Verspaners worstelen met industrie 4.0

Toen Harm Kort een jaar geleden tijdens een presentatie bij Koninklijke Metaalunie de verspaners vroeg eens op te schrijven hoe ze C45 afdraaien van rond 60 naar rond 40, stonden op elk briefje andere snijwaarden. Iedereen doet het dus op een andere manier. ‘Ondanks dat er slechts één manier optimaal is’, zegt Harm Kort. Voor hem was dit de bevestiging van wat hij al langer weet: verspaners vertrouwen blind op hun ervaringen en houden vast aan kennis die ze in de loop van de jaren hebben opgebouwd. Van strategie veranderen doen ze amper; laat staan kennis delen. Daarmee gaan ze het echter niet meer redden in de toekomst, vreest hij. Dit zal straks niet meer voldoende zijn om aan de eisen te voldoen wat betreft productiviteit, kwaliteit, spindelrendement et cetera.

Harm Kort: beginnen met industrie 4.0 start bij het anders organiseren van de werkwijze.

Eerste stap is niet zo groot

Toch is de stap naar big data en industrie 4.0 niet groot. En al helemaal niet lastig. Het gaat erom dat kennis centraal wordt geborgd. Dat je binnen een bedrijf afspraken maakt hoe je bepaalde materialen en bepaalde features freest of draait: met welke gereedschappen, met welke instellingen voor de snijsnelheid, de voeding, de snedebreedte en -diepte. Hoe je met labiele en stabiele opspanningen omgaat qua snijcondities. ‘Met alle instellingen die ik bij het seminar kreeg aangereikt, kun je C45 afdraaien van rond 60 naar rond 40. Toch is slechts één instelling de optimale. Die haal je uit de data’, zegt Harm Kort.

Als verspaners nu aan de machine merken dat het proces niet goed loopt, gaan ze daar de oplossing zoeken. Kort noemt dit de verkeerde plek. De moderne CNC-machines zijn te duur om andere snijcondities te zoeken omdat bijvoorbeeld het C45 toch net iets taaier blijkt te zijn dan anders. Daar bieden data uitkomst. Automatisering is in zijn ogen veel meer dan een robot aan de machine plaatsen voor automatische werkstukbelading. ‘Een hoge graad van automatisering betekent dat je in het totale proces gestandaardiseerd werkt, zodat het verspaningsproces voorspelbaar wordt.’

Begin met ingangscontrole materiaal

Standaardisering: dat is een belangrijke stap op weg naar Industrie 4.0. Daar hoort onlosmakelijk een ingangscontrole van het materiaal of het gietstuk bij, zegt Harm Kort. Want C45 van de ene leverancier is niet C45 van de andere. De norm geeft ruimte voor bijvoorbeeld een waarde van 160 maar ook 180 Brinell wat de hardheid betreft; of een treksterkte van 1.500 en 1.800 N. Hetzelfde geldt voor gietwerk: de ene keer is het brosser dan de andere keer. Harm Kort: ‘Controleer het materiaal en gebruik de compensatie tabellen om de optimale verspaningscondities die je al kent aan te passen. Dat is een veel efficiëntere werkwijze dan telkens aan de machine het wiel opnieuw uitvinden.’ Wie voor deze werkwijze kiest, bereikt meer dan een hoger spindelrendement.

Wanneer je vastleg met welke snijcondities je bepaalde materalen, in een stabiele of labiele opspanning, en op welke machine je verspaant, ontstaat er een voorspelbaar en repeteerbaar proces. De werkwijze is dan telkens hetzelfde, het resultaat eveneens doordat zaken als standtijden beheersbaar zijn. ‘We gaan van geïsoleerde kennis naar gedeelde kennis.’ En als je op een gestandaardiseerde wijze verspaant, kun je vervolgens het totale proces gaan optimaliseren. Kort geeft als voorbeeld het op elkaar afstemmen van de gereedschapstandtijden in een turret. Door te standaardiseren, kun je vervolgens met de snijsnelheid variëren om de standtijd van de gereedschappen gelijk te houden. Dan kun je namelijk alle gereedschappen in een keer wisselen en loopt het proces daarna door. Dit is veel efficiënter dan wanneer je meerdere keren het proces moet stoppen omdat een gereedschap gewisseld moet worden.

‘Misschien moet je dan de standtijd van een of meerdere gereedschappen verkorten, maar dat doe je door de productiviteit verder te verhogen.’ De standtijdinterval is vanuit procesoptimalisatie gezien belangrijker dan de standtijd in minuten. Dat de gereedschapslijtage soms hoger is, weegt niet op tegen de betere benutting van de CNC-machines. Gereedschapkosten maken gemiddeld immers slechts drie procent van de kosten van het proces uit; de uurprijs van de machine heeft hier een veel grotere invloed op de kostprijs. Je moet dus de CNC-machine optimaal benutten. Kort: ‘Uiteindelijk gaat het om MSU (machine setup utilisation, de benuttingsgraad van de machine). Gemiddeld ligt deze op 45 procent in Nederland. Dat moet omhoog.’ Een belangrijk aspect hierin is eveneens de opspanning. De setuptijd is een wezenlijke factor die de kostprijs beïnvloedt. Door met vastgelegde standaarden te werken, kan ook de setuptijd verkort worden.

Organiseren voordat je digitaliseert

Als Kort met verspanende bedrijven praat, valt het hem op dat ze bij industrie 4.0 al snel aan flinke investeringen in software denken. ‘De implementatie van industrie 4.0 concepten begint echter bij de organisatie van het werk. Pas als je je organisatie zo hebt ingericht, moet je aan software gaan denken.’
Dat bedrijven deze stap zetten, is van groot belang. Anders vreest Kort een herhaling van wat destijds gebeurde toen grote OEM’ers China als goedkoop productieland ontdekten. ‘Dan concluderen we over een aantal jaren dat andere landen die deze stap wel zetten, ons hebben ingehaald.’ Wil je deze manier van werken doorvoeren, dan kun je dat niet alleen aan de werkvoorbereiding overlaten. Dergelijke stappen moeten gedragen worden door het management. Kort: ‘Het topmanagement moet zich deze boodschap ter harte nemen en er eerlijk over communiceren. Als we nu niet aanhaken, moeten we straks wellicht afhaken. En’, voegt hij eraan toe, ‘de winkel van Sinkel bestaat niet meer in de verspaning. Je kunt niet alles goed doen. Daarvoor zijn de huidige investeringen te hoog geworden. Concentreer je op datgene waar je goed in bent.’