artikel

Nieuwe fabriek voor fittingen bijna volledig geautomatiseerd

Engineering

Een buis aan de ene kant erin, een T-splitsing, een bocht of een rechte fitting eruit aan de andere kant. VSH Fittings stampte op haar locatie in Hilversum in drie jaar tijd een bijna volledig geautomatiseerde fabriek uit de grond. Een fabriek waar deelprocessen zoals lassen en frezen, onder meer door lopende banden en grijparmen van robots aan elkaar zijn gekoppeld.

Nieuwe fabriek voor fittingen bijna volledig geautomatiseerd
(foto: VHS Fittings)

Tekst: Ronald Bruins

Bij één van de drie productielijnen gaat een buis de machine in. Deze wordt verzaagd en gebogen om uiteindelijk als gebogen fittingen te eindigen. Ze vallen één voor één in een vierkante bak. Laserrobots lassen de fittingen en controleren die op eventuele lekkages. Er komt geen hand meer aan te pas. Slechts drie mensen zien op hun schermpjes of alles ordentelijk verloopt. In totaal werken er maar zeven medewerkers per ploeg in de fabriek. Het is een bijna volledig geautomatiseerde fabriek. Robert Stouwdam, director operations van VSH, geeft uitleg. ‘Gewone persfittingen zijn niet geschikt voor industriële installaties waar leidingen met een dikke wand worden gebruikt en waar een hoge druk op zit. We maken hier de nieuwe, dikwandige persfitting. We hebben drie jaar aan deze fabriek gewerkt, inclusief de machines en robots. Plus de patenten en goedkeuringen.’

Terugbrengen naar oorspronkelijke structuur

De gripring die in de dikwandige persfitting zit is van hard materiaal. Deze is ontwikkeld door het Franse Aalberts-bedrijf Métalis. De warmtebehandeling van het product wordt gedaan door Hauck in Venlo, dat net als VSH een onderdeel is van het technologieconcern Aalberts Industries. Stouwdam: ‘Wij bewerken met materiaal hier koud. Daardoor verandert de structuur van het materiaal. Als je daar niets mee zou doen, dan kan het materiaal bij gebruik openscheuren. Om het weer terug te brengen naar de oorspronkelijke structuur en sterkte, moet het een warmtebehandeling ondergaan.’ Bij Hauck in Venlo dus. Maar de persfitting zelf wordt in Hilversum geproduceerd. ‘Met deze dikwandige persfitting hebben we een stap naar de toekomst gezet’, stelt Stouwdam. Deze is bijvoorbeeld geschikt voor een sprinkler-, een warmte- of een gassysteem. ‘In de persfitting zit een oliering, een scheidingsring en een checkring. Met name die laatste is uniek. Het is een indicator voor de installateur dat de installatie onder druk goed werkt. Hij hoeft alleen maar te controleren of dat onderdeel er nog op zit.’ De fitting is gemaakt van carbon staal. ‘Maar je kunt ook denken aan de ontwikkeling van een RVS-variant voor drinkwatersystemen. Die hebben we bij de dunwandige fittingen al.’

Ontwikkelaars en management komen in balanceeract

VSH Fittings maakte geen kant-en-klare tekening voor zijn nieuwe fabriek. ‘Zo werkt het niet’, stelt André in het Veld, Executive Director Aalberts Integrated piping systems waar VSH Fittings onder valt. ‘Het begint bij het businessplan. We zien een enorme markt voor dikwandige persfittingen. Dat idee delen we met slimme techneuten, de Willie Wortels van dit bedrijf. Zij komen terug met prototypes van het product. Dan komt er een techneut die zegt dat we er een indicator voor de installateur op moeten maken. We worden in die fase enthousiaster en enthousiaster over het product. Als je eenmaal het productdesign hebt staan, komt de volgende fase: hoe ga ik het maken? We hadden wel wat denkrichtingen en globaal wel wat concepten, maar niets was af. Als ontwikkelteam kom je samen met het management van deze locatie in een balanceeract. Voor de techneut is het product nooit goed genoeg. Het kan altijd beter. Dan moet je als management de knoop doorhakken. Het is fit for purpose. Ik wil het niet beter, het is goed genoeg. Vervolgens kijk je naar bestaande processen en wat je daarvan kunt gebruiken. In hoeveel seconden zou er een fitting af moeten zijn? Daarna vinden we dat tussenvoorraden er niet meer zouden moeten zijn. Weer een ander komt met de vraag of we de processen aan elkaar kunnen koppelen. Zodanig dat een buis erin gaat en er een fitting uitkomt.’

