De onstuitbare opmars van hightech plooimachines

Meer efficiëntie met minder handen

In de metaalverwerkende sector versnelt de personeelskrapte de implementatie van automatisering en robotisering van plooimachines, met bijvoorbeeld geautomatiseerde gereedschapswissels en kleinere of middelgrote gerobotiseerde plooicellen, die repetitief werkstukken plooien op grote aantallen. Deze robots werken 24/24 u en zijn dus bijzonder efficiënt. Dergelijke systemen verdienen zichzelf dan ook snel terug. Bovendien is het gebruiksgemak van zowel de machines als hun programmering de afgelopen jaren sterk toegenomen. Zo kunnen de medewerkers vandaag efficiënter werken dan ooit tevoren.

Naast de automatisering en robotisering van de plooimachines zelf kunnen ICT-systemen ook geautomatiseerde totaaloplossingen aanreiken voor de aansturing van het gehele productieproces. Dergelijke totaaloplossingen sturen alle operaties op de werkvloer aan, vanaf de aanvoer van de plaat tot de afvoer van het geplooide fabricaat. Dit doen ze met behulp van rollenbanen, AGV’s (Automated Guided Vehicles) of de combinatie van soortgelijke systemen.

Geautomatiseerde systemen voor procesbeheersing kunnen indien gewenst nog een stap verder gaan en ook de logistiek aansturen. Deze beheren het volledige traject, van de offerte tot de productie en uiteindelijk de verzending, inclusief optimalisaties in elke fase.

Slimme software

Wegens de schaarste aan technisch geschoolde bedieners van plooi- of kantbanken is het belangrijk dat de operatoren op een eenvoudige en snelle manier kunnen aanleren hoe een, voor hen nieuwe, hightech plooimachine efficiënt geprogrammeerd kan worden.

Dit resulteert in een technologische evolutie naar slimme softwareoplossingen die, naast eenvoudig en gebruikersvriendelijk, ook schaalbaar moeten zijn. Tegenwoordig kunnen machinebedieners met een handige softwaretool de werkstukken eenvoudig offline tekenen en programmeren, waarna deze programma’s vlot in de machine worden geladen. Om dergelijke programma’s te maken, is er tegenwoordig veel minder kennis van programmeren nodig dan in het verleden.

Ook onlineplatformen, die een samenstellingstekening opdelen in de verschillende gebruikte plooistukken, zijn erg gebruiksvriendelijk. Doorgaans wordt de kostprijs onmiddellijk berekend en worden meteen de mogelijke optimalisaties voorgesteld.

Naast gebruiksvriendelijke programmatie verbeteren leveranciers ook continu de ergonomie en het gebruiksgemak van de plooibank zelf. Daarbij valt vooral de sterke opmars van intuïtieve interfaces op. Overigens kwam in de jaren 90 reeds de eerste touchscreenbesturing voor een kantbank op de markt.

Tegenwoordig hechten de leveranciers ook steeds meer belang aan de veiligheid en efficiëntie van de operaties. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het gebruik van een camera die via augmented reality de theorie met de werkelijkheid vergelijkt. Zo kan de operator eenvoudig zien of een bepaald onderdeel in de machine al dan niet juist gepositioneerd is.

Ondanks de grote vooruitgang op het vlak van de plooibankbediening, blijft een bekwame en alerte operator voor de machines nog steeds noodzakelijk. Die bediener moet er immers op toezien dat het werkstuk wel degelijk juist geplooid wordt. De mens blijft dus een cruciale rol spelen in het productieproces.

Echte efficiëntie begint trouwens al vóór de robot aan het werk gaat, bij een doordachte werkvoorbereiding. Een goede voorbereiding legt de basis voor een vlotte productie, minder fouten en maximale productiviteit.

Realtime metingen

Hand in hand met de vele technologische evoluties blijven de R&D-afdelingen van de leveranciers ook de nauwkeurigheid van de plooibanken continu verhogen bij de ontwikkeling van elke nieuwe versie.

Voor een hogere nauwkeurigheid worden plooimachines vaak voorzien van laserhoekmeetsystemen. Die zijn belangrijk voor het compenseren van variaties in het plaatmateriaal zoals plaatdikte, koudversteviging en walsrichting. Tijdens het buigen wordt de buighoek van het plaatmateriaal continu in real time gemeten en worden de gemeten waarden naar de CNC-sturing verzonden. Die past meteen de stempelpositie aan om zo de juiste hoek te bereiken. Op die manier kan het systeem tijdens het plooien op de metingen reageren en wordt het plooiwerk nauwkeuriger. Dergelijke systemen met laserhoekmeting kunnen bijvoorbeeld ook automatisch de bombering en de schuinstelling corrigeren of rekening houden met de terugvering.

