Dubbele spindeluren met gelijke bezetting

Jarenlang werkte Jan Segers in zijn eentje als CNC-frezer. Eerst met één, later met twee CNC-freesmachines. Daarna volgde een CNC-draaibank die tegenwoordig vooral de werkplek is van z’n zoon Wouter. Een robot? Dat was niks voor Jan. Totdat een klant hem vroeg de capaciteit fors te vergroten.

Daags na de installatie van de BMO Platinum 50 Sideloader bij twee DMU 50 bewerkingscentra van DMG Mori, draaide de cel ’s nachts al onbemand productie.

‘Drie uren uitleg hebben we gehad. Toen stelde de technieker voor: leg er materiaal op. De volgende ochtend waren de stukken klaar. Vanaf dat moment is het goed blijven gaan’, zegt Jan Segers over zijn eerste ervaring. De robotcel zorgt voor een flinke verbetering van een belangrijke KPI in zijn bedrijf, de Operator Performance Ratio (OPR).

Onderdelen voor machinebouwers

Jan Segers is een selfmade vakman. De kneepjes van het verspaningsvak heeft hij bij een gereedschapmakerij geleerd. Matrijzen frezen. In 2000 heeft hij de stap gezet naar z’n eigen bedrijf, Jan Segers BV. Eerst met één freesmachine in de garage achter zijn huis in Beerse, in de Belgische Kempen. Toen machine nummer 2 kwam, moest hij verhuizen. Sinds 2006 werkt hij in het atelier achter z’n woonhuis op het lokale industrieterrein.

CNC-frezen is zijn specialiteit; voornamelijk onderdelen voor machinebouwers. ‘Veel elektronica, maar ook luchtvaart, automobiel en motorsport’, zegt hij. En voor de BMX sport. Jan’s zoon Wouter, meervoudig Belgisch kampioen BMX, werkt tegenwoordig mee in het bedrijf. Hij staat vooral aan de CNC-draaibank, onderdelen te maken voor de wielnaaf voor BMX-fietsen die Jan zelf ontwikkeld heeft en via een partner verkoopt. ‘Onze naaf gebruikt een vrijlooplager. Hierdoor voel je direct weerstand als je er kracht op zet, waar de gewone naven altijd een stukje vrije slag hebben. Onze naven zijn stiller en je komt sneller op gang’, legt Wouter uit. Dat kan de doorslag geven. Want in de eerste twee seconden versnellen de BMX’ers van 0 tot 60 km per uur.

Vrijheid maar ook beperking

De Vlaamse frezer heeft altijd z’n bedrijf aan huis gehad. Dat biedt hem veel vrijheid, bijvoorbeeld om met zoon Wouter naar Europese BMX-koersen te gaan, hoewel Jan tegenwoordig meestal nareist en alleen de wedstrijddagen aanwezig is. ‘Mede daarom heb ik nooit personeel gewild. Dan kun je niet zeggen ik ben enkele dagen weg.’ Met twee bewerkingscentra – en de draaimachine – zijn de spindeluren echter beperkt. En dat begon te knellen nu hij steeds meer repeterend werk heeft. Geen grote series, hooguit enkele honderden, meestal tientallen. ‘Met personeel verlies je echter de vrijheid. Plus: waar vind je een vakman en hoe hou je die vast’, schetst Jan het dilemma. ‘We doen het wel met z’n tweeën.’

De vraag van klanten naar extra capaciteit heeft uiteindelijk de doorslag gegeven om te investeren in automatisering. Allereerst in een tweede DMG Mori DMU 50 5-asser, exact dezelfde als er al stond. Daarna in de Platinum 50 Sideloader van BMO Automation, die beide 5-assige bewerkingscentra belaadt. Het is een forse investering geweest, erkent Jan Segers meteen. ‘Nu willen we de robot echt niet meer missen.’

