Verband tussen materiaal- en procesinnovatie.
De moderne autoband is een staaltje van hoogwaardige multi-materiaaltechnologie. Innovatie moet zorgen voor betere prestaties tegen de laagst mogelijke cost of ownership. VMI, fabrikant van bandenproductiemachines, is niet rechtstreeks bij die materiaalinnovatie betrokken, maar krijgt wel de resulterende productie-uitdagingen op z’n bordje. Dat vraagt om ‘hands-off’, ‘eyes-off’ automatisering: elke autoband in wording moet zonder operatorbemoeienis door VMI’s machine schuiven. ‘We zijn nu halverwege met Industrie 4.0’.
De VMI Group, onderdeel van de TKH Group, telt zo’n 1.200 medewerkers, van wie 800 in Epe; 110 zijn werkzaam in r&d en 180 in orderengineering. De groep kent vier onderdelen. Grootste daarvan is Tire, dat met de bouw van productiemachines voor personenauto- en truckbanden is uitgegroeid tot wereldmarktleider. Het Veluwse bedrijf bouwt z’n machines zoveel mogelijk op uit standaardmodules die in meerdere varianten beschikbaar zijn (configure-to-order). De meeste machines vereisen wel maatwerk voor de interfaces, zowel softwarematig (met productiebesturing) als mechanisch. Dat laatste betreft de aansluiting op het logistieke proces bij de klant: de aanvoer van materialen en de afvoer van ‘gereed product’. Wat de VMI-machine betreft is het gereed product de ‘green tire’. Die ondergaat nog een vulkanisatiestap die de band z’n karakteristieke rubbereigenschappen geeft en wordt van profiel voorzien.
Jan Grashuis, vice president Global R&D van VMI, bij de MILEXX: ‘Truckbanden moeten wel een miljoen kilometer meegaan, dus fabrikanten zijn conservatief en heel voorzichtig met wijzigingen in hun productieproces.’
Autobanden worden opgebouwd uit meerdere lagen natuur- en/of synthetische rubber, versterkt met staaldraden en textiel- of kunststofvezels. Het samenspel tussen deze materialen moet door een uitgekiende constructie van de band zorgen voor een goede wegligging (grip) en laag energieverbruik (rolweerstand). Tevens moet de band niet te veel slijten en zo weinig mogelijk lawaai maken (op het wegdek). Dit alles stelt hoge eisen aan de kwaliteit van de materialen én van het productieproces, de wijze waarop de componenten worden samengebracht. Daar komt VMI in beeld.
Plakkerig
Uiteraard volgt het bedrijf de innovatietrends op materiaalgebied, vertelt Jan Grashuis, vice president Global R&D. VMI onderhoudt contacten met zowel klanten (autobandenfabrikanten) als materiaalleveranciers. Rechtstreeks betrokken bij die innovaties is VMI Tire niet, de consequenties voelt het wel. ‘In opkomst zijn self-sealing banden, met een viskeuze (stroperige, red.) laag die vanzelf dichtgaat als je er bijvoorbeeld een spijker uittrekt. En winterbanden worden steeds zachter en plakkeriger, daar moeten onze machines mee kunnen omgaan. Bepaalde onderdelen krijgen daarom een coating die voorkomt dat het plakkerige rubber eraan vast blijft zitten. En als de laagjes rubber níet plakkerig zijn, is het juist lastig ze op elkaar aan te brengen zonder luchtinsluiting.’ Cruciaal voor de prestaties van de band is de samenstelling van de diverse rubbersoorten, die wordt geoptimaliseerd voor minimale rolweerstand, slijtage en noise. Natuurrubber is nog altijd superieur aan synthetische rubbers en wordt daarom met name in de zwaarbelaste truckbanden toegepast. Het natuurproduct kent echter de nodige variatie in kwaliteit en daar moet bij de productie rekening mee worden gehouden. Gewichtsreductie, een trend in de automotive, raakt VMI ook. De verschillende componenten worden dunner en dus luistert het productieproces nog nauwer.
