Atlas Copco omarmt IoT - artikel

Plant & Factory 17/06/2019 10:16:09

Antwerpen is het wereldwijde hoofdkwartier van de persluchtdivisie van Atlas Copco. Met Wouter Ceulemans, president van Airtec, praten we over IoT, smart factory en additive manufacturing.

Lees hieronder verder   
Verwant

Creëer een veiligere werkomgeving met goed onderhoud - whitepaper

3 stappen voor de communicatie tijdens CMMS-implementatie - whitepaper

Tips voor een betere afstemming tussen onderhoud & safety - whitepaper

Wat weet u over de evolutie van de Maintenance Manager? - whitepaper

Central Auto overgenomen door Imes Dexis

8 ingrediënten voor een projectleider bij CMMS-implementatie - whitepaper

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Milieumanagementsystemen - ISO 14001:2015

Ramada Plaza - Antwerpen

donderdag 12 december 2019

Interface tussen EPLAN en Phoenix Contact

EPLAN Webinar

donderdag 12 december 2019

Safety validation training

Pilz Academy - Gent

donderdag 12 december 2019

Mondiale Magazijnverkoop met megakortingen

Mondiale - Gentsesteenweg - Zele

van 13/12/2019 tot 14/12/2019

Gezondheid en veiligheid op het werk (ISO 45001:2018)

Ramada Plaza - Antwerpen

dinsdag 17 december 2019

Bruggenbouw: ontwerp en berekening

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 19/12/2019 tot 14/05/2020

Keuze van de redactie

(10/12) War for Talent: job in life sciences hoeft niet altijd in R&D te zijn

(9/12) WKK maakt Limburgs tropisch zwembad duurzamer

(4/12) Janssen Pharmaceutica gestart met diepe geothermieboringen

(4/12) Wereldprimeur: koffie roosteren op 100% zonne-energie

(3/12) Organ-on-a-chip helpt ziektes beter begrijpen

(2/12) Winnaars van Junior STEM Olympiade 2019 bekend gemaakt

>> Meer blikvangers

Download het artikel in

ENGINEERINGNET.BE - De Airtec-divisie ontwerpt, ontwikkelt en produceert het hart van de compressor, de drivetrain/motor. Ze heeft geen externe klanten en verkoopt dus enkel aan interne klanten. Ze biedt ook engineering services aan.

In België gaat het om een 120-tal specialisten in noise & vibration, finite elements, model based engineering, materialen, coating, embedded software en hardware, intellectuele eigendom… die bij interne klanten ingezet kunnen worden. Globaal komen daar nog 700 engineers van Gecia, Atlas Copco’s Global Engineeringcenter in Indië, bij.

“Wij sturen beiden aan”, zegt Wouter Ceulemans. Deze activiteit begon in 2001 met vijf mensen. Ondanks de uitsplitsing van het bedrijf in divisies werd basic development, de ontwikkeling met een l-horizon van vijf tot tien jaar, niet gedupliceerd. Bij Airtec proberen ingenieurs en productontwikkelingsmensen de toekomstige producten in beeld te krijgen. Basic development, zowel offensief als defensief, neemt er zo’n 10 % van het totale O&O-budget van de gehele perslucht business area.


Atlas Copco trok heel wat mensen aan om de juiste keuzes te maken rond 3D-printen. “Hun taak is om de engineers te laten denken in een nieuw paradigma”, aldus Wouter Ceulemans. (Foto: LDS)

Ontwikkeling en productie zitten in Antwerpen onder één dak. Met inge-nieurs, die aan design for manufacturing doen en bekend zijn met het productieapparaat is het sneller itereren met de productievloer. Dat maakt dat Airtec veel sneller kan innoveren dan bedrijven waar ontwikkeling en productie gescheiden zijn. “Dat is een ‘walhalla voor de ingenieur’ maar tegelijk ook een ‘opdracht’ want we moeten zeer competitief zijn om de productie hier te houden.”

IoT
In 2009 besliste Atlas Copco om zijn machines boven de 30 kW standaard te voorzien van een connectie-mogelijkheid met het Internet of Things. “Ondertussen volgen we al meer dan 160.000 machines op.” De investering was aanzienlijk maar creëert waarde en een grotere betrouwbaarheid voor de klant én voor de fabrikant.

“Daarmee weten we welke machine onderhoud vergt en kunnen we aan predictive maintenance doen.” In situ maintenance is Atlas Copco’s businessmodel voor zijn compressoren. Doordat er geen diagnostisch bezoek meer nodig is, wint het bedrijf aan operationele efficiëntie “en dat is een van de grote uitdagingen in een service-omgeving.”

De ingenieur ziet nu ook hoe een machine in de werkelijkheid buiten het laboratorium draait, hoe klanten hem écht gebruiken. Die feedback is waardevol voor het designen van betere machines. “Sommige machines, waarvan je verwacht dat ze continu draaien, krijgen 10 tot 20 start-stops op één uur, bijvoorbeeld. Of ze moeten werken in niet voorziene omstandigheden.” Overdesign en underdesign kan zo voorkomen worden.

