Hoewel er steeds gevraagd wordt om simpele bewoordingen, willen we toch éénmaal de naam van het project voluit benoemen zoals deze door de TU Twente wordt gehanteerd. Deze titel is "Digital Platform for Modeling Energy, Resource and Emission Flows in Electroplating Industry". De afkorting of roepnaam van het project is DEGREE.
Maar belangrijker dan de naam is het doel dat we willen bereiken. Daarom een korte uitleg. Om de hoogst mogelijke kwaliteit met een zo kort mogelijke doorlooptijd te bereiken tegen minimale kosten en maximale veiligheid, is procesoptimalisatie een voorwaarde. Procesoptimalisatie start met voorspelbaarheid zodat verantwoorde keuzes (geautomatiseerd) gemaakt kunnen worden. Steeds meer worden in productieprocessen computermodellen ingezet om de voorspelbaarheid te vergroten. In de oppervlaktebehandelende branche zijn dergelijk modellen nog niet beschikbaar.
Stichting Innovat.ION startte deze maand met een werkgroep ter voorbereiding van een nieuw initiatief genaamd DEGREE. Prof. dr. ing. Sebastian Thiede, tegenwoordig verbonden aan de TU Twente als hoogleraar aan de leerstoel Manufacturing Systems, werkt dit initiatief samen met leden van Vereniging ION verder uit tot een meerjarig project.
Professor Thiede is gespecialiseerd in de planning en werking van productiesystemen. Hij richt zich daarbij vooral op de verwevenheid van verschillende processen in de procesketen. Naast technologische ontwikkelingen spelen hierbij digitale methoden en tools een belangrijke rol. Hij beperkt zich hierbij niet tot de technische en economische prestaties, maar neemt ook de ecologische en sociale aspecten in beschouwing zoals:
- Slimme productieoplossingen op basis van het Cyber Physical Production System (CPPS) raamwerk (bijvoorbeeld strategieën voor data-acquisitie, machine learning en fabriekssimulatie, ondersteuning en controle van beslissingen)
- Methoden voor fabrieksplanning en fabriekswerking (bijvoorbeeld lay-outplanning, planning en controle, kwaliteitsmanagement, lean management)
- Innovatieve productiesystemen/fabrieksconcepten (bijvoorbeeld flexibele productiesystemen)
- Duurzame productie (bijvoorbeeld energie- en hulpbronnenefficiëntie)
- Menselijke factoren in productiesystemen (bijvoorbeeld gezondheid en veiligheid op het werk, ergonomie, werkplekontwerp).
De banden met Stichting Innovat.ION en Vereniging ION bestaan al langer. In het door de EU gefinancierde MEMAN project dat in meerdere landen werd afgewerkt, werkte de groep in Nederland met een cluster van oppervlaktebehandelende bedrijven aan de analyse van hun waardeketen om het gebruik van hulpbronnen te optimaliseren. Ook onderzocht deze groep in Duitsland het productieproces van een hydraulische zuigerstang - met een speciale focus op de laatste fase, de oppervlaktebehandeling zoals die wordt gebruikt in werktuigbouwkundige toepassingen, zoals auto's, kranen en bouwmachines in het algemeen.
Door toepassing van de MEMAN-methodologie toonde de betrokken industriële partners aan:
- 80% reductie in processtoringen, onvoldoende kwaliteit en uitval veroorzaakt door fabricagestoringen als gevolg van leveringsstoringen (bijvoorbeeld door gewijzigde kwaliteit van grondstof en chemicaliën).
- Tot 26% kostenbesparingen in de waardeketen.
- Tot 35% reductie van energieverbruik en CO2-uitstoot.
- Het bereiken van optimale condities van staalkwaliteit (zoals staalmicrostructuur, insluitsels) om verdere bewerking van het te coaten product te vermijden.
- Mogelijkheid tot beoordelen en dus verminderen van de gezondheidsrisico's van medewerkers.
De DEGREE projectgroep bestaat uit de TU Twente, galvanobedrijven en poedercoaters. Deze groep gaat in eerste instantie werken aan de ontwikkeling van een platform waarop het galvaniseerproject wordt gemodelleerd. Het platform wordt flexibel zodat het ook door een configuratiewijziging kan worden ingezet voor andere behandelingsprocessen dan galvaniseren. De keuze is om als tweede het poedercoatproces te gaan modelleren. Door middel van het gemodelleerde proces op het platform kunnen verschillende aanvullende detailmodellen aan elkaar worden gekoppeld en verwerven we ondersteuning en inzicht voor:
- Besluitvorming ten aanzien van keuzes in het oppervlaktebehandelingsproces. Denk hierbij aan het gebruik van zo min mogelijk SVHC-stoffen bij een vooraf bepaalde kwaliteit.
- Logistieke optimalisatie. Dit betreft een kortere doorlooptijd (levertijd) en minder wissels door het (schijnbaar) samenvoegen van orders en het beïnvloeden van de ordervolgorde.
- Technische, economische en milieu-impact van de procesketen, ook wanneer men alternatieve oppervlaktebehandelingen gebruikt.
- Energiesoort en oorsprong-analyse van alle relevante energiedragers, materialen en grondstoffen, aansluitend op life cycle analyses.
- Emissiemonitoring en het doorrekenen van beheersmaatregelen.
- De gevolgen bij medewerkers en andere betrokkenen bij het productieproces (bijvoorbeeld blootstelling) en de invloed die zij ervaren op de gezondheid.
Met een dergelijk model zijn we in staat om de beste oppervlaktebehandelingskwaliteit tegen de laagst mogelijk economische en maatschappelijke kosten te realiseren. Het project zal naar verwachting 5 jaar duren. Het project wordt mede gefinancierd door het NWO (Nederlandse organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek). Uiteraard zullen we met enige regelmaat de stand van zaken rapporteren.
Tijdens de ION Dag voor de Ondernemer op 11 november 2020 zal dit project ook even ter sprake komen.