Uit alle uitgangspunten komen machineconcepten

 Zo redeneerde VSH Fittings vanuit het prototype terug naar wat er dan in de productie aan machines en robots zou moeten komen. In het Veld: ‘Uit alle uitgangspunten komen machineconcepten. Die laten we door experts in het ontwikkelteam beoordelen, maar ook medewerkers van buiten dat team kijken ernaar. Schiet de concepten maar lek. Dan kom je er bijvoorbeeld achter dat je een machineconcept beoogt dat in de praktijk niet als het meest stabiel wordt gezien. We zouden slechts vijf procent van de functionaliteit van die machine gebruiken in ons proces. Je moet eigenlijk een andere machine nemen. Die kan niet meer dan de beoogde machine, maar we hebben ook niet meer functionaliteit nodig. Met elkaar kom je al doende, al zoekend, tot een keuze. Het machinepark dat er uiteindelijk staat, is zo de uitkomst van een team, niet van een individu.’ Daarbij nam VSH de ervaringen van de huidige productie van dunwandige fittingen mee. Stouwdam: ‘Het lasproces is daar een voorbeeld van. Op het huidige proces hadden we bij het lassen veel verstoringen met betrekking tot hoe je last en hoe je opspant. Dus moesten we naar een ander concept toe.’ In het Veld:  ‘Het is winnen met winnaars. Je wint alleen in dit traject als je de juiste mensen intern en de juiste mensen bij partners bij elkaar zet.’

Nieuwe toeleveranciers

In een aantal gevallen koos VSH voor nieuwe toeleveranciers. In het Veld: ‘Daarmee namen we, na referentiebezoeken, het risico een onbekende wereld in te stappen. Dat kostte meer, maar daarvoor kregen we een stabieler proces en een betere back-up terug. Die partijen kunnen binnen een uur bij ons op de stoep staan of ze kijken via internet mee naar de software. Wij zetten dan tijdelijk de firewall voor hen open. Dergelijke toeleveranciers zijn belangrijk. Want wij weten wel hoe we een fitting moeten produceren en hoe deze eruit moet zien. Maar we weten niet het meeste van lastechnologie, robottechnologie of integratietechnieken. En dus moeten we die bedrijven erbij betrekken.’

Vier robots met afzonderlijke programmering

Hoe ziet de automatisering van de drie lijnen voor respectievelijk persfittingen in een T-splitsing, een bocht en een rechte fitting er uit? Stouwdam: ‘Het zijn vier robots, met hun afzonderlijke programmering. Die programmering is afhankelijk van het type product. Hoe groot is de fitting? Waar moeten ze wat oppakken? Enzovoorts. Van die vier robots is er één de baas, de master. Die vertelt de andere robots, de slaves, wat ze moeten doen. Elke keer als we omstellen, bouwen we eerst mechanisch om. Dan laden we andere programmatuur in en starten we langzaam op. De machines en robots houden voor zichzelf bij wanneer ze wel en niet draaien. De reden erachter houden we zelf bij.’

