Login  |  Registreer  |  Wijzig            Nieuwsbrief  |   Nieuws   |   Agenda   |   Vacatures   |   Forum   |   Advies   |   Adverteren   |   Zoeken
Robots maken Lean productie mogelijk bij Almi
Bron: Procesverbeteren.nl
Hardware: Lean productie(hulp)middelen
Productie bij Almi Almi’s gerobotiseerde Lean productie
Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur procesverbeteren.nl, 07-10-2013


Almi maakt niet alleen eigen producten zoals stenenknippers, maar is ook een toeleverancier van Original Equipment Manufacturers. Deze OEM-ers proberen in te spelen op een marktvraag die momenteel sterker fluctueert dan ooit. Hun antwoord is Lean manufacturing, pas iets maken zodra een eindklant dat heeft besteld. De OEM-ers willen daarom geen grote batches halffabricaten meer bestellen bij Almi, maar bijvoorbeeld wekelijks een variabel aantal.

Almi maakte daartoe via robotisering enkelstuks productie mogelijk, zonder omstel- of insteltijden. De kostprijs werd daardoor vrijwel onafhankelijk van de ordergrootte. Binnenkort wordt zelfs begonnen met onbemande enkelstuks productie in de nacht!

Welke bijdrage kunnen robots leveren aan Lean productie, en aan welke randvoorwaarden moet dan zijn voldaan? We onderzochten het bij Almi! Er blijkt veel meer nodig om te slagen dan techniek. Zo moet je interne en externe logistiek heel nauwkeurig op de robots worden afgestemd, maar moeten je werknemers zich juist 'vrijer' gaan gedragen.


Robots voor Lean productie, dat idee ligt eigenlijk voor de hand! Robots zijn immers als geen ander in staat om productbewerkingen binnen een bepaalde 'takttijd' af te ronden, met een constante kwaliteit. Ook kunnen robots gemakkelijk wisselen tussen producten, vrijwel zonder omsteltijden. Op die manier kun je een constante stroom van halffabricaten door je fabriek creëren, gedicteerd door de marktvraag. De heilige graal van Lean productie komt dan in zicht: Een batchgrootte van één stuks, oftewel een zogenaamde One Piece Flow

Keerzijde van robotisering is echter, dat daarvoor flinke investeringen nodig zijn. Hierdoor  rijst de vraag wanneer dit uit kan. Om het antwoord te vinden interviewde ik Raymond Belderink. Hij is plant manager bij Almi.

Gerobotiseerde productie bij Almi
Gerobotiseerde productie bij Almi


Stenenknippers en pijpuitslijpers
Het metaalverwerkende bedrijf Almi is al sinds de jaren zeventig zeer succesvol dankzij robotisering. Het bedrijf is gevestigd in Vriezenveen en heeft 45 werknemers. Almi maakt stenenknippers voor het op maat knippen van tegels en bakstenen, en daarnaast pijpuitslijpers en -uitklinkers.

Die laatste twee productcategorieën, beide door Almi zelf ontwikkeld, verdienen enige uitleg. Een ‘pijpuitklinker’ is een soort tang waarmee je een ellipsvormig uiteinde kunt maken aan een pijp. Hierdoor wordt het mogelijk om die pijp perfect passend haaks op een andere buis te lassen.

Een ‘pijpuitslijper’ doet hetzelfde, maar het principe is anders. Het is een soort schuurmachine met een slijprol. ‘Het voordeel daarvan is de flexibiliteit’, vertelt Belderink. ‘Met een pijpuitslijper kun je buizen van verschillende diameters bewerken, en je kunt daarbij de hoek van de uitsparing vrijelijk kiezen.’

Raymond BelderinkKerncompetenties
De metalen onderdelen waaruit de stenenknippers, pijpuitklinkers en pijpuitslijpers bestaan worden ingekocht. Het productieproces bij Almi bestaat daardoor vooral uit lassen, verspanen, buislaseren (snijden) en assembleren.

‘Die vier zaken zien wij als onze kerncompetenties, en dan vooral in combinatie met de productie van kleine series. We maken namelijk heel veel productvarianten’, aldus Belderink.

De grote ervaring binnen Almi omtrent het kostenefficiënt maken van kleine series is feitelijk ook een product. ‘Zeven jaar geleden besloten we om die ervaring ook voor anderen in te gaan zetten. We werden toen toeleverancier van OEM-ers.’

MBA
‘Enkele jaren terug volgde ik MBA-opleiding aan de TSM Business School, en toen kon ik onze strategie op dat gebied nader uitwerken’, vervolgt Belderink.

