Een unieke gerobotiseerde productielijn voor klantspecifieke circulaire matrassen

Martijn van Haaf, verantwoordelijk voor Operations bij Auping: “Het startpunt bij de ontwikkeling van ons circulaire matras was de consumentbehoefte. Consumenten wensen een goed matras, dat de juiste ondersteuning biedt. Daarnaast geloven wij er bij Auping in dat producten op de lange termijn circulair moeten zijn. Daarom zijn we een circulair product gaan ontwikkelen. We begonnen klein: met het testen van een product en een proces om dit te maken. Het uiteindelijke doel was om volume te genereren. Dit wilden we op een zo slim mogelijke manier doen, waarbij we door middel van een volledig gerobotiseerd proces klantordergestuurd produceren. Zo elimineren we verspilling in de keten en kunnen we voldoen aan de brede behoefte van klanten.”

Een nieuw type productielijn

Toen Auping een beeld had bij het product en proces, startte het bedrijf een tender met vier partijen, waaronder Robotize. Martijn: “Uiteindelijk viel de keuze op de robotiseringsoplossing van Robotize, in samenwerking met MF Geurtsen en Hollander Techniek. We herkenden ons in het omdenken van Robotize en haar oplossingsrichtingen waren in lijn met onze strategie met betrekking tot flexibele automatisering. Daarbij werd er rekening gehouden met de borging van de eisen die we aan een product stellen.”

Erwin Hoeksma, commercieel verantwoordelijk voor Robotize, vult aan: “Bij het ontwikkelen van een oplossingsconcept probeerden wij zo goed mogelijk te luisteren naar de wensen van Auping. De organisatie werkt veelal met standaard productielijnen met opeenvolgende stations, maar wilde nu een ander soort lijn die minder ruimte in beslag zou nemen. Daarbij moest het mogelijk zijn om door een slim gekozen platform 9600 varianten te produceren. Het doel is om zo efficiënt mogelijk te produceren, op een ergonomische manier. Daarnaast ziet Auping vanuit toekomstige schaarste op de arbeidsmarkt noodzaak om te automatiseren door het gebruik van robots.”

Van pre-engineering tot realisatie

Als eerste ging Robotize aan de slag met de pre-engineering van de eerste concepten en het doorrekenen hiervan. Hierbij werd bekeken of hiermee het gewenste resultaat werd behaald in kwaliteit en kwantiteit. Van daaruit werden vervolgens weer nieuwe concepten ontwikkeld. Erwin: “Dit traject had best wat voeten in de aarde. Machinebouw is het gemakkelijkst als je werkt met vaste afmetingen en materialen. Wanneer je een machine bouwt voor een matras dat de klant zelf kan samenstellen, is juist alles flexibel. Een grote uitdaging, maar dit maakte het project juist ook leuk. Gedurende het traject trokken we samen op en vulden we elkaar aan: wij hebben de kennis van automatisering, Auping van het product. Van de machine is een volledige Digital Twin gemaakt, waarbij simulaties zijn uitgevoerd om de handelingen opvolgend te maken en de totale systeemperformance te toetsen.” Na de conceptfase stond het project een tijdje on hold, vanwege corona en omdat Auping de wensen van haar klanten verder wilde onderzoeken. Martijn: “Toen we het project weer startten ging het snel. We gingen aan de slag met de engineering, testen met prototypes en vervolgens aan de slag met de bouw van de machine. Daarbij is de Digital Twin ook gebruikt om tijdens de inbedrijfsname de software van de robots en PLC’s te testen. Inmiddels zijn we de machine aan het testen en gaan we langzaam over naar productie.”

Uitdagingen in product en machines

De realisatie van de productielijn voor circulaire matrassen kent zowel uitdagingen voor wat betreft het product als de machinetechnische kant. Rolf Dekker, verantwoordelijk voor New Product Development bij MF Geurtsen en projectleider voor het Auping-project: “Vóór het bouwen van de productielijn werden de circulaire matrassen met de hand gemaakt. Wij namen dit handmatige proces onder de loep en vertaalden het naar een gerobotiseerde oplossing met unieke machines. Er werken verschillende robots met verschillende functies en complexe grijpertechniek bij elkaar in het bereik om gezamenlijk de matraskern te produceren.”

