ClaXon-project bij Audi in Vorst - artikel

Plant & Factory 13/06/2017 8:56:34

Cobot Baby Geert, «Walt» voor de buitenwereld, verlijmt voortaan versterkingselementen voor dakdragers van de Audi A1. Twee keer acht uren per dag. Vroeger werkten hier twee operatoren.

Download het artikel in


ENGINEERINGNET.BE - Vandaag doen ze dat nog altijd, maar samen met de cobot is het ergonomischer werken. Met 15% kwaliteitsverbetering en 20% besparing in lijm als meetbaar resultaat.

Baby Geert, genoemd naar een van zijn operatoren, is een door MRK uit het Duitse Augsburg tot cobot omgeturnde robot. Hij is voorzien van een «koplamp» waarin gekleurde LED-lampen een «gezicht» nabootsen (zie foto's), met een pijl naar een tafel met stukken wijzen, of een groen 'OK' geven. De cobot herkent zijn operator.

Een vingerscan aan het begin van de shift wordt gevolgd door een gezichtsherkenning ter authenticatie. Met intuïtieve handgebaren geeft de operator aan wat hij van de machine verwacht. De koplamp echoot de opdracht en bij een 'duim omhoog' van de operator knikt het ding ter bevestiging en antwoordt de machine met gesproken tekst.

Vervolgens zwenkt de robotarm de lijmspuit naar de afgesproken tafel om er op de juiste plekken egale lijmwormen neer te leggen. De operator rolt de klare kar naar de volgende post waar de dakversterkers op de kooi gezet worden en schuift een nieuwe kar op zijn plek bij Baby Geert.

De cobot blijkt zo al een half jaar mee te lopen in de productie. De Audi A1-lijn bouwt zo’n 560 wagens per dag. Elk heeft twee zijpanelen en op elk zijpaneel komen twee dakversterkers. Bij twee- en vierdeursmodellen verschillen die van vorm. Het is wat puzzelwerk maar de operatoren en Baby Geert klaren de klus sneller en beter dan voorheen. De lijm wordt aangebracht vooraleer de carrosserie in de 'schilderij' gedompeld en gelakt wordt. Bij die thermische processen zet de lijm uit. Het accurater neerzetten en doseren van de lijm voorkomt zichtbare fouten later in het proces.

Living Lab
Bij de aanvang van het project was de robot 'naakt'. Het ClaXon-project - een imec.icon project dat zich zowel over het technische als over het sociale luik boog - kleedde de machine aan. Aan de interactie tussen operator en cobot is tot eind 2016 twee jaar lang ontwikkeld in een Living Lab.

Sociologen observeerden ter plekke bij Audi hoe operatoren aan de slag waren. Ze spraken met hen over hun werk en verwachtingen en gingen ook samen experimenteren. Hoe kunnen ze creatief met cobots omgaan? Even werd een Baxter-robot ingezet in 'co-creatie'-testen. Die experimenten toonden onder meer aan dat mensen het liefst samenwerken met cobots die wat menselijk trekjes vertonen: niet té snel lopen, knikken, glimlachen,…

Die waren bepalend voor de interfacing van de cobot. Anderzijds toonden ze ook dat operatoren niet echt gewoon zijn om 'participatief' te werken en zelf mee vorm te geven aan hun jobuitvoering. «De cobot bevorderde alvast het onderling sociaal contact», stelt An Jacobs, prof sociologische onderzoeksmethoden aan de VUB. «Mensen praten meer met elkaar, ze maken grapjes».

Hoewel de totale cyclustijd met de cobot korter is, moeten de operatoren zelf actiever aan de slag. In de plaats van gewoon een startknop in te drukken dienen ze te communiceren met de machine. Hun nieuwe taak lijkt dan ook meer tijd te vergen. Uit het onderzoek bleek ook dat ze bezorgd zijn om hun baan te verliezen aan de cobots. Maar tegelijk zijn ze trots om als enigen in de fabriek ermee te mogen samenwerken.

Bovendien ging hun werkkwaliteit er naar verluidt op vooruit. Anderzijds werken zij als operatoren al jaren naast robots en zijn ze wellicht minder bang voor deze technologie dan de doorsnee bevolking, menen de onderzoekers. Bij Audi verloor alvast niemand zijn job. Wel diende het productieproces geherprogrammeerd te worden.

Deep learning
De cobot houdt de operator en zijn omgeving in de gaten via een batterij van sensoren: warmtesensoren, dieptecamera’s, aanraak- en proximiteitssensoren,… De gezichtsherkennings-API werd ingekocht bij het Braziliaanse Meerkat. «Gebaren worden herkend en ingeleerd aan de hand van onze deep learning-technologie», zegt technisch directeur Tim Waegeman van het Gentse Robovision.

