorgaten. Het doel was niet alleen om robuuste druk- en thermokoppels in de turbines en constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:31

Keramische printplaat met schakelingen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. (Foto: Fraunhofer IZM)

de boorgaten te brengen, maar ook de elektronica om de gemeten waarden te evalueren. "Het voordeel van elektronica ter plaatse en signaalverwerking in de sensor is een hogere kwaliteit van de sensorsignalen", zegt Holger Kappert. "Ook kan je sensoren in de toekomst beter in een netwerk opnemen en kan worden bespaard op dure bekabeling." Dit kan bijzonder interessant zijn voor vliegtuigmotoren omdat je zo het gewicht kan verminderen. Vliegtuigmotoren zijn complex. Luchtstromen, elektrische spanningen en vermogen moeten nauwkeurig worden geregeld, afhankelijk van de vliegtuigbewegingen. Met behulp van kleine robuuste sensoren direct in de motor kunnen metingen aan de motortoestand en voor de sturing van het verbrandingsproces in de toekomst nog nauwkeuriger worden gedaan – bijvoorbeeld om efficiënter met brandstof om te gaan. Materialen Van de nu binnen eHarsh ontwikkelde sensorsystemen is de sensorbehuizing van metaal en zijn de sensorelementen gemaakt van keramiek dat bestand is tegen temperaturen tot 500 °C. Het elektronische binnenwerk is bestand tegen ongeveer 300 °C. Een van de uitdagingen was de verschillende onderdelen zodanig met elkaar te verbinden dat zij niet van elkaar zouden loskomen, zelfs niet bij herhaalde verwarming en afkoeling, wanneer de materialen in verschillende mate uitzetten en inkrimpen. Hiervoor worden onder andere printplaten gebruikt van hittebestendig keramiek en kopersporen met een bijmenging van wolfraam dat ook wordt gebruikt voor de gloeidraden van gloeilampen. c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_Art11.indd 45

Geothermie Maar de sensoren zijn niet alleen hittebestendig, zij zijn ook bestand tegen een hoge druk tot 200 bar bijna honderd maal meer dan in een autoband. Dit betekent dat dergelijke sensoren in de toekomst onder meer kunnen worden gebruikt in pompen in de geothermie. Bij geothermische energie worden gebouwen verwarmd met warm water uit de grond. De pompen bevinden zich diep in het boorgat en moeten zowel tegen de hitte als tegen de druk bestand zijn. Dankzij de nieuwe sensoren is een eenvoudige, permanente bewaking nu mogelijk. Andere sensoren testen Maar de uitgebreide mogelijkheden helpen ook machinefabrikanten de levensduur van hun sensoren te testen. Bij dergelijke tests worden onderdelen aan hogere druk of temperatuur blootgesteld, zodat ze sneller verouderen. Op deze manier kan de levensduur van een product in een beheersbare hoeveelheid tijd worden bepaald. Als de sensoren bestand zijn tegen extremere omstandigheden, kunnen de tests met hogere waarden worden uitgevoerd. Dit verkort de testduur aanzienlijk. "Over het geheel genomen zijn we er dankzij de interdisciplinaire samenwerking in eHarsh in geslaagd een technologieplatform te ontwikkelen voor robuuste sensorsystemen voor veel verschillende toepassingen", vat Holger Kappert de ontwikkeling samen. WWW.IMS.FRAUNHOFER.DE

De sensorkop met het keramische sensorelement. (Foto: Fraunhofer ILT)