Plooisnelheid

Het uitvoeren van een laserhoekmeting verhoogt niet alleen de nauwkeurigheid, maar ook de snelheid van het plooiwerk. Deze plooisnelheid is een belangrijke factor voor de productiviteit en is onder andere afhankelijk van het merk en type van de plooibank, het type van de gebruikte gereedschappen, de grootte van de machine en het type aandrijving (mechanisch, hydraulisch, servohydraulisch of elektrisch). Doorgaans werken elektrische en servohydraulische kantbanken sneller dan hydraulische machines die op hun beurt sneller werk verrichten dan de mechanische varianten.

Terwijl gebruikers in het verleden standaard slechts één plooi- of buigsnelheid konden kiezen, zijn er nu hogere snelheden mogelijk en kunnen de operatoren optioneel kiezen aan welke snelheid ze een werkstuk wensen te plooien of buigen.

Naast de inzet van snellere plooibanken, wordt de productietijd uiteraard ook aanzienlijk verkort met behulp van de hoger genoemde automatisering of robotisering.

Tonnages

De maximale plaatdikte om te plooien over de volledige lengte van de plooibank hangt af van de tonnage. Plooimachines met een hogere tonnage hebben logischerwijs grotere afmetingen die sterkere krachten kunnen genereren op dikkere platen. De vereiste afmetingen worden ook groter naarmate de plooilengte van de machine toeneemt.

De tendenzen op het vlak van afmetingen en machinetonnages variëren van leverancier tot leverancier. Sommige aanbieders ervaren een dalende vraag naar zeer grote plooibanken omdat de activiteit binnen sommige zware industrieën, zoals bijvoorbeeld de scheepsbouw, daalt. Andere leveranciers zien dan weer een stijgende trend naar gemiddeld langere werkstukken, hogere tonnages en grotere treksterktes van de te plooien materialen. Vroeger lag bij hen de standaard rond 150 ton en 3 meter, terwijl er nu sprake is van 250 à 320 ton en 4 meter.

Overigens valt het op dat er voor langere plooistukken ook vaker gewerkt wordt met een tandem van twee plooibanken. Op die manier kunnen plooilengte en tonnage snel verdubbeld worden. Beide plooibanken kunnen trouwens ook nog steeds apart gebruikt worden.

Veel aanbieders zien echter geen noemenswaardige verschuivingen op het vlak van afmetingen, tonnages of treksterktes. Over het algemeen blijven zij inzetten op een breed standaardassortiment, waarmee ze voor elke toepassing een passende machine kunnen aanbieden, van de kleinste onderdelen tot de grootste of zwaarste werkstukken. Daarnaast denken de aanbieders vaak mee met de klant om zo meer specifieke en gerichte oplossingen te ontwikkelen.

Uitdagingen

Eén van de grootste uitdagingen voor de toekomst van plooimachines is de verdere toename van de personeelskrapte. Dit is zowel voor de klanten als voor de leveranciers van plooibanken problematisch. Leveranciers hebben er immers alle belang bij dat klanten blijven doorzetten. Zo zei een klant ooit letterlijk aan zijn leverancier: "Als je me een operator geeft, dan koop ik meteen een machine."

Bijgevolg zal het tekort aan technisch geschoolde en ervaren operatoren ongetwijfeld de trend richting automatisering verder blijven versterken. Leveranciers van plooibanken zullen dus volop moeten blijven inzetten op het zo efficiënt mogelijk organiseren van de productie bij hun afnemers. Bovendien zullen zij naar verwachting nog meer streven naar een verbeterd gebruiksgemak van de plooibanken en hun aansturing. Op die manier kan de klant ook zelf zijn medewerkers gaan opleiden. Aanbieders spelen hier uiteraard ook een prominente rol, zowel tijdens de installatie als bij de verdere training van hun klanten.

Een ander groot struikelblok is de vraag hoe plooibankleveranciers de enorme hoeveelheid aan data zullen kunnen inzetten om de efficiëntie voor de klant nog verder te verhogen. Voor de grote industriële bedrijven is Industry 4.0, met meer automatisering en een grotere koppeling van machines en processen, al jaren ingebed in de ontwikkeling van nieuwe machines en software.

Daarnaast blijven veel andere ondernemingen ervoor kiezen om een standalone plooibank te behouden. Die biedt hen meer flexibiliteit, bijvoorbeeld wanneer er geen grote voorraden geplooide stukken nodig zijn of wanneer er geen rekening moet worden gehouden met lange levertermijnen.

Ten slotte zal het klimaatprobleem ook in deze sector een steeds sterkere invloed hebben. Energierecuperatie is en blijft een hot topic. Daarom zetten sommige plooibankproducenten steeds vaker in op hun rol als ‘groene’ machinebouwer, bijvoorbeeld door gebruik te maken van optimale energierecuperatie bij elektrische afkantpersen of van een VFD frequentieregelaar bij hydraulische afkantpersen. VFD (Variable Frequency Drive) past het aan de motor geleverde vermogen aan op basis van de activiteit van de machine.

Met medewerking van Bystronic, Fused Machinery, HACO, LVD, Metanox, Prima Power, Safan Darley, Tosec en V.A.C. Machines