Stefan ten Dam, vanuit Auping verantwoordelijk voor het projectmanagement vult aan: “Matrassen zijn als product uitdagend om te maken, omdat je te maken hebt met zachte flexibele materialen die allen hun eigen gedrag en geometrie hebben. Deze moeten vervolgens allemaal afzonderlijk aan elkaar verbonden worden met een adhesive. Om een constante en kwalitatief goede matraskern te kunnen maken, zijn een aantal stations nodig. Hier wordt het product opgebouwd, waarna er uiteindelijk één complete matraskern uit de matraslijn komt.”

Aan de machinetechnische kant is de uitdaging dat er wordt geproduceerd op basis van klantorders.Rolf: “Elk matras is uniek: er is keuze uit uiteenlopende maten, diktes en vullingen met een verschillende flexibiliteit. Maar: elk matras moet tot op de millimeter nauwkeurig uit de machine komen. Daarbij is de rol van de operator beperkt: deze voert enkel de grondstoffen in, waarna de robot volgens het recept de kern maakt. Dit vraagt om een grote instelbaarheid van de machines en zorgde voor uitdagingen voor wat betreft de hardware en software.” Martijn: Tot slot is de circulaire matrassenlijn ook weer onderdeel van een groter geheel. We laden de vrachtwagen aan de hand van de klantbehoefte met producten van de verschillende productielijnen. Het is dus een must om de flexibele productieautomatisering heel goed door te voeren, zodat je eigenlijk op elk moment elke variant kunt maken. Dat is gelukt!”

Stuurgroep en kartrekkers

Martijn: “In een proces als dit is het erg belangrijk om na te denken over hoe je zaken organiseert. Vanuit de stuurgroep benoemden we Stefan en Rolf als kartrekkers, die de belangen van ons gezamenlijke doel behartigen. Vervolgens is het cruciaal om als stuurgroep deze kartrekkers uit de wind te houden, zodat zij hun werk kunnen blijven doen. De kartrekkers houden zich bezig met technische uitdagingen, de stuurgroep met overkoepelende zaken zoals afhankelijkheden en projectscope. Zo werken we toe naar één gezamenlijk doel.”

Samen sterk als partners

Martijn: “Vooraf wisten we al dat dit een moeilijk traject zou zijn. Het product en proces waren nog niet helemaal klaar en het te bouwen prototype moest meteen volledig operationeel zijn. Dit was voor ons één van de redenen waarom we kozen voor Robotize, in samenwerking met MF Geurtsen en Hollander Techniek. Zij waren zich hier bewust van en wilden de samenwerking aangaan.” Binnen dit project hebben we geen gewone klant-leverancier relatie, maar is er echt sprake van een samenwerking. Rolf: “Dat is wat mij betreft een must in dit soort ontwikkeltrajecten. In een traject als dit loop je tegen dingen aan die je vooraf niet had kunnen bedenken. Dan is het belangrijk om elkaar goed te begrijpen en om samen bij te sturen. Dat is geven en nemen.” Stefan vult aan: “Daarbij moet je als team het geloof houden dat de oplossing voor handen is, ook al zijn sommige dingen niet 1-2-3 bedacht en/of werken ze niet direct zoals bedacht. Tijdens dit project bleven we steeds met elkaar in contact om een goed beeld te krijgen van hoe de zaken ervoor stonden, wat we wilden verbeteren en welke stappen we hier samen voor moesten zetten – vanuit product, machine en programmeringen. De transparant samenwerking, waarin we kritisch waren naar elkaar maar elkaar bovenal vertrouwden, droeg absoluut bij aan het succes van dit traject.”

De cirkel is rond

Het resultaat mag er zijn: Robotize en Auping ontwikkelden een unieke gerobotiseerde productielijn voor circulaire matrassen. Erwin: “De lijn maakt iedere minuut een unieke matraskern, en wordt daarbij volledig digitaal aangestuurd vanuit het MRP/ERP-systeem van Auping. Alle benodigde producten liggen precies op volgorde klaar, zodat de output volledig klopt. Zo sluit deze perfect aan op de rest van het proces binnen de beddenfabriek.” Stefan vult aan: “Omdat de matrassen uit mono materialen bestaan, zijn ze aan het einde van de levensduur weer uit elkaar te halen middels disassemblage. Vervolgens gaan ze in het circulaire ecosysteem, zodat we er weer nieuwe grondstoffen van kunnen maken voor het volgende matras. Zo maken we de cirkel rond!”