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

China op koers om sterke robotindustrie uit te bouwen

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

>> 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

Opleiding trillingsanalyse CAT.II
volgens ISO 18436-2

Crowne Plaza Antwerpen

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

EMO Hannover 2017 - Wereldbeurs voor metaalbewerking

Messegelände Hannover

van 18/09/2017 tot 23/09/2017

Agoria Academy: Maatschappelijk Verantwoord Ondernemen

BluePoint Brussels

maandag 18 september 2017

Agoria Academy: 'Privacy-by-design with the LINDDUN model'

BluePoint Brussels

woensdag 20 september 2017

Agoria Academy: Opleiding risicoanalyse van machines

AA-Tower Technologiepark

vrijdag 22 september 2017

Keuze van de redactie

(17/8) Brubotics lab ontwikkelt nieuw constructiemateriaal voor zelfhelende robots

(10/8) Zeehaven van Brugge beter bereikbaar via nieuwe A11-autosnelweg

(8/8) BESIX neemt Enrobage Stockem en Witraloc over

(2/8) UZ Gent boekt doorbraak in onderzoek naar ziekte van Crohn

(31/7) Fluxys plant tweede laadstation op Zeebrugse LNG-terminal

(5/7) Groene stroom voor 650 publieke laadpalen

>> Meer blikvangers
Bedrijfspagina's

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

Swedegas en Fluxys LNG werken samen in LNG-project

Swedegas investeert in een LNG-bunkerinstallatie in de haven van het Zweedse Gotenburg en maakt voor het eerst LNG als scheepsbrandstof beschikbaar in de grootste Scandinavische haven.

Methu verhuist service naar Turkije en Polen - artikel

Methu uit Evergem trok in het zog van zijn klanten naar Turkije om er de lokale staalindustrie te bedienen en start het nu ook een vestiging in Polen. Het bedrijf bestaat 50 jaar in 2018.

John Hernandez nieuwe CEO Selligent

Selligent heeft John Hernandez met onmiddellijke ingang aangesteld tot Chief Executive Officer. Tot voor kort was hij nog COO en Senior Vice President Service Cloud bij Salesforce.

The Compost Bag Company verwerft controlebelang in Biobag

The Compost Bag Company (TCBC), producent van biologisch afbreekbare producten uit hernieuwbare en biogebaseerde grondstoffen, zet volop in op het reduceren van Europees plastic afval.

Galapagos boekt succes met medicijn tegen longziekte

Galapagos heeft positieve resultaten aangekondigd voor autotaxineremmer GLPG1690 in patiënten met idiopathische longfibrose (IPF) in de FLORA Fase 2a studie.

Infrabel gunt project aan P&V Elektrotechniek na Europese aanbesteding

Na een Europese aanbesteding haalde P&V Elektrotechniek het project van de 400 Volt algemeen laagspanningsborden (ALSB) en het PLP-project van Infrabel binnen.

Limburgse economie draait op volle toeren

De Limburgse conjunctuurbarometer blijft rond de 100 indicatorpunten schommelen. In de periode mei-juni 2017 werd de grens van 100 indicatorpunten licht overschreden.

Wim Soetaert: «Biogebaseerde economie is géén luchtkasteel» - artikel

«Tegen 2050, nog 30 jaar, zal de helft van de chemie biogebaseerd zijn. Bijna iedereen in de chemische industrie is er mee bezig. De bioraffinaderijen staan er al, het is een groeiverhaal».

Zeehaven van Brugge beter bereikbaar via nieuwe A11-autosnelweg

Eind augustus zal de nieuwe A11-autosnelweg tussen Brugge en Westkapelle (Knokke-Heist) helemaal klaar zijn. Het Agentschap Wegen en Verkeer (AWV) organiseert een groot openingsfeest.

Solar Team stoomt zonnewagen Punch 2 klaar voor WK

Een maand na de voorstelling van de Punch 2 is het Solar Team volop bezig met het testen van hun zelfgebouwde wagen. De studenten haalden voor de eerste keer de topsnelheid van 120 km/u.

DACHSER investeert 6,5 miljoen euro in nieuw Oostenrijks filiaal

Logistiek dienstverlener DACHSER investeert 6,5 miljoen euro in een nieuwe faciliteit in Stans in Tirol. Het filiaal omvat een totale oppervlakte van ongeveer 20.000 m².

Ontmanteling hoogspanningslijn tussen Ciply en Pâturages

In afwachting van de nodige vergunningen voor de aanleg van een ondergrondse verbinding van 150 kV, start Elia met de ontmanteling van de 70 kV hoogspanningslijn tussen Ciply en Pâturages.

Deutsche Bahn plaatst bestelling voor 100 Siemens-locomotieven

Siemens en DB Cargo AG hebben een raamcontract ondertekend voor de levering van 100 locomotieven. De locomotieven zullen ingezet worden op de Rijn-Alpen-Corridor.

Aangetekende brief nu ook via e-mail ? - column

In het tijdperk van internet en computers gebeurt er al heel wat per e-mail! Door de wet van 21 juli 2016 kan nu ook een aangetekende brief via e-mail verstuurd worden.