Pallet- en producthandling

De keuze voor deze flexibele robotcel van BMO Automation had hij snel gemaakt. ‘Ik wilde de combinatie van pallet- en producthandling. BMO biedt dat. Dat heeft de doorslag gegeven.’ Hierdoor kan hij zowel de laden vol leggen met materiaal dat de robot in de machineklem plaatst en hij kan werkstukken opspannen op een van de pallets die de robot wisselt.

‘We maken veel verschillend werk’, legt Jan Segers de reden uit om voor deze combinatie te kiezen. ‘Kun je alleen pallets beladen en moet je veel producten maken, heb je veel pallets nodig die je er één voor één moet opzetten. We maken wel eens series van 150 stuks. Die kunnen we in de laden kwijt.’ Voor de nauwkeurigheid maakt het volgens de verspaner weinig verschil of je voor product- of pallethandeling kiest. Hij laat de DMU 50 altijd met een taster de exacte positie van het werkstuk klokken en het programma aanpassen voor een eventuele afwijking.

Modulaire cel

De vijftig kilo die de robot in de Platinum 50 cel kan handelen, is meer dan voldoende voor de fijnmechanische onderdelen die Jan Segers freest. Het merendeel hiervan weegt nog geen twee kilo. De robotgrijper is voorzien van automatisch instelbare grijperbekken. De operator voert bij het programmeren het productformaat in en de grijpervingers stellen zich automatisch op deze maat in. Zo kunnen verschillende productafmetingen bewerkt worden zonder dat de operator de grijpervingers moet verstellen.

BMO Automation bouwt de robotcel modulair. Zo heeft Jan Segers gekozen voor vier lades en twaalf palletplaatsen. Het aantal lades kan hij later nog uitbreiden tot maximaal zes, het aantal pallets tot maximaal 24 (395 x 195 mm). Met de bewerkingstijden van vaak een uur of nog langer heeft hij momenteel voldoende capaciteit in de cel. ‘Je koopt een basispakket dat je later verder kunt uitbreiden. We kunnen er nog productlades bij plaatsen, een unit voor tussenreiniging en ook in de software kunnen we nog uitbreiden.’

Zo heeft Jan Segers de optie om standtijden van gereedschappen bij te houden in de software achterwege gelaten. Deze registratie gebeurt in de besturing van de beide CNC-machines. Dat is wel een verandering in de manier van werken als je automatiseert, merkt hij. Zonder robot kon hij zelf de conditie van de gereedschappen in de machine in de gaten houden. ‘Nu moeten we het gereedschapbeheer managen. ’s Nachts moeten er voldoende zustergereedschappen aanwezig zijn. Dat houdt de besturing bij.’

Flexibiliteit

Het voordeel van de huidige opstelling, de robot die de twee identieke 5-assers belaadt, levert naast extra capaciteit ook flexibiliteit. Jan en Wouter maken de meeste programma’s extern via hyperMill. ‘Op welke machine we vervolgens frezen, maakt niks uit, we kunnen de programma’s uitwisselen tussen beide machines.’

BMO Automation gebruikt de Operator Performance Ratio (OPR) als KPI om de effectiviteit van automatisering te meten. Deze waarde wordt berekend door het aantal spindeluren te delen door het totale aantal benodigde manuren, inclusief insteltijd en het beladen van de robotcel. Bij Jan Segers is deze OPR sterk verbeterd. De toeleverancier verdubbelt het aantal spindeluren bij gelijkblijvende personeelskosten, immers Jan en Wouter zijn niet meer uren gaan werken. ‘We hebben dus meer capaciteit en kunnen sneller leveren’, zegt Jan Segers over het resultaat van de investering.

Of hebben beiden nu meer vrije tijd? Jan Segers twijfelt. Als de machines en de robot een heel weekend hebben gewerkt, wacht er maandagochtend een pak werk: de cel leeghalen, stukken meten, reinigen, verpakken. Maar het belangrijkste is dat er nu onderdelen worden gefreesd, ook al zijn Jan en Wouter in het weekend ergens in Europa bij een BMX-wedstrijd. De week erna kannen ze gewoon volgens afspraak componenten aan de klanten leveren.