‘OEM-ers zijn dus onze beoogde klanten. Om in te spelen op de sterk wisselende marktvraag en de steeds kortere productcycli heeft die doelgroep de Lean-filosofie omarmd. Zij streven dus naar kleine voorraden eindproduct. Dit leidt vanzelf tot de wens om vaker en in kleinere hoeveelheden halffabricaten te bestellen bij ons. Waar vroeger een OEM-er bijvoorbeeld in één keer 200 stuks voor een half jaar bestelde, willen ze nu per week beslissen hoeveel er moet worden geleverd. Ook dan maak je als toeleverancier uiteindelijk meestal wel een flinke hoeveelheid, maar dus niet meer in één keer. Wij wilden dat mogelijk maken, door grotere series als enkelstuks te gaan produceren.’

Er zijn toeleveranciers die net zoals Almi kleine hoeveelheden kunnen uitleveren, maar die achter de schermen toch grote batches maken en die dan zelf op voorraad houden. ‘Op die manier houd je nog steeds voorraad in de keten, waarvoor uiteindelijk iemand moet betalen. Bovendien verplicht je OEM-ers dan om een grote hoeveelheid af te nemen, anders blijf je zelf met halffabricaten zitten.’

De missie van deze website: procesverbetering stimuleren via diepgaande praktijkverhalen!
Drie voordelen van gratis registratie:
  1. Elke twee maanden een nieuwsbrief met samenvattingen van alle nieuwe artikelen (maar natuurlijk geen andere mail)
  2. Alle artikelen altijd meteen en volledig lezen (sommige artikelen zijn deels afgeschermd voor niet-geregistreerden)
  3. Berichten op het forum plaatsen en opmerkingen toevoegen aan artikelen
Meer dan 3600 professionals gingen u reeds voor!

Toorts brandend houden
Almi wilde echt overstappen op enkelstuksproductie, dus alleen datgene maken wat de OEM-ers nú willen afnemen. Hiertoe was het nodig om de instel- en omsteltijden uit het productieproces te halen. ‘Want stel dat het drie minuten duurt om een product te lassen, maar je moet een uur ombouwen voordat je een ander product kunt gaan maken, dan betekent dit dat je twintig producten niets hebt kunnen maken. Alleen als de lastoorts brandt wordt er waarde toegevoegd.’

Robotisering bleek een goede oplossing om de lastoorts brandend te houden. ‘Je moet zo’n robot bij een nieuw product één keer inregelen, hetgeen een uur tot een dag werk is. Daarna kan die robot dat product dan echter altijd in elkaar lassen, zonder enige omsteltijd.’

Er zijn veel toeleveranciers die dergelijke lasrobots in huis hebben, maar dat is niet voldoende. ‘Elk te lassen product moet namelijk van te voren in een zogenaamde spanmal worden geplaatst. Dat is een frame waarin je de onderdelen in de juiste positie tegen elkaar klemt. Bij de meeste lascellen kun je maar één zo’n frame tegelijk gebruiken. Het lijkt dan of je enkelstuks produceert, maar je kunt niet wisselen van het type “auto” dat je in elkaar last. Wij wilden als het ware de assemblage van Mini’s, Audi’s en BMW’s kunnen afwisselen.’

Het plaatsen van een te lassen product in een spanmal
Het plaatsen van een te lassen product in een spanmal. Almi´s gerobotiseerde lascel heeft acht plaatsen waarop je deze werkvoorbereiding kunt uitvoeren.


Drie stappen
Opsplitsing van het lasproces in drie stappen bleek de oplossing. ‘Onze lascel heeft acht plaatsen waarop producten kunnen worden voorbereid, dit is stap één. We hebben onderzocht of je het plaatsen in de mallen automatisch zou kunnen doen. In theorie kan het, we hebben het bij BMW gezien. Voor ons is het echter nog te complex en te duur. Dat komt doordat wij zo veel verschillende producten maken. We doen de voorbereidingsstap daarom handmatig.’

De tweede stap wordt uitgevoerd door een handling-robot. ‘Deze pakt steeds één van de voorbereide producten naar keuze. We kunnen een spoedorder daarbij voorrang geven. De handling-robot scant de RFID-code van het product. Hierdoor weet de lasrobot, waar het product vervolgens in wordt geplaatst, welke lasprocedure moet worden uitgevoerd. Dit is stap drie. De lasrobot is voorzien van twee extra manipulatoren, waardoor hij meer vrijheidsgraden heeft bij het positioneren. Hierdoor wordt het laswerk van extra hoge kwaliteit. De lasrobot houdt bij hoeveel tijd er nodig is. Die gegevens worden na afronding verzonden naar ons ERP-systeem, ten behoeve van de nacalculatie.’