Het vergt wel dat machines met sensoren worden uitgerust. De uitdaging bestaat er in met een minimum aantal sensoren een maximum aan data en robuuste voorspellingen er uit te halen. Industriële sensoren blijven immers duur. Dat heeft met volume te maken.

“Vergeleken met automotive zijn we klein en onze machines van 2 kW tot 4 MW, zijn minder homogeen.” Het bedrijft bouwt dan ook eigen sensoren wanneer het die niet op de markt vindt. Met zogenaamde ‘soft sensors’ haalt het ook indirect informatie uit datastromen waar mogelijk.

“Vanop afstand lezen we machines uit maar we laten nog niet toe om ze vanop afstand te bedienen”, zegt Ceulemans die wel mensen zoekt om daarin te assisteren. IoT vormt op meerdere vlakken dus een uitdaging. “We kennen een zeer gevarieerde rekrutering en werven nieuwe profielen en competenties aan. Die staan voor een grote uitdaging: werken met data is vaak moeilijker dan voorgesteld wordt in de marketing van softwarebedrijven.”


Op de Balmatt geothermiesite in Mol wekt Atlas Copco’s modulaire ORC-prototype met de laagenergetische warmte van het opgepompte water elektriciteit op. (Foto: Atlas Copco)

Smart factory
De instapdrempel, de connectiekost, is dramatisch verlaagd. Dankzij o.a. de OPC UA communicatiestandaard wordt het bijna plug & play. Door het verwerken van de data op de machines zelf won Atlas Copco veel leertijd.

De voorbije drie jaar zette het bedrijf ook in op het connecteren van zijn eigen productiepark (zo’n 150 CNC draai-, frees-, boor- en slijpmachines) om nog meer inzichten te verzamelen en korter op de bal te spelen. Daartoe is een ‘Smart Manufacturing’ team opgericht.

“Met ‘smart factory’ kan je de grenzen van het proces aftasten op vlak van trillingen, krachten, temperaturen, stabiliteit,  Het gaat om cyclustijden. Een minuut winnen op de machine is geld waard. Wij zoeken zelfs halve minuten winst.” Leveranciers moeten niet alleen aantonen dat hun proces het bij hén thuis doet. Ze moeten het ook hier on site bewijzen. “Dat is behoorlijk moeilijk.”

Additive manufacturing
Ook in additive manufacturing innoveert het van oorsprong Zweedse bedrijf. Ceulemans maakt een onderscheid tussen polymeren en metalen. “In polymeer hebben we een printer die in meerdere shiften bijna volledig benut is.”

Het bedrijf, dat over SLA-filament printers, een stereolithografieprinter en een HP binder jet beschikt, legde het klassieke traject af van prototype naar functioneel prototype. De volgende logische stap is het maken van tooling en dan de ‘productie’ zelf. “We zijn zeer tevreden over wat we al deden. Voor sommige laagvolume producten blijkt het goedkoper produceren. Metaal printen is echter complexer en duurder. Voor ons is er vandaag geen evidente case om zelf metaal te printen. Een product moet dus meer toegevoegde waarde hebben om de investeringskost te verantwoorden.” Tot dan besteedt het bedrijf zijn metaal printen uit.

Voor een compressor is gewichtsbesparing minder belangrijk dan in lucht- en ruimtevaart. De design is ook minder complex. Toch ziet Ceulemans twee gebieden met potentieel. “Caviteiten, die anders niet gemaakt kunnen worden, zoals interne koelkanalen, bijvoorbeeld. En lattices, versterkende raster- en honingraatstructuren, bijvoorbeeld.

De moeilijkheid is dat je ingenieurs anders moeten gaan denken.” Het bedrijf trok overigens heel wat mensen aan met het oog op het maken van de juiste keuzes rond 3D-printen. “Hun taak is om de engineers te laten denken in een nieuw paradigma.” <<
Door Luc De Smet

Kader 1
Organic Rankine Cycle
Atlas Copco’s Basic Development Council wees ooit ‘heat to power’ en Organic Rankine Cycle (ORC) als technologie van de toekomst aan. Het bedrijf had het voorbije decennium al ORC geothermieprojecten in de VS, Turkije, Italië,… Nadat het zijn technologie in Genk bij Energyville verder uittestte, liep eind vorig jaar, bij Vito op de Balmatt geothermiesite in Mol, zijn modulair ORC-prototype proef om met de laagenergetische warmte van het opgepompte water elektriciteit op te wekken.

Het termperatuurverschil is meebepalend voor de performantie van een ORC-installatie. Dan is 125°C niet bijzonder veel om mee te werken. Maar deze installatie zou uiteindelijk toch 1,5 MWe moeten opleveren. “De machine die er staat, stellen we gratis ter beschikking om ervaring op te bouwen dicht bij huis. De sensoren erop en de data die ze leveren, worden hier bekeken en opgevolgd.”

De meeste geo-installaties werken met een turbine, een centrifugaalmachine. Die zijn ideaal met een constante warmteaanlevering met voldoende debiet maar niet echt regelbaar, geeft Ceulemans mee. Wil je stroom én warmte leveren? Warmte alleen ’s winters? Dan verschilt de belasting in winter en zomer. “Wij werken met een volumetrische schroefexpander die een breder regelbereik heeft en efficiënt kan blijven over het gehele gamma bedrijfspunten.”