09-12-2021 13:31

PRODUCT

Nieuws CONTROLLER EN PC IN ÉÉN In de X90 PC van B&R voor mobiele machines komt hypervisor-software. De PC doet zo dienst als controller én als Windows- of Linux-pc, voor ‘smart farming’ toepassingen met één apparaat. Het General Purpose Operating System (GPOS) en het realtime besturingssysteem zijn met elkaar verbonden via een virtuele netwerkinterface. Windows-software met een cloudverbinding kan bijvoorbeeld worden gebruikt om het optimale pad te berekenen voor de mobiele machine, terwijl het realtime besturingssysteem de informatie omzet in specifieke opdrachten voor de aandrijvingen. Twee besturingssystemen op één apparaat betekent lagere apparatuurkosten, een compacter ontwerp en efficiënter gebruik van beschikbare hardwarebronnen. Ook is een nieuwe optionele kaart beschikbaarvoor het aansluiten van externe I/O modules of sensoren in combinatie met hypervisor-software en uitgerust met drie CAN Powerlink-interfaces en een realtime Powerlink-interface. Dankzij een andere optionele kaart met vier extra ethernet-interfaces kan de PC in de mobiele machine in een netwerk worden opgenomen. De interfaces zijn voorzien van TSN, ter voorbereiding op de OPC UA over TSN communicatiestandaard. WWW.BR-AUTOMATION.COM

HMI MET DRAADLOZE ROAMING De TÜV-gecertificeerde, draadloze bedienoplossing met Safety-to-go en Wireless Roaming Feature van Sigmatek bestaat uit drie hoofdcomponenten: een draadloos paneel uit de HGW 1033-serie met veiligheidselementen (SIL 3/PL e), het basisstation BWH 001 als access point en laadstation en een S-DIAS veiligheidsbesturing. Safety- en payload data worden gelijktijdig verzonden over twee WLAN-frequenties 2,4 en 5 GHz. Safety-relevante data worden verzonden volgens het Black Channel-principe. Het HGW-paneel is direct gekoppeld aan de geselecteerde machine en de veiligheidsbesturing. Het basisstation dient als communicatiebrug tussen de draadloze en kabelgekoppelde netwerken. Roaming betekent dat er te allen tijde een actieve verbinding bestaat over ten minste één van de twee frequenties. Voor de integratie van de draadloze besturingsoplossing in het besturingssysteem of voor gegevensuitwisseling met systemen van derden is een geïntegreerde OPC UA-interface beschikbaar. WWW.SIGMACONTROL.EU

CST_product.indd 46

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:30

LASERCONTRASTTASTER De nieuwe lasercontrastsensor KTML (laserklasse 1)heeft een bereik tot 250 mm. Dankzij de kleine lichtspot van 1,8 mm doorsnee ziet de sensor ook kleine objecten op grotere afstand. Bovendien is de KTML naar zeggen de eerste lasercontrastsensor in miniatuuruitvoering die over IO-Link beschikt. De KTML kan overweg met alle markeringen en achtergronden. Zelfs bij glimmende objecten met kleine contrastverschillen doet de lasercontrastsensor betrouwbaar zijn werk. Daarmee is de taster een welkome portfolioaanvulling voor onder meer de verpakkingsindustrie. De KTML doet het ook bijzonder goed in koude omgevingen tot -20 °C. De schakelsnelheid gaat tot 4000 Hz. De sensor (jitter 57µs (50 mm) / 122µs (250 mm)) beschikt over vier gemaksopties voor teach-in: statisch (twee punten), dynamisch, extern of via IO-Link.

HYDRAULISCH BEDIENDE KRIMPSCHIJF Met de TAS-SHS-serie heeft TAS Schäfer een hydraulisch bediende serie krimpschijven beschikbaar,die overal in de aandrijftechniek worden toegepast. Ze zijn dankzij de snelle bediening en het veilige klemmoment geschikt voor toepassingen met herhaalde klemprocedures – bijvoorbeeld op testbanken. Verder is bijvoorbeeld de lage benodigde een belangrijk voordeel. TAS Schäfer is naar zeggen buiten de Benelux marktleider in conische spanelementen, krimpschijven en andere as-naafverbindingen, in de vliegtuig-, tandwielkast- voedsel-, papier- en de voedingsmiddelenindustrie. Andere toepassingen zijn er in de windenergie, transportbanen, mijnen en algemene aandrijftechniek. MOTIONTEQ.NL