Nieuwe fabriek niet gekoppeld aan ERP

De nieuwe fabriek is niet gekoppeld aan het ERP-pakket van VSH. In het Veld:  ‘De fabriek is wel geïntegreerd als cel. Daar hebben we een partij voor geselecteerd. Je kunt pas iets goed integreren als je weet hoe alles werkt. Ook daar hebben we de toeleverancier in contact gebracht met onze experts. De grootste succesfactor van dergelijke trajecten is dat je de juiste mensen bij elkaar zet. Zij moeten de ruimte krijgen om te doen wat ze nodig achten. Daar kun je vervolgens niet hard op gaan duwen, want daar gaat het project niet beter van lopen. Techniek laat zich niet dwingen.’ Stouwdam: ‘Het is wel zo dat we vanuit de bestellingen in ERP de planning voor de fabriek maken, maar daar ligt geen automatische koppeling. De machines zijn niet gekoppeld aan het logistieke proces, omdat dat laatste complex is.’ In het Veld:  ‘Fittingen maken is, bij wijze van spreken, het moeilijkste niet. Als het maar eenmaal loopt. Maar probeer ze maar eens op tijd voor de klant beschikbaar te hebben. Dat is een balanceeract waar een aantal van onze mensen dag en nacht mee bezig is. Wat gebeurt er in de sales en hoe krijgen we de fabriek zo goed mogelijk gevuld? Met welke batchgrootte laten we de fabriek nu draaien? Dat is de piano waarop we spelen. Dat kunnen we niet automatiseren, dat is gut feeling, zeker in de aanloopfase. We hebben namelijk nu, een jaar na de ingebruikname, nog te weinig historie. Daarnaast is het bestelproces van klanten te grillig om te kunnen automatiseren. Die interactie tussen logistiek, productie en de klant is de topsport die we zelf willen bedrijven.’

Eventuele volgende stap: automated guided vehicles

Een volgende stap in het automatiseren van de fabriek zou volgens Stouwdam de introductie van automated guided vehicles zijn. ‘Die zouden het product naar hun plaats bij de voorraad kunnen brengen. Of rechtstreeks naar een vrachtwagen. Maar zo ver is het nog lang niet. Het is ook de vraag hoe ver je wilt gaan in automatiseren en robotiseren.’ In het Veld reageert:  ‘Een volledig geautomatiseerde fabriek is nu al mogelijk. Maar het is de vraag hoe je dan zit met je return on investment. Want uiteindelijk moet je dan zoveel in automatisering investeren dat het niet loont. Daarnaast moet de fabriek ook nog betrouwbaar draaien. Hoe verder je integreert tussen machines, processen en robots, hoe meer kans je op problemen hebt. Het geheel is zo sterk als de zwakste schakel. Als die zwakste schakel breekt, staat het geheel stil. Als je massaproductie doet, wil je zo min mogelijk verstoringen hebben en zo veel mogelijk in flow produceren. Als we maar vijf producten zouden hebben, dan zou volledige automatisering wellicht nog haalbaar zijn. Maar omdat we 650 varianten per productlijn hebben, is het niet winstgevend zo vergaand te automatiseren.’ Stouwdam: ‘Het is belangrijker dat we snel om kunnen stellen. En als we dat doen, dat we dan snel weer productie draaien. Dat kunnen we nu, met machines die al voorgeprogrammeerd zijn.’

Fabriek uniek in Nederland

Wie bij VSH Fittings een rondleiding krijgt ziet dat er, zonder tussenkomst, aan de ene kant van de fabriek een lange buis in gaat er aan het einde van het traject een T-splitsing, een bocht of een rechte fitting uitkomt. Deelprocessen zoals lassen en frezen, zijn onder meer door lopende banden en grijparmen van robots aan elkaar gekoppeld. Dergelijke technologie vraagt een hoger kennisniveau. Stouwdam: ‘Medewerkers moeten met robots overweg kunnen en ze moeten, omdat de productielijn geïntegreerd is, overzicht bewaren. Je moet kunnen doorredeneren. Als deze robot het niet doet, waar zit dan de oorzaak eerder in de lijn?’ De nieuwe fabriek is nog niet de full automated factory die industriële managers wellicht als ultiem toekomstbeeld zien. Maar VSH Fittings komt er wel dichtbij. ‘Ik durf te zeggen dat we met deze fabriek uniek zijn in Nederland.’

Reageer op dit artikel