Productivity: manufacturing variability

Automatisering en flexibiliteit zijn moeilijk te combineren. Maar het kan wél. Met dank aan slimme software die robots bij elke nieuwe taak opnieuw programmeren. Dat maakt oplossingen mogelijk waarbij robotisering ook een zeer interessante optie is in productieomgevingen waarin er veel verschillende onderdelen moeten worden gefabriceerd en geassembleerd en waarbij het om kleine volumes of zelfs om een enkel exemplaar gaat. Daarbij zijn er ook mogelijkheden om in korte tijd een productielijn op te zetten waarbij robots en mensen elkaar goed aanvullen.

Smart work

Maar ook bij kleine series en een wendbaar productieproces kan niet alles worden geautomatiseerd. Dit is niet altijd rendabel of simpelweg niet altijd mogelijk. Daarom blijft de medewerker een belangrijke schakel. De markt vraagt om kleine series van complexe en steeds wisselende producten. Klanten stellen hoge eisen aan flexibiliteit, kwaliteit en traceerbaarheid. De vakman of vakvrouw moet dus in staat zijn om snel te schakelen. Daar komt bij dat de ene medewerker technisch geschoold en ervaren is, terwijl de ander net begint.

Schaarse menskracht- ervaren en onervaren medewerkers - bij maakbedrijven effectief, flexibel en duurzaam inzetbaar houden, met slimme technologieën. Dat is Smart Work. Wij brengen dit in praktijk met werkomgevingen vol mensgerichte technologie: van 'augmented reality', collaboratieve robots en exoskeletten tot feedbacksensoren en Artificial Intelligence (AI).

Digitalisering op bedrijfs- of fabrieksniveau (ERP) is vaak al wel doorgevoerd. Echter, het instrueren van productiemedewerkers gebeurt meestal nog met ‘papieren’ instructies. Terwijl het digitaliseren van informatie en werkinstructies het verschil kan maken op verschillende vlakken. Hiervoor kunnen nieuwe operator supporttechnologieën worden ingezet, zoals digitale werkinstructiesystemen via beeldscherm of tablet, projectietechnologie, augmented reality en 'smart glasses'.

TNO ondersteunt bedrijven in de juiste keuze van supporttechnologie en werkinstructiesystemen. Daarnaast doet TNO onderzoek naar effecten op productiviteit, inleren en kwaliteit van de arbeid. Een voorbeeld daarvan is een project bij Inther Group, waar onderzocht werd of medewerkers met een MBO2 opleiding met behulp van deze technologieën MBO4 niveau taken kunnen uitvoeren.

Operator centraal

De configuratie van een productielijn, werkinstructies aanpassen en robots opnieuw programmeren: dat soort werkzaamheden is bij veel maakbedrijven nog een mensentaak. Maar dankzij geavanceerde AI-oplossingen zal het niet meer nodig zijn om al die aanpassingen handmatig uit te laten voeren. Met behulp van AI is het mogelijk om (verborgen) kennis van ervaren medewerkers automatisch om te zetten in stapsgewijze instructies voor onervaren collega’s.

TNO zet nu stappen in het (semi) automatisch kunnen genereren van werkinstructies vanuit 3D- CAD data, en vanuit video, spraak en andere bronnen, met behulp van AI. Hierdoor zal de aanmaaktijd van instructies aanzienlijk worden verkort. Ook bij kleine series behoort autonome productie dus tot de mogelijkheden. Daarbij gaat het wel om een ingrijpende automatiseringsslag waar een wat langere aanlooptijd voor nodig is. Want nee, het is niet zo dat er kant-en-klare robots de fabriek in worden gereden en dat die daar dan meteen aan het werk kunnen.

Stapsgewijs naar een integrale oplossing

Als TNO helpen we maakbedrijven om tot een meer autonome, flexibele productie te komen. Stapsgewijs, en door deeloplossingen toe te passen, doen we er alles aan om tot een integrale oplossing te komen waarbij alle benodigde elementen aanwezig zijn om manufacturing variability waar te kunnen maken. Vaak helpt het gebruik van intelligente camerasystemen daarbij. Niet alleen door alle werkzaamheden in beeld te brengen, real-time te analyseren en bottlenecks te identificeren, maar bijvoorbeeld ook door AR en digitale-toepassingen mogelijk maken waarbij productiemedewerkers op de werkplek visuele instructies krijgen over de uit te voeren werkzaamheden.

Experimenteren tijdens fieldlabs 'test-before-invest'

De ontwikkelingen op het vlak van flexibele productie gaan snel waardoor manufacturing variability voor steeds meer maakbedrijven een interessante optie wordt. Bedrijven die deze en andere technologieën in werking willen zien, zijn van harte welkom in fieldlab flexible manufacturing of het remanufacturing lab op de Brainport Industries Campus (BIC) in Eindhoven en fieldlab Robohouse in Delft.