Solutions Magazine - winter 2024
Kwartaal magazine voor de hightech maakindustrie in de Benelux met als thema's CNC-verspanen, smart industry en additive manufacturing. In deze editie aandacht voor onder andere de veranderende supply chains, duurzaam verspanen en digitalisering, QC data als input voor procesverbetering en artikelen over onder andere Makino, Jingdiao, Mapal, TetraVision, AM-Flow, Ceratec, Heller e.a.
Kwartaal magazine voor de hightech maakindustrie in de Benelux met als thema's CNC-verspanen, smart industry en additive manufacturing. In deze editie aandacht voor onder andere de veranderende supply chains, duurzaam verspanen en digitalisering, QC data als input voor procesverbetering en artikelen over onder andere Makino, Jingdiao, Mapal, TetraVision, AM-Flow, Ceratec, Heller e.a.
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
Winter <strong>2024</strong><br />
<strong>Solutions</strong><br />
<strong>Magazine</strong><br />
KWALITEITSDATA<br />
ALS BASIS VOOR<br />
PROCES-<br />
VERBETERING<br />
PAUL GREFEN:<br />
KETENS MOETEN<br />
ANDERS<br />
SAMENWERKEN<br />
KENNIS EN<br />
MINDSET SLEUTEL<br />
GROEI 3D PRINT<br />
INDUSTRIE<br />
DUURZAMER<br />
VERSPANEN<br />
VRAAGT OM<br />
DIGITALISERING<br />
<strong>Solutions</strong> <strong>Magazine</strong> powered by
INHOUD<br />
04<br />
08<br />
24<br />
20<br />
Powerhouse<br />
Azië verslaan<br />
PKD voor productiviteit<br />
Technology<br />
push<br />
Quality data<br />
benutten<br />
Professor Paul Grefen (TUe)<br />
ziet de Westerse maakindustrie<br />
als een David die het<br />
tegen Goliath opneemt, de<br />
Aziatische powerhouses.<br />
Alleen door slimmer te werken,<br />
kunnen we het winnen.<br />
Dat vergt heel nieuwe manieren<br />
van ketendenken en<br />
-samenwerken. Gaan<br />
bedrijven machines delen?<br />
Het gebruik van PKD gereedschappen<br />
wordt vaak over<br />
het hoofd gezien als maakbedrijven<br />
meer productiviteit<br />
willen. Onterecht, zo blijkt.<br />
3D printen is tot nog toe<br />
teveel technology push geweest.<br />
Daar waren de<br />
panelleden tijdens de discussie<br />
over de toekomst van 3D<br />
printen op de Kunststoffenbeurs<br />
het eens. Maar hoe nu<br />
verder?<br />
Coverfoto: klanten van<br />
TetraVision gebruiken de<br />
meetdata van de optische<br />
en CT-scanner voor procesoptimalisatie.<br />
AI speelt een<br />
alsmaar grotere rol bij het<br />
Belgische bedrijf.<br />
AM-Flow in Eindhoven ziet<br />
bredere toepassingen voor de<br />
AM Quality die in 5 seconden<br />
een full spherical scan maakt.<br />
Pagina 38<br />
2 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
David en Goliath<br />
41<br />
Duurzaam<br />
verspanen<br />
Als de verspanende industrie<br />
wil verduurzamen, is digitalisering<br />
onmisbaar. Dat zegt<br />
professor Hans<br />
Christian Möhring (Fraunhofer<br />
IPA). Gemakkelijk wordt het<br />
niet. Want wat is de correlatie<br />
tussen de CO2 emissie en de<br />
bewerkingstijd?<br />
16<br />
Mill-turn bij<br />
Makino<br />
De engineers bij Makino zijn<br />
om: op de AMB presenteerde<br />
de Japanse machinebouwer<br />
voor het eerst een mill-turn<br />
machine. Hoe denkt Makino<br />
de balans te vinden tussen<br />
nauwkeurigheid en productiviteit?<br />
De problemen in de West-Europese auto-industrie<br />
staan niet op zichzelf. Trumpf waarschuwt inmiddels<br />
ook dat het last heeft van met name Chinese<br />
fabrikanten van lasersnijmachines. Niet exclusief in<br />
het onderste marktsegment. Als Trumpf dit merkt,<br />
waarom zouden andere Europese machinebouwers<br />
daar dan geen last van hebben? Het kwaliteitslabel<br />
Made-in-Europe is niet langer genoeg om te<br />
kunnen exporteren. In deze editie maakt professor<br />
Paul Grefen van de TUe de vergelijking met David<br />
en Goliath. De veel kleinere David wist de reus te<br />
verslaan door slimmer te zijn. Dat moet volgens<br />
de Eindhovense hoogleraar ook de aanpak van de<br />
Nederlandse industrie zijn. Slimmer werken om<br />
de concurrentie met de Aziatische powerhouses<br />
aan te kunnen. Want nu roert alleen China zich<br />
op de volwassen markten met producten die in<br />
West-Europa heel goed inzetbaar zijn. India zal dit<br />
voorbeeld volgen. Niemand ontkomt dus aan smart<br />
industry. Nu het herstel bij ASML langer op zich laat<br />
wachten, hebben bedrijven de tijd stappen op het<br />
vlak van digitalisering en automatisering te zetten.<br />
Maar ja, in deze zwakke markt zullen de investeringsbudgetten<br />
wel bevroren worden. Bedenk dan<br />
wel dat de maakbedrijven die wel investeren in<br />
automatisering en digitalisering straks klaar zijn als<br />
de markt herstelt. Wie afwacht, loopt dan achter de<br />
feiten aan.<br />
Veel leesplezier,<br />
Franc Coenen<br />
Colofon<br />
<strong>Solutions</strong> <strong>Magazine</strong> is het kwartaalmagazine voor de lezers<br />
van Made-in-Europe en 3D Print magazine. Het magazine<br />
wordt verspreid in de hightech maakindustrie in Nederland<br />
en Vlaanderen. Overname van artikelen enkel na toestemming<br />
van de uitgever.<br />
Franc Coenen Publiciteit<br />
Schuttersdreef 72<br />
6181 DS Elsloo<br />
Telefoon: +31 46 4333 123<br />
Redactie:<br />
Franc Coenen e.a.<br />
franc.coenen@made-in-europe.nu<br />
Foto’s:<br />
Franc Coenen / ChatGTP / Pixabay / TUe / Silberhorn /<br />
TetraVision / Mapal / Heller / Mikrocentrum / Beijing<br />
Jingdiao / Ceratec / AM-Flow / Zeiss / e.a.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 3
Slim werken het<br />
recept om te<br />
winnen van<br />
Aziatische<br />
powerhouses<br />
Supply chains<br />
Geen enkel Westers bedrijf is opgewassen tegen de powerhouses<br />
die China en India zijn. En met concurreren op kwaliteit<br />
gaan we het op den duur ook niet winnen. Wat dan?<br />
Customer Outcome Management, zegt professor Paul Grefen<br />
van de TUe. De beste dienstverlening aan de klant leveren,<br />
niet tegen de laagste prijs, wel tegen een redelijke prijs en<br />
altijd met de beste kwaliteit.<br />
Om een hechtere relatie met de klant te bouwen,<br />
moet de maakindustrie supply chains inwisselen<br />
voor demand chains. Dat vereist flexibele<br />
samenwerking. De vaste relatie met een toeleverancier<br />
wordt losgelaten. Flexibel kunnen reageren<br />
op de klantvraag vergt outside-in denken,<br />
anders dreig je in de valkuil van efficiency, lean<br />
en six sigma te vallen. “En daarmee gaan we de<br />
internationale oorlog in Nederland niet winnen”,<br />
zegt professor Paul Grefen, hoogleraar Informatiesystemen<br />
Architectuur aan de TU Eindhoven.<br />
Professor Paul Grefen: andere<br />
samenwerkingsvormen in de<br />
keten nodig<br />
Slim spelen<br />
Flexibel samenwerken in de waardeketens en<br />
supply chains is voor Paul Grefen een gegeven<br />
dat allengs belangrijker wordt. Hij<br />
vergelijkt de positie van de Nederlandse<br />
en West-Europese industrie ten opzichte<br />
van die in landen als China en India wel<br />
eens met het bijbelverhaal over David en<br />
Goliath. De herdersjongen David zonder<br />
gevechtservaring versloeg de reus<br />
Goliath door het slim te spelen. Tegen de<br />
powerhouses die China en India zijn, is<br />
qua prijsstelling geen Westers bedrijf opgewassen.<br />
De ‘economy of scale’ die bedrijven<br />
in deze landen kunnen realiseren,<br />
is onbereikbaar voor de meeste West-Europese<br />
organisaties. “En de voorwaarden<br />
waaronder zij kunnen opereren, willen<br />
wij hier niet”, voegt Grefen daar nog aan<br />
toe. Hij doelt dan op arbeidsomstandigheden<br />
en omgang met het milieu. Waar<br />
we het nu misschien nog op kwaliteit<br />
winnen, krijgen die landen ook steeds<br />
betere machines. “Concurreren op<br />
kwaliteit alleen, daarmee gaan we het op<br />
de lange duur niet winnen”, concludeert<br />
4 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
De rol van platformen<br />
Voor effectief Customer Outcome<br />
Management is flexibele samenwerking<br />
in de ketens essentieel. Hoewel<br />
platformen deze flexibele samenwerking<br />
kunnen ondersteunen,<br />
vindt Paul Grefen het belangrijk om<br />
te zorgen dat niet één dominante<br />
partij de markt overneemt. Sjors<br />
Hooijen, CEO van Tech2B, merkt<br />
op dat de toeleveringsketens in de<br />
Nederlandse en Europese industrie<br />
ingrijpend veranderen. Digitalisering<br />
wordt essentieel voor alle betrokkenen,<br />
inclusief de kleinere spelers.<br />
Platformen zullen een cruciale rol<br />
spelen in het faciliteren van digitale<br />
communicatie.<br />
hij dan ook.<br />
Wat wil de klant echt?<br />
Als we iets willen ondernemen tegen de<br />
druk vanuit die landen, moeten we het<br />
anders doen. Totaal anders, beklemtoont<br />
Grefen: de beste dienstverlening<br />
aan de klant leveren, niet tegen de<br />
laagste prijs, wel tegen een redelijke<br />
prijs en altijd met de beste kwaliteit.<br />
Daar ligt de kans voor de Nederlandse<br />
industrie. Paul Grefen praat over Customer<br />
Outcome Management, de ultieme<br />
variant van Customer Intimacy. “Ga<br />
met de klant praten wat hij wil en lever<br />
een product waarbij je ook tijdens het<br />
gebruik van dit product met de klant<br />
Als jij GenAI gebruikt die gebouwd is op<br />
basis van globale kennis, kan je concurrent<br />
met dezelfde vragen dezelfde antwoorden<br />
krijgen<br />
blijft samenwerken.” Dat gaat verder<br />
dan de klant een product laten configureren.<br />
Het gaat zelfs nog verder dan<br />
de klant laten betalen voor een service,<br />
het zogenaamde pay-per-use model.<br />
Paul Grefen geeft het voorbeeld van<br />
een vliegtuigmotor die een bedrijf als<br />
Rolls-Royce bouwt. De luchtvaartmaatschappij<br />
die het vliegtuig gebruikt, is<br />
helemaal niet geïnteresseerd in het<br />
bezit van de motor maar in de verplaatsing<br />
van A naar B. “En eigenlijk alleen<br />
als de motor precies voldoet aan de<br />
specs en als hij helpt het vliegtuig op<br />
tijd op de bestemming te laten aankomen”,<br />
vult Grefen aan. Pay-per-outcome<br />
heet dit model. “Je betaalt dan<br />
voor de mate waarin de motor voldoet<br />
om jouw doelen te halen.” Juist met<br />
dit soort modellen kan de Europese<br />
industrie zich verweren tegen de grote<br />
productieclusters in Azië, die het vooral<br />
van het ‘economy of scale’ model moeten<br />
hebben.<br />
Anders en holistisch denken<br />
De nieuwe manier van werken vraagt<br />
een flexibele samenwerking op alle<br />
niveaus; holistisch denken zowel in als<br />
buiten de organisatie. Paul Grefen heeft<br />
hiervoor het BOAT-model bedacht.<br />
Dit is een raamwerk voor de business,<br />
de organisatie, de architectuur en de<br />
technologie. Dit zijn de vier invalshoe-<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 5
ken van waaruit je je business vormt: welke business wil je,<br />
welke organisatie past daarbij, hoe ziet de structuur van je<br />
systemen eruit en welke technologie heb je daarbij nodig?<br />
Waar de bedrijven nu nog zijn vastgeroest in waardeketens<br />
en supply chains, moeten volgens Paul Grefen deze netwerken<br />
veel dynamischer worden. “Je moet het ecosysteem<br />
waar je in zit voortdurend evalueren en wisselen afhankelijk<br />
van het domein waar je in opereert. Dat gebeurt veel te<br />
weinig.” Als machinebouwer bijvoorbeeld moet je telkens<br />
opnieuw bekijken wie de beste partners zijn om mee samen<br />
te werken. Alleen zo kun je inspelen op de dynamiek van de<br />
markt vanwege veranderende klantwensen, standaarden en<br />
regulering. “Het BOAT model helpt je je business propositie<br />
te bepalen om snel te kunnen schakelen tussen toeleveranciers<br />
en serviceproviders en klantprofielen zonder dat het<br />
pijn doet.”<br />
Kleine specialisten vormen één groot geheel<br />
De Eindhovense hoogleraar denkt dat juist de Nederlandse<br />
maakindustrie met z’n vele kleine maar vaak gespecialiseerde<br />
bedrijven zich goed leent voor zo’n dynamisch model.<br />
“Als kleine bedrijven slim samenwerken, vormen ze samen<br />
één dynamische grote speler. Net als bij David en Goliath<br />
Met pay-per-outcome<br />
verweren tegen<br />
productieclusters<br />
in Azië<br />
wint dan de slimme David. Want ook voor het kleine bedrijf<br />
is het dom en compleet zinloos om alleen in te zetten op<br />
efficiency.” De dynamische samenwerkingen die Paul Grefen<br />
voor ogen heeft, kunnen alleen gedijen in gedigitaliseerde<br />
ketens. “Dit kan alleen in een digitale wereld.” Platformen<br />
kunnen daar een belangrijke rol in spelen. Digitale netwerken<br />
waarin je de competenties van de partijen bijhoudt,<br />
zodat je makkelijker kunt kiezen met welke partij je gaat<br />
samenwerken. De platformen faciliteren ook de digitale communicatie<br />
in deze ketens. Wil je namelijk overgaan van een<br />
supply chain model naar een demand chain model, moet je<br />
geen simpele bestellingen meer plaatsen, maar met je leverancier<br />
samenwerken op basis van digitale communicatiekanalen.<br />
Hij geeft hierbij de voorkeur aan de vendor-neutrale<br />
netwerken die ecosystemen ondersteunen, zoals Tech2B<br />
(waar hij als mentor bij betrokken is) boven de platformen<br />
die de markt proberen over te nemen.<br />
Voorkom dat één platform gaat domineren<br />
Hij plaatst hier een stevige waarschuwing: de maakindustrie<br />
moet voorkomen dat één platform de markt gaat domineren,<br />
zoals Booking.com de reisindustrie heeft overgenomen.<br />
“De dikke winst gaat dan naar het dominante platform en<br />
je komt van de regen in de drup.” Hij blijft liever ver weg van<br />
deze grote dominante transactie-georiënteerde platformen,<br />
al beseft hij dat zowel het verdienmodel als de waardepropositie<br />
van een platform voor de ondersteuning van hele ecosystemen<br />
ingewikkeld is. “Want de meeste klanten denken<br />
heel plat: goedkoop inkopen en zo veel mogelijk verkopen.”<br />
Dan gaat het mis. Het gaat juist om de samenwerkingsverbanden<br />
die een platform faciliteert.<br />
6 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Paul Grefen is van huis uit informaticus. Aan de Universiteit<br />
Twente, waar hij begin jaren negentig promoveerde, heeft<br />
hij bij de faculteit Computer Science gewerkt om daarna een<br />
tijdje als onderzoeker aan Stanford University aan de slag<br />
te gaan. In die jaren is hij steeds meer opgeschoven richting<br />
de grens tussen IT en Technische Bedrijfskunde, wat hem in<br />
2003 een aanstelling opleverde als hoogleraar<br />
Informatiesystemen Architectuur aan de TU/e.<br />
De tijd dringt<br />
Paul Grefen beseft dat zijn ideeën deels haaks staan op wat<br />
