Twentse oplossing reduceert procesuitval fabrieken

Promovendus Jan Harmen Wiebenga van de Universiteit Twente heeft een oplossing gevonden om te zorgen dat er minder geproduceerde onderdelen in de automobielindustrie worden afgekeurd. In deze branche gaat een paar procent uitval van producten al gepaard met hoge kosten. Met deze methode op basis van computermodellen kan veel geld bespaard worden. Bij één van de industriële onderzoekpartners is de procesuitval van een testproduct zelfs gehalveerd.

Bij het maken van een metalen product, bijvoorbeeld een motorkap, spelen vele factoren een rol. Zoals de dikte en sterkte van het materiaal, de gebruikte hoeveelheid olie en de temperatuur. Deze factoren kunnen fluctueren. Een rol materiaal is bijvoorbeeld nooit overal even dik. Door die fluctuerende factoren ontstaat een percentage uitval tijdens productie. Wiebenga kijkt met computermodellen naar de uitval in productieprocessen. “We simuleren het productieproces van een auto-onderdeel met een computer. We nemen bijvoorbeeld een motorkap. Deze simulatie moet zoveel mogelijk overeenkomen met de praktijk. Vervolgens gaan we optimaliseren, we voeren de simulatie heel vaak uit. We veranderen factoren op een slimme manier zoals de temperatuur, dikte, sterkte, de afmetingen van het gereedschap, snelheid, enzovoort. Tot we de optimale combinatie van deze factoren hebben gevonden. Dit koppelen we vervolgens terug naar een industriële partner.”

Nieuw aan de oplossing is dat Wiebenga met computermodellen voorspelt hoeveel uitval een fabrikant kan verwachten. Al voordat de fabriek het gereedschap bestelt en heel veel geld investeert om de productie te starten. “Met onze methode kunnen bedrijven het optimaal vormgegeven gereedschap bestellen voor in de fabriek, met de minste uitval. Naast de keuze van het juiste gereedschap helpen we ook met het instellen van de processen. Zoals de snelheid of de proceskracht.” Naast zijn promotieonderzoek richtte Wiebenga samen met Johan Hol het spin-off bedrijf Innprove Solutions op. Er is vanuit de industrie veel belangstelling voor de methode, het bedrijf heeft vooral klanten uit de Duitse automobielbranche.

Bij één van de industriële partners in het onderzoek kon de procesuitval worden gehalveerd. Wiebenga: “Dit ging over een testproduct van Tata Steel. We keken naar scheurvorming in een product en de vormnauwkeurigheid. Met computermodellen hebben we de uitval met vijftig procent gereduceerd. Dit ging om een simpel testproduct, maar het laat wel zien waar onze methode toe in staat is in de praktijk.”

Jan Harmen Wiebenga voerde zijn onderzoek uit bij de vakgroep Technische Mechanica aan de Universiteit Twente, in samenwerking met het onderzoeksinstituut M2i. Zijn promotor is Prof. dr. ir. Ton van den Boogaard. Het onderzoek is mede mogelijk gemaakt door Tata Steel, Philips, Bosch en Inpro. Wiebenga promoveert op 21 februari, zijn proefschrift is genaamd ‘Robust design and optimization of forming processes’.