WWW.SICK.NL

ANTENNE-MODULE De compacte, draadloze FL BLE 1300-module met geïntegreerde antenne van Phoenix Contact verbindt maximaal acht industriële, voor Bluetooth-Low-Energy geschikte, sensoren met industriële besturingen en IoT-systemen. Dit maakt bijvoorbeeld de toegang tot sensorgegevens mogelijk vanuit een machinebesturing. De geregistreerde bedrijfsrelevante data en informatie vormen de basis voor innovatieve IoT-toepassingen voor de optimalisatie van productieprocessen. Beschermklasse IP65/67/68, uitgebreider temperatuurbereik en robuuste M12-aansluitingen maken een betrouwbaar en langdurig gebruik mogelijk; ook in industriële omgevingen waar zich ook de sensoren bevinden. De eenvoudige montage via twee boringen direct in een behuizingwand bespaart bovendien tijd en geld. De onderhouds- en slijtagevrije overdracht vermindert stilstand.

VOEDINGEN De 500 W TDK-Lambda CUS500M1 serie AC-DC voedingen is gecertificeerd volgens de IEC 60601-1 norm voor medische apparatuur en de IEC 62368-1 norm voor audio-, video- en ICT-apparatuur. Dit voor zowel klasse I als klasse II (dubbelgeïsoleerde) installaties. De voedingen kunnen worden toegepast in apparatuur voor gebruik in de thuiszorg en tandheelkunde, alsmede medische-, testen meet-, zend-, professionele audio- en industriële apparatuur. Convectiegekoeld voor stil bedrijf kan de CUS500M1 300 W leveren (500 W piek) bij omgevingstemperaturen tussen -20 °C en +40 °C. Daarboven is er sprake van lineaire derating tot een belasting van 150 W bij +70 °C. Met geforceerde luchtkoeling, door de luchtflow vanuit het systeem of door een optionele geïntegreerde ventilator, kan een vermogen van 500 W worden bereikt bij omgevingstemperaturen tot +60 °C. Daarboven is er derating tot 400 W bij +70 °C. Er is keuze uit zeven standaard uitgangsspanningen: 12 V, 19 V, 24 V, 28 V, 32 V, 36 V en 48 V. Alle modellen kunnen overweg met een ingangsspanning van 85 tot 265 VAC. De voedingen zijn veiligheidsgecertificeerd volgens IEC/EN/ES 60601-1 en IEC/EN/UL 62368-1, met CE- en UKCA-markeringen voor de Laagspannings-, EMC- en RoHS-Richtlijnen.

WWW.PHOENIXCONTACT.NL WWW.EME A.L AMBDA.TDK.COM/NL/CUS500M1 constructeur 06 - 2021

CST_product.indd 47

09-12-2021 13:30

Compacte DLM lineaire vergrendelmagneten sledes van DINGS’ bestand tegen hoge dwarskrachten