gangbaar is in de industrie. Maar als we van binnen naar<br />
buiten blijven denken, gaan we de concurrentie met de<br />
Aziatische spelers verliezen. Hier wringt het niet alleen in<br />
Nederland maar in heel Europa. “We denken nog te zeer<br />
in termen van eerst de binnenkant van het bedrijf op orde<br />
maken en dan de buitenkant. Als we de kracht willen bouwen<br />
zodat we Goliath verslaan, moeten we samenwerken.<br />
Dan moet je outside-in gaan denken. In je uppie ga je er niet<br />
komen.” De tijd hiervoor dringt. Paul Grefen herinnert zich<br />
een discussie in 1995 met de Nederlandse muziekindustrie,<br />
toen net de digitale muziek begon op te komen. “Men<br />
geloofde niet dat de markt ging veranderen. Inmiddels zijn<br />
de meeste platenzaken failliet.” Daarna is ook in enkele jaren<br />
tijd de reiswereld op z’n kop gezet. En denk niet dat GenAI de<br />
oplossing gaat bieden, waarschuwt hij. “Iedereen praat over<br />
GenAI. Maar als jij GenAI gebruikt die gebouwd is op basis<br />
van globale kennis, kan je concurrent met dezelfde vragen<br />
dezelfde antwoorden krijgen en is het concurrentievoordeel<br />
weg.” Sterker nog, zo waarschuwt Grefen: de kennis waarmee<br />
Westerse bedrijven zich onderscheiden, brengen ze nu<br />
volop in ChatGTP waar ook de fabrikant in andere<br />
werelddelen toegang tot heeft.<br />
Dit is een enigszins bewerkte versie van het eerdere artikel dat<br />
Made-in-Europe samen met Tech2B maakte<br />
voor de serie In gesprek met Industrieleiders<br />
op het Tech2B platform<br />
Shared facilities in de<br />
maakindustrie<br />
Customer outcome management kun je als ultieme vorm<br />
van customer intimacy ook toepassen in de machine-industrie<br />
denkt Paul Grefen. Het leidt tot heel nieuwe businessmodellen<br />
en ook samenwerkingsverbanden in de maakindustrie.<br />
Hij maakt de vergelijking met de 2D printindustrie,<br />
waar de systemen dusdanig complex en kostbaar zijn geworden<br />
dat er gewerkt wordt met het shared facility model.<br />
Een service provider bouwt zo’n shared facility center<br />
waar klanten er gebruik van kunnen maken en per gebruik<br />
afrekenen. “Waarom zou iedereen een hoogwaardige freesmachine<br />
kopen wanneer je als cluster een shared facility<br />
kunt neerzetten? Dan krijg je economy of scale doordat<br />
meer bedrijven de hoogwaardige freesmachine kunnen<br />
gebruiken”, legt hij uit. Er zijn verschillende partijen die dit<br />
initiatief zouden kunnen nemen: fabrikanten, service providers<br />
maar ook een Koninklijke Metaalunie als brancheorganisatie,<br />
oppert Grefen. Of een regionaal bedrijvencluster.<br />
“We zien elkaar nu nog als concurrent maar we kunnen ook<br />
samenwerken.” Qua verdienmodel zou je dan aan abonnementen<br />
kunnen denken, of contracten voor een aantal uren<br />
gebruik. In een aantal markten komt deze ontwikkeling op<br />
gang, onder andere in de zorg waar ziekenhuizen gezamenlijk<br />
de allernieuwste en peperdure scanners gebruiken. Het<br />
initiatief hiervoor komt vaak van de fabrikanten, omdat<br />
de machines zo complex en duur worden dat ze anders de<br />
markt kwijtraken.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 7
PKD als oplossing voor<br />
meer productiviteit<br />
Slimmer produceren<br />
Niet alleen met machines<br />
en freesstrategieën kun je<br />
de productiviteit verhogen.<br />
Ook met gereedschappen.<br />
Dat vergeten mkb-maakbedrijven<br />
nog wel eens. Niet<br />
voor niets zetten zowel de<br />
luchtvaart-, medische- als<br />
automobielindustrie steeds<br />
vaker PKD gereedschappen<br />
in voor het verspanen van<br />
aluminium.<br />
Tijdens het eerder dit jaar bij Makino<br />
gehouden Aerospaceforum presenteerde<br />
Mapal het PKD gereedschap<br />
als een van de drie bouwstenen voor<br />
een hogere productiviteit, wat in de<br />
luchtvaartindustrie nodig is om aan<br />
de groeiende vraag naar vliegtuigen te<br />
voldoen. Tot 2041 heeft de wereld zo’n<br />
39.490 nieuwe vliegtuigen nodig, deels<br />
als vervanging maar vooral omdat het<br />
wereldwijde vliegverkeer blijft groeien<br />
en er dus meer vliegtuigen nodig zijn.<br />
In deze sector wordt veel aluminium<br />
verspaand. Alfred van Meegen, sales<br />
engineer bij Laagland, kijkt er niet gek<br />
van op dat een gereedschappenfabrikant<br />
als Mapal de vraag naar PKD<br />
gereedschappen voor de verspaning<br />
ziet toenemen. “Je haalt met deze<br />
gereedschappen een factor drie tot<br />
vier keer hogere toerentallen vergeleken<br />
met een hardmetalen frees. Als<br />
je aluminium gaat bewerken met PKD<br />
gereedschappen, kun je de bewerkingstijd<br />
echt verkorten en de kwaliteit<br />
van het bewerkte oppervlak significant<br />
verhogen.”<br />
Aluminium droog bewerken<br />
Mapal heeft in 2019 de Zuid-Koreaanse<br />
producent van PKD en PcBN halffa-<br />
8 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Gereedschappen dikwijls<br />
over het hoofd gezien in<br />
zoektocht naar grote<br />
spaanvolumes<br />
Een PKD frees die juist geëigend is voor<br />
kleinere series is de FaceMill Diamond ES,<br />
een aangepaste versie van een bestaand<br />
gereedschap. Waar de oorspronkelijke<br />
vlakfrees 12 snijkanten heeft, beschikt de<br />
nieuwe er over 5.<br />
Foto links: Laagland liet<br />
tijdens de TechniShow<br />
afgelopen voorjaar de<br />
verschillende PKD<br />
gereedschappen van<br />
Mapal zien.<br />
bricaten overgenomen. PKD staat voor<br />
polykristallijn diamant, een synthetische<br />
diamant. PKD is naast harder ook scherper<br />
te slijpen/eroderen ten opzichte van hardmetaal<br />
waardoor snijkrachten afnemen,<br />
warmte-inbreng wordt gereduceerd en een<br />
hogere oppervlaktekwaliteit kan worden<br />
gehaald. Naast een standaard programma,<br />
met zowel standaard maar ook specifieke<br />
geometrieën voor bijvoorbeeld aluminium,<br />
heeft Mapal ook de mogelijkheid voor het<br />
vervaardigen van speciaal gereedschappen<br />
met PKD voor de (Nederlandse) hightech<br />
industrie. Hierdoor kan men bijvoorbeeld<br />
aluminium droog frezen. De langere standtijd<br />
vergeleken met een VHM frees maakt<br />
het financiële plaatje rond. De hogere gereedschapskosten<br />
worden hierdoor meer<br />
dan goed gemaakt.<br />
Composieten bewerken<br />
Mapal zet de PKD frezen ook in voor het<br />
bewerken van composietonderdelen,<br />
waaronder het boren van gaten voor de<br />
assemblage van de composietdelen in een<br />
vliegtuig met de zogenaamde rivet verbinding.<br />
Begin dit jaar heeft Mapal in Frankrijk<br />
het eerste competentiecentrum voor aircraft<br />
assembly buiten Duitsland geopend.<br />
In deze Global Organisation for Assembly<br />
(GOA) kunnen klanten testen doen en<br />
productieconcepten ontwikkelen. Bij de<br />
productie van een vliegtuig moeten zo’n 1<br />
miljoen gaten geboord worden in composietmateriaal,<br />
bestaande uit verschillende<br />
combinaties zoals aluminium met carbon<br />
vezels en glasvezelversterkte kunststoffen.<br />
Omdat er veel verschillende materiaalcombinaties<br />
zijn, zoals CFK & GFK- composieten,<br />
is er geen standaard oplossing. Van<br />
oudsher worden hiervoor volhard metalen<br />
snijpunten met PKD gecoate snijkanten gebruikt.<br />
Deze gereedschappen waren echter<br />
instabiel, op de overgang van PKD naar het<br />
volhard metaal was altijd het risico van een<br />
uitbraak. Door een gewijzigde boorgeometrie<br />
met een dubbelzijdige coating<br />
wordt de stabiliteit verhoogd, door het<br />
toepassen van een snijhoek van 115 graden<br />
centreert de boor zich vanzelf, en wordt<br />
delaminatie voorkomen. In de productie<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 9
van helikopters heeft deze PKD boor een 60% langere standtijd<br />
vergeleken met de snijgereedschappen waarvan slechts<br />
één kant is gecoat met PKD.<br />
Medische en optische industrie<br />
Een derde markt voor de PKD gereedschappen is de medische<br />
technologie, onder andere manifolds voor beademingsapparatuur.<br />
Deze worden gefreesd uit aluminium met een<br />
laag gehalte Silicium. Voor de medische toeleveranciers is<br />
vooral de proceszekerheid in rond- en rechtheid doorslaggevend<br />
in de keuze voor PKD gereedschappen, naast de<br />
nauwkeurigheid van de bewerking ermee. Speciaal ontworpen<br />
snijkanten zorgen ervoor dat zich tijdens het bewerken<br />
geen bramen vormen die later los kunnen komen. Ook<br />
voor de composieten onderdelen van medische apparatuur<br />
gebruikt men de PKD frezen, mede omdat de bewerkingen<br />
veelal met één (speciaal) gereedschap gedaan kunnen<br />
worden. Mapal heeft ook PKD oplossingen ontwikkeld voor<br />
het zeer nauwkeurig en proceszeker frezen van glas voor de<br />
optische industrie. Hier gaat het bijna altijd om een speciaal<br />
gereedschap.<br />
Gepatenteerd snelwisselsysteem<br />
Tijdens de AMB in Stuttgart presenteerde Mapal een nieuwe,<br />
gepatenteerde bajonetsluiting voor<br />
verwisselbare freeskoppen.<br />
Gebruikers profiteren van eenvoudige bediening, een<br />
sterke en stabiele verbinding en optimale koeling. Het<br />
werkingsprincipe is eenvoudig: de verwisselbare kop<br />
wordt geplaatst, 90 graden gedraaid en vastgezet. Dit is<br />
aanzienlijk eenvoudiger dan bij een systeem met schroefdraad.<br />
Het bajonetsysteem bereikt een hoge stijfheid<br />
en een goede krachtverdeling dankzij de grote cilinderkopverbinding<br />
(aanlegvlak). Mapal presenteert ook een<br />
nieuw houderontwerp met een ring van koelkanaalboringen<br />
voor een groter koelvolume. Het koelmiddel wordt<br />
rechtstreeks naar de snijkanten geleid, wat de levensduur<br />
van de gereedschappen en de bewerkingskwaliteit verhoogt.<br />
De grotere stijfheid van de freeskoppen verbetert<br />
de vorm- en positietoleranties, oppervlakteruwheid en de<br />
standtijd.<br />
Met speciaal gereedschappen<br />
met PKD kan men aluminium<br />
droog verspanen<br />
10 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Leadtime, kosten en<br />
duurzaamheid aanjagers<br />
voor 3D printen bij ASML<br />
Van de 100.000 onderdelen waaruit de EUV-machine van ASML is opgebouwd, zijn er momenteel<br />
zo’n 300 ge-engineerd voor additive manufacturing. Deze zijn daadwerkelijk in productie. Waren<br />
aanvankelijk de prestaties, de betrouwbaarheid en de maakbaarheid van de lithografie machines<br />
de belangrijkste redenen om te gaan 3D printen, stilaan worden andere factoren belangrijker<br />
als drijfveer. Kosten, leadtime en de milieu-impact doen ASML alsmaar vaker kiezen voor<br />
additive manufacturing.<br />
Zo heeft Hessel Maalderink, AM competence co-lead bij<br />
ASML, de AM-roadmap van de Veldhovense machinebouwer<br />
toegelicht tijdens AM for Production bij Mikrocentrum. Hij<br />
ziet een duidelijke verschuiving van de redenen waarom<br />
ASML meer AM-onderdelen in de machine wil.<br />
Titanium frame<br />
Als concreet voorbeeld noemde hij een titanium frame dat<br />
Hittech voor de chipmachinefabrikant produceert. Allereerst<br />
is er de doorlooptijd van 44 weken om het titanium<br />
smeedblok op de CNC-freesmachine te krijgen. “Met printen<br />
gaat het sneller”, aldus Maalderink. En dan is er nog eens<br />
de enorme hoeveelheid materiaal die verspaand wordt. In<br />
een wereld waarin de impact van producten op het klimaat<br />
alsmaar zwaarder weegt, wordt dit wel een issue. Hittech<br />
heeft daarom met partners het frame geprint en daarna met<br />
CNC-technologie nabewerkt. Hessel Maalderink: “Het is geen<br />
gemakkelijk project geweest. Maar we hebben het materiaalgebruik<br />
sterk weten te verminderen, de productietijd met<br />
70% gereduceerd en ook de kosten gereduceerd. 3D printen<br />
is niet altijd duurder.”<br />
Meer vertrouwen<br />
Van de 300 3D geprinte onderdelen in de ASML machine is<br />
het merendeel van metaal, vooral titanium en rvs. Ze worden<br />
geproduceerd met laser powderbed fusion technologie,<br />
de klassieke metaalprinttechnologie. Nu engineers meer<br />
vertrouwen krijgen in de belastbaarheid van de onderdelen,<br />
ziet Hessel Maalderink dat ze ook grotere componenten<br />
durven te gaan engineeren, die zwaarder belast worden, ook<br />
dynamisch. Naast titanium en rvs ziet hij toepassingen voor<br />
keramiek, onder andere vanwege de stabiele temperatuureigenschappen<br />
in de optische componenten van de machines.<br />
De uitdagingen<br />
De grote uitdagingen voor ASML zijn momenteel de kwaliteitscontrole,<br />
de materiaalkwalificatie en de capaciteiten om<br />
nieuwe designs te industrialiseren. Wat de kwaliteit betreft<br />
heeft ASML tegenwoordig zijn eigen standaard, de GSA 02-<br />
0001, gebaseerd op internationale AM-standaarden. Voor<br />
level 3 onderdelen, de meest complexe, eist ASML van de<br />
toeleverancier tevens per onderdeel een productieplan. De<br />
materiaalkwalificatie speelt vooral bij dunwandige producten.<br />
“99,5% dichtheid is goed maar er is een limiet als we<br />
naar dunwandige onderdelen gaan”, aldus Hessel Maalderink.<br />
Daarom zijn CT controles nodig om te controleren op<br />
porositeit en cracks. Tot slot zijn de capaciteiten in de supply<br />
chain om de productie van de AM onderdelen te industrialiseren<br />
een uitdaging voor ASML. “Dit vraagt veel samenwerking<br />
tussen de designer, de tier 1 supplier, het bedrijf dat<br />
de onderdelen daadwerkelijk print en het bedrijf dat de CT<br />
scan doet”, zegt Maalderink. Standaardisatie is hiervoor echt<br />
noodzakelijk.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 11
“3D printen heeft<br />
ook economies of<br />
scale nodig”<br />
3D printen<br />
Het nieuwe 3D print servicebedrijf<br />
Manuevo, ontstaan<br />
uit het failliete Shapeways,<br />
wil weer zo snel mogelijk de<br />
machinebezetting terug op<br />
het oude niveau krijgen. Want<br />
economies of scale gelden in<br />
de 3D print industrie net zo<br />
hard als in andere sectoren van<br />
de maakindustrie, meent Jules<br />
Witte, COO bij Manuevo. Als je<br />
volume hebt en toegevoegde<br />
waarde levert door de klant in<br />
zijn processen te ondersteunen,<br />
kun je met 3D printen een<br />
goede boterham verdienen.<br />
Aan de buitenkant zijn alle naambordjes<br />
van Shapeways vervangen door de<br />
nieuwe naam Manuevo. Enkel in de<br />
vergaderruimte hangt nog het oude logo<br />
aan de muur. “Misschien komt de naam<br />
nog terug”, zegt Jules Witte, Chief Operations<br />
Officer bij het Eindhovense 3D print<br />
servicebedrijf, dat afgelopen zomer de<br />
Jules Witte (COO Manuevo)<br />
over de nieuwe aanpak om de<br />
3D printmarkt verder<br />
