Robotisering in de MKB-maakindustrie

Veranderende marktomstandigheden

De inzet van robots wordt door de veranderende marktomstandigheden ook steeds meer een noodzaak:

• Personeelstekorten: Met meer dan 135.000 openstaande vacatures in de technische sector wordt het steeds lastiger om geschikt personeel te vinden. Robots kunnen repetitieve taken overnemen en personeel ontlasten, zodat zij zich kunnen richten op complexer en waardevoller werk.
• Stijgende loonkosten: De loonkosten in Nederland behoren tot de hoogste van Europa. Robots werken zonder pauzes, ziekteverzuim of vakanties, wat de loonkosten per eenheid aanzienlijk verlaagt.
• Kwaliteitseisen: Klanten eisen constante kwaliteit en nauwkeurigheid. Robots leveren reproduceerbare prestaties en minimaliseren menselijke fouten.
• Maatwerk en flexibiliteit: De markt vraagt steeds vaker om kleinere series en snelle aanpassingen. Moderne robots zijn flexibel inzetbaar en snel herprogrammeerbaar, waardoor bedrijven wendbaar blijven.

Van mens naar cobot – samenwerken op de werkvloer

Moderne robots zijn flexibel, veilig en programmeerbaar zonder diepgaande technische kennis. Dit maakt ze uitermate geschikt voor productieomgevingen met kleine series, veel variatie en beperkte ruimte. Vooral de opkomst van collaboratieve robots – cobots – opent deuren voor praktische inzet in kleinere maakbedrijven. Ze verhogen niet alleen de productiviteit, maar dragen ook bij aan ergonomie, leverbetrouwbaarheid en personeelstevredenheid.

Praktische toepassingen van robotisering in het MKB

De mogelijkheden voor robotisering in het MKB zijn divers. Hier zijn enkele concrete voorbeelden:

• Collaboratieve Robots (Cobots): Cobots zijn ontworpen om veilig samen te werken met mensen. Ze zijn ideaal voor taken die een combinatie van menselijke intelligentie en robotnauwkeurigheid vereisen.
• Autonome Mobiele Robots (AMR's): AMR's kunnen zelfstandig door de fabriek navigeren en materialen transporteren. Dit vermindert de behoefte aan handmatige handling en verbetert de efficiëntie.
• Robotarmen voor Assemblage: Robotarmen kunnen complexe assemblage taken uitvoeren met een hoge precisie en snelheid. Dit is vooral relevant voor bedrijven die kleine series of maatwerk producten maken.
• Lasrobots: Lasrobots zorgen voor een consistente en hoogwaardige lasnaad. Ze zijn ideaal voor bedrijven die veel laswerk verrichten.
• Verpakkingsrobots: Verpakkingsrobots kunnen producten snel en efficiënt verpakken. Dit is vooral relevant voor bedrijven die grote volumes produceren.

Een internationale fabrikant van flexibele afdichtingen had te maken met een onbetrouwbaar test- en verpakkingsproces. Producten vielen uit de mal, werden niet goed getest of verkeerd gemarkeerd. Dit leidde tot verlies van product én vertrouwen. In samenwerking met een ervaren machinebouwer en systeemintegrator EKB is een nieuwe semi-geautomatiseerde lijn ontwikkeld waarin robotica en visiontechnologie de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid sterk verbeteren. Lees hier meer.

Impact van robotisering op de kernprocessen

Robotisering raakt méér dan alleen de fysieke uitvoering in de fabriek. Het heeft impact op de volledige keten: van engineering en werkvoorbereiding tot productie en logistiek. Om maximaal rendement te behalen, is integrale benadering nodig.