Uitge li novem cht ber 2019

Lineaire actuatoren specialist DINGS’ heeft recent de DLM serie geïntroduceerd. Een fraaie en heeft economische oplossing o.a. Onlangs Magnet Schultz eenvoor doorontwikkeling laboratoriumtoepassingen, in medische en de naam van de serie G SC X geïntroduceerd onder andere wetenschappelijke apparatuur. G SC X … B01. Deze nieuwe generatie onderscheidt zich onder andere door het feit dat het De lineaire actuatoren gebaseerd op het magneetlichaam vastzijn is verbonden met deDINGS’ aandrijving platform waarin betrouwbare, energie-effi ciënte of waardoor de spoel niet kan worden gedraaid motoren, hoognauwkeurige draadspillen een uitgewisseld. Door de compacte bouwen zijn de in eigen huis ontwikkelde lineaire module zijn elektromagnetisch bekrachtigde vergrendelingen, opgenomen. De toegepasteIP40, zwaluwstaartgeleidingen met beschermingsklasse bestand tegen hoge komen van de gerenommeerde CPC. Deop dwarskrachten. Dit levert een fabrikant kostenvoordeel combinatie van onderdelen en aandacht voor detail, terwijl nog altijd de mogelijkheid bestaat om te maakt DLM serie zowel compactmet als een betrouwbaar. kiezende voor een stangafdichting hogere beschermingsgraad. Door de robuuste en kwalitatief hoogwaardige vormgeving, lineaire sledes zich Kenmerkendkenmerken is tevens dedebeschikbare aansluiting voor verder door een hoge waarmee nauwkeurigheid en lange beschermingsleiders ook nominale spanningen levensduur. bouwgrootten –behoren. 28, 35, 42 57 tot 250 VACDe totvier de mogelijkheden Open basis mm – zijn beschikbaar in diverse slaglengtes en te van de compacte en robuuste bouw zijn tot slot hogere combineren metmogelijk verschillende modules dwarskrachten die (inmotoren. stilstand)De kunnen oplopen zijn van bovendien 750 tot welklantspecifi 3.000 N. ek aan te passen om zo geschikt te maken voor specifi toepassingen.van Toepassingen zijn te vinden in eke het vergrendelen uiteenlopende mechanische onderdelen zoals deuren en luiken. Nu verkrijgbaar bij Rotero!

ROTERO HOLLAND Pompmolenlaan 21 3447 GK Woerden 0348-495150 info@rotero.com www.rotero.com

FRAMELOZE SERVOMOTOREN De nieuwe frameloze servomotoren uit de ‘large’ cyberkit lijn van Wittenstein zijn ontworpen voor directe inbouw in OEM-machines. Ze zijn volgens de makers slijtage- en spelingsvrij en hebben een hoge koppeldichtheid. De motoren zijn bedoeld voor toepassingen in de robotica, actuators en in het bijzonder in gereedschapmachines. De motoren in de spanningsklasse 560 V zijn verkrijgbaar in vier bouwgroottes van 290 mm tot 530 mm, in verschillende lengtes van 50 mm tot 200 mm en met vier holle asdiameters van 220 mm tot 420 mm. Met deze laatste kunnen kabels van bijvoorbeeld grijpelementen, sensoren en lichtgeleiders of pneumatische lucht- en vacuümbuizen ruimtebesparend in de machine worden gelegd. Geïntegreerde PT1000- en PTC-temperatuursensoren maken thermische conditiebewaking mogelijk. Dankzij de zeer hoge kopervulfactor van de stator varieert het maximumkoppel van deze voor het koppel geoptimaliseerde motoren van 1000 Nm tot meer dan 9000 Nm. WWW.WITTENSTEIN.BIZ

UNIVERSELE VELDBUSGATEWAY Duranmatic en HMS Networks introduceren een nieuwe Anybus Gateway van het Communicator-type, de ABC3090. Communicator gateways bieden een conversie van seriële protocollen met een RS-232/485 interface naar industriële veldbussen. De gebruiker kan de gateway zodanig configureren dat elk apparaat met een eigen serieel protocol of Modbus RTU op een van de vele bekende veldbussen kan worden aangesloten. Denk aan Profinet, EtherCat, Ethernet/IP, CANopen, Modbus/TCP en vele andere. Typische seriële toepassingen waar dit soort gateways gebruikt worden zijn onder meer aandrijvingen met frequentieregelaars, sensoren, actuatoren, HMI’s, barcodelezers, RFID-lezers en industriële weegschalen. WWW.DURANMATIC.NL

constructeur 06 - 2021

48 Rotero.indd 1

CST_product.indd 48

26-11-2021 11:44

09-12-2021 13:30

DC/DC-OMVORMER Voor hybride en elektrische voertuigen wordt de veilige regelspanning van 12, 24 of 48 VDC vaak getransformeerd vanaf de hoogspanningsbatterij. Dat is veel efficiënter dan het gebruik van een dynamo en een apart accusysteem alleen voor deze regelspanning. Maar hiervoor is een DC/DCconvertor nodig die de veiligheid kan waarborgen en toegelaten is voor die applicatie. De volledig ingegoten DVCH-converters van Deutronic met een galvanische scheiding tot 4,25 kV voldoen hier volgens eigen zeggen aan. Ze hebben een extreem laag bouwvolume en belangrijker nog, een zeer hoog rendement. De serie is verkrijgbaar van 450 W tot 3000 W en heeft ingangsspanning van 180 VDC tot 800 VDC bij verschillende uitgangspanningen. WWW.ELINCOM.NL