Hands-off, eyes-off
VMI’s antwoord op al deze eisen is verdergaande automatisering. Grashuis: ‘De trend is minder operatorinvloed: ‘hands-off’, ‘eyes-off’ voor een grotere output en een stabiele kwaliteit. De operator komt niet meer met z’n handen aan het product en hoeft het proces ook niet in de gaten te houden. Voorheen was hij een soort levende kwaliteitsbewaking, nu doen we dat met allerlei sensoren, vision- en andere meetsystemen en statistische procesbeheersing. Voor camerasystemen bijvoorbeeld wordt de hardware specifiek voor ons ontwikkeld door een TKH-zusterbedrijf, de software schrijven we zelf. Voor elk product dat van de machine rolt, moeten we kunnen aantonen dat het aan de eisen voldoet. We kunnen elke band van een barcode voorzien, voor alle gebruikte materialen een barcode of rfid-chip uitlezen en alle tijdens het bouwproces gemeten waarden bewaren voor volledige tracking & tracing.’
kijkje in de nieuwe MILEXX productiemachine voor truckbanden
VMI zette in 2009 de stap van halfautomatische machines (248-familie) naar de volautomatische MAXX-familie voor de productie van personenautobanden. Begin dit jaar volgde de MILEXX-familie en daarmee ging ook de truckbandenproductie naar volautomatisch. Dat gebeurde later omdat de aantallen in die markt kleiner zijn, verklaart Grashuis. ‘Bovendien is in de toch al conservatieve bandenwereld de truckmarkt nog conservatiever. Truckbanden moeten tot een miljoen kilometer meegaan, waarbij ze onderwijl wel van loopvlak kunnen verwisselen, dus fabrikanten zijn heel voorzichtig met wijzigingen in hun banden en het productieproces introduceren.’
Logistiek
De MILEXX, die bijna 700 banden per dag kan produceren, heeft onder meer nieuwe voorzieningen voor hands-off handling en nieuwe vision-applicaties. ‘Bandenproducenten zien dat ze weer een stap kunnen zetten naar een hogere productiviteit. Truckbanden kennen meer variatie in constructie, dus de MILEXX moest nog breder configureerbaar zijn voor verschillende typen dan de MAXX.’ VMI zet zijn boodschap tegenwoordig kracht bij met een corporate design dat de machines een herkenbare vorm en kleurstelling geeft. ‘Bij de introductie had ik m’n twijfels, maar het blijkt ook in deze wereld belangrijk. Onze klanten moeten hun klanten laten zien hoe goed ze hun productie hebben georganiseerd en dan geeft dit een kwaliteitsuitstraling. Alle frames zijn nu grijswit en de klantspecifieke kleurstelling zit alleen op losse delen van de beplating, die als laatste op de machine worden geschroefd. We hoeven niet meer complete frames in de klantkleur te spuiten, maar kunnen op het laatst nog een frame naar een ander project schuiven. Dat is logistiek een groot voordeel.’
Over logistiek gesproken, bandenfabrieken kennen vooral nog eilandautomatisering, signaleert Grashuis. ‘De slag om die eilanden logistiek en met datasystemen aan elkaar te koppelen, gaat nog wel vijf tot tien jaar duren. Greenfield fabrieken worden al wel steeds slimmer opgezet. Ik denk dat wij wat Industrie 4.0 betreft op de helft zijn.’
‘Zelfrijdend’
VMI heeft dan ook nog de nodige Industrie 4.0-ambities. ‘Wij hebben steeds meer software-engineers nodig, om koppelingen tussen onze machines en bovenliggende besturingssystemen te leggen en om meer slimme dingen met data te kunnen doen. Zoals het sneller omstellen van de machine op een andere maat band, materiaal laten afroepen in plaats van tussenvoorraden creëren, automatische productiviteitsmetingen doen en de technische dienst van de klant van informatie voorzien, zoals voor preventive maintenance.’
De automatisering, oftewel procesinnovatie, gaat dus nog wel even door. Of productinnovatie ook zo belangrijk blijft, is de vraag. De opkomst van de zelfrijdende auto kan afbreuk doen aan de auto als statussymbool. Ongeremd over de Autobahn scheuren vergt immers een andere kwaliteit banden dan braaf 100 km/uur in kolonne rijden. ‘Zelfrijdend’ wordt in ieder geval het devies voor de productie van die autobanden.