• Engineering: Robotisering vereist een andere manier van denken in de engineeringfase. Producten moeten ontworpen worden met het oog op geautomatiseerde productie. Dit kan leiden tot nieuwe en innovatieve ontwerpen.
• Werkvoorbereiding: De werkvoorbereiding wordt complexer, maar ook efficiënter. Robots moeten geprogrammeerd en geïntegreerd worden in het productieproces. Dit vereist specifieke kennis en vaardigheden, maar kan ook leiden tot een optimalisatie van het proces.
• Productie: De meest directe impact van robotisering is in de productie zelf. Robots kunnen een breed scala aan taken uitvoeren, van lassen en spuiten tot assembleren en verpakken. Dit resulteert in een hogere productiviteit, verbeterde kwaliteit en verlaagde kosten.
• Logistiek: Robots kunnen ook in de logistiek een belangrijke rol spelen. Denk aan geautomatiseerde transportbanden, autonome heftrucks en orderpickrobots. Dit zorgt voor een efficiëntere en snellere goederenstroom.

Hieronder gaan we op ieder deelgebied dieper is op de impact die robotisering op dit deelgebied heeft.

Robotisering in engineering – Slimmer ontwerpen met automatisering in gedachten

In de maakindustrie vormt engineering het fundament van de productieketen. Robotisering biedt enorme kansen, maar vraagt om een nieuwe manier van ontwerpen: met automatisering in het achterhoofd. Door al in de engineeringsfase rekening te houden met robotiseerbaarheid, kunnen MKB-bedrijven de efficiëntie van hun productieproces aanzienlijk verhogen.

Design for Automation

Design for Automation (DfA) is een ontwerpstrategie waarbij engineers bewust keuzes maken om processen geschikt te maken voor robotisering. Denk aan gestandaardiseerde onderdelen, eenvoudige verbindingen en heldere toleranties. Ontwerpen die robotvriendelijk zijn, zijn sneller te produceren, met minder fouten.

Digital Twin en simulatie

Met Digital Twin-technologie creëren engineers een virtuele kopie van het product én het productieproces. Dit stelt hen in staat om vroegtijdig knelpunten te signaleren en processen te optimaliseren voordat er fysiek iets geproduceerd wordt. Zo wordt faalkans geminimaliseerd en de time-to-market verkort.

Werkvoorbereiding in een geautomatiseerde omgeving

In een geautomatiseerd productieproces verandert de rol van werkvoorbereiding fundamenteel. Waar vroeger de nadruk lag op het plannen van handmatige bewerkingen, is de focus nu verschoven naar het voorbereiden van robotprogramma’s, het aansturen van systemen en het beheren van data.

Offline programmering

Met offline programmeersoftware kunnen werkvoorbereiders robotroutes, bewerkingen en handelingen simuleren zonder stilstand op de werkvloer. Dit maakt het mogelijk om snel te schakelen bij productwijzigingen en de productie flexibel aan te passen.

Tooling en fixture design

Robotisering vereist nauwkeurige voorbereiding van de benodigde hulpmiddelen: grijpers, mallen en opspanningen. Deze tooling bepaalt mede de nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van het proces.

Robotisering op de productievloer – schaalbaar, flexibel en toekomstgericht

Een veelgehoorde misvatting is dat robotisering alleen loont bij grote volumes. De realiteit is anders: dankzij modulaire systemen, gebruiksvriendelijke software en collaboratieve robots (cobots) wordt robotisering toegankelijk voor series van 10 tot 100 stuks.

Cobots en pilot cells

Cobots kunnen veilig naast mensen werken en zijn eenvoudig te programmeren. Ze zijn ideaal voor taken zoals schroeven, lassen, assemblage of inspectie. Een pilot cell – een kleinschalige opstelling om ervaring op te doen – helpt bedrijven stapsgewijs in de transitie.

Met de juiste aanpak kunnen ook kleinere maakbedrijven profiteren van robotisering. Begin kleinschalig, kies voor schaalbare technologie en bouw ervaring op in eigen tempo.

Slimme logistiek – robots in beweging brengen uw interne proces verder

In veel productiebedrijven is interne logistiek een onderbelicht thema. Toch kan optimalisatie hiervan leiden tot forse efficiëntiewinsten. Automatisch geleide voertuigen (AGV’s), autonome mobiele robots (AMR’s) en geautomatiseerde opslag brengen goederenstromen op gang zonder menselijke tussenkomst.

