KunststofenRubber.nl

De productie verdubbelen en tegelijk energie besparen – hoe doe je dat?

08 maart 2023 om 09:47 uur

Het bedrijf gebruikt AR-brillen bij instel- en afstelonderhoudswerk. Wienholts spoort de werknemers aan om af en toe met het systeem te oefenen, zodat ze er vertrouwd mee zijn wanneer het nodig is.

ABB in Ede is een fabriek voor installatiedozen en groepenverdeelkasten die erin is geslaagd om zijn productie in 7 jaar tijd ruim te verdubbelen, terwijl er geen extra personeel is aangenomen en er tegelijk energie is bespaard. Hoe het bedrijf dat heeft gedaan – en wat er nog meer op stapel staat – vertelde innovatie- en technologiemanager René Wienholts ons tijdens een rondgang door de productiehallen.


De producent van inbouwdozen, kabeldozen en groepenkasten is in 1931 opgericht als HAF en maakt sinds 1988 deel uit van het ABB-concern, dat zich profileert als ‘technologieleider die de digitale transformatie van industrieën aanstuurt' en vestigingen heeft in 100 landen. Er werken wereldwijd 105.000 mensen, waarvan ruim 600 in Nederland en 70 in Ede. Het bedrijf wil zijn CO₂-uitstoot in 2030 wereldwijd tot 0 hebben teruggebracht. Daartoe zijn al proefprojecten afgerond in Duitsland, China en Finland. ‘Ede' loopt sinds 2021.

 

Bedoeling is dat de CO₂-uitstoot daar in 2024 naar 0 is teruggebracht. Dan wordt er 800 ton minder CO₂-uitgestoten dan in 2019. In de productie is nu al 75 procent energie bespaard, vooral door overstap van hydraulisch aangedreven spuitgietmachines naar elektrische machines. Daarnaast wordt de koeling op de matrijzen stap voor stap in temperatuur verhoogd en vindt slimme monitoring plaats. Tevens onderzoekt men uit het oogpunt van efficiency ‘bin picking‘ ("vooralsnog vooral een academische aangelegenheid"), werkt het bedrijf mee in een fieldlab smart maintenance en in een fieldlab assembleren, en wordt en passant zo veel mogelijk overgeschakeld op recyclaat. Dit alles onder auspiciën van Wienholts.

 

‘Fabriek van doeners'

"Wij zijn een fabriek van doeners", steekt hij van wal. "We wilden bijvoorbeeld een onbemande spuitgieterij, om in het weekend te kunnen doordraaien. Dan kan je heel lang gaan nadenken en een ingewikkeld plan bedenken, of je kan het gewoon proberen en al doende de problemen oplossen. Dat laatste hebben wij gedaan."

 

Daarbij bleek het grootste struikelpunt de emballage. Op zich kunnen spuitgietmachines best een tijdje in hun eentje spuitgieten, maar wie zorgt er in een lege fabriek dat de kratten met producten worden ververst? "Dat hebben we stap voor stap aangepakt. Bij de stapelproducten hebben we eerst grotere kratten ingezet en vervolgens een lijn ontwikkeld waarbij robots de producten uit de spuitmachine halen en rechtstreeks in de kratten stapelen."

 

De robot legt eens in de zoveel tijd een product apart voor steekproefcontrole. De volle kratten rijden automatisch naar links op een lopende band, en een AGV plaatst steeds rechts een leeg krat bij, waarna hij het volle krat wegrijdt. Alle kratten van het hele weekend worden verzameld in een rollenbaandepot, waar de medewerkers ze 's maandags (snel) visueel controleren. Zo is de hal met de zeven spuitgietmachines voor stapelproducten helemaal geautomatiseerd, op het wisselen van de matrijzen na.

 

Pilot

De productie verdubbelen en tegelijk energie besparen – hoe doe je dat?René Wienholts voor de nieuwe vallijn.

 

Voor de automatisering van de 38 vallijnen is een pilot afgerond. Tot die wordt uitgerold, worden hier in de weekenden nog tweemaal door medewerkers de kratten gewisseld. In huis zijn oplossingen ontwikkeld die samen met leveranciers technisch zijn uitgewerkt. Zaken die ABB onder andere heeft bedacht:

 

Ter vervanging van een transportband die de producten in een container laat vallen is een robot ontwikkeld die de producten direct na het spuitgieten uithaalt en in een krat deponeert.

