De Constructeur

ConstructeursNieuws
Innovatieve machinebouwer kiest voor
decentrale aandrijvingen
Machinebouwer SYMACH is gespecialiseerd in het ontwerpen en produceren van palletiseermachines. Het bedrijf bestaat nu een jaar of acht en
is voortgekomen uit een management buy out (mbo) van de firma De Feijter Constructie. Directeur/eigenaar Sacha Bakker nam,
samen met zijn twee compagnons Tