Productieautomatisering Van Vuuren onderdeel van ambitieus groeiplan

Een sterke commerciële groei realiseren en tegelijkertijd een vernieuwend automatiseringsproject laten slagen? Erwin Krol, operationeel manager bij van Van Vuuren Deuren, werkt al sinds 2013 aan de ambitieuze plannen waar het bedrijf zowel de afgelopen jaren maar ook de aankomende jaren de vruchten van gaat plukken. We bespreken de unieke productielijn en doelstellingen van de deurenfabrikant uit Grou. Van Vuuren koos voor VARIODRIVE Aandrijf- en Besturingstechniek voor het leveren van motion control beweging, servomotoren en geleidingen, inclusief ondersteuning bij de systeemintegratie. Krol vertelt in dit artikel over de waarom.

Van Vuuren is gespecialiseerd in deurconcepten – zowel ontwikkeling als productie – en levert utiliteitsdeuren wereldwijd, maar voornamelijk in Nederland en Duitsland. Het bedrijf wisselde in 2013 van eigenaar, koos een ambitieuze koers en heeft sindsdien de omzet verdubbeld. De doelstelling om 120.000 deuren te maken in 2021 is gehaald, maar hiervoor was productieautomatisering cruciaal. Erwin Krol, Operationeel Manager, was en is hiervoor verantwoordelijk:

“We stonden voor een machtige uitdaging; onze productiecapaciteit moest significant omhoog zonder dat ons personeelsbestand meegroeit. Tijdens de crisis hadden we namelijk gezien dat een groot personeelsbestand het bedrijf in economisch mindere tijden kwetsbaar maakt. Maar het belangrijkste is dat we onze mensen willen behouden en voorkomen dat er gedwongen ontslagen vallen zoals tijdens de vorige crisis. Daarom investeren we nu in productie(automatisering) zodat, als het een keer minder gaat, we ons personeelsbestand kunnen handhaven. Dat past bij Van Vuuren en ook bij de beweegredenen van onze eigenaren.”

Productieautomatisering

Het bedrijf realiseert sinds 2013 een stevige commerciële groei van zo’n 20% op jaarbasis en heeft zijn exportkanaal ontwikkeld. Export is namelijk één van de instrumenten om de impact van de (schommelingen in de) Nederlandse markt te verminderen. Van Vuuren heeft dan ook sterke exportambities en wil binnen afzienbare tijd 30% van de omzet uit export realiseren.

“We wisten dat we met onze commerciële groei al snel tegen de grens van onze capaciteit – 100.000 deuren per jaar – zouden lopen. Daarom zijn we in 2018 begonnen met het onderzoeken van de mogelijkheden om onze capaciteit én flexibiliteit te vergroten. Wij willen namelijk 1.000 unieke deuren per dag produceren zodat we kunnen blijven inspelen op de vraag uit de markt. Wij richten ons dus op snelheid én flexibiliteit. Daar liepen we bij veel machinebouwers op stuk, want juist die combinatie maakt het technisch complex. Wat wij zochten, was uniek en daarom moeilijk vindbaar in de markt.

Via onze Lean-coach zijn we met IJssel Technologie in contact gekomen en bij hen hebben wij onze wensen op tafel gelegd. Zij zijn daarmee aan de slag gegaan om te bepalen of het; 1. Technisch mogelijk was en, 2. Zijn er leveranciers die dat zouden kunnen leveren? Het antwoord daarop was ja! Omdat wij ook ongeveer wilden weten wat het uiteindelijk zou gaan kosten, zijn we samen de pre-engineering fase ingegaan.

Een van de leveranciers waarvoor wij toen kozen was VARIODRIVE. Zij hadden niet alleen de kennis en track record maar wilden vooral met ons meedenken over welke oplossing het beste bij ons past. Alle beweging, alle servomotoren en geleidingen – met uitzondering van de zware transportdelen – komen dan ook van VARIODRIVE. Een belangrijk voordeel van het werken met VARIODRIVE was dat zij diverse modules beschikbaar hadden die pasten bij onze wensen voor de productielijn, modules die geen andere partij kon bieden. Ook wat betreft software heeft die keuze zich bewezen, want VARIODRIVE heeft samen met onze ontwikkelaars voor de optimale integratie gezorgd.”

Motion control in productieproces

De geautomatiseerde productielijn voor de utiliteitsdeuren van Van Vuuren is 65 meter lang en 20 meter breed. Per onderdeel van het productieproces is er een station waarop de bewerking uitgevoerd wordt. Qua motion control is het interessant om de volgende stations uit te lichten:

• Omgooier
• Lijm applicatie

Omgooier: lage speling cruciaal

Om het HPL (High Pressure Laminaat) aan te brengen wordt eerst een HDF (High Density Fibreboard) aan de bovenzijde gelijmd. Daar wordt vervolgens het HPL op geplakt dat geperst wordt voordat de hele deur omgedraaid moet worden. Dit lijkt omslachtig maar er is een goede reden voor; het voorkomt opbouw van lijm wat voor besmetting of productfouten kan zorgen. Met de omgooier zorgt Van Vuuren ervoor dat zij altijd aan de bovenkant lijmen.

“De omgooier kost wel wat ruimte. Daarom zien we in de markt dat veel andere deurenfabrikanten tweezijdig lijmen,” zegt Erwin. “Daar hebben wij bewust niet voor gekozen, de omgooier maakt de handling een stuk makkelijker en voorkomt vervuiling in het productieproces.”

Van Vuuren stelt hoge eisen aan deze applicatie. De met lood beklede deuren van bijvoorbeeld ziekenhuizen moeten op dezelfde manier geproduceerd kunnen worden als een lichtgewichte schuifdeur. De 100 kg wegende platen lood resulteren in de zwaarste deuren uit het programma, maar de productielijn moet hier probleemloos mee om kunnen gaan. Deze en andere eisen zorgden voor een interessante uitdaging voor de engineers van VARIODRIVE:

“Tijdens het omdraaien van de deur draait de mechanica door de speling van de vertragingskast. Om hier regeltechnisch mee om te gaan hebben we gekozen voor een high-precision gearbox met special flens balg koppeling van R+W. Probleem is wanneer je op 12 uur komt verander je de aandrijfkracht en loop je door de speling van de vertragingskast. De regelaar ziet op dat moment even geen belasting. Door het gebruik van high-precision gearbox met lage speling daarbij een balgkoppeling met hoge torsiestijfheid,  het gebruik van electronic camming en de softmotion functies van CoDeSys wordt het omdraaien van de deur zo gecontroleerd (glad) mogelijk uitgevoerd.” – VARIODRIVE

[fl_builder_insert_layout id=11234]

In de omgooier zijn de volgende componenten gecombineerd:

• Parker Servomotor MHB 205 met Apex High-precision gearbox AH255-070
• R+W Torsiestijve balgkoppeling BK 8
• Parker Servodrive PSD1MW16000
• Parker MotionController PAC (stuurt meerdere assen aan)
• Special mechanica van Prop engineering

Lijm applicatie: horizontale plaatsing lineaire unit

Speciaal voor de meerlaagse deuren, de akoestische deuren, is er een bijzondere lijmapplicatie in de productielijn opgenomen. Vanuit de brandveiligheid moeten de verschillende platen onderling gehecht zijn, zodat bij brand het wegvallen van de verschillende lagen in een korte tijd wordt voorkomen. Door middel van 5 lijmkoppen met elk een eigen motor kan elk gewenst lijmpatroon gemaakt worden. Dit maakt het mogelijk om het lijmpatroon on-the-fly aan te passen aan de uitsparingen (voor bijvoorbeeld glas of hang- en sluitwerk) van de specifieke deur.

“Voor de lijmunit heeft Parker een standaard OSP-E Z-as voorzien van meerdere aandrijfstations. De unit is nu horizontaal geplaats waardoor het mogelijk is om het lijmpatroon per aandrijfstation te bepalen. In de Parker Motioncontroller wordt het patroon geladen en de afstanden onderling gecontroleerd zodat er geen botsingen optreden.” – VARIODRIVE

In de lijm applicatie zijn de volgende componenten gecombineerd:

• Parker Lineaire unit OSP-E
• Parker Servomotor SMH 60 inclusief Apex Gearbox AE serie
• Parker Servodrive PSD
• ParkerMotioncontroller PAC

Ambities Van Vuuren

“We zitten nog niet op de beoogde 1.000 deuren per dag, daarvoor moeten we nog heel wat slagen maken,” vertelt Erwin tot slot. “Telkens als we een stap zetten, komen we weer nieuwe uitdagingen tegen. Het zijn onvoorziene zaken die opgelost moeten worden. Desondanks verwacht ik dat we aan het einde van 2022 helemaal op stoom zijn. Maar al voor dat moment aangebroken is, zijn we alweer bezig met de volgende stap. Van Vuuren gaat namelijk het totaalconcept leveren; naast de deur leveren wij ook kozijnen, glas, hang- en sluitwerk. Dat vraagt natuurlijk ook weer om veranderingen in de fabriek. Inmiddels weten we goed hoe dat in zijn werk gaat, waardoor we samen met onze partners ook van die verandering weer een succes maken!”