Onderscheiden
Ondanks het feit dat verschillende producten elkaar afwisselen, sluiten de processen van voorbereiden, oppakken en lassen naadloos op elkaar aan. Hierdoor wordt er feitelijk continu gelast. 'Daardoor is de kostprijs bij ons net zo hoog als je bijvoorbeeld vijftig stuks van hetzelfde achtereen maakt, of slechts drie. Dat is de manier waarop wij ons onderscheiden richting potentiële OEM-klanten. Lassen is bij ons net zo duur als bij de concurrent, maar bij ons zit je niet vast aan een vast aantal stuks dat je moet afnemen. Hierdoor kun je als OEM-er zeer flexibel inspelen op wisselingen in de vraag.’

Bij het kiezen van een leverancier van de lascel sprong Yaskawa Motoman eruit. ‘Zij konden alle apparatuur leveren, dus niet alleen de lasrobots. Ook bleek Yaskawa goed mee te denken over wat er mogelijk was en wat niet.’ De lascel werd gebouwd door systeemintegrator Rodomach uit Deventer.

De lasrobot in actie.
De lasrobot in actie!


Investering
De totale investering was ongeveer een half miljoen euro. ‘We wegen daarbij altijd het belang af van de leverancier, de klant, de leefomgeving, én de behoeften van onze medewerkers – denk bijvoorbeeld aan opleidingen. De laatste belanghebbende is de financier. De bank begrijpt onze strategie en ze zien dat die zich uitbetaalt in een groeiende afzet. Daarom hebben wij, ook in de huidige tijd, geen moeite om hen te overtuigen.’

Door de robotisering verdwijnen er geen arbeidsplaatsen. ‘Wat we willen is met dezelfde hoeveelheid mensen meer doen. Op die manier slaan we twee vliegen in één klap, want er komen in de toekomst steeds minder vakbekwame mensen. Het personeel dat we hebben, willen we op een steeds hoger niveau brengen en flexibeler inzetbaar maken.’

Ondernemend gedrag
Het doorbreken van de scheiding tussen denkers (het management) en doeners (de operators) is  momenteel een hot item. Dit speelt ook bij Almi. Curieus genoeg komen er meer robots op de werkvloer, maar de mensen moeten zich juist vrijer gaan voelen en gedragen. ‘Je ziet wel eens dat een operator thuis precies weet welk onderdeel moet worden besteld als de koelkast stuk is, maar op het werk heeft geleerd om de denkknop uit te zetten. Ik moedig daarom ondernemend gedrag aan, door op vragen niet meteen een antwoord te geven. In plaats daarvan stel ik dan een wedervraag die de mensen op het juiste spoor zet om het probleem zelf op te lossen.’

Een aandachtspunt is het creëren van een cultuur waarin mensen fouten mogen maken. Verder wordt het geven van meer verantwoordelijkheid aan de werkvloer soms geblokkeerd door het middenmanagement. ‘Ze zijn dan bang om autoriteit te verliezen. Je probeert deze mensen dan eerst anders te laten denken. Als dat echt niet lukt moet je op zoek naar een ander type manager.’

In- en externe logistiek
Almi heeft inmiddels decennialang ervaring met robots, hierdoor kunnen de medewerkers dit soort apparatuur goed programmeren. ’Er is echter veel meer nodig om te slagen dan techniek. Zowel je in- als externe logistiek moet op het robotconcept worden afgestemd.’

Om met de interne kant te beginnen: Ten behoeve van de enkelstuks productie worden alle onderdelen voor de producten die een bepaalde OEM-er heeft besteld van tevoren gereedgezet op karretjes, samen met een bijbehorende mal. ‘De genoemde onderdelen bestellen wij extern. De kwaliteit daarvan moet perfect zijn, anders kan de lasrobot er niet mee overweg. Verder is het van groot belang dat de onderdelen just-in-time worden aangeleverd. We sturen dat aan via Kanban. Tenslotte is het niet de bedoeling dat de toeleverancier van de onderdelen een verborgen voorraadbuffer opbouwt, want dat drijft de kosten in de productieketen op.’

