Platform voor de metaal- & staalverwerkende industrie
Verspaningsmachines zijn belangrijker dan de meesten van ons beseffen. Misschien jij en ik niet, maar toch het gros van de consumenten. Zonder zouden we auto’s noch vliegtuigen kunnen bouwen. Vooruitgang in de machinetechnologie en innovatie, aangedreven door een grote vraag, zorgt ervoor dat de markt van verspaningsmachines blijft groeien. Wereldwijd zou ze in 2027 goed zijn voor 87,4 miljard dollar (bijna 10 miljard meer sinds 2019). Maar hoe zien die machines van morgen er dan uit? Er zal naar verwachting vooruitgang geboekt worden in de integratie van slimme functies en netwerken, in geautomatiseerde en IoT-ready machines, in artificiële intelligentie en in CNC-software.
Door de vooruitgang in de netwerktechnologie is het eenvoudiger dan ooit om slimme apparaten aan te sluiten en lokale netwerken op te zetten. Ook voor wie verspaant. Verwacht je dus aan machines die een ethernetkabel zullen hebben. Vooral dan single-pair ethernetkabels (SPE). SPE kan tegelijkertijd stroom en data overbrengen en is zeer geschikt voor het aansluiten van slimme sensoren en netwerkapparaten op de krachtigere computers die industriële netwerken aansturen. De kabel is half zo groot als conventionele ethernetkabels, past op meer plaatsen, kan worden gebruikt om meer aansluitingen in dezelfde ruimte toe te voegen en kan achteraf worden ingebouwd in bestaande kabelnetwerken. Dit maakt SPE een logische keuze voor het bouwen van slimme netwerken in fabrieks- en magazijnomgevingen die mogelijk niet geschikt zijn voor de huidige generatie wifi.
Een andere optie zijn Low-Power Wide-Area Networks (LPWAN). Die kunnen gegevens draadloos verzenden naar aangesloten apparaten over een groter bereik dan met eerdere technologieën. Nieuwere versies van LPWAN-zenders kunnen een heel jaar zonder vervanging worden gebruikt en gegevens tot drie kilometer verzenden. Zelfs wifi wordt steeds krachtiger. Nieuwe normen voor wifi die momenteel worden ontwikkeld door de IEEE zullen gebruikmaken van 2,4 GHz en 5,0 GHz draadloze frequenties, waardoor de sterkte en het bereik worden vergroot tot boven wat huidige netwerken kunnen bieden. Het grotere bereik en de veelzijdigheid van nieuwe bekabelde en draadloze technologie maken automatisering op grotere schaal mogelijk dan voorheen. Door geavanceerde netwerktechnologieën te combineren, zullen automatisering en slimme netwerken in de nabije toekomst overal gangbaarder worden, van de lucht- en ruimtevaartindustrie tot de landbouw.
Naarmate verspaningsmachines steeds meer digitale technologieën gaan gebruiken, zullen we meer machines zien die zijn gebouwd voor automatisering en het industriële internet der dingen (IIoT). Net zoals we een toename hebben gezien in het aantal verbonden apparaten – van smartphones tot slimme thermostaten – zal de productiewereld verbonden technologie omarmen. Slimme werktuigmachines en robotica zullen waarschijnlijk een groter percentage van het werk in industriële omgevingen voor hun rekening nemen naarmate de technologie vordert. Vooral in situaties waarin het werk te gevaarlijk is voor mensen, zullen geautomatiseerde werktuigmachines op grotere schaal worden gebruikt. Naarmate er meer met internet verbonden apparaten in de fabriek worden gebruikt, zal cyberbeveiliging een steeds groter punt van zorg worden. Industriële hacking leidt de laatste jaren steeds meer tot zorgwekkende inbreuken op geautomatiseerde systemen. Naarmate IIoT-systemen meer geïntegreerd raken, zal cyberbeveiliging alleen maar aan belang winnen.
Vooral in grootschalige industriële omgevingen zal het gebruik van AI voor het programmeren van machines toenemen. Naarmate de sector in grotere mate wordt geautomatiseerd, zullen programma’s in realtime moeten worden geschreven en uitgevoerd om die machines te beheren. Daar komt AI om de hoek kijken.
In de context van werktuigmachines kan AI worden gebruikt om de programma’s te controleren die de machine gebruikt om onderdelen te snijden, zodat ze niet afwijken van de specificaties. Als er iets misgaat, kan AI de machine uitschakelen en diagnostische tests uitvoeren, waardoor de schade tot een minimum wordt beperkt. AI kan ook helpen bij het onderhoud van werktuigmachines om problemen te minimaliseren en aan te pakken voordat ze zich voordoen. Zo is er onlangs een programma geschreven dat slijtage in kogelomloopspindels kan detecteren, iets wat voorheen handmatig moest worden gedaan. AI-programma’s zoals deze kunnen helpen om een machinewerkplaats efficiënter te laten draaien, waardoor de productie soepel en ononderbroken verloopt.
Ontwikkelingen in computerondersteunde productiesoftware (CAM) die wordt gebruikt bij CNC-bewerking maken nog meer precisie in de productie mogelijk. Met CAM-software kunnen operatoren nu gebruikmaken van digital twins, het proces waarbij een fysiek object of proces in de digitale wereld wordt gesimuleerd. Voordat een onderdeel fysiek wordt geproduceerd, kunnen digitale simulaties van het productieproces worden uitgevoerd. Er kunnen verschillende gereedschapssets en methoden worden getest om te zien wat waarschijnlijk het optimale resultaat oplevert. Dat verlaagt de kosten door besparing op materiaal en manuren die anders nodig zouden zijn geweest om het productieproces te verfijnen. Nieuwere versies van bewerkingssoftware zoals CAD en CAM worden ook gebruikt om nieuwe werknemers op te leiden, door hen 3D-modellen te tonen van de onderdelen die ze maken en de machine waarmee ze werken om concepten te illustreren. Deze software maakt ook hogere verwerkingssnelheden mogelijk, wat betekent dat er minder vertraging is en operatoren sneller feedback krijgen terwijl ze werken. Meerassige werktuigmachines zijn efficiënter, maar brengen ook een groter risico op botsingen met zich mee, omdat er meerdere onderdelen tegelijk worden bewerkt. Geavanceerde software vermindert dit risico, waardoor stilstand en materiaalverlies worden beperkt.
De verspaningsindustrie van de toekomst produceert machines die slimmer zijn, eenvoudiger te koppelen en veel minder foutgevoelig. Naarmate de tijd vordert, zal automatisering eenvoudiger en efficiënter worden door het gebruik van werktuigmachines die worden aangestuurd door AI en geavanceerde software. Operators zullen hun machines gemakkelijker kunnen bedienen via een computerinterface en onderdelen met minder fouten maken. Door de vooruitgang op het gebied van netwerken zullen slimme fabrieken en magazijnen gemakkelijker te realiseren zijn. Mooie toekomstmuziek, toch?