De modulaire installatie is makkelijk inzetbaar. “We zijn actief op zoek om die markt te ontwikkelen voor andere applicaties, toepassingen en kanalen.” Industriële restwarmte is een potentiële klant. Er zijn gesprekken met bouwers van scheepsmotoren en verbrandingsovens,… “Compressoren zijn ook een gigantische markt.” De volgende stap is de vermarkting. “Hoe werkt die markt? Zo’n product komt met een hele waardenketen.” Atlas Copco heeft een wereldwijde voetafdruk wat het een lengte voorsprong geeft bij de distributie van nieuwe producten en hun nazorg. “Met ORC breiden we ons portfolio incrementeel uit. Maar onze strategie blijft ook nu dat we significant willen zijn in wat we doen.” <<

Kader 2
Augmented reality: keep it simple
“Op de fabrieksvloer hebben we een paar succesvolle augmented reality-cases”, zegt Ceulemans, die goggles en VR-brillen uittestte voor servicejobs en sales… maar doorzette op de assemblagestoel. De installatie volgt de handelingen van de operator stap voor stap en duidt met een lichtprojectie de volgende stap aan, onderdelen en tools die gebruikt moeten worden.

“Dat werkt. Het systeem loopt in Antwerpen bij de montage van componenten. We brachten het ondertussen ook naar China en India. Daarmee winnen we tijd in de opleiding (de time to competence brachten we van weken naar dagen) maar ook aan kwaliteitsborging. Daar zijn we zeer tevreden mee.” AR en VR wordt alsnog niet gebruikt voor het ontwikkelen van producten. <<

Kader 3
Elektrische compressoren
Dieselaandrijving staat onder druk. “Daarom boden we op de jongste Bauma in München elektrische compressoren aan met zelfgebouwde, hoge efficiëntie motoren (permanente magneetmotoren die geïntegreerd zijn met het compressorelement) veeleer dan klassieke inductiemotoren”, zegt Wouter Ceulemans, president van Airtec, de compressor divisie bij Atlas Copco in Wilrijk.

“Op vlak van drives, permanente magneetmotoren en invertormotoren slaagden we er in kostenperformanter te bouwen dan wat we op de markt kunnen inkopen. We denken ook effectief dat een ‘pay per use’ formule, de machine inclusief de service, de toekomst kan zijn.” <<

Abonneer op onze nieuwsbrief

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

WKK maakt Limburgs tropisch zwembad duurzamer

Luminus Solutions, Vanparijs Engineers en Center Parcs hebben een warmte­kracht­koppeling (WKK) geïnstalleerd in De Vossemeren die het subtropisch zwembad op duurzame wijze verwarmt.

VUB, UGent en KU Leuven werken samen rond impact AI

Hiertoe richten ze het nieuwe Kenniscentrum Data & Maatschappij op, dat kennis en ervaringen rond ethische, maatschappelijke en juridische aspecten van artificiële intelligentie verzamelt.

Vlaanderen focust op duurzame voedings­verpakkingen

Een consortium van Flanders’ FOOD (Agro-voeding), VIL (Logistiek), Catalisti (Chemie-Kunststoffen), SIM (Materialen) en Pack4Food lanceren de Roadmap ‘Voedselverpakking van de Toekomst’.

4D-printen van structuren met veranderende vorm

Onderzoekers van het MIT en van andere instituten ontwikkelen netten in maaswerk met verscheidene materialen waardoor ze complexe vormen kunnen aannemen en een dubbele kromming krijgen.

Natuurkundigen vragen zich af of een vijfde natuurkracht bestaat

Hebben Hongaarse natuurkundigen met een simpele meetopstelling een nieuwe natuurkracht ontdekt die alle grote versnellers en detectoren al decennia over het hoofd zien?

Schema´s genereren in de cloud met eBuild

Eplan heeft een nieuwe cloud-software eBuild gelanceerd voor het genereren van elektrische of fluïdschema's, waarmee gebruikers een eenvoudige maar krachtige tool aangereikt krijgen.

Mindset vormt grootste uitdaging bij digitale transformatie

Een onderzoek van Agoria, uitgevoerd door onderzoeksbureau Kantar, bevroeg 400 industriële kmo’s naar hun digitale transformatie, waaruit blijkt dat 83% industriële kmo’s digitaliseert.

Dataconversie Internet of Things energiezuiniger gemaakt

UTwente maakte een aantal onderdelen van IoT energiezuiniger, zoals de energie die het kost voor het altijd aanstaan van de sensor voor metingen en signalen om te zetten naar digitale data.

Opra Turbines levert OP16 gasturbine voor offshore platform

Opra Turbines meldt dat het een order heeft ondertekend met Spirit Energy om één OP16-3B gasturbine generatorset te leveren voor het Markham J6A offshore platform. De gasturbine vervangt de bestaande Dresser Rand KG2-3C gasturbine. Deze nieuwe turbine heeft een ultralage emissie en is veel energiezuiniger. >>

Partners