te laten groeien<br />
activiteiten van het failliete Shapeways<br />
heeft overgenomen. De zomermaanden<br />
zijn een roller coaster geweest voor het<br />
team van de Eindhovense vestiging van<br />
Shapeways. Voor de meesten kwam het<br />
faillissement in juni als een donderslag<br />
bij heldere hemel. Jules Witte zag het al<br />
eerder aankomen. Het management in<br />
New York zocht al een poos een strategische<br />
overnemer voor de printactiviteiten.<br />
Het huidige team van Manuevo heeft<br />
zelfs ter elfder ure een bod uitgebracht<br />
om het faillissement af te wenden.<br />
Tevergeefs.<br />
Heel gezond bedrijf<br />
Uit de cijfers die de curator in het faillissementsverslag<br />
heeft opgenomen, blijkt<br />
dat het Eindhovense bedrijf de afgelopen<br />
jaren op één jaar na een goede winst<br />
draaide. “Het bedrijf was kerngezond”,<br />
zegt Jules Witte. Het faillissement heeft<br />
in zijn ogen dan ook niks van doen met<br />
de 3D print business maar eerder met de<br />
koerswijziging van het moederbedrijf enkele<br />
jaren geleden. Na de beursgang - via<br />
een fusie met het lege beursfond Galileo<br />
- is in de VS een spuitgietbedrijf gekocht,<br />
evenals een 3D printbedrijf. Hierin werden<br />
de Amerikaanse printactiviteiten van<br />
Long Island ondergebracht. Daarnaast<br />
heeft Shapeways met het geld van de<br />
SPAC een projectmanagement tool<br />
voor 3D printbedrijven gekocht en een<br />
12 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
oker, MFG.com, à la Thomasnet van<br />
Xometry. Uit het online platform met<br />
de softwaretool zou de groei moeten<br />
komen. In februari kondigde het bedrijf<br />
nog aan een instant quoting portal voor<br />
CNC-bedrijven te lanceren. Maar in drie<br />
jaar tijd was er geen groei en vloeide<br />
alle geld dat in het printbedrijf werd<br />
verdiend naar het moederbedrijf.<br />
Doorstart in Manuevo<br />
De afloop is bekend. Jules Witte heeft<br />
samen met zijn Eindhovense collega’s<br />
Tiago Sao José en Job van de Laar én<br />
de twee voormalige oprichters van Shapeways,<br />
Marleen Vogelaar en Robert<br />
Schouwenburg, beiden in New York<br />
wonend, de Eindhovense boedel overgenomen<br />
en een doorstart gemaakt<br />
onder de vlag van Manuevo. Inmiddels<br />
zijn veel klanten teruggekeerd en is<br />
ongeveer de helft van het team in Eindhoven<br />
weer aan de slag. Jules Witte:<br />
“Klanten die we benaderd hebben,<br />
geven aan te willen blijven; andere<br />
keren terug en zeggen blij te zijn met<br />
de stabiele kwaliteit die ze van ons gewend<br />
zijn.” Stap voor stap wil het team<br />
de activiteiten weer gaan uitbreiden,<br />
zodat alle 3D printers in Eindhoven<br />
weer volop draaien. Met de Amerikaanse<br />
curator wordt onderhandeld over de<br />
overname van de Amerikaanse productievestiging<br />
en de naam. “Het grootste<br />
Waarde toevoegen als<br />
3D printbedrijf betekent dat je de<br />
klant ondersteunt in diens<br />
processen. Dat vergt een<br />
relationship driven benadering<br />
deel van onze omzet komt uit de VS.<br />
Onze uitdaging is de klanten daar goed<br />
te blijven bedienen en ondertussen de<br />
markt in Europa te ontwikkelen”, aldus<br />
Jules Witte. Het nieuwe management<br />
weet hoe de Amerikaanse fabriek competitief<br />
te krijgen. Op lange termijn zou<br />
daar dan geprint kunnen worden voor<br />
de Amerikaanse markt; voorlopig nog<br />
niet omdat de bezetting in Eindhoven<br />
omhoog moet. Jules Witte vindt het<br />
beeld van additive manufacturing dat<br />
wel eens is geschetst, namelijk in elke<br />
stad een 3D print center, nog een brug<br />
te ver. “Misschien over tien jaar. Maar<br />
op dit moment zijn de investeringen zo<br />
hoog dat je volume nodig hebt om de<br />
kosten te dekken. Misschien kun je met<br />
andere technieken, zoals FDM en SLA,<br />
wel lokaal produceren. Onze technieken<br />
zijn te dure investeringen hiervoor.”<br />
Economies of scale belangrijk<br />
Hoewel additive manufacturing in<br />
de markt is gezet met de belofte van<br />
distributed manufacturing, denkt Jules<br />
Witte dat economies of scale in deze<br />
sector net zo zeer gelden als in andere<br />
sectoren van de maakindustrie. “Als<br />
je je productie goed inricht volgens<br />
operational excellence kun je met 3D<br />
printen een goede boterham verdienen.”<br />
In Eindhoven is het bedrijf zover.<br />
De productiekosten liggen er lager dan<br />
in de VS. Dat komt met name door de<br />
mate van automatisering die men in<br />
Eindhoven in de loop van de jaren heeft<br />
bereikt. Dit blijft belangrijk omdat een<br />
deel van de stappen in het AM-proces<br />
handwerk vergt. Door die stappen,<br />
zoals het ontpoederen of het lakken,<br />
zoveel mogelijk te automatiseren, krijg<br />
je de kosten onder controle. Er is nog<br />
een tweede, minstens zo belangrijke<br />
reden om te automatiseren: de variatie<br />
en de complexiteit zoveel mogelijk<br />
uit het proces halen. De Eindhovense<br />
Shapeways vestiging was onder andere<br />
automotive gecertificeerd. Manuevo<br />
werkt er aan deze certificering over te<br />
kunnen nemen. Deze certificering geeft<br />
al aan dat het kwaliteitsmanagement<br />
gestoeld is wat in de automotive industrie<br />
gangbaar is. Jules Witte vindt dit<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 13
een essentiële stap voor een 3D print<br />
servicebureau omdat de AM-technologie<br />
zelf nog onvoldoende stabiel is. “We<br />
zijn nog niet zover dat de machines<br />
constante kwaliteit leveren. Dus moet<br />
je het proces zo inrichten dat het stabiel<br />
is en onvoldoende kwaliteit er niet<br />
uit gaat.” Dat lukt alleen als je schaalgrootte<br />
hebt. Dan kun je bijvoorbeeld<br />
investeren in kwaliteitsmetingen in het<br />
proces. Jules Witte: “Je hebt een kritische<br />
massa nodig, economies of scale.<br />
Dan is het gemakkelijker om rendabel<br />
te automatiseren.” Want de investeringen<br />
in de MJF-, SLS- en MJP-technologie<br />
van Manuevo zijn hoog. De 3D<br />
printers moeten daarom 24 uur per dag<br />
draaien. “En dat 365 dagen per jaar.<br />
Daarvoor heb je volume nodig”, legt<br />
Jules Witte uit. In Eindhoven wordt de<br />
OEE (Overall Equipment Effectiviness)<br />
gemeten op basis van 24/7 en dan 365<br />
dagen per jaar. Door de wijze waarop<br />
Manuevo het kwaliteitsmanagement<br />
heeft ingericht, kan het zowel high mix<br />
high volume goed verwerken alsook<br />
low mix high volume.<br />
Persoonlijke manier<br />
Op dit moment wordt deze capaciteit<br />
nog niet maximaal benut. Met<br />
een andere marktbenadering wil het<br />
Manuevo-team hier snel verandering<br />
in brengen. Weliswaar blijven<br />
de drie verkoopkanalen - het portal,<br />
self service en accountmanagement -<br />
overeind, het nieuwe management wil<br />
méér accountmanagement in Europa<br />
hebben voor de Europese markt. Het<br />
zal vooral een meer op relaties gebaseerde<br />
manier van zaken doen worden<br />
dan puur gericht op het realiseren van<br />
een transactie. “We willen op een meer<br />
persoonlijke manier zaken gaan doen”,<br />
zo schetst Jules Witte de ambitie.<br />
Zeker de B2B markt is in zijn ogen erg<br />
‘relationship driven’. Online platformen<br />
zijn goed om prosumers en ook<br />
bedrijven een makkelijke toegang te<br />
bieden tot je productiecapaciteit. “Op<br />
lange termijn wil je met grote klanten<br />
rond de tafel zitten. Maar dat hoeft de<br />
andere groep niet uit te sluiten”, zegt<br />
Jules Witte. Met accountmanagement<br />
kun je klanten betere ondersteuning<br />
bieden, niet alleen als het direct om<br />
3D printtechnologie gaat, ook om te<br />
zien of je ze breder kunt ondersteunen,<br />
bijvoorbeeld met specifieke afwerkingen;<br />
korte leadtimes; assemblage;<br />
full article inspection, certificering. De<br />
toegevoegde waarde zit volgens Jules<br />
Witte in ondersteunen van de klant met<br />
diens proces, vanaf de materiaalkeuze<br />
tot afwerken en assemblage.<br />
B2B straks grootste afzetmarkt<br />
Deze B2B markt moet de grootste<br />
markt van het nieuwe bedrijf worden;<br />
daar liggen de ambities en ook de<br />
groeikansen. Denk dan vooral aan de<br />
productie van drones, robotica, de<br />
medische industrie (vooral prothesen)<br />
maar ook de meer algemene industrie,<br />
zoals de machinebouw. Jules Witte:<br />
“Markten waar we waarde kunnen toevoegen.”<br />
Hij verwacht dat de Europese<br />
Right to Repair wetgeving 3D printen<br />
een impuls zal geven. Bijvoorbeeld<br />
voor de productie van obsolete parts.<br />
Hij geeft een voorbeeld van een renovatieproject<br />
van een kantoorpand waar<br />
de afdekkapjes van kabelgoten stuk<br />
waren. Ze waren niet meer leverbaar.<br />
Shapeways heeft ze geprint, waarmee<br />
de opdrachtgever kon voorkomen dat<br />
de complete kabelgoten vervangen<br />
moesten worden. “Daar moet je de<br />
klant echt bij ondersteunen.”<br />
Om toch ook de B2C markt te kunnen<br />
bedienen, denkt het management van<br />
Manuevo aan samenwerking met bestaande<br />
online platformen die niet over<br />
eigen printcapaciteit beschikken. De<br />
les die in Eindhoven geleerd is van het<br />
vroegere moederbedrijf is dat het in de<br />
markt zetten en ontwikkelen van zo’n<br />
online marktplaats duur en tijdrovend<br />
is. “Investeren en het managen van<br />
een eigen marktplaats zijn de grootste<br />
struikelblokken. Anderen hebben al<br />
zo’n marktplaats, dan werken we liever<br />
met hen samen.”<br />
14 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Silberhorn vraagt patent aan op<br />
registers in MWS 6 reinigingsmachine<br />
Het Silberhorn MWS 6 reinigingssysteem<br />
is dé eyecatcher geweest<br />
tijdens CleanTec Days, de huisshow<br />
van de Duitse fabrikant van reinigingssystemen.<br />
De MWS 6 (Multi Washing System) biedt<br />
vier reinigingstechnieken aan: sproeien<br />
en hoge kinetische energie, hogedruk<br />
reiniging, ‘Schöpffluten’(hierbij<br />
stroomt de reinigingsvloeistof bij elke<br />
draai in en uit de componenten) en<br />
ultrasoon reinigen.<br />
Patent aangevraagd<br />
Een optie die Silberhorn op de nieuwe<br />
machine aanbiedt, zijn 8 radiaal<br />
draaiende registers met sproeiers. In de<br />
kleinere machine zijn er maximaal 4.<br />
Dat aantal wordt in de MWS 6 uitgebreid<br />
naar 8. Deze registers bewegen<br />
onafhankelijk van de beweging van de<br />
mand met onderdelen. Deze optie is<br />
bedoeld voor componenten waar de<br />
hoogste reinheidseisen aan gesteld<br />
worden. Silberhorn heeft patent aangevraagd<br />
voor dit systeem. De machine is<br />
ontwikkeld voor een hoge productiviteit:<br />
de korf is goed voor 300 kilogram<br />
onderdelen en meet 800 bij 600 bij 400<br />
mm. In plaats van één grote mand met<br />
onderdelen kan men ook kiezen om<br />
twee kleinere in de machine te plaatsen.<br />
Verschillende systemen van de<br />
Silberhorn MWS 6 kunnen gekoppeld<br />
worden.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 15
Makino combineert<br />
voor het eerst CNCfrezen<br />
én draaien<br />
Nauwkeurigheid is één; tegenwoordig is productiviteit<br />
net zo belangrijk. Makino volgt de trend en<br />
integreert voor het eerst CNC-draaien in een<br />
5-assig bewerkingscentrum. Daarnaast komt er<br />
een kleiner alternatief voor de MAG1 en a800Z,<br />
namelijk de a500iR.<br />
16 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Nieuwe 5-assige<br />
bewerkingscentra duidelijk<br />
gericht op hogere<br />
productiviteit<br />
“De markt vraagt hier al jaren om;<br />
de stijfheid van de spindel was de<br />
uitdaging. Makino wilde geen concessies<br />
doen aan de nauwkeurigheid”, zo<br />
schetst Manu Coppens van<br />
Machinimmo het dilemma voor de<br />
Japanse fabrikant van precisie bewerkingscentra.<br />
Het ging de machinebouwer<br />
vooral om het effect van de<br />
krachten die bij het draaien vrijkomen<br />
op de spindel. Zonder goede oplossing<br />
hiervoor zou dit de nauwkeurigheid<br />
op langere termijn negatief kunnen<br />
beïnvloeden.<br />
Curvische koppeling<br />
De oplossing is een speciale Curvische<br />
koppeling die voorkomt dat de lagers<br />
van de spindel tijdens het draaien<br />
belast worden. Een Curvic-koppeling<br />
onderscheidt zich van een Hirth- of<br />
andere spline-achtige asmontagekoppelingen<br />
door de complexe<br />
gebogen tandoppervlakken. De<br />
Curvic-koppeling biedt geen speling, is<br />
zelfcentrerend en levert een extreme<br />
nauwkeurigheid bij het centreren van<br />
samengevoegde componenten vanwege<br />
de unieke geometrie van de gebogen<br />
tanden. Ook de tafel wordt ontkoppeld<br />
als met maximaal 800 toeren per minuut<br />
wordt gedraaid. Het gereedschap<br />
wordt geklemd en de positie kan per 15<br />
graden indexeren. De speciale spindel<br />
freest met maximala 20.000 omwentelingen<br />
per minuut. De DA500 kan niet<br />
alleen verticaal draaien, maar de tafel<br />
kan ook 90 graden gekanteld worden<br />
om horizontaal te draaien. Volgens<br />
Links: voor het eerst draaien op een<br />
5-assig bewerkingscentrum van<br />
Makino.<br />
Manu Coppens geeft Makino met de<br />
nieuwe DA500, die naast de DA300<br />
staat, iets prijs op het vlak van nauwkeurigheid<br />
maar is een volumetrische<br />
nauwkeurigheid van 5 tot 10 µm goed<br />
haalbaar in de productie. Hier zorgen<br />
onder andere de viervoudige koeling<br />
(spindel, kogelomploopspindels, tafel<br />
en machine) en de hogere stijfheid<br />
voor. Met de DA500 (bereik in XYZ 800<br />
x 900 x 550mm A-as +30 / -120) haalt<br />
Makino een aanzienlijk hogere productiviteit,<br />
want niet alleen is de dynamiek<br />
van de machine sneller geworden; het<br />
is vooral de kortere procestijd doordat<br />
frezen en draaien in één opspanning<br />
gebeuren wat de productiviteit verhoogt.<br />
Manu Coppens: “Met name de<br />
vliegtuigonderdelen zijn ontworpen<br />
voor het frees- en draaiwerk én de<br />
dynamiek van deze machine. Maar ook<br />
in de toelevering aan de halfgeleiderindustrie<br />
gaat deze DA500 zich bewijzen.”<br />
Foto van werkstuk<br />
De compacte machine kan gekoppeld<br />
worden aan een palletmagazijn, met<br />
het daarbij horende Vision W.S.C.<br />
(Workpiece Size Photographing device).<br />
Makino biedt dit voor het eerst als<br />
optie aan. De technologie hierachter is<br />
vergelijkbaar met de gereedschapscontrole,<br />
het Vision Broken Tool system.<br />
Nu neemt een camera echter een foto<br />
van het werkstuk en vergelijkt dit met<br />
het virtuele model. Er vindt dus een<br />