Toepassingen

• Aanvoer van materialen naar werkplekken
• Afvoer van halffabricaten
• Transport tussen afdelingen
• Integratie met warehouse management systems (WMS)

Slimme logistiek vormt een belangrijke schakel in een geautomatiseerde keten. Robotisering van transportprocessen verhoogt niet alleen de productiviteit, maar verlaagt ook de foutkans en vergroot de leverbetrouwbaarheid.

De uitdagingen en hoe ze te overwinnen

Robotisering brengt ook uitdagingen met zich mee. Een aantal belangrijke punten zijn:

• Hoge initiële investering: De aanschaf van robots kan een aanzienlijke investering zijn. Het is belangrijk om een goede ROI (Return On Investment) berekening te maken en te kijken naar financieringsmogelijkheden zoals subsidies en leningen.
• Gebrek aan kennis en vaardigheden: Het programmeren, integreren en onderhouden van robots vereist specifieke kennis en vaardigheden. Het is belangrijk om te investeren in training en opleiding van personeel, of om samen te werken met een gespecialiseerde partner.
• Integratie in bestaande systemen: Het integreren van robots in bestaande systemen (zoals ERP en MES) kan complex zijn. Het is belangrijk om een goede integratiestrategie te hebben en te werken met open standaarden.
• Angst voor baanverlies: Sommige werknemers zijn bang dat robots hun baan zullen overnemen. Het is belangrijk om open en eerlijk te communiceren over de plannen en aan te geven dat robots vooral taken overnemen die zwaar, gevaarlijk of repetitief zijn. Vaak creëert robotisering juist nieuwe, meer uitdagende banen.
• Veiligheid: Het is cruciaal om de veiligheid te waarborgen bij het werken met robots. Dit vereist een goede risicoanalyse en het implementeren van de juiste veiligheidsmaatregelen.

Tips voor een succesvolle implementatie

Om robotisering succesvol te implementeren, is het belangrijk om de volgende tips in acht te nemen:

• Start met een pilot project om ervaring op te doen en de technologie te leren kennen.
• Selecteer een toepassing die goed past bij de capaciteiten van de robot en de behoeften van het bedrijf.
• Betrek het personeel bij het project vanaf het begin en zorg voor voldoende training en opleiding.
• Werk samen met een gespecialiseerde partner die ervaring heeft met robotisering in de maakindustrie.
• Maak een goede ROI berekening en houd de kosten en baten nauwlettend in de gaten.
• Wees bereid om de plannen aan te passen als dat nodig is.
• Robotisering is een lange termijn investering. Denk na over de toekomstige behoeften van het bedrijf en kies een oplossing die flexibel en schaalbaar is.

Door de verhoogde productiviteit, verbeterde kwaliteit, verlaagde kosten en verbeterde arbeidsomstandigheden biedt robotisering een aanzienlijk concurrentievoordeel. Hoewel de implementatie uitdagingen met zich meebrengt, zijn deze te overwinnen door een goede voorbereiding, de juiste partners en een focus op ROI. Robotisering is een noodzaak voor het MKB dat wil overleven en groeien in de huidige competitieve markt.

Verdiepende artikelen

In de volgende artikelen duiken we dieper in de verschillende deelgebieden en toepassingen van robotisering binnen de maakindustrie:

• Engineering – Ontwerpen voor robotisering
• Werkvoorbereiding – De motor achter geautomatiseerde processen
• Productie – Flexibel automatiseren bij kleine series
• Logistiek – Autonome systemen voor interne efficiëntie
• De menselijke factor van robotisering
• Robotica en visiontechnologie zorgen voor betrouwbare test- en verpakkingslijn voor seals
• Robotica in de praktijk: 3DMZ helpt ondernemers op weg in cursus
• Publicatie Saxion Hogeschool: Praktische handvatten voor het op een menselijke manier inzetten van slimme techniek in de industrie van nu en straks