Computermodel maakt productieproces goedkoper

Het gebruik van sensoren en ICT neemt snel toe in de industrie. De fabrieken worden ‘slimmer’ en bedrijfsprocessen zijn bijna volledig geautomatiseerd om producten met een constante kwaliteit te produceren. Bij metaalomvormprocessen (het omvormen van plaatwerk naar een tussen- of eindproduct) is dat laatste lastig. Verschillende factoren in het proces zorgen ervoor dat producten nooit allemaal identiek zijn. Een afwijking kan worden veroorzaakt door bijvoorbeeld de wisselende eigenschappen van het gebruikte metaal, slijtage aan de onderdelen van de machine of de veranderende samenstelling van de smering. Zo’n afwijking wordt over het algemeen relatief laat in het productieproces ontdekt. Een deel van de producten voldoet daardoor niet aan de eisen en moet worden nabewerkt. 

Machine bijsturen

Werktuigbouwkundige Jos Havinga van de Universiteit Twente heeft onderzocht hoe het productieproces in een eerder stadium gecorrigeerd zou kunnen worden. Zo kan worden voorkomen dat de machine producten blijft produceren die niet aan de normen voldoen. Het nabewerken van de producten is daardoor niet nodig. Havinga heeft in een onderzoeksopstelling met een stansmachine tijdens het metaalomvormproces een grote hoeveelheid data verzameld. Hij keek in hoeverre metingen van uitgeoefende krachten een afwijking aan de producten kunnen voorspellen. Uit zijn onderzoek komt naar voren dat er een duidelijke correlatie is tussen de uitgeoefende kracht en de uiteindelijke afwijking van het product. Aan de hand van de informatie kan de machine van de proefopstelling eerder in het proces worden bijgestuurd, toonde Havinga aan. De machine kan daardoor 10 tot 20% nauwkeuriger produceren.

Veel goedkoper produceren

Havinga werkt nu binnen zijn vakgroep verder aan computermodellen voor het metaalomvormingsproces. Die moeten de industrie in staat stellen om op termijn efficiënter en goedkoper te produceren. ,,Als het lukt om met onze computermodellen het productieproces nauwkeurig te volgen, is dat een grote stap vooruit”, aldus Havinga. ,,Er zal minder uitval van producten zijn die niet voldoen aan de norm. De kostbare nabewerking is dus minder nodig. Het betekent dat er in de toekomst significant goedkoper geproduceerd kan worden.”

Havinga studeerde werktuigbouwkunde aan de Universiteit Twente, waar hij op 30 juni promoveert op zijn onderzoek naar optimalisatie van metaalomvormprocessen. Havinga maakt deel uit van de vakgroep Nonlineair Solid Mechanics van de faculteit Construerende Technische Wetenschappen (CTW) van de UT.