controle plaats of het juiste werkstuk<br />
beladen wordt en er wordt gecontroleerd<br />
op klemmen en andere zaken<br />
die tot een crash kunnen leiden. Vision<br />
W.S.C. is het verlengstuk van Makino’s<br />
Safe Guard.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 17
Een vliegtuigonderdeel gefreesd op<br />
de nieuwe a500iR. De afbeelding hiernaast<br />
illustreert hoe het Vision W.S.C.<br />
systeem werkt, vergelijkbaar met de<br />
gereedschapsbreukdetectie.<br />
Aluminium horizontaal<br />
Makino liet zowel op de AMB in<br />
Stuttgart als de IMTS in Chicago nog<br />
een tweede nieuwe machine zien,<br />
de a500iR. Deze nieuwe machine is<br />
gebaseerd op de bouw van de A-NX<br />
lijn, alleen voor gemiddeld 30% grotere<br />
werkstukken. Deze horizontale machine<br />
met HSK 100 gereedschapopname<br />
is een alternatief voor toeleveranciers<br />
die hoge productiviteit zoeken maar<br />
voor wie de Makino a800Z en MAG 1<br />
een maat te groot is. Manu Coppens:<br />
“We hebben kleinere 5-assige horizontale<br />
bewerkingscentra voor diameter<br />
400 mm en de MAG1 voor diameter<br />
1500 mm. Deze valt hier tussenin.” Het<br />
bereik in XYZ is 900 x 750 x 800 mm, de<br />
B-as draait van -110 tot + 180 graden en<br />
de werkstukdiameter is maximaal 900<br />
mm. Bij aluminium verspanen haalt<br />
de a500iR afhankelijk van het type bewerkingen<br />
20 tot 60 m per minuut met<br />
diamant gecoate gereedschappen. De<br />
a500iR is echter eveneens geschikt voor<br />
het bewerken van staal en gietijzer.<br />
Makino integreert meerdere features<br />
in het bewerkingscentrum. Zo is er een<br />
gepatenteerd systeem om de doorbuiging<br />
van de tafel door de belading te<br />
meten en hiervoor te compenseren.<br />
eStabilizer is een ander feature: deze<br />
besturingsfunctie zorgt voor een stabiele<br />
bewerkingsnauwkeurigheid ook<br />
als de productieruimte niet geklimatiseerd<br />
is. Makino zegt dat de nieuwe<br />
a500iR eenzelfde bewerkingscapaciteit<br />
heeft als de 4-assige horizontale bewerkingscentra,<br />
alleen dan met 5-assige<br />
functionaliteit. Manu Coppens merkt<br />
dat de markt meer vraagt om 5-assige<br />
horizontale bewerkingscentra met HSK<br />
100 opname. “Men gaat naar 5-assig<br />
om een opspanning te sparen. Dan<br />
heeft men minder operators nodig.”<br />
Makino wil in de Europese markt<br />
5-assige machines gaan plaatsen.<br />
Vision Workpiece<br />
Size<br />
photo device<br />
controleert<br />
juistheid<br />
werkstuk<br />
18 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
AGILITY ® CMM’s<br />
Aangedreven door<br />
innovatie<br />
Heller geeft visitekaartje<br />
voor semicon af<br />
Heller heeft op de AMB een automatiseringssysteem voor<br />
de HF3500 gepresenteerd, naast de tweede generatie van<br />
de F 8000 en de F 6000 versie met HSK63 gereedschapopname.<br />
Ondertussen zijn er testen gedaan met een HF<br />
machine voor een Nederlandse klant in de halfgeleiderindustrie.<br />
Deze test leverde hoge repeteernauwkeurigheden op, zegt<br />
Danny van Rij (Oude Reimer). De machine met een draaizwenktafel<br />
en een bereik in XYZ richting van 710x750x710<br />
mm blijkt een repeteernauwkeurigheid te hebben van 2,5<br />
µm. Deze HF machine met het Pro pakket beschikt onder<br />
andere over twee kogelomloopspillen in de Z-as. Deze test<br />
geeft vertrouwen in de nieuwe richting waarin Heller zich<br />
beweegt, nu de afzet van bewerkingscentra in de automotive<br />
industrie duidelijk is gedaald, zegt Danny van Rij van Oude<br />
Reimer: “Dat ze bij de grote series in de automobielindustrie<br />
nauwkeurig zijn, wisten we. Maar als je kleinere series en enkelstuks<br />
gaat bewerken, moet je de repeteernauwkeurigheid<br />
opnieuw bewijzen.”<br />
Automatisering<br />
De HF serie kan qua automatisering geleverd worden met de<br />
nieuwe RZ 50 robotcel die op de AMB te zien was. De RZ 50<br />
is uitgerust met een flexibele 2-vinger universele grijper met<br />
interface voor het verwisselen van de grijperbekken, biedt<br />
volledig geautomatiseerde 6-zijdige verwerking dankzij het<br />
draaistation en heeft ook een hoge opslagcapaciteit door het<br />
ladeblok.<br />
De serie hoogwaardige CMM’s van Renishaw<br />
maximaliseert de voordelen van het bekroonde<br />
REVO ® 5-assige multi-sensor CMM-systeem<br />
en levert meetsnelheid, nauwkeurigheid en<br />
sensorflexibiliteit op de werkvloer en in het<br />
laboratorium.<br />
HSK 63 voor F 6000<br />
Het Heller F 6000 5-assig bewerkingscentrum kan nu ook geleverd<br />
worden met een HSK 63 gereedschapopname. Tot nog<br />
toe was dit altijd een HSK 100. Hiermee komt de fabrikant<br />
tegemoet aan de machinefabrieken die veel aluminium verspanen.<br />
De spindel voor deze machine draait 18.000 toeren<br />
per minuut. De tweede generatie van het F 8000 bewerkingscentrum<br />
is voortaan leverbaar met het Pro pakket. Hiermee<br />
verbetert de positioneernauwkeurigheid met 25%. Dat is<br />
onder meer te danken aan extra geleidingsschoenen op elke<br />
geleidingsas.<br />
speed • accuracy • flexibility<br />
www.renishaw.com/agility<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 19<br />
Renishaw Benelux B.V., Nikkelstraat 3,<br />
4823 AE Breda<br />
© <strong>2024</strong> Renishaw plc. Alle rechten voorbehouden.<br />
+31 76 543 1100<br />
benelux@renishaw.com
Smart Manufacturing<br />
Waarom en hoe:<br />
Waarom en hoe:<br />
méér output per<br />
méér gewerkt output uur per<br />
gewerkt uur<br />
Kwaliteitsdata<br />
Tegen 2035 zal de Nederlandse arbeidsmarkt 20% kleiner zijn,<br />
verwacht Rabobank. Onderzoekers van ROA van Universiteit<br />
gebruiken<br />
Maastricht zeggen dat er tegen 2028 negen op de tien<br />
voor<br />
vacatures<br />
ontstaan doordat medewerkers de arbeidsmarkt verlaten. Vakspecialisten<br />
natuur en techniek, metaalarbeiders en machinemonteurs<br />
staan bij de knelpuntberoepen. Kortom: de kans dat<br />
procesverbetering<br />
metaalbedrijven de vakmensen waar ze dringend naar op zoek<br />
zijn gaan vinden, wordt met de dag kleiner. Dan blijft er volgens<br />
Rabobank nog slechts één knop om aan draaien: arbeidsproductiviteit.<br />
TetraVision ziet CT scannen<br />
versnellen door gebruik van AI<br />
CT scannen zal nooit in de lijn gebruikt kunnen<br />
worden om de kwaliteit van 3D geprinte<br />
componenten te onderzoeken. Het gebruik<br />
van AI kan het CT scannen in de toekomst<br />
wel versnellen. Niet alleen door Kunstmatige<br />
Intelligentie de beelden te laten beoordelen,<br />
ook door met een digital twin van de CT<br />
machine en het CAD model te bepalen welke<br />
Xray beelden gemaakt moeten worden om<br />
bepaalde zaken in kaart te brengen.<br />
TetraVision werkt aan beide oplossingsrichtingen.<br />
De meetgegevens kun je ondertussen<br />
veel breder gebruiken dan alleen voor het<br />
meetrapport.<br />
20 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Here is the space for you to add anothers subline<br />
text for your title ipsum space lore and for last<br />
line here information...<br />
Afgelopen zomer is TetraVision verhuisd naar een nieuw<br />
onderkomen. Daar is ruimte om verder te groeien, niet<br />
alleen met 3D scannen, vooral ook met CT scannen. Er is<br />
plaats voor drie extra CT scanners, naast de Zeiss Metrotom<br />
6 scout computertomograaf waarmee het Vlaamse<br />
bedrijf al werkt. François Justin en Jurgen Van Donink, die<br />
TetraVision in 2018 hebben opgericht, zoeken de capaciteitsuitbreiding<br />
eveneens in automatisering, zowel via<br />
robotbelading als door AI in te zetten. Een van de eisen voor<br />
de tweede CT-scanner waarvoor TetraVision momenteel een<br />
benchmark uitvoert, is dat deze automatiseerbaar is. Men<br />
wil een robot of cobot de onderdelen in de scanner laten<br />
plaatsen. Ook voor de optische scanner werkt men aan<br />
automatiseringsoplossingen. De kostbare CT scanner moet<br />
eigenlijk 24/7 operationeel zijn. Het TetraVision team bestaat<br />
ondertussen uit zeven personen; de zevende medewerker is<br />
specifiek voor reverse engineering projecten aangetrokken.<br />
Procesverbetering met data<br />
De meetgegevens die het team voor klanten genereert,<br />
dienen een breder doel dan enkel het opstellen van een<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 21
CT scannen zal nooit in de<br />
lijn gebeuren; uiteindelijk<br />
zullen we dan ook geen<br />
100% controle meer doen<br />
meetrapport voor de eindklant. Die wil<br />
vooral weten of de geleverde onderdelen<br />
aan de specificaties voldoen.<br />
De productiebedrijven zelf hebben<br />
juist behoefte aan de analyse van de<br />
datasets. “Zodat ze hun productieproces<br />
kunnen bijsturen”, zegt Jurgen Van<br />
Donink. Of ze gebruiken de datasets<br />
voor troubleshooting, waarom werkt<br />
de matrijs in China bijvoorbeeld wel en<br />
hier niet? TetraVision wil daarom meer<br />
zijn dan een externe meetkamer. Het<br />
gaat juist om de analyse van de meetdata<br />
om daarmee verbeterpunten te<br />
vinden voor de productie. 3D scannen<br />
en het analyseren van de meetdata zijn<br />
twee takken van sport die je hiervoor<br />
beide moet beheersen, zeggen de twee<br />
oprichters van TetraVision. Om de vertaling<br />
van de meetdata naar het proces<br />
te maken, moet je de limieten van het<br />
scansysteem weten; je moet de sterktes<br />
van elk systeem kennen. Tegelijkertijd<br />
moet je weten wat er in het productieproces<br />
speelt. Om dit goed te kunnen<br />
beoordelen, levert men niet alleen een<br />
Excelbestand met data maar ook aan<br />
grafische plot. “Onze kerncompetentie<br />
is het product dimensionaal binnenste<br />
buiten draaien en dat visualiseren.”<br />
Hier gaat het wel voornamelijk om<br />
kwaliteitscontrole. Om te controleren<br />
op porositeit, cracks en insluitingen<br />
is de CT-scanner onmisbaar. De CT<br />
scanner is niet geschikt voor dimensionele<br />
controle, maar dat is minder<br />
van belang bij additive manufacturing,<br />
meent François Justin. “Vaak worden<br />
de kritische vlakken nog nagefreesd<br />
en dan kan men de CMM gebruiken om<br />
de maten te meten.” Voordat bedrijven<br />
deze vervolgbewerkingen doen,<br />
willen ze zekerheid over de kwaliteit<br />
van het AM-stuk, met name of er geen<br />
insluitingen en cracks zijn. En daar is de<br />
CT-scanner wel geschikt voor. In enkele<br />
uren tijd verzamelt zo’n Zeiss Metrotom<br />
6 scout 50 tot 100 GB aan data. De 3D<br />
metrologie experts beoordelen deze<br />
beeld voor beeld. Ze onderzoeken alle<br />
beelden op artefacten. Dat is moeilijk<br />
en tijdrovend. Daarom ontwikkelt TetraVision<br />
momenteel algoritmen die al<br />
deze duizenden beelden per werkstuk<br />
moeten gaan beoordelen. Zeiss biedt<br />
hiervoor een Deep Learning platform.<br />
“Onze expertise zit in hoe we de<br />
algoritmen gebruiken”, legt Jurgen Van<br />
Donink uit. De eerste resultaten zijn<br />
positief. Porositeit en cracks worden<br />
herkend. Hiermee komt TetraVision al<br />
een stap verder dan met traditionele<br />
algoritmen, die enkel grijze en zwarte<br />
bellen zien. François Justin: “Dit kan<br />
het proces enorm gaan versnellen. En<br />
de kwaliteit zal verbeteren. Ik geloof<br />
niet dat de mens alles kan zien.”<br />
Niet alles scannen<br />
Deze werkwijze is nog geen common<br />
practice bij TetraVision, maar Jurgen<br />
en François zijn tevreden met de eerste<br />
resultaten van hun modellen, getraind<br />
met eigen data. “In de toekomst zullen<br />
we met AI datasets kunnen vertalen<br />
François Justin en Jurgen Van Donink bij de<br />
Zeiss Metrotom CT scanner.<br />
3D scannen AM-stukken groeit<br />
Bij TetraVision ziet men de markt voor<br />
het scannen van AM-componenten<br />
groeien. “We hebben de indruk dat<br />
er een doorstart geweest is en bedrijven<br />
aan de slag gaan met additive<br />
manufacturing. Ze maken dingen die<br />
ze anders niet konden maken”, merkt<br />
François Justin op. Hij doelt vooral op<br />
onderdelen met interne koelkanalen,<br />
die krijgen ze met name aangeboden.<br />
22 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
naar informatie zonder dat we zelf<br />
uren door de beelden moeten scrollen.<br />
Uiteindelijk moeten de modellen beter<br />
worden dan wij zijn”, zegt Jurgen Van<br />
Donink. De versnelling van het hele<br />
proces rond CT scannen zal een extra<br />
impuls krijgen als ze de tweede rol die<br />
ze voor AI in gedachten hebben, kunnen<br />
realiseren. TetraVision participeert<br />
in een onderzoek aan de Universiteit<br />
Antwerpen. In dit onderzoeksproject<br />
wil men het aantal beelden dat je met<br />
de CT-scan maakt reduceren. Jurgen<br />
Van Donink: “Aan de hand van het CAD<br />
model van het product en een volledige<br />
digital twin omgeving van de CT<br />
scanner, weten we welke Xray beelden<br />
nodig zijn om bepaalde zaken in kaart<br />
te brengen. Op deze manier hoeven we<br />
geen duizenden beelden te gaan maken<br />
voor een volledige CT reconstructie,<br />
maar hebben we voldoende aan tientallen<br />
Xray beelden. Dit betekent dan<br />
een enorme reductie van de nodige tijd<br />
en rekenkracht.”<br />
ISO 17025<br />
Slaagt TetraVision er in de toekomst in<br />
om AI op deze manier in te zetten, kan<br />
de doorlooptijd in het scan proces fors<br />
omlaag, evenals de kosten. Toch zal<br />
CT scannen nooit zo snel worden dat<br />
je deze technologie in de lijn gaat toepassen,<br />
verwacht Jurgen Van Donink.<br />
Hij gaat er daarom vanuit dat de 100%<br />
kwaliteitscontrole die nu nog geldt voor<br />
kritische componenten op den duur<br />
plaats maakt voor het scannen van het<br />
eerste product en daarna het controleren<br />
van samples. “Zover zijn we nog<br />
niet; totdat er voldoende vertrouwen<br />
is in de techniek doen we nog 100%<br />
metingen.” Bij het scannen van kunststof<br />
onderdelen kan TetraVision de<br />
meetresultaten valideren. Sinds 1,5 jaar<br />
is TetraVision ISO 17025 gecertificeerd.<br />
Deze ISO norm heeft betrekking op de<br />
nauwkeurigheid van de meetresultaten.<br />
Voor een bepaalde product-materiaalcombinatie<br />
definieert men de onzekerheid<br />
van de uitkomsten en valideert<br />
deze. In elk meetrapport vermelden<br />
ze de onzekerheidsfactor voor een<br />
specifieke maat. Zelfs als ze een spray<br />
gebruiken om een oppervlak beter te<br />
kunnen scannen, heeft dit invloed op<br />
de onzekerheid van de uitkomsten.<br />
Bij metaal AM-stukken is dit nog niet<br />
mogelijk. Het heeft echter ook weinig<br />
zin, denken beiden. “Additive manufacturing<br />
is grof; en CT dient vooral om<br />