Hun snelle camerasysteem neemt meerdere scans/beelden en vergroot daarmee de betrouwbaarheid van de herkenning. De gebarentaal is universeel. Aanvankelijk stond één camera op de robotarm en duurde het zowat een minuut vooraleer die de hele tafel gescand had. Nu zijn twee 3D-camera's bevestigd aan de 'boom' die boven de cobot naar de tafel links of rechts meebeweegt.

Zij vergen maar 10 milliseconden meer om het beeld te verwerken. Deze 3D-camera’s werken met 'gestructureerd licht'. Een IR-laser projecteert een puntenwolk met een gekend patroon. Software berekent de afwijking van de reflecties die ontstaat wanneer dat patroon onderbroken wordt. De positie van de tafel met de te lijmen onderdelen wordt doorgestuurd naar de PLC van de cobot.

Bovendien verbeterde adaptieve besturingssoftware de accuraatheid van het systeem met 60%. Bij het lijmen wordt rekening gehouden met druk, temperatuur en volume per seconde. Een doseerder stuurt met servomotor de lijm naar het pistool. Daar is de aansturing open/dicht. Er werd een gummibescherming met veiligheidskwalificatie ontwikkeld om de scherpe verfspuit af te schermen voor de omgeving.

Robots en hun proces
«Ik heb meer problemen met mijn robotten dan met mijn mensen. Met die laatste kan ik tenminste praten», glimlacht Marc van Heirzeele, hoofdverantwoordelijke carrosseriebouw bij Audi. Naast de 514 robotten werken er vandaag 400 mensen in zijn afdeling. Hij is het ermee eens dat mensen die langer moeten werken, effectief de kans moeten krijgen om dat te doen. «Je moet ze ondersteunen.

Wie dagelijks hetzelfde doet en wil doen - constant lijmstrippen trekken, bijvoorbeeld - loopt het risico op bepaalde lichamelijke klachten». De cobot biedt precies zo’n ondersteuning, ook al haalt hij niet de takttijden van een conventionele robot. «We halen een fiabiliteit van meer dan 92% op de lijn en per robot meer dan 99%», claimt Van Heirzeele.

Weinig problemen met de industrierobotten
Op zich kennen de klassieke industrierobotten (van Fanuc en Kuka) in de fabriek naar verluidt weinig storingen. Sensoren op de robotten - eerst op de zwaarst belaste as - en de gereedschappen moeten tendensen leveren op dashboards. Big data.

«Dan beslis je zelf tot waar je het laat escaleren». Veelal zijn het echter de processen zelf die het maken of breken: de applicaties, de gereedschappen en de periferie kunnen in de fout gaan en de robot stilleggen. Een lastang die zich vastlast, bijvoorbeeld, of een kabel die wordt overgetrokken.

E-tron productie in 2018
Een uitdaging van formaat die er voor de Audi-fabriek in Vorst aankomt, is de omschakeling naar de E-tron productie. Vanaf 2018 wordt er immers de elektrische suv gebouwd. «Vandaag werken onze robots met gegalvaniseerd staal. Straks wordt dat aluminium». Maar dat is weer een ander verhaal. << (foto's: LDS)
door Luc De Smet, Engineeringnet

Registreer voor e-Krant
Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Verwant

ClaXon-project bij Audi in Vorst - artikel

Vlaamse scriptieprijs winnen met STEM-onderzoek

Technologische sector kiest de beste afstudeerprojecten

Open call van EU-project WEAR Sustain voor ontwikkeling e-textiel

Koninklijk Atheneum Zottegem wint 3M Science Challenge

Verschillende wetenschappelijke conferenties tijdens Sensor+Test 2017

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Actief op zoek naar een nieuwe functie als werknemer of een opdracht als zelfstandige? Meld je aan bij Engineeringnet Techpost
Meest gelezen nieuws

Logistieke oplossingen gezocht voor hoge kosten leeggoed

LRM investeert 250.000 euro in fietsleasing-bedrijf

Vorig jaar 25% meer warmtepompen geïnstalleerd

40% meer ruimte voor groene energie dankzij slimme netten

Ecochem investeert 10 miljoen in uitbreiding Willebroekse fabriek (+video)

Nieuw innovatief bedrijfsnetwerk Offshore Energie opgericht

Agenda

Energy Efficiency in Industry

Building 904, Technologiepark, Zwijnaarde

van 9/05/2017 tot 12/12/2017

Agoria Academy: ISOBUS

Hogeschool Vives - Kortrijk

zondag 6 augustus 2017

Opleiding trillingsanalyse CAT.II
volgens ISO 18436-2

Crowne Plaza Antwerpen

van 18/09/2017 tot 22/09/2017

Opleiding trillingsanalyse CAT.I
volgens ISO 18436-2

Crowne Plaza Antwerpen

van 13/11/2017 tot 16/11/2017

Cursus uitlijnen - niveau 1 asuitlijnen

Crowne Plaza Antwerpen

dinsdag 21 november 2017

Opleiding laseroptisch uitlijnen voor gevorderden

Crowne Plaza Antwerpen

van 22/11/2017 tot 23/11/2017

Keuze van de redactie

(22/6) Solar Team heeft nieuwe zonnewagen voorgesteld

(19/6) Drone levert postpakketjes af en redt mensenlevens

(14/6) Bombardier grijpt definitief naast mega-bestelling van De Lijn

(12/6) Tesla opent eerste Belgische superchargerlocatie op zonne-energie

(7/6) EHLA alternatief voor hardverchromen (+video)