Planning overnemen
In de afgelopen 1,5 jaar ging Almi op zoek naar een partner die aan die voorwaarden zou kunnen voldoen. ‘In januari kwamen we uit bij Peters Machinebouw in Duitsland. We hebben inmiddels productiecapaciteit bij hen gereserveerd, en zij zijn in staat om alle onderdelen voor onze producten te leveren. Hierdoor kunnen zij onze detailplanning nu feitelijk overnemen. Wij sturen hen daartoe de levertijden die wij hebben afgesproken met onze OEM-klanten. Zij zorgen er dan voor dat de benodigde materialen, op pallets per order, tijdig bij ons arriveren. Met tijdig bedoel ik dat we voldoende tijd overhouden om de leverdatum te halen. De precieze volgorde mag Peters Machinebouw verder zelf bepalen. Dat geeft hen speling om de productieorders optimaal in te plannen, bijvoorbeeld om materiaalverliezen bij het uitsnijden van plaatmateriaal te beperken.’

Almi denkt mee met de klant
Almi onderscheidt zich niet alleen door het just-in-time kunnen leveren van kleine series, ze willen ook graag meedenken met hun afnemers. ‘Kort geleden kwam er een nieuwe klant langs die geleiderails voor robots bij ons wilde laten lassen’, vertelt Raymond Belderink. ‘Wij hebben hun productontwerp toen bekeken en voorgesteld om grote lassen te vervangen door een groot aantal kleinere. Hierdoor ontstaat er nauwelijks spanning in het product, waardoor nagloeien overbodig wordt. Op die manier bleek maar liefst 40% kostenbesparing mogelijk.’

Dergelijke voorstellen worden meestal besproken bij de klant, in aanwezigheid van degene die het product heeft ontworpen. ‘Op die manier willen we laten zien dat we niet twijfelen aan zijn of haar competenties. We willen alleen iets toevoegen vanuit onze specifieke kennis op lasgebied.’

Bedrijven die hun leveranciers alleen selecteren op prijs kiezen niet altijd direct voor Almi, maar toch zien zij hen later vaak terug. ‘Soms krijg je dan half afgemaakte producten, met de vraag of je die alsnog wilt afbouwen.’


’s Nachts én onbemand
Almi blijft investeren in nieuwe productieapparatuur om nóg flexibeler te worden. ‘Op dit moment installeren we een nieuwe lascel. Die werkt net zo als de bestaande, maar kan grotere producten aan, tot vier bij twee meter.’

Vaak moeten producten niet alleen worden gelast, maar is daarna ook verspaning nodig. Dit betekent dat het metaal wordt bewerkt met gereedschap om het nauwkeurig vorm te geven. ‘Spanen’ worden daarbij verwijderd, vandaar de naam.

‘Het liefst willen wij dat ook het verspanen een enkelstuks proces wordt, en we willen dit uiteindelijk ook nog eens onbemand kunnen doen. Verspanen duurt, gegeven de productportfolio van Almi, namelijk langer dan lassen. Overdag ontstaat daardoor een tussenvoorraad tussen de lasrobot en het verspanen, en die willen we ’s nachts gaan wegwerken.’

5-assig bewerkingscentrum
Inmiddels is een 5-assig bewerkingscentrum aangeschaft van firma Reiden, importeur in Nederland is Promas CNC. ‘Bij het kiezen van een leverancier hebben we naast de nauwkeurigheid vooral gelet op de stabiliteit van de machine. Hoe minder trillingen, des te langer het verspaningsgereedschap meegaat. Op het nieuwe bewerkingscentrum kunnen we desgewenst zeer grote producten bewerken, tot 7,5 ton.’

Voorafgaand aan het verspanen moeten de producten, net zoals bij het lassen, worden vastgeklemd in mallen. ‘Bij het lasstation doen we dat handmatig, zoals ik je al vertelde, maar in dit geval is het eenvoudiger. Het is immers al een product uit één stuk. Daarom willen we ook het plaatsen in de mallen automatisch gaan doen. Op die manier kunnen we de te verspanen producten 's nachts uit ons magazijn laten halen, ze laten bewerken, en ze vervolgens weer laten terugzetten. Het transport gaat dan met een AGV (Automatisch Geleid Voertuig) of met een handlingsrobot op een geleiderail. Alles gebeurt dus zonder menselijk ingrijpen. We zijn nu aan het testen met hydraulisch bedienbare mallen.’ 

Aanvullingen lezers
Login om hieronder uw eigen bijdrage te plaatsen! Heeft u geen password, vraag dit eerst aan



Hulp nodig bij de implementatie van Agile en Lean Productiemiddelen?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: http://www.procesverbeteren.nl/flex_hardware/Almi_gerobotiseerde_lean_productie.php