HYGIËNISCHE SCHROEFVERBINDING Kipp heeft een nieuw schroefverbindingssysteem ontwikkeld voor toepassingen waarin hygiëne een belangrijke rol speelt. Het systeem wordt gekenmerkt door vloeiende radii en overgangen; het heeft geen groeven, bramen of oneffen kopsteunen. Binnenradii van > 3 mm en een ruwheidswaarde in het midden van < 0,8 µm zorgen voor een eenvoudige reiniging. Schroef en moer zijn gemaakt van roestvast staal 1.4404 en verkrijgbaar in de maten M4 - M16. Klanten kunnen kiezen tussen een ongepolijste en een gepolijste uitvoering. De afdichtring die is gemaakt van POM is vooraf op de schroef resp. moer gemonteerd, maar kan apart worden besteld en vervangen. Deze is uitgevoerd in ultramarijn blauw (RAL5002). Om frequent reinigen mogelijk te maken, is het product bestand tegen reinigingsmedia met een pH-waarde van 4 tot 14 evenals sterke logen (bijv. 50 procent NaOH). Het systeem voldoet aan de richtlijnen conform EU10/2011 en FDA CFR2 en dankzij het temperatuurbereik van -20 tot 100 °C ook aan de eisen van Hygienic Design. WWW.KIPPCOM.NL

WAARSCHUWINGSINDICATOR EAO heeft de Serie 57 uitgebreid met een meertonige waarschuwingsindicator.De Serie 57 MTWI is een combinatie van de Serie 56 meertonige geluidsmodule en de Serie 57 waarschuwingsindicator. Dit biedt bijkomende voordelen en verhoogt de veiligheid in het openbaar vervoer, met name voor mensen met visuele beperkingen. Passagiers worden intuïtief gewaarschuwd over potentiële gevaren dankzij het luide, hoorbare waarschuwingssignaal en de led-statusindicator die zichtbaar is vanuit iedere hoek. duidelijk hoorbaar. Er zijn diverse keuzemogelijkheden voor ledkleuren en combinaties en deze kunnen worden afgestemd op de specifieke eisen van de toepassing. Voor meldingen van noodoproepsystemen is bovendien een variant met een passieve speakermodule beschikbaar die kan worden aangesloten op een externe signaalbron en versterker. WWW.E AO.COM/57-MTWI

KUNSTSTOF KEGELTANDWIELEN Igus heeft kegeltandwielen ontwikkeld in twee hoogwaardige kunststoffen, in iguform S270 en igutek P360, speciaal voor het gebruik bij lage en gemiddelde belastingen. Iguform S270 heeft een lage wrijvingscoëfficiënt en een lage vochtabsorptie. Kegeltandwielen uit igutek P360 zijn slijtvast en robuust, hetgeen de aandrijfelementen ongevoelig maakt voor stoten. De kegeltandwielen hebben geen externe smering nodig. Dit reduceert onderhoudsintervallen op machines en systemen en verhoogt de hygiëne en reinheid. Alle kegeltandwielen zijn leverbaar in zes verschillende overbrengingsverhoudingen, plus zeven modules voor vermogensoverdracht. Wanneer de standaard maten niet passen, kan igus binnen enkele weken klantspecifieke speciale componenten met behulp van hun nieuwe master matrijssysteem. WWW.IGUS.NL