(6/6) 3D printen in bouw mogelijk met EFRO-steun

>> Meer blikvangers
Bedrijfspagina's

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Jaguar Land Rover kiest Educam als opleidingscentrum

Educam en Jaguar Land Rover Benelux slaan de handen in elkaar voor een nieuwe carrosserieopleiding waarin veiligheid primeert op esthetiek.

Nieuwe diagnostische test voor ALS

Onderzoekers van VIB, KU Leuven, UZ Leuven en de universiteit van Jena hebben aangetoond dat een meting van neurofilamenten de diagnose van ALS op een betrouwbare manier kan bevestigen.

Laserlassen en 3D-printing in de ruimtevaart

Laserlassen en 3D-printen levert nu al Ariane 6 raket nozzles met 90% minder componenten. Ze zijn ook 40% goedkoper en 30% sneller gebouwd.

Belgische export in geneesmiddelen en vaccins floreert

Uit de Farmacijfers 2016, van pharma.be, blijkt dat er vorig jaar voor 40,7 miljard euro aan geneesmiddelen en vaccins vanuit België geëxporteerd zijn.

Isolatieraad eert Roger De Block

Tijdens zijn jaarlijkse 'Isolatielunch,' die dit jaar in Namen plaatsvond, heeft de Isolatieraad Roger De Block in de bloemetjes gezet.

Waterzuivering: design for maintainability en reliability - artikel

Wanneer engineering en maintenance de handen in elkaar slaan, valt winst te rapen. Een engineering fase die al rekening houdt met later onderhoud is de droom van menig onderhoudsingenieur.

Umicore neemt katalysatoractiviteit over van Haldor Topsoe

Umicore kondigt aan dat het een overeenkomst heeft bereikt om Haldor Topsoe's katalysatoractiviteit voor zware diesel- en stationaire toepassingen over te nemen voor ca. 120 miljoen euro.

SCK•CEN gaat samenwerken met Korea Atomic Energy Research Institute

Vorige week, tijdens een economische missie in de Republiek Korea, tekende het SCK•CEN een samenwerkings­overeenkomst met zijn Koreaanse tegenhanger KAERI, Korea Atomic Energy Research Institute.

Drone levert postpakketjes af en redt mensenlevens

Ingenieur Bart Theys, KU Leuven, ontwikkelde met CargoCopter een nieuw type drone, die postpakketjes kan afleveren, een brand kan blussen of mensenlevens kan redden.

Europa investeert 2 miljoen euro in provincie Antwerpen

De EU investeert via het fonds Interreg Noordzeeregio 2 miljoen euro in projecten waarmee ingezet wordt op (eco) innovatie, duurzaam milieu- en natuurbeheer en duurzame mobiliteit.

Een gesprek met een werknemer opnemen ? - column

Heb je een probleem met een werknemer uit te klaren, dan kan het wel eens gebeuren dat hij jullie gesprek opneemt met zijn smartphone. Maar… is dit wel toegelaten?

VIB spin-off ontwikkelt nieuwe generatie biologische bestrijdingsmiddelen

Aphea.Bio zal zal op basis van in de natuur voorkomende micro-organismen duurzame oplossingen ontwikkelen om de opbrengst van gewassen te verhogen en ze beter te beschermen.

BASF bestelt 482 tankcontainers bij Van Hool

Van Hool is gestart met de productie van 482 tankcontainers, die door BASF in het Duitse Ludwigshafen zullen ingezet worden voor het transport van diverse chemische producten.

9 nieuwe windturbines in het Waalse gewest

Deze windturbines uit het Greensky-project, gelegen langs de E40 rondom de gemeentes Lincent, Orp-Jauche, Hélécine en Hannut, zullen stroom leveren aan het lokale treinverkeer

Hoogwaardig multitouch-panel
voor Ex-zone 2

Met de nieuwe control panel-serie CPX biedt Beckhoff een systeemgeïntegreerde oplossing voor bescherming tegen explosies tot in Zone 2/22. De hoogwaardige aluminium behuizing garandeert de betrouwbaarheid en lange levensduur onder omstandigheden met explosiegevaar. >>

Nieuwe stappenmotor AZ-serie
Oriental Motor

Kenmerkend voor de energiezuinige stappenmotormotor is o.a. het feit dat er géén referentiecyclus nodig is nadat de motor is gestoord door bijv. een signaalfout. De eenvoudig in te stellen motoren zijn te voorzien van een tandwielkast met een elektromagnetische rem. >>