binnenin op zoek te gaan naar defecten.<br />
Wanneer er nauwkeurigheid nodig<br />
is voor een bepaalde passing bijvoorbeeld,<br />
dan dienen de geprinte onderdelen<br />
nog nabewerkt te worden. Om dit te<br />
controleren, is zelf optisch scannen niet<br />
helemaal geschikt en dient er meestal<br />
een CMM ingeschakeld te worden.”<br />
Is in-situ monitoring geen oplossing?<br />
Is uiteindelijk een in-situ monitoring<br />
van het printproces niet de oplossing<br />
voor de kwaliteitscontrole van metaal<br />
geprinte werkstukken? Zeker op korte<br />
termijn en misschien ook wel op de<br />
langere termijn zal dit niet de holy grail<br />
zijn die sommigen verwachten, denken<br />
Van Donink en Justin. Er zijn te veel<br />
factoren die een rol spelen tijdens het<br />
opbouwen van de lagen waar te weinig<br />
data van beschikbaar zijn. En dan is er<br />
nog de invloed van post processing,<br />
zoals een warmtebehandeling. “Je zult<br />
altijd naar 3D data toe moeten. Het zal<br />
zich ontwikkelen richting steeksproefgewijze<br />
controle”, zegt François Justin.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 23
Kennis en mindset de<br />
sleutel voor groei<br />
3D printindustrie<br />
3D printen<br />
Dat de 3D printindustrie -<br />
opnieuw - door een diep<br />
dal gaat, is misschien wel<br />
het understatement van<br />
het jaar. Fusies, overnames,<br />
bedrijven die zich<br />
terugtrekken, faillissementen:<br />
in <strong>2024</strong> is het allemaal<br />
voorbijgekomen. Is er nog<br />
wel een toekomst voor 3D<br />
printen? Over die vraag<br />
gingen vier insiders uit<br />
de 3D printindustrie met<br />
elkaar in debat tijdens de<br />
Kunststoffenbeurs.<br />
Dat de sector in zwaar weer zit, komt<br />
volgens Bart van As, Directeur Process<br />
Knowledge Center bij Ultimaker, onder<br />
meer doordat tot nog toe zeker in het<br />
segment waarin Ultimaker opereert<br />
in sterke mate sprake is geweest van<br />
technology push. “Hier heb je een 3D<br />
printer en materiaal, doe er iets leuks<br />
mee”, zegt hij enigszins chargerend. “Je<br />
moet veel meer naar het probleem van<br />
de klant kijken en daar de oplossing voor<br />
bieden.” Dat is volgens hem de uitweg uit<br />
deze malaise.<br />
Te veel verwacht?<br />
Margie Topp, lector bij het lectoraat<br />
Kunststoftechnologie aan Hogeschool<br />
Windesheim, wil helemaal niet zo’n<br />
zwartkijker zijn. “Zeker is er te veel vanuit<br />
de marketingafdelingen gepusht, en<br />
zeker is er enorm veel geïnvesteerd. De<br />
branche is onnatuurlijk hard gegroeid.<br />
Dan wordt het lastig als je het waar<br />
moet maken.” Maar als Margie Topp de<br />
24 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Panelleden discussie op<br />
Kunststoffenbeurs eens over<br />
één ding: 3D printen is te zeer<br />
technology push<br />
ontwikkelingen in deze sector vergelijkt<br />
met de opkomst van andere technieken en<br />
industrieën, is het verschil dan zo groot? “Ik<br />
weet niet of het nu zo erg afwijkt van wat je<br />
mag verwachten van zo’n hoog technologie<br />
introductie. Misschien doen we het helemaal<br />
niet zo slecht.” Omdat de sector door een dip<br />
gaat, denkt iedereen dat Additive Manufacturing<br />
z’n belofte niet waarmaakt. Ze heeft<br />
er wel vertrouwen in. Het onderwijs heeft<br />
gezaaid: als je het kennisniveau van 3D printen<br />
van de studenten van nu vergelijkt met<br />
tien jaar geleden, dan is dat verschil groot.<br />
“Studenten leren al direct de nieuwe technologie<br />
en ze zijn daar enthousiast over,” vult<br />
Paul Dijkstra, onderzoeker bij het lectoraat,<br />
aan. Uiteindelijk komt deze generatie in het<br />
bedrijfsleven op posities waarin ze beslissingen<br />
gaan nemen.<br />
Kerkhof en ziekenboeg<br />
Als je deze redenering volgt, zal het over een<br />
jaar of tien tot vijftien goed komen met 3D<br />
printen. “Die tijd hebben we niet”, reageert<br />
Bart van As als door een wesp gestoken.<br />
“Als je naar onze industrie kijkt, is het momenteel<br />
enerzijds een kerkhof, anderzijds<br />
een ziekenboeg met terminaal zieken. De<br />
enige partijen die nog winst maken, zijn de<br />
service providers.” Die vinden de klanten die<br />
vandaag wel voor 3D printen kiezen. Jules<br />
Witte, COO bij Manuevo (de doorstart van<br />
Shapeways), ziet twee type klanten bij het<br />
Eindhovense 3D printbedrijf aankloppen.<br />
Aan de ene kant bedrijven die Additive Manufacturing<br />
echt zien als oplossing voor een<br />
probleem; bij hen gaat het om toegevoegde<br />
waarde die de technologie biedt. Daar<br />
groeien de applicaties vaak snel. De tweede<br />
groep zijn bedrijven die denken 3D geprinte<br />
onderdelen voor dezelfde prijs te krijgen als<br />
met conventionele technieken. Jules Witte:<br />
“Die groep is lastig te overtuigen.”<br />
Hoe nu verder?<br />
Fabrikanten als Ultimaker en ook materiaalproducenten<br />
willen nu groeien. De<br />
omzet van Ultimaker moet verdubbelen om<br />
relevant te blijven. Bart van As gelooft in<br />
dat potentieel. Hij kan en wil niet geloven<br />
dat iedereen zich vergist heeft en dat 3D<br />
printen mislukt is. Maar hoe dan verder? De<br />
snelle oplossing is volgens hem zorgen dat<br />
er minder kennis van de gebruiker nodig is<br />
om succesvol te 3D printen. Dat zorgt voor<br />
vertrouwen in de technologie. Tot op zekere<br />
hoogte heb je daar een black box-achtige<br />
oplossing voor nodig; een 3D printer die automatisch<br />
het product aflevert dat je zoekt.<br />
Bart van As denkt aan recepten en workflows<br />
voor specifieke problemen die je met 3D<br />
printen kunt oplossen, bijvoorbeeld voor de<br />
verpakkingsindustrie. Vanuit het vertrouwen<br />
kun je dan aan de lange termijnoplossing<br />
gaan bouwen. Dat is kennis opbouwen om<br />
zelf applicaties te verkennen en te ontwikkelen.<br />
“Vandaag de dag is het nog teveel ‘hier<br />
Foto pagina 24: de druk bezochte paneldiscussie.<br />
Foto hiernaast: voor de eerste<br />
keer een AM for Plastics Area op de beurs.<br />
De primeur was voor de UltiMaker Factor 4<br />
bij MakerPoint.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 25
De panelleden: van links naar rechts Paul Dijkstra, Bart van<br />
As, Jules Witte en Margie Topp.<br />
Foto daarnaast: Karl Wallecan (Seido <strong>Solutions</strong>) presenteerde<br />
de verschillende 3D print mogelijkheden voor de<br />
matrijzenproductie.<br />
heb je alles, veel plezier ermee en bel maar als het niet lukt’.<br />
Dat is de verkeerde inzet”, vindt hij. Paul Dijkstra ziet wel iets<br />
in zo’n black box-achtige oplossing. Met dergelijke oplossingen<br />
zijn zeker al successen geboekt. Tegelijkertijd laat je<br />
dan kansen onbenut, waarschuwt hij. “Als je kennisniveau<br />
toeneemt, loop je snel tegen de grenzen aan die de fabrikant<br />
heeft gesteld.” In zijn werk bij Hogeschool Windesheim werkt<br />
hij met open systemen. “Dan blijkt er vele malen meer mogelijk<br />
dan de limiet die de fabrikant oplegt.”<br />
Méér dan productietechniek<br />
Toch lijkt er een stap te ontbreken. De paneldiscussie op<br />
de Kunststoffenbeurs trok een volle zaal. Daarvan had een<br />
derde deel ervaring met 3D printen. De rest dus niet. Dan<br />
kun je wel een slimme 3D printer met een recept ontwikkelen,<br />
maar hoe krijg je deze bedrijven zo ver dat ze deze gaan<br />
gebruiken? Margie Topp vindt dat je veel breder moet kijken<br />
dan enkel het gebruik van 3D printen als (serie)productietechniek.<br />
Je kunt er zoveel meer mee doen. Waarom geen<br />
matrijs(inserts) met koelkanalen printen voor spuitgietmatrijzen?<br />
Of je metalen matrijs repareren met een techniek<br />
als Cold Spray? “Er zijn tevens meerdere fasen in de cyclus<br />
van een product waarin je kunt gaan 3D printen”, aldus de<br />
De sector is onnatuurlijk<br />
hard gegroeid. Dan<br />
is het lastig als je het<br />
waar moet maken<br />
lector. Denk aan een eerste productierun voordat de matrijs<br />
operationeel is, of voor nalevering van oude producten en<br />
onderdelen. De markt is volgens haar misschien niet waar<br />
iedereen dacht dat deze zou zijn, omdat 3D printen zo breed<br />
inzetbaar is. “Misschien is dat wel de les die we nu trekken.”<br />
Bart van As erkent dat application awareness een van de<br />
grootste knelpunten is. Als Ultimaker een application engineer<br />
naar een bedrijf stuurt, heeft die in een uur tijd vaak<br />
tientallen potentiële cases gevonden, waar het bedrijf vooraf<br />
hooguit twee of drie toepassingen zag.<br />
3D printen kan belofte niet waarmaken<br />
Nog niet iedereen is overtuigd. Een kritische toehoorder in<br />
het publiek denkt dat 3D printen anno <strong>2024</strong> net zomin de<br />
belofte kan waarmaken als vijftien jaar geleden. “De meeste<br />
kunststof producten zijn standaard producten en dat zijn<br />
niet de producten waarvoor 3D printen op grote schaal iets<br />
gaat betekenen,” zegt de materiaalkundige. Het panel is daar<br />
niet mee eens. Paul Dijkstra begrijpt waar de kritiek vandaan<br />
komt. “Tegelijkertijd, we hoeven niet met 3D printen<br />
een technologie neer te zetten die exact hetzelfde kan als<br />
spuitgieten.” 3D printen kan zich juist differentiëren. Waar<br />
de industrie behoefte aan heeft, is een betrouwbaar proces<br />
met een voorspelbare uitkomst. Dat kon 3D printen vijftien<br />
jaar geleden niet bieden, nu met een aantal technieken wel,<br />
vindt Paul Dijkstra. “Maar de engineer moet rekening houden<br />
met de inherente sequentiële (laagsgewijze) opbouw van het<br />
product.”<br />
Wel degelijk meerwaarde<br />
Als je daar rekening mee houdt, zijn er toepassingen te vinden<br />
waarin 3D printen meerwaarde biedt, vindt Jules Witte.<br />
Hij geeft het voorbeeld van drones. Net als voor robotica 3D<br />
26 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
print Manuevo veel onderdelen voor dronefabrikanten. Relatief<br />
kleine aantallen voor engineers die snel willen itereren.<br />
Nog zo’n toepassing waarin 3D printen zinvol is: bedrijven<br />
die van de grond af aan een hele nieuwe business ontwikkelen,<br />
zoals voor VR en AR. Dan praat je misschien over enkele<br />
honderden headsets per maand. “Daar is Additive Manufacturing<br />
juist heel goed geschikt voor”, aldus Jules Witte. Spare<br />
parts, obsolete parts, toepassingen waar je snel een aantal<br />
onderdelen nodig hebt, vult Bart van As het rijtje verder aan.<br />
“3D printen gaat nooit spuitgieten vervangen.” Waar het om<br />
gaat, aldus Paul Dijkstra, is dat je de toepassing vindt waarin<br />
Additive Manufacturing per gram product de hoogste toegevoegde<br />
waarde biedt. “Daar is Additive Manufacturing in zijn<br />
element. We gaan het nooit gebruiken voor toepassingen<br />
waarbij we bulk stampen.”<br />
Wat te doen<br />
Terug naar de hamvraag: wat moet je als kunststofverwerkend<br />
bedrijf nu doen? “Begin te experimenteren, maak je de<br />
kennis eigen,” adviseert Paul Dijkstra. Begin met toepassingen<br />
die niet kritisch zijn. “Dan kun je langzamerhand gaan<br />
kijken naar waar ga ik het inzetten met de meeste meerwaarde.”<br />
Bart van As wil vooral dat de mensen de juiste vraag aan<br />
leveranciers gaan stellen. Die moet niet zijn: ‘Wat kan ik 3D<br />
printen’ maar ‘Hoe kun je me helpen downtime te verkorten;<br />
omsteltijden terug te dringen; mijn voorraden te verminderen;<br />
de tijd om van design tot een product te komen verkorten’.<br />
“Dat triggert alle partijen in de waardeketen om de<br />
juiste dingen te leren die echt meerwaarde leveren. We zijn<br />
tot nog toe te veel op de technologie gefocust en te weinig<br />
op de meerwaarde”, zegt de Ultimaker directeur. Ga zelf aan<br />
de slag of zoek een partner die meehelpt de business case te<br />
ontwikkelen, adviseert Jules Witte. “Of kies voor een van de<br />
Foto links: Reflow stond samen met Lay3rs 3D printing op<br />
de beurs. Daarnaast: Next Level 3D groeit steeds sneller qua<br />
aantal 3D printers.<br />
initiatieven van de kennisinstellingen,” zegt Margie Topp. Het<br />
IAMM consortium (Industrial Additive Manufacturing Metal)<br />
bijvoorbeeld, waarin meerdere hogescholen samenwerken.<br />
Onvermijdelijke shake down<br />
Zonder het zo te benoemen, blijkt de oplossing dus, naast<br />
mindset, toch kennis te zijn. Dus toch een eerder gematigde<br />
dan snelle groei? Margie Topp grijpt terug naar een andere<br />
innovatie in de kunststoffenindustrie: CFD (Computational<br />
Fluid Dynamics). Ook toen was er sprake van een enorme<br />
groei aan de aanbodzijde gevolgd door een shake down. Die<br />
is in de AM wereld onvermijdelijk, vreest ze. Voorlopig blijft<br />
3D printen een niche technologie. Anderzijds moet je niet<br />
uitvlakken dat er achter gesloten deuren best een en ander<br />
gebeurt. “Niet iedereen komt er mee naar buiten.” Nieuwe<br />
wetgeving zoals de Europese Right to repair act kan de sector<br />
wel een handje helpen, denkt Jules Witte, als antwoord<br />
op een vraag uit het publiek. Bedrijven zullen zich eerder<br />
gaan afvragen of ze al die onderdelen op voorraad moeten<br />
houden of dan toch 3D printen inzetten. Jules Witte: “Belangrijk<br />
is wel dat je een juist proces hebt en de juiste finish.”<br />
Zowel aan de aanbod- als aan de vraagkant is er dus werk<br />
aan de winkel.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 27
AM-componenten onbemand<br />
precisie frezen<br />
Metaal additive manufacturing<br />
vergt voor nauwkeurige<br />
aansluitvlakken altijd CNC<br />
nabewerking, vaak 5-assig<br />
frezen. Jingdiao automatiseert<br />
deze stap met het<br />
eigen In-machine Measurement<br />
and Intelligent Modification<br />
systeem (IMIM).<br />
Het automatiseren van het<br />
nabewerken van metaal geprinte<br />
werkstukken wordt zo<br />
eenvoudiger.<br />
Jingdiao presenteert IMIM<br />
als oplossing voor automatiseren<br />
AM-nabewerking<br />
In één opzicht lijken metalen AM-werkstukken<br />
een beetje op gietwerk: de<br />
overmaat is nooit exact gelijkt. Dat<br />
maakt het CNC-frezen van deze componenten<br />
lastig. Nadat de onderdelen<br />
zijn opgespannen, moeten ze in de<br />
machine uitgeklokt worden. Dit staat<br />
een automatisch beladen en bewerken<br />
van dit soort onderdelen in de weg of<br />
zorgt voor langere bewerkingstijden<br />
met extra veiligheidsafstanden. De<br />
CNC-operator doet dit voor elk werkstuk<br />
manueel. Tijdens Manufacturing<br />
Technology Conference afgelopen<br />
voorjaar presenteerde de Chinese<br />
CNC-machinebouwer Jingdiao hoe<br />
het IMIM-systeem dit probleem oplost.<br />
In-machine Measurement and Intelligent<br />