c o n s t r u c t e u r 0 6 - 2 0 2 1

CST_product.indd 49

09-12-2021 13:30

FREQUENTIEREGELAAR De compacte DM1 Micro General Purpose frequentieregelaar voor het vermogensbereik tot 22 kW is ontworpen voor het aansturen van pompen, ventilatoren en transportbanden, alsmede voor algemene machinebouwtoepassingen. De frequentieregelaar een van de kleinste apparaten in zijn klasse en kan in behuizingen van 200 mm worden geïnstalleerd. Ook zet nieuwe maatstaven in deze categorie. De frequentieregelaar met 100 kA kortsluitvaste uitgang beschikt over een STO-functie voor een noodstop en is standaard uitgerust met talrijke communicatieprotocollen. De standaard-versie wordt geleverd zonder keypad en STO-functie, maar bevat al wel een Modbus RTU-interface. De Pro-versie van de DM1 is uitgerust met een 7-segmenten keypad en een STO-functie (SIL2, PLd, Cat.3). Bovendien is de DM1-Pro standaard uitgerust met Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet IP, BACnet MSTP en BACnet IP. De frequentieregelaar kan ook worden aangesloten op het SmartWire-DT communicatiesysteem. Door middel van optiekaarten kan de DM1 ook worden uitgebreid met de protocollen Profibus, CANopen en DeviceNet, alsmede met een WLAN- of GSM-aansluiting. WW.E ATON.COM

BUSMODULE VOOR DEURSLOT EtherCAT P met FSoE is de nieuwste interface voor het MGB2-Modular deurslotvan Euchner. Bussystemen brengen eenvoud in de complexe wereld van machineveiligheid. Configureren van veiligheidssystemen is bij bussystemen gemakkelijker dan bij traditionele parallel bedrade systemen. Naast EtherCAT P met Fail Safe over EtherCAT (FSoE) bestaan er al langer andere interfaces: ProfiNet met ProfiSafe en EthernetIP met CIPsafety. Voor het deurslot MGB-Modular maakt het niet uit in welke besturingswereld het wordt toegepast. Door de modulaire samenstelling van dit deurslot zit de bus-interface maar in één module: de ‘busmodule’. In de busmodule zit onder andere de chipset voor de desbetreffende bus. Door middel van dip-switches geef je handmatig een adres aan de bus-module. Met één MGB2-Modular EtherCAT P met FSoE busmodule kunnen vier deursloten kunnen worden verbonden. Inclusief de vier deursloten is er plaats voor 36 veilige elementen, zoals knoppen en functies, en met elke veiligheidsfunctie bereik je altijd PL e - Cat 4 - SIL3. WWW.EUCHNER.NL

CLEANROOM-KABELDOORVOER De kabeldoorvoerframes KEL-ER en KEL-U met bijpassende KT-doorvoertules, die zijn ontworpen voor kabels met connectoren, zijn nu ook beschikbaar in cleanroom uitvoering (CR). Voor kabels zonder een connector zijn de KEL-DPZ kabeldoorvoerplaten ook verkrijgbaar als cleanroom uitvoering. Alle ICOTEK kabeldoorvoersystemen voor cleanrooms zijn getest en gecertificeerd door Fraunhofer IPA en zijn daarom geschikt en gecertificeerd voor klasse 1 volgens DIN EN ISO 14644-1:2015. Het gebruik van speciale en geschikte materialen bij de fabricage van de kabeldoorvoersystemen zorgt voor een extreem laag ontgassingsgedrag in overeenstemming met DIN EN ISO 14644-8: 201306. De kabeldoorvoersystemen zijn, afhankelijk van de uitvoering, gecertificeerd tot IP68, FDA-compliant, UL Type 12/4X gecertificeerd en geschikt voor een breed scala aan toepassingen. WWW.CCNED.NL

CST_product.indd 50

constructeur 06 - 2021

09-12-2021 13:30

CST Advertenties.indd 51

16-12-2021 14:28

We understand innovation

we could help you find solutions that others can’t?

check reden.nl

Experts in product development & virtual testing

CST Advertenties.indd 52

16-12-2021 14:27