2. Door een buffer boven het krat te realiseren, heeft de AGV 20 minuten de tijd om een vol krat weg te halen en een lege terug te plaatsen. Dit scheelt ruimte, doordat er niet meerdere kratten naast elkaar hoeven te staan.

3. Door de machines schuin en vertrapt op te stellen, kan de AGV gemakkelijk insteken. Bovendien maakt het dat je de machines dichter bij elkaar kunt plaatsen, waardoor je minder vloeroppervlak nodig hebt.

 

Productiecapaciteit verdubbeld

Het kunnen doorwerken in het weekend is een van de manieren waarop het bedrijf zijn output heeft kunnen vergroten. Extra voordeel is dat je minder hoeft te draaien op piekvermogen, wat goedkoper is. Daarnaast is het bedrijf in 7 jaar tijd van 25 naar 47 spuitgietmachines gegaan. De productiecapaciteit is doordeweeks dus ongeveer verdubbeld, terwijl er evenveel mensen werken. Inclusief de weekenden, is de productiecapaciteit uiteraard nog 20 procent hoger.

 

De automatisering heeft de aard van het werk veranderd: de operators rijden nu niet meer met heftrucks rond, maar bewaken het proces en controleren de producten. Dit heeft eveneens een verbetering van de productkwaliteit tot gevolg gehad. Er is immers meer tijd voor optimalisatie.

 

Niet alles automatiseren

Het controleren van de producten is volgens Wienholts lastig te automatiseren. "Het kán natuurlijk wel, maar het is niet handig. We hadden bijvoorbeeld een product dat helemaal wit was met op één plek een zwart stipje. We wilden dat laten controleren door een camera, maar terwijl een mens zo'n vlekje in één oogopslag ziet, moet een camera elke pixel analyseren en de resultaten naast elkaar leggen om te weten hoeveel vlekjes er op het product zitten. Dus die deed daar een volle minuut over."

 

Elektrische machines

Als ABB nieuwe machines koopt, kiest het al tien jaar voor elektrisch. Dat is duurder in aanschaf, omdat elke bewerking apart wordt aangedreven, maar het is veel energiezuiniger waardoor de ‘cost of ownership' veel lager is. Er zijn nu nog twee hydraulische machines over; die zijn over twee jaar ook vervangen.

 

Minder koelen

Dan het minder koelen van de matrijzen. Dat is een proces waar ABB Aue (Duitsland) mee was gestart en waar Ede mee verder is gegaan. In het begin koelde men het water terug naar 16 °C. Dat is eerst verhoogd naar 22 °C: de maximum temperatuur die de koelmachine aankan. Dat heeft er al voor gezorgd dat er van de vier koelcompressoren nog maar één hoeft te draaien, terwijl het geen gevolgen heeft voor productietijd of kwaliteit. Wel zijn bij sommige producten andere parameters kritischer geworden, zoals bijvoorbeeld de inspuittemperatuur.

 

Koelen met buitenlucht

Nu experimenteren Wienholts en zijn team met 25 °C en 30 °C. Als het lukt om met die temperaturen binnen een redelijke tijd goede producten te maken, moet de koelmachine worden omgebouwd en het een en ander aan leidingen verlegd en wellicht matrijzen aangepast, bijvoorbeeld door koelwaterkanalen te vergroten of de hele matrijs van een sneller koelend materiaal te maken. Dat is dus een ingewikkeldere, duurdere en onomkeerbare stap, die niet zo maar even kan worden uitgeprobeerd in de productie. De verwachting is wel dat de koelcapaciteit, nu 70.000 kWh, dan met 40 procent kan worden verminderd. "En als je naar 30 °C kan, kun je er zelfs over nadenken om helemaal geen koelmachine meer te nemen, maar te koelen met buitenlucht. Dan hoeft de koelcompressor alleen ene week per jaar te draaien dat het meer dan 30 °C is."

 

Slim monitoren en goed plannen

Slimme monitoring geeft direct inzicht in energieverbruik. ABB's eigen systeem EQmatic monitort het verbruik voor de 75 machines (47 spuitgietmachines en verder alle compressoren, werkplaatsmachines, et cetera) en de opwekking door zonnepanelen. Dit in samenwerking met de ABB Ability, Energy & Assistent Manager: een softwarepakket dat geavanceerde analyse en sturing vanuit de cloud mogelijk maakt. Hier wordt tevens machine-uitval en vertraging geregistreerd. Doordat het systeem is aangesloten op de planningsoftware, kan deze realtime worden geoptimaliseerd en kan de planner, bijvoorbeeld door met opdrachten te schuiven, zorgen dat machines altijd kunnen blijven draaien, bijvoorbeeld ook het hele weekend, ook als er vertraging is opgetreden in een bepaald proces.

 

Besparen door AR

Het bedrijf gebruikt AR-brillen bij instel- en afstelonderhoudswerk. "Via een bril en teams kunnen onze medewerkers met onderhoudsspecialisten wereldwijd spreken voor technische hulp. Dit spaart ook in aanrijden en kosten voor onderhoudswerkzaamheden en storingen. Daarnaast kan een probleem sneller opgelost zijn en de productie weer doorgaan."

 

Sociale werkplaatsen

Tot slot werkt ABB al jaren samen met sociale werkplaatsen voor een deel van de assemblage en de emballage. Maar nu steeds meer mensen uit deze hoek doorschuiven naar regulier werk, ontstaat een tekort. Het bedrijf is er daarom toe overgegaan om de werkplaatsen te ondersteunen bij het robotiseren van de werkzaamheden. Interessant genoeg is er ook nog het een en ander dat ABB van de werkplaatsen kan leren. Daar wordt namelijk met smart beamers gewerkt die bijvoorbeeld een handleiding met tekeningen op een tafel projecteren. "Dat kunnen wij misschien ook toepassen om leercurves binnen de fabriek te verkorten."

 

Überhaupt houdt het bedrijf van samenwerken. Met de sociale werkplaatsen en binnen de fieldlabs, maar ook met toeleveranciers afnemers, overheden en andere bedrijven voor het delen van kennis. En last but not least met het eigen personeel. Directeur Ali el- Abbassibassi van de fabriek: "We hebben gezien dat het van het begin af aan meenemen van al je medewerkers belangrijk is voor het draagvlak van alle veranderingen en dat er dan sneller wordt meegedacht in betere en praktische oplossingen. In de praktijk kom je hindernissen tegen die misschien niet te voorzien waren. Die moet je dan wel wegnemen. En daar heb je iedereen bij nodig."

 

Recyclaat

ABB probeert het gebruik van virgin grondstoffen terug te brengen door de hoeveelheid afval te verminderen en fabrieksafval te hergebruiken. De modernste machines hebben bijvoorbeeld hotrunners in plaats van koude takken en 1 van de medewerkers is  opgeleid tot materiaalman. Het bedrijf gebruikt ongeveer 100 verschillende mengsels en materiaalman Hassan el Ghouti test of dat goed gebeurt. Alle uitval wordt in eigen huis versnipperd en hergebruikt.

 

Een ander punt is de inkoop van recyclaat, waarbij de kwaliteitsbandbreedte groter is dan bij virgin materiaal. "Dit moet je elke keer testen en valideren. En het lastige is, als je de markt eenmaal hebt beloofd dat een bepaald product van recyclaat is gemaakt, kan je niet overstappen op virgin als er geen recyclaat van de juiste kwaliteit voorhanden is. Dat maakt het moeilijk om tot 100% recyclaat te komen, vooral omdat wij niet de enigen zijn die ernaar zoeken."

 

De groepenkasten en installatiedozen bevatten nu gemiddeld 27 procent hergebruikt materiaal. De grijze lasdozen en de verpakking 100%.  

 

Dit artikel verscheen eerder in Kunststof en Rubber 1 - 2023

 

Focus op ...

Agenda

4 juli 2024, Amsterdam

Symposium – Circulaire Bioplastics

Over de mogelijkheden van bioplastics voor verpakkingen en de uitdagingen die erbij komen kijken.

18 september 2024, 's-Hertogenbosch

Kunststoffen 2024

De Kunststoffenbeurs is dé centrale plek waar de Benelux kunststof- en rubberketen actuele kennis deelt,...

3 oktober 2024, Den Bosch

AM for Production

Tijdens AM for Production ontmoet je AM machinebouwers, componentleveranciers, grondstofleveranciers,...

Meer agendapunten »