Modification (IMIM) is oorspronkelijk<br />
ontwikkeld voor het onbemand<br />
zeer nauwkeurig CNC-frezen van<br />
precisie-onderdelen.<br />
Automatisch nieuw programma<br />
maken<br />
In enkele zinnen samengevat komt het<br />
er op neer dat zowel het werkstuk als<br />
het gereedschap in de machine zeer<br />
nauwkeurig worden gemeten. “De machine<br />
beslist wat moet wijzigen aan het<br />
28 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Ontwikkel<br />
opspansystemen<br />
eenvoudig en snel<br />
met 3D printen.<br />
programma om het juiste product te maken, niet een offset<br />
op diameter of lengte van de tool, nee juist de beweging<br />
wordt aangepast. Producten met een nauwkeurigheid van<br />
2 micron”, zo zei Mark Camps (Machining Innovations) het<br />
vorig jaar in <strong>Solutions</strong> <strong>Magazine</strong>. De besturing neemt deze<br />
beslissingen autonoom, binnen de kaders die de programmeur<br />
aangeeft, haalt het programma automatisch door de<br />
post-processor binnen de Jingdiao besturing en doet dan de<br />
laatste bewerking. Eigenlijk draait het om het verschil tussen<br />
de realiteit die in de machine wordt gemeten en de theoretische<br />
waarden van het 3D CAD model. De Jingdiao machine<br />
past hiervoor automatisch het programma aan.<br />
Manloos AM-stukken nabewerken<br />
Jingdiao heeft deze aanpak losgelaten op het 5-assig bewerken<br />
van AM-werkstukken op een van de hogesnelheid freesmachines.<br />
Het werkstuk kan in een gewone klem worden<br />
opgespannen. Het meten en daarna frezen verlopen volledig<br />
manloos. De Surfmill besturing berekent aan de hand van de<br />
gemeten waarden de exacte overmaat en positie en past het<br />
programma hiervoor aan. Hoewel het in de machine meten<br />
cyclustijd kost, is de totale doorlooptijd vergeleken met de<br />
aanpak zoals je die nu vaak ziet, korter. Dat komt doordat er<br />
geen manuele interventie nodig is en doordat men tijd bespaart<br />
in de meetkamer, waar de componenten niet meer op<br />
een CMM nagemeten hoeven te worden. Het manloos nabewerken<br />
is wel het belangrijkste voordeel. Een van de beperkingen<br />
is wel dat met het systeem geen interne defecten in<br />
de AM-werkstukken gedetecteerd kunnen worden. Hiervoor<br />
zijn dus andere technieken nodig, zoals CT scannen. Daarnaast<br />
kunnen de typische grove oppervlaktestructuren voor<br />
fouten tijdens het meten zorgen indien dit op de referentievlakken<br />
ook zou zijn. Jingdiao kan met IMIM ook de ‘best fit’<br />
zoeken, hierdoor is uitval geminimaliseerd en passen alle<br />
maten in de gewenste positie altijd in het product.<br />
Nijverheidslaan 23<br />
8560 Wevelgem<br />
BE: +32 56 35 00 35<br />
NL: +31 30 32 00 274<br />
www.seido-systems.com
AM extra tool in<br />
gereedschapskist<br />
van Ceratec<br />
Precisie technologie<br />
Ceratec heeft in enkele<br />
jaren tijd de productiecapaciteit<br />
voor<br />
technisch keramiek<br />
fors vergroot. Het<br />
aantal medewerkers<br />
is verdubbeld. Het<br />
familiebedrijf heeft<br />
nu de schaalgrootte<br />
om interessant te zijn<br />
voor bepaalde OEMs.<br />
Ceratec denkt dan<br />
ook verder te groeien.<br />
Additive manufacturing<br />
is een van<br />
de pijlers onder deze<br />
groei, maar alleen<br />
als de applicatie zich<br />
hiervoor leent. “AM<br />
is een extra tool in<br />
onze gereedschapskist”,<br />
zegt Tim van<br />
Kampen, technisch<br />
directeur.<br />
30 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Tim van Kampen: AM op de juiste<br />
manier toegepast heeft<br />
bestaansrecht<br />
Tijdens AM for Production vorig jaar<br />
verraste Ceratec menigeen door een<br />
groot keramisch onderdeel uit een<br />
lasermachine te tonen dat met additive<br />
manufacturing was geproduceerd.<br />
De Duitse partner Schunk nam het<br />
AM-werk voor zijn rekening; design<br />
en slijpen tot de gewenste nauwkeurigheden<br />
kwamen uit de koker van de<br />
keramiekspecialist uit Geldermalsen.<br />
Het waren vooral de afmetingen van<br />
het onderdeel, 800 mm lang, dat<br />
de aandacht trok. 3D printen met<br />
keramiek beperkt zich doorgaans tot<br />
kleinere en middelgrote producten.<br />
Het printproces bij de Duitse partner<br />
van Ceratec leent zich juist voor grotere<br />
componenten. “We kunnen met dit<br />
AM-proces inmiddels onderdelen van<br />
1800X 1000x700 mm printen”, zegt Tim<br />
van Kampen.<br />
Goede redenen<br />
Het grote machineonderdeel werd<br />
oorspronkelijk gefreesd uit aluminium.<br />
De uitzetting van aluminium onder<br />
invloed van warmte leverde echter een<br />
probleem op voor de machinebouwer.<br />
Bovendien was er een probleem met de<br />
eigen frequentie. “Ze zochten dus een<br />
materiaal met de eigenschappen van<br />
keramiek, een lage CTE (thermische<br />
uitzettingscoëfficiënt) en een hoge stijfheid<br />
in verband met de eigen frequentie.<br />
Keramiek blinkt dan als materiaal<br />
uit ten opzichte van aluminium. Omdat<br />
het een snel bewegend onderdeel is in<br />
de machine, was massa ook belangrijk.<br />
Additive manufacturing gaf ons de kans<br />
om complexe interne kanaalstructuren<br />
aan te brengen én gewicht te besparen”,<br />
aldus de technisch directeur. Er<br />
waren dus gegronde redenen om én<br />
voor keramiek te kiezen én voor additive<br />
manufacturing. Tim van Kampen<br />
vindt dit noodzakelijk voordat je een<br />
AM-applicatie gaat ontwikkelen. “3D<br />
printen is niet sneller, is niet goedkoper<br />
en is niet beter. De applicatie moet zich<br />
er dus voor lenen.” Anders gezegd: de<br />
keuze voor AM moet meerwaarde bieden.<br />
Additive manufacturing is in zijn<br />
ogen tot nog toe te zeer een technology<br />
push verhaal geweest. Intern gebruikt<br />
Ceratec een keuzematrix met een groot<br />
aantal criteria om te bepalen welk<br />
keramiek het beste geschikt is en welke<br />
productietechnologie dan het beste<br />
gekozen kan worden. Van elke honderd<br />
aanvragen die tegen de keuzematrix<br />
aan worden gehouden, komt minder<br />
dan een handvol in aanmerking voor<br />
additive manufacturing.<br />
Juiste applicaties zoeken<br />
De AM-markt heeft te weinig geïnvesteerd<br />
in het zoeken naar de juiste<br />
applicaties en de route hoe je tot deze<br />
applicaties komt maar heeft wel de<br />
technology gehypet. Hier is een zekere<br />
parallel met de ontwikkeling van<br />
technisch keramiek. Dit materiaal werd<br />
begin jaren tachtig ook enorm gehypet.<br />
“Hele motorblokken zouden van keramiek<br />
worden gemaakt’, zegt hij over<br />
die periode. Dat is het niet geworden.<br />
“Maar op de cilindervoering van een<br />
verbrandingsmotor zit tegenwoordig<br />
wel een keramische coating; en de<br />
piëzo crashsensoren zijn ook keramisch.<br />
Keramiek toegepast op de juiste<br />
plaats heeft bestaansrecht.” Zo is het<br />
ook met additive manufacturing. 3D<br />
printen met keramiek is geen alles<br />
omvattende technologie. Het is slechts<br />
één onderdeel van het totale proces dat<br />
begint met design for additive manufacturing<br />
en eindigt met het slijpen om<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 31
de juiste nauwkeurigheid te krijgen op<br />
aansluitvlakken. Ceratec heeft inmiddels<br />
meerdere jaren ervaring met 3D<br />
printen van keramiek opgedaan om te<br />
weten waar de technologie meerwaarde<br />
kan bieden. De engineers weten hoe<br />
ze het design moeten aanpassen, hoe<br />
ze de krimp kunnen beheersen en waar<br />
ze ondersteuning moeten aanbrengen,<br />
zodat ze zo dicht mogelijk aan de<br />
maat kunnen printen. Want dat spaart<br />
uiteindelijk bij het slijpen veel tijd en<br />
dus kosten. “Design for manufacturing<br />
is belangrijk om tot een acceptabele<br />
kostprijs te komen. En als je het goed<br />
3D print met het juiste materiaal, kom<br />
je tot dezelfde eigenschappen als met<br />
persen of spuitgieten of extruderen.”<br />
Kansrijke toepassingen<br />
Momenteel maakt additive manufacturing<br />
zo’n 2 procent van de omzet van<br />
Ceratec uit. Twee onderdelen worden<br />
seriematig geproduceerd. Naast het<br />
machineonderdeel dat hij als voorbeeld<br />
aanhaalde, ziet hij momenteel de<br />
toepassingen met name in manifolds,<br />
warmtewisselaars én botstructuren<br />
voor patiënten bij wie na een trauma<br />
of een ziekte grote botdefecten<br />
gerepareerd moeten worden. Ceratec<br />
kiest vooralsnog voor de industriële<br />
toepassingen. Daar ziet men de vraag<br />
toenemen. “We kunnen met additive<br />
manufacturing features maken<br />
die we met andere technieken niet<br />
kunnen”, legt de technisch directeur<br />
van Ceratec uit. Bovendien kan 3D<br />
printen in bepaalde toepassingen het<br />
aantal slijpuren fors reduceren, wat een<br />
flinke impact op de kostprijs heeft. Dit<br />
komt doordat men met printen veel<br />
dichter bij de eindmaat kan komen,<br />
zodat minder geslepen hoeft te worden<br />
vergeleken met vanuit een geperst blok<br />
naar de eindvorm slijpen. “Door 3D<br />
printen kunnen we fors besparen op de<br />
verspaningstijd.”<br />
Technisch weinig belemmeringen<br />
Technisch zijn er, als je goed ontwerpt,<br />
weinig belemmeringen meer. De wanden<br />
van koelkanalen zijn eigenlijk altijd<br />
glad genoeg, alhoewel dit afhangt<br />
van de gekozen AM-technologie. Het<br />
grootformaat AM-proces geeft een<br />
structuur zoals een sinaasappelhuid;<br />
SLA en DLP - waarbij met slurry wordt<br />
gewerkt waarin de keramische deeltjes<br />
zitten - leveren gladdere oppervlakken.<br />
Ceratec beschikt over de technologie<br />
om de keramische onderdelen op<br />
non-destructieve wijze op hun materiaaleigenschappen<br />
te controleren. Het<br />
gaat dan specifiek om de dichtheid<br />
en de e-modulus. Dat gebeurt met<br />
geluidsgolven. Hiermee kan men ook<br />
scheuren in het materiaal detecteren.<br />
Theoretisch gezien zou je bepaalde<br />
insluitingen moeten kunnen detecteren<br />
omdat deze voor een asymmetrie zorgt<br />
waardoor je in plaats van één frequentie<br />
twee frequenties heel dicht bij<br />
elkaar meet. Echter, dit is in de praktijk<br />
niet altijd even makkelijk te gebruiken<br />
omdat afwijkingen in de dimensies en<br />
gradiënten in dichtheid ook dit effect<br />
kunnen oproepen.<br />
Materiaalprijs en businesscase<br />
“Procesbetrouwbaarheid is belangrijk<br />
om insluitingen te voorkomen.”<br />
De krimp is voor de verschillende<br />
AM-technieken goed voorspelbaar,<br />
zelfs zodanig dat het over meerdere<br />
batches voorspelbaar is. Ook als er<br />
kleine designaanpassingen zijn. Een<br />
pijnpunt voor serieproductie is wel de<br />
kostprijs van materialen. De materiaalkosten<br />
zijn uiteindelijk mede bepalend<br />
of de businesscase rond komt. Ceratec<br />
beschikt overigens over een eigen R&D<br />
lab waar het zelf pasta’s en slurry ontwikkelt.<br />
Hier wordt vooral onderzocht<br />
hoe met bepaalde combinaties van<br />
composieten de materiaaleigenschappen<br />
passend te maken bij de applicatie.<br />
Ceratec wil op deze manier met<br />
de materiaalkant de AM-technologie<br />
ondersteunen.<br />
Probleem van de klant aanpakken<br />
Deze keuzematrix om de juiste productietechniek<br />
te selecteren, typeert<br />
het Gelderse familiebedrijf. Ceratec<br />
beschikt over eigen 3D printers - SLA<br />
en FFF - maar besteedt bewust veel<br />
printwerk uit, zoals het grote onderdeel.<br />
Tim van Kampen: “We hoeven zodoende<br />
geen rekening te houden met<br />
welke technologie we in huis hebben.<br />
32 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Schaalgrootte om<br />
verder te groeien<br />
In de voorbije twee jaar is Ceratec<br />
qua aantal medewerkers gegroeid<br />
van 25 naar 45 en heeft het de<br />
productieruimte in Geldermalsen<br />
verdrievoudigd.<br />
Foto links: samen met een Duitse partner kan Ceratec onderdelen<br />
van 1800X 1000x700 mm printen.<br />
We pakken het echte probleem van<br />
de klant beet en zoeken dan de<br />
samenwerking met de OEMs van<br />
de printtechnologie. Pas als we de<br />
businesscase rond hebben, investeren<br />
we zelf in printtechnologie.” Hij<br />
ziet dit als een logische keuze voor<br />
een bedrijf dat als slogan hanteert<br />
Let’s make the impossible possible.<br />
Zodra je kiest voor één technologie<br />
of één of enkele keramieksoorten,<br />
verlies je je onafhankelijke positie.<br />
Juist door samenwerking te zoeken<br />
met externe partners, kom je tot<br />
de beste oplossing.” Dat betekent<br />
beslist niet dat je niet in huis de<br />
kennis van zo’n proces moet opbouwen.<br />
Tim van Kampen vindt dat<br />
noodzakelijk, omdat elke AM-techniek<br />
- net als andere productietechnieken<br />
- specifieke sterktes en<br />
beperkingen heeft. “Daarom moet<br />
je de technologie wel snappen om<br />
de applicatie te kunnen ontwikkelen.”<br />
De laatste nanometer<br />
Met deze positionering in de hightech<br />
markt heeft Ceratec de laatste<br />
jaren veel klanten gewonnen. “Als<br />
je de laatste nanometer zoekt, kun<br />
je niet alles digitaal compenseren.<br />
Dan kom je bij keramiek uit.” De<br />
halfgeleiderindustrie is slechts<br />
één van de groeimarkten voor het<br />
bedrijf; lucht- en ruimtevaart en<br />
medical zijn net zulke groeimarkten,<br />
evenals healthcare en life<br />
sciences. Ceratec verwacht hier de<br />
nodige groei door te maken, ook<br />
met additive manufacturing. Maar,<br />
zo benadrukt Van Kampen, 3D<br />
printen gaat geen andere productietechnieken<br />
voor keramiek<br />
verdringen. Want het is niet sneller,<br />
niet goedkoper en niet beter. “Er<br />
zullen nieuwe applicaties bijkomen<br />
die traditioneel niet te maken zijn.”<br />
Dan heb je pas de business case<br />
met additive manufacturing.<br />
Ook is er flink geïnvesteerd in nieuwe<br />
slijpmachines, waaronder 5-assig<br />
slijpen. Dit heeft het bedrijf op de<br />
kaart gezet bij OEMs als partner voor<br />
serieproductie, iets dat voorheen<br />
minder snel gebeurde. “We hebben nu<br />
een schaalgrootte waardoor we wel in<br />
aanmerking komen voor de serieproductie<br />
en niet alleen voor de prototype<br />
ontwikkeling”, zegt Tim van Kampen.<br />
Het bedrijf heeft eveneens geïnvesteerd<br />
in automatisering van het slijpen.<br />
Dat gebeurt gedeeltelijk ’s nachts al<br />
onbemand. “Hierdoor kunnen we nu<br />
gemakkelijker opschalen. We hebben<br />
een geautomatiseerde, betrouwbare<br />
onbemande productie.” Dat is het<br />
recept om verder te groeien qua capaciteit<br />
zonder dat de personeelsgroei<br />
gelijke tred moet houden.
