Het proefschrift waarmee Koen Herps (KMWE) aan de TU Eindhoven is gepromoveerd, onderstreept het potentieel van de integratie van Industrie 4.0 technologieën in de bestaande productieprocessen in een High Mix Low Volume omgeving om concurrerender te worden. Het helpt precisiebedrijven zich voor te bereiden op de slimme en autonome fabriek van de toekomst. Deze stappen vragen niet alleen technologische oplossingen; ook strategische beslissingen spelen een sleutelrol.
Koen Herps, Industrial Technology Lead bij KMWE, is afgelopen week gepromoveerd op zijn onderzoek. Zijn proefschrift, Towards Smart & Autonomous High-Mix, Low-Volume Precision Manufacturing, levert inzichten op die cruciaal zijn voor precisie maakbedrijven die worstelen met een toenemende productvariatie en low volume productieprocessen.
Koen Herps (KMWE) promoveert aan TU Eindhoven
Naar een autonome productie
Dat is precies de High Mix Low Volume omgeving waarin bedrijven als KMWE en andere Nederlandse Tier 1 toeleveranciers opereren. Terwijl veel productieconcepten ooit zijn bedacht voor grotere series en standaardisatie, willen klanten steeds meer customizing van producten en kleinere series. Dat zorgt voor knelpunten in de planning, materiaalstromen en machinebezetting. Koen Herps heeft voor zijn promotieonderzoek aan de Eindhovense universiteit onderzocht hoe je met slimme automatisering naar een grotendeels autonome productieomgeving kunt gaan. De praktijk bij KMWE was de spiegel voor de theorie.
Tool Service Center geoptimaliseerd
Met behulp van simulatie heeft Koen Herps verder een nieuwe lay-out voor het Tool Service Center van KMWE, voorafgaand aan de verhuizing naar de BIC, gemaakt met als doel de doorloopsnelheid van gereedschapsassemblages te maximaliseren. Dit levert in de praktijk een aantoonbaar hogere doorloopsnelheid aan. Vervolgens heeft hij onderzocht of je beter met lokale bufferopslagplaatsen bij de geautomatiseerde machines kunt werken of de gereedschappen met AGV’s aanvoeren vanuit een centrale opslag. Simulaties tonen aan dat hybride concepten, deels centrale buffers gecombineerd met mobiele robots die vanuit een centrale opslag opereren, het beste resultaat opleveren. Een voorwaarde is wel dat de AGV’s geen al te grote afstanden moeten afleggen. Minder dan 10 minuten, aldus de promovendus. Anders is de lokale automatiseringsoplossing superieur. KMWE heeft op basis van de onderzoeksresultaten geïnvesteerd in AGVs en de automatische cellen hierop voorbereid.
Als AGV langer dan 10 minuten onderweg is, blijkt lokale automatisering met bufferstation beter
Efficiëntere planning
De promovendus heeft verder onderzocht hoe je de planningen kunt verbeteren. Het proefschrift onderzoekt efficiënte planningsmethoden met gereedschapswisselingen in geautomatiseerde productie, met name tijdens de onbemande uren. Hiervoor zijn een MILP-model en een genetisch algoritme (GA) ontwikkeld. Computerexperimenten tonen aan dat het genetisch algoritme op industriële schaal het beste werkt. Deze planningsalgoritmen verbeteren de prestaties met 20-60% ten opzichte van bestaande methoden.
Foto: de geautomatiseerde productie bij KMWE (foto KMWE / TUe)