Innomatix wil<br />
onbemand en<br />
daarbij hoort<br />
automatische<br />
koelsmeerbad<br />
bewaking<br />
Automatische bewaking van koelsmeerbaden is niet langer alleen<br />
weggelegd voor grotere bedrijven. Innomatix, een Vlaamse<br />
startup in de CNC-industrie, laat zien dat ook kleinere bedrijven<br />
die inzetten op manarm bewerken hier hun voordeel mee doen.<br />
Met het nieuwe AIO-systeem maakt Will-Fill automatisch monitoren,<br />
bijvullen en rapporteren bereikbaarder voor de kleinere<br />
en middelgrote bedrijven.<br />
Rudy Lemeire kent de weg in de<br />
machinebouw al lang. Samen met een<br />
compagnon richtte hij 32 jaar geleden<br />
Delta Engineering op, dat machines en<br />
add-ons ontwikkelt om productieprocessen<br />
te verbeteren en te optimaliseren.<br />
Ondertussen is de Delta Group<br />
uitgegroeid tot een internationale<br />
groep met verschillende vestigingen.<br />
Hij wil al enkele jaren graag nog een<br />
keer iets nieuws starten. “Het is altijd<br />
mijn jongensdroom geweest om met<br />
Will-Fill AIO maakt<br />
koelsmeerbad monitoring<br />
bereikbaarder<br />
goede CNC-machines te werken.” Vorig<br />
jaar heeft Rudy Lemeire deze jongensdroom<br />
gerealiseerd. Niet met een<br />
draai- of freesbank in de schuur achter<br />
zijn woning, maar door Innomatix te<br />
starten.<br />
Toekomst: vergaand automatiseren<br />
Wat je niet vaak ziet bij startende bedrijven<br />
in deze sector, is dat de Vlaamse<br />
ondernemer meteen geïnvesteerd heeft<br />
in een solide basis waarmee hij in de<br />
toekomst vergaand geautomatiseerd<br />
complexe frees- en draaidelen kan<br />
produceren. Naast de Hermle C42 UMT<br />
met frees-draaifunctie, palletstation<br />
(12 posities) en gereedschapsmagazijn<br />
met 240 posities en een compacte C250<br />
van de Duitse fabrikant, staat in de productiehal<br />
in Lierde een Mazak Integrex<br />
34 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Rudy Lemeire (l), bestuurder Innomatix, samen met Thomas<br />
Gielis, commercieel directeur bij Will-Fill.<br />
i350JS gecombineerd met het RoboJob Tower systeem. Inclusief<br />
de mogelijkheid om klauwen te wisselen. Voor kleiner<br />
werk staan er nog een Mazak Quick Turn MSY draaibank en<br />
een Brother 3-assig bewerkingscentrum. In een Kardex automatisch<br />
opslagsysteem zijn de gereedschappen en andere<br />
tooling opgeslagen. De Kasto zaag met geautomatiseerd<br />
stock magazijn staat er nu nog als stand alone systeem. Bij<br />
Innomatix vindt men een eigen voorraad materiaal belangrijk.<br />
“Als het moet, kunnen we snel iemand depanneren<br />
omdat we materiaal op voorraad houden.” Omdat Innomatix<br />
zich vooral wil richten op de meer complexe stukken, wordt<br />
geprogrammeerd met hyperMill (Hermle machines) en Esprit<br />
(Integrex). Voor het maken van offertes werkt Innomatix met<br />
de software van de Duitse startup Spanflug. Rudy Lemeire<br />
hecht niet alleen aan moderne technologie, hij kiest ook<br />
voor jonge, gemotiveerde vakmensen die goed ondersteund<br />
worden met opleidingen.<br />
Koelsmeerbad monitoren<br />
Innomatix ademt dus automatisering en digitalisering.<br />
Rudy Lemeire wil absoluut doorgroeien naar automatisering.<br />
Mede hierom zijn zowel de beide Hermle als de Mazak<br />
machines uitgerust met het Will-Fill systeem voor automatisch<br />
koelvloeistofbeheer en -monitoring. Steeds meer OEM<br />
machinebouwers bieden het Vlaamse systeem samen met<br />
hun CNC-machines aan, waaronder het Japanse Matsuura.<br />
Behalve dat het vloeistofniveau in de koelsmeertank wordt<br />
bewaakt en automatisch op tijd wordt aangevuld, monitort<br />
het Will-Fill systeem ook de belangrijkste parameters en<br />
zorgt het ervoor dat de concentratie constant blijft binnen<br />
een bandbreedte van minder dan 1 procent. Juist in een<br />
geautomatiseerde productieomgeving is automatische<br />
bewaking van het koelsmeerbad cruciaal. “We hebben er<br />
helemaal geen kijk naar. En als ’s nachts een keer om welke<br />
reden dan ook in het (koel)systeem van de machine de<br />
luchtdruk wegvalt, krijg ik automatisch een melding en kan<br />
ik indien nodig direct hierheen komen”, zo verduidelijkt een<br />
van de CNC-operators van Innomatix het voordeel van het<br />
systeem. Ook zorgt het systeem voor voldoende circulatie in<br />
het koelsmeerbad als de machine een weekend niet draait.<br />
Dat voorkomt bacteriegroei met alle nadelige gevolgen.<br />
Zekerheid en controle<br />
Will-Fill logt alle data naar een eigen cloudserver, waar<br />
de klant er toegang tot heeft. Eventueel kunnen de data<br />
geëxporteerd worden naar het ERP-pakket. Bij Innomatix<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 35
gebeurt dit nog niet, maar Thomas<br />
Gielis, commercieel directeur bij Will-<br />
Fill, ziet dat met name verspanende<br />
bedrijven in de luchtvaartindustrie<br />
maar ook bijvoorbeeld in de medische,<br />
de data registreren en bewaken.<br />
Ook in andere sectoren met kritische<br />
onderdelen worden de meetdata van<br />
het koelsmeersysteem gebruikt om<br />
bijvoorbeeld bij problemen achteraf<br />
het proces te kunnen analyseren. Bij<br />
KMO’s zoals Innomatix is het voordeel<br />
vooral dat ze zeker zijn dat het<br />
koelsmeersysteem in de onbemande<br />
uren niet voor storing zorgt én dat ze<br />
altijd met een constante concentratie<br />
koelsmeren. Deze concentratie wordt<br />
ingesteld per machine en blijft binnen<br />
1 procent constant. Bijzonder aan het<br />
Will-Fill systeem is dat er in een aparte<br />
mengkamer emulsie of enkel water aan<br />
het koelmiddel wordt toegevoegd en in<br />
die mengkamer wordt gemixt voordat<br />
het naar de tank van de machine<br />
gaat. Thomas Gielis: “Hierdoor is het<br />
koelsmeermiddel altijd in de juiste<br />
concentratie als we bijvullen. En doordat<br />
we telkens kleine hoeveelheden<br />
bijvullen, vermijden we een thermoshock.”<br />
Dat laatste treedt op als men<br />
grote volumes water direct in de tank<br />
van de machine bijmengt. Met name<br />
in de hightech en luchtvaartindustrie,<br />
waar men veel titanium verspaant, kan<br />
dit voor problemen zorgen vanwege<br />
plotselinge temperatuurschommelingen<br />
van de koelsmeeremulsie. Omdat<br />
de temperaturen bij het verspanen van<br />
deze materialen oplopen, verdampt<br />
vooral water en hoeft amper emulsie<br />
worden bijgevuld. Wie dan met de<br />
slang water bijvult, loopt risico op een<br />
thermoshock. Met het Will-Fill systeem<br />
wordt op een tank van 1500 l maximaal<br />
50 liter koelsmeeremulsie per vulcyclus<br />
bijgevoegd, in de juiste verhouding en<br />
temperatuur.<br />
Betaalbaar voor kleinere bedrijven<br />
Op de AMB en de IMTS in Chicago<br />
heeft Will-Fill het nieuwe AIO-systeem<br />
geïntroduceerd, een variant naast het<br />
NEO-systeem. Het nieuwe systeem is<br />
financieel aantrekkelijker voor KMO’s.<br />
Het nieuwe Will-Fill AIO-systeem heeft<br />
één centrale oliepomp in plaats van<br />
zo’n dure pomp op elke machine.<br />
Hierdoor vallen de kosten van het<br />
systeem lager uit terwijl het werkingsprincipe<br />
werking hetzelfde is. “We<br />
blijven meten, mixen en circuleren op<br />
elke machine.” Wel meet het Will-Fill<br />
AIO-systeem enkel de Brix-waarde en<br />
de temperatuur. 80% van de proble-<br />
36 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Invloed monitoren<br />
koelsmeerbad op<br />
clean en CO2<br />
De ervaring die Will-Fill tot nog toe heeft als<br />
er systemen worden geïnstalleerd, is dat de<br />
concentratie in veel bedrijven vaak hoger is<br />
dan noodzakelijk.<br />
men met de concentratie zijn aan deze<br />
twee waarden gerelateerd, dus voor de<br />
meeste toepassingen volstaat dit. Ondanks<br />
dat het nieuwe AIO-systeem met<br />
een centrale oliepomp werkt, kan men<br />
de concentratie per machine variëren.<br />
Dit komt doordat het Will-Fill systeem<br />
aan de machine water en emulsie mixt.<br />
Will-Fill demonstreert het nieuwe<br />
AIO-systeem op de komende Precisiebeurs<br />
(13 en 14 november in ’s Hertogenbosch)<br />
en in de laatste week van<br />
november tijdens het Open Huis bij<br />
Mazak in Leuven.<br />
Will-Fill<br />
Aarschotsesteenweg 115<br />
3111 Wezemaal<br />
België<br />
+32 (0)16 206 291<br />
Zowel op de Hermle als de<br />
Mazak machines bewaken<br />
de Will-Fill systemen het<br />
koelsmeerbad en zorgen<br />
ervoor dat deze op niveau<br />
blijven, ook<br />
qua concentratie.<br />
Vaak loopt deze concentratie op tot 15% omdat<br />
er maandenlang emulsie met een vaste (te hoge)<br />
concentratie wordt bijgevuld en de samenstelling<br />
van het koelsmeerbad niet gemeten wordt.<br />
Zowel vanuit het oogpunt van het bewerkingsproces,<br />
cleanliness alsook omwille van de CO2<br />
emissie zouden verspaners zulke hoge concentraties<br />
niet moeten willen. Thomas Gielis: “We<br />
zien vaak dat de concentratie veel hoger is dan<br />
nodig voor het verspanen van materialen als titanium<br />
en Inconel. Dat betekent dat er veel meer<br />
emulsie op het werkstuk terecht komt dan noodzakelijk,<br />
wat er naderhand weer vanaf gehaald<br />
moet worden.” De gewenste concentratie is vaak<br />
7-8 %. Dikwijls ziet Will-Fill dat de concentratie<br />
10 tot 15% is, met soms uitschieters tot 25%.<br />
“Dat is 80% hoger tot zelfs 200%.”<br />
Ecologische impact<br />
Wat de ecologische kant betreft, heeft Fraunhofer<br />
IPT in Aken onderzoek gedaan naar de CO2<br />
voetafdruk in de verspaning en de impact van<br />
het Will-Fill systeem hierop. Het blijkt dat deze<br />
carbon footprint van het koelsmeerbad van een<br />
CNC-machine met 40% verkleind kan worden<br />
als men de samenstelling van het bad constant<br />
monitort en de concentratie constant houdt. Dit<br />
komt onder meer doordat de standtijd van het<br />
bad langer wordt en men dus minder vloeistof<br />
hoeft af te voeren. Het verbruik van koelsmeeremulsie<br />
neemt dan ook bij nagenoeg alle<br />
gebruikers af. In de luchtvaartindustrie moeten<br />
toeleveranciers al rapporteren over hun CO2<br />
voetafdruk, andere sectoren zullen volgen nu<br />
grote OEMs jaarlijks verplicht worden de CSRD<br />
rapportages op te stellen.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 37
Full-spherical<br />
scan in<br />
5 seconden<br />
Quality Control<br />
Alsmaar hogere eisen ten aanzien<br />
van de maatvoering, complexe,<br />
organische vormen en kleinere<br />
series zorgen voor druk op de<br />
meetkamer. En indirect op het<br />
proces en doorlooptijden, want<br />
dikwijls is een OK van de meetkamer<br />
nodig voor de volgende<br />
bewerkingsstappen. Biedt<br />
geautomatiseerd 3D scannen<br />
uitkomst? AM-Flow onderzoekt<br />
in verschillende sectoren van de<br />
maakindustrie of het AM-Quality<br />
systeem dat ontwikkeld is voor<br />
de 3D printindustrie, ook voor<br />
metingen in andere sectoren<br />
ingezet kan worden.<br />
AM-Flow ziet bredere inzet van<br />
AM-Quality in-line kwaliteitscontrole<br />
systeem<br />
De eerste betaklanten hebben inmiddels<br />
ervaringen opgedaan met het<br />
AM-Quality Inspection systeem dat<br />
AM-Flow een jaar geleden voor het eerst<br />
heeft getoond. In Nederland is dat<br />
Oceanz 3D Printing, in de VS een producent<br />
van medische implantaten. Twee<br />
betaklanten in de additive manufacturing<br />
industrie, de oorspronkelijke<br />
doelgroep.<br />
Meting in 5 seconden<br />
Inmiddels kijkt AM-Flow naar bredere<br />
toepassingen in de hightech maakindustrie.<br />
Meten is namelijk direct gerelateerd<br />
aan de doorlooptijd en kosten, twee zaken<br />
in deze sector die onder druk staan.<br />
Je wilt voorkomen dat je onnodige<br />
productietijd besteedt aan een component<br />
die uiteindelijk toch afgekeurd<br />
wordt vanwege een maatafwijking of<br />
een defect. Daarom is tussentijds meten<br />
belangrijk. Traditionele CMM’s zijn niet<br />
geschikt voor snelle metingen. AM-Flow<br />
denkt met het in-line kwaliteitssysteem<br />
wel een oplossing in huis te hebben.<br />
Deze nieuwe scanunit verkleint de trade<br />
off tussen snelheid en nauwkeurigheid.<br />
“Vroeger had je 3D scanners boven een<br />
lopende band, snel maar niet super<br />
nauwkeurig. Wij plaatsen het onder-<br />
38 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Wordt geautomatiseerd fullspherical<br />
3D scannen het nieuwe<br />
meten in de hightech industrie?<br />
deel op een glasplaat, het product ligt<br />
enkele seconden stil en we maken met<br />
8 laser-lijnscanners een full-spherical<br />
acquisitie”, zo schetst Stefan Rink, CEO,<br />
de werkwijze van AM-Quality. De totale<br />
takttijd van automatisch aanvoeren,<br />
positioneren, meten en afvoeren bedraagt<br />
5 seconden. Daarmee past het<br />
dus in een productielijn.<br />
Nauwkeurigheid 50 micron<br />
De oplossing die het Eindhovense<br />
bedrijf samen met partners uit de<br />
Brainportregio heeft ontwikkeld,<br />
lijkt simpel. Dat is ze echter niet,<br />
zegt Nick de Zwart-Janssen, senior<br />
R&D engineer bij het Eindhovense<br />
bedrijf. Afgezien van de mechanische<br />
uitdagingen omdat in de 3D printindustrie<br />
de veelheid aan vormen en<br />
afmetingen gigantisch groot is én de<br />
controle binnen enkele seconden moet<br />
gebeuren, heeft vooral het scannen<br />
met 8 camera’s van een product op<br />
een glasplaat de nodige hoofdbrekens<br />
gekost. Nick de Zwart-Janssen: “We<br />
scannen met 8 camera’s gelijktijdig, 4<br />
van boven en 4 van onderen door het<br />
glas heen. Er is vaak reflectie, zeker als<br />
het metalen delen zijn, en refractie (het<br />
breken van het licht door de glasplaat).<br />
Door vanuit meerdere invalshoeken te<br />
scannen, compenseren we hier deels<br />
voor. AM-Quality meet in die enkele seconden<br />
met een meetnauwkeurigheid<br />
van 50 micron. De software bepaalt de<br />
kwaliteit op twee manieren: of morfologisch<br />
of parametrisch. In het eerste<br />
geval gaat het om de vorm, waar zitten<br />
de afwijkingen? Daartoe worden de<br />
scandata over het 3D model geplaatst,<br />
zodat direct duidelijk is of het binnen<br />
specs valt. In het tweede geval wordt<br />
de maatnauwkeurigheid van bijvoorbeeld<br />
een gat, een kamer of een zijde<br />
bepaald. Voor de analyse van metingen<br />
gebruikt AM-Flow eigen software, en<br />
voor het opzetten van de metingen<br />
wordt Hexagon software gebruikt, die<br />
meegeleverd wordt.<br />
Voldoende nauwkeurig<br />
50 micron is voor toeleveranciers aan<br />
de hightech industrie niet de nauwkeurigheid<br />
waan ze in deze sector aan<br />
gewend zijn. Een CMM meet makkelijk<br />
een factor 10 nauwkeuriger, sommige<br />
misschien wel een factor 100. Mede<br />
vanwege het groter belang van meten<br />
en het tekort en verloop van personeel<br />
is er vanuit de brede maakindustrie<br />
momenteel interesse voor de oplossing<br />
die AM-Flow voor de additive manufacturing<br />
industrie ontwikkelde. “Negentig<br />
procent van de industrie heeft aan<br />
onze nauwkeurigheid genoeg”, meent<br />
Nick de Zwart-Janssen. Bij het technologiebedrijf<br />
zien ze verschillende<br />
toepassingen. De eerste is een snelle<br />
meting na een bewerking voordat de<br />
volgende bewerkingen plaatsvinden.<br />
Ruben Fokkema, manager strategic<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 39
partnerships: “Je haalt hiermee defecten<br />
eerder uit het proces en vermijdt<br />
dure bewerkingsstappen aan een<br />
product dat uiteindelijk toch afkeur is.”<br />
Een ander voordeel is dat je voorkomt<br />
dat een slijpmachine onnodig in het<br />
luchtledige staat te draaien omdat je<br />
niet de maat van het werkstuk kent.<br />
Je verkort zo de machinetijd. Dat kan<br />
ook vermeden worden door in de<br />
machine met een taster de positie van<br />
het product te bepalen. Maar dat is een<br />
puntmeting, terwijl een 3D scan veel<br />
meer informatie oplevert. Bovendien<br />
kost dit cyclustijd in de machine, terwijl<br />
AM-Flow de meting in 5 seconden doet.<br />
Proces verbeteren<br />
Hij ziet nog een andere reden om veel<br />
meer te gaan meten en vooral méér<br />
meetdata te verzamelen, namelijk<br />
aanknopingspunten zoeken om het<br />
proces te verbeteren. “Als je elke keer<br />
een volledige scan van het product<br />
maakt, heb je veel data om met AI te<br />
analyseren. Je kunt dan heel gedetailleerd<br />
het proces gaan finetunen.” Voor<br />
additive manufacturing kan AI zoeken<br />
naar patronen om te bepalen waar<br />
afwijkingen ontstaan in een tray. Nick<br />
de Zwart-Janssen ziet voor spuitgietbedrijven<br />
hierin de kans om in de opstart<br />
van een nieuw product met behulp van<br />
de meetdata ook het proces sneller en<br />
beter te finetunen op plekken waar we<br />
als mens nooit eerder aan gedacht hebben,<br />
of het overzicht niet van kunnen<br />
bevatten. En zo zijn er ook bij andere<br />
componenten procesverbeteringen op<br />
basis van de meetdata denkbaar.<br />
Assemblage<br />
Een derde toepassing is scannen voor<br />
assemblageprocessen. Bijvoorbeeld<br />
manifolds waar inserts in geperst<br />
moeten worden. Stefan Rink geeft een<br />
voorbeeld van een manifold waarin 223<br />
inserts geperst moeten worden. “De<br />
controle of alle gaten er correct in zitten<br />
en de maatvoering goed is, gebeurt<br />
nu handmatig. Met AM-Quality kun je<br />
snel en automatisch meten en daarna<br />
valideren of deze de juiste vorm, locatie<br />
en richting hebben.” Een vierde voorbeeld<br />
dat AM-Flow uit de markt terug<br />
krijgt, is het nauwkeurig slijpen van<br />
groene keramische componenten (dus<br />
voordat ze in de oven worden gebakken).<br />
Een 3D scan van 5 seconden geeft<br />
inzicht in de maatnauwkeurigheid van<br />
de geperste keramische componenten,<br />
voordat ze een kostbaar sinter- en<br />
slijpproces ingaan. Tot slot is er nog de<br />
toepassing van reverse engineering &<br />
re-manufacturing. In de Amerikaanse<br />
automobielindustrie wordt vooral<br />
hiernaar gekeken. In Europa speelt dit<br />
onder andere bij het railvervoer, waar<br />
vaak geen CAD-bestanden bestaan van<br />
obsolete onderdelen. Met een snelle<br />
scan van het oude onderdeel verzamelt<br />
men meer dan voldoende data om een<br />
nauwkeurig 3D CAD-model van het te<br />
reconstrueren of te beoordelen product<br />
voor mogelijke re-manufacturing.<br />
AM-Quality is inmiddels getest met een<br />
groot aantal verschillende producten,<br />
zoals dentale implantaten, boorgaten,<br />
gietdelen, spuitgietproducten et cetera.<br />
AM-Quality testen<br />
Samen met Brainport Industries biedt<br />
AM-Flow mkb-bedrijven de kans om<br />
AM-Quality te testen. Dit kan binnen<br />
het AI-Matters programma, waaraan<br />
ook TNO en TU/e deelnemen. AI Matters<br />
is een Europees netwerk van 25<br />
partners met als doel de veerkracht en<br />
flexibiliteit van de Europese productiesector<br />
te vergroten door de inzet van<br />
de nieuwste ontwikkelingen op het<br />
gebied van AI en robotica, en intelligente,<br />
autonome systemen voor flexibele<br />
productie. Productiebedrijven kunnen<br />
in korte tijd ervaring opdoen met dergelijke<br />
AI-infrastructuur. De eerste stap<br />
is kennismaking met de module; daarna<br />
kan er een haalbaarheidsonderzoek<br />
plaatsvinden en de derde fase is testen<br />
en experimenteren. De vierde stap is<br />
een trial in de fabriek van het mkb-bedrijf<br />
zelf om te zien hoe het nieuwe<br />
meten het proces autonomer maakt.<br />
Deze kennis stelt bedrijven in staat om<br />
weloverwogen beslissingen te nemen<br />
en op maat gemaakte business cases te<br />
ontwikkelen voor hun investeringen in<br />
AI-productie-infrastructuur.<br />
40 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Digitaliseren<br />
omwille van<br />
duurzaamheid<br />
SUSTAINABILITY & AI<br />
In zes stappen kunnen machinefabrieken zich ontwikkelen tot volledig<br />
gedigitaliseerde fabrieken. Autonome processen worden dan realiteit.<br />
Niet iedere fabriek hoeft zover te gaan. Maar digitalisering en Kunstmatige<br />
Intelligentie (AI) zullen wel verder doordringen omdat het een voorwaarde<br />
is om duurzamer te gaan verspanen.<br />
AI gaat helpen,<br />
maar moet<br />
niet per se<br />
Dat is althans de visie van professor<br />
Hans Christian Möhring, verbonden aan<br />
het Fraunhofer IPA in Stuttgart en het<br />
Institut für Werkzeugmaschinen (IfW)<br />
van de universiteit in Stuttgart. Afgelopen<br />
voorjaar zette hij de status quo van<br />
digitalisering en de rol van AI en machine<br />
learning uiteen tijdens het MAV Innovationsforum.<br />
Hij gaf er ook zijn mening over<br />
AI, dat sinds de komst van ChatGTP wel<br />
een hype in de samenleving is geworden.<br />
Möring gelooft dat AI gaat helpen om de<br />
grote hoeveelheden data die bedrijven<br />
genereren door te spitten. “Maar<br />
AI moet niet”, stelde hij direct daarna.<br />
“Ook buiten algoritmen om zijn er veel<br />
perspectieven.”<br />
Zes stappen<br />
Möhring bestempelt CADCAM als de<br />
eerste fase van digitalisering; machines<br />
koppelen is de tweede; PLM is stap drie.<br />
De vierde stap is het automatiseren van<br />
de productie, zodat enkelstuks manloos<br />
geproduceerd kunnen worden. De vijfde<br />
stap is flexibilisering en gebruik maken<br />
van de cloud; en als ultieme zesde stap<br />
schetst de hoogleraar de analyse van<br />
alle data uit de hele fabriek. “Het doel<br />
van digitalisering is uiteindelijk een real<br />
time regeling zodat autonoom processen<br />
worden geoptimaliseerd.” Volgens hem<br />
is er op dit moment al veel mogelijk om<br />
data real time uit het proces te halen en<br />
te analyseren. De onderzoeksinstituten<br />
waar hij werkt, zijn daar druk mee bezig.<br />
Bijvoorbeeld een versnellingssensor<br />
(zoals die ook in een smartphone zit) in<br />
slanke gereedschappen die in de matrijzenbouw<br />
haarfijn trillingen detecteert.<br />
Het doel is het oppervlak verbeteren.<br />
Professor Möhring: “We weten hoe het<br />
profiel van het oppervlak er moet uitzien<br />
en bouwen met de data een digitaal<br />
model. Real time stellen we parameters<br />
bij om tot een betere oppervlaktekwaliteit<br />
te komen.” Nog een voorbeeld: in<br />
een diepgatboor met één lip bouwen de<br />
onderzoekers een sensor die de thermomechanische<br />
belasting van de snijrand<br />
monitort. In een model wordt vervolgens<br />
uitgerekend wat deze waarden<br />
betekenen voor de karakteristiek van<br />
de gereedschapsrand. “We kunnen dan<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 41
toerental en voeding aanpassen om het<br />
proces te optimaliseren”, legt Möhring<br />
uit. Een derde voorbeeld uit de onderzoekswereld<br />
is de integratie van sensoren<br />
en actuatoren in een gereedschap<br />
om zo de dempingseigenschappen aan<br />
te passen aan het type bewerking. Het<br />
resultaat: de materiaalafname (MRR)<br />
is een factor 8 hoger dan bij de huidige<br />
gereedschappen.<br />
Dataverwerking<br />
Eigenlijk zijn de voorbeelden die<br />
hij schetst vandaag al mogelijk. Het<br />
knelpunt zit in de data. Allereerst is er<br />
de dataoverdracht vanuit het gereedschap<br />
of de machine. Als je hoogfrequent<br />
data verwerkt met laagfrequent<br />
systemen, schiet je je doel voorbij. Een<br />
tweede belemmering is dat als je data<br />
van meerdere bronnen verwerkt in<br />
een model, deze data een tijdstempel<br />
moeten hebben. Dan ontstaat een<br />
digitale vingerafdruk van de machine of<br />
het werkstuk. Het derde punt waar nog<br />
werk aan de winkel is, is het verwerken<br />
van de immens grote hoeveelheden<br />
data. “Hoe beheers je deze, hoe vind je<br />
data terug en hoe koppel je data aan<br />
elkaar”, zo schetste Möhring de uitdagingen.<br />
Aan het onderzoeksinstituut in<br />
Stuttgart ontwikkelt men momenteel<br />
een model om te voorspellen welke<br />
overmaat een dunwandig gietstuk<br />
nodig heeft om nog goed te kunnen<br />
bewerken. “Nu vindt men dat via trial<br />
and error uit. Wij willen dat digitaliseren.”<br />
Machine Learning en AI spelen in<br />
al deze toepassingen een rol.<br />
Het uiteindelijke doel is een<br />
real time regelkring zodat<br />
processen autonoom worden<br />
geoptimaliseerd<br />
Invloed van duurzaamheid<br />
Efficiency is tot nog toe een belangrijke<br />
drijfveer achter de digitalisering.<br />
Professor Möhring ziet daar echter nog<br />
een andere bijkomen: duurzaamheid.<br />
Er komt regelgeving die het bedrijfsleven<br />
verplicht om de CO2 voetafdruk<br />
te berekenen. “Dan moeten we data<br />
verzamelen.” Want met alleen data uit<br />
publieke databanken over de basismaterialen<br />
kom je er niet. Hij gaf in zijn<br />
presentatie meteen aan hoe complex<br />
dit wordt. Neem als voorbeeld de gereedschappen<br />
voor een CNC-machine.<br />
Dat is een energiedrager want de productie<br />
ervan kost energie. Kun je dan<br />
de CO2 voetafdruk gelijk stellen aan<br />
die van de energie die dit kost samen<br />
met de energie die in de grondstoffen<br />
is gaan zitten? Of toch niet? Want hoe is<br />
de correlatie tussen de CO2 emissie en<br />
de bewerkingstijd? Anders gezegd: een<br />
kortere cyclustijd leidt tot een hogere<br />
gereedschapsslijtage, maar wat is de<br />
impact van de cyclustijd op de CO2<br />
voetafdruk? Een andere koelsmeermiddelstrategie<br />
gooit weer alles overhoop.<br />
En wat als je het proces voor CO2 emissie<br />
optimaliseert en daardoor je proces<br />
instabiel wordt? “Er bestaat geen<br />
alles-in-één oplossing. We moeten echt<br />
naar elk individueel proces kijken en<br />
dan een optimaal compromis vinden.”<br />
En daar kan Kunstmatige Intelligentie<br />
bij helpen, maar AI hoeft niet altijd de<br />
oplossing te zijn.<br />
42 SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> CNC-verspanen | Additive Manufacturing
Generative AI<br />
dringt door<br />
in de<br />
maakindustrie<br />
ChatGPT en Microsoft Co-pilot winnen<br />
in hoog tempo terrein in toepassingen<br />
in de maakindustrie.<br />
Siemens en Hexagon hebben eerder<br />
dit jaar de samenwerking met<br />
Microsoft aangekondigd om Co-pilot<br />
te integreren in hun verschillende softwaresystemen.<br />
Volgens Cediek Meike,<br />
bestuurder bij Siemens Industry <strong>Solutions</strong>,<br />
gaat generative AI (daar hebben<br />
we het over) de manier van werken in<br />
de industrie fundamenteel veranderen.<br />
Door Co-pilot aan Siemens NX en<br />
Teamcenter toe te voegen, kun je chatten<br />
met deze software en veel sneller<br />
en eenvoudiger zaken terugvinden.<br />
Co-pilot gaat volgens hem een deel van<br />
het CAM-programmeren overnemen.<br />
Méér samenwerken<br />
Hexagon gaat op het Nexus platform<br />
gebruik maken van Microsoft Co-pilot.<br />
Om ketens flexibeler en wendbaarder<br />
te maken, moeten partijen in de<br />
keten meer gaan samenwerken. In<br />
een onderzoek in de maakindustrie<br />
noemt 97% procent van de bedrijven<br />
communicatie als de grote uitdaging.<br />
“Meer dan we verwacht hadden”, zei<br />
Steven Graham van Hexagon MI op de<br />
Hannover Messe. Nexus faciliteert deze<br />
samenwerking en aangevuld met de<br />
mogelijkheden van generative AI ontstaan<br />
er hele nieuwe kansen. “Wij zijn<br />
klaar voor real time samenwerking”,<br />
zo zei Kathleen Mitford, CVP Global<br />
Industry Marketing bij Microsoft het op<br />
een event van Hexagon. “We moeten IT<br />
en OT data samenbrengen, ongeacht<br />
waar ze zich bevinden.”<br />
Heller en ChatGPT<br />
Ook de machinebouwers omarmen AI.<br />
Op de AMB kondigde Heller ask-me.<br />
GPT aan. Het gaat om een pilot AI<br />
applicatie die getraind is met data van<br />
CNC-machines afkomstig van Heller<br />
Services. CNC-operators kunnen via<br />
deze applicatie antwoord krijgen op<br />
een breed scala aan vragen, die ze in<br />
gewone bewoordingen kunnen stellen.<br />
De applicatie richt zich met name op<br />
onderhoudstaken. Het model is dan<br />
ook getraind met data van de servicedienst<br />
van Heller. Toont een operator<br />
een onderdeel voor de camera van<br />
de machine, wordt dit automatisch<br />
herkend en kan de operator eenvoudig<br />
de bestelling plaatsen.<br />
AI in automatisering<br />
Op het gebied van automatisering<br />
lieten zowel Fanuc als Yaskawa op<br />
de IMTS toepassingen van AI zien. Bij<br />
Fanuc gaat het om een meer geavanceerde<br />
vorm van bin picking, waarbij<br />
de algoritmen met name beter in staat<br />
zijn om de kanten van het halffabricaat<br />
te herkennen. AI stuurt de robot real<br />
time bij. Yaskawa gebruikt in Motoman<br />
Next twee toepassingen van AI. Allereerst<br />
herkennen vision gebaseerde algoritmen<br />
het juiste product. De tweede<br />
applicatie berekent de juiste beweging<br />
en de juiste hoek van de grijper om het<br />
voorwerp op te pakken. Yaskawa gebruikt<br />
in deze toepassing een GPU van<br />
NVIDIA en een ISAAC manipulator.<br />
3D Printen | Smart Industry SOLUTIONS MAGAZINE Winter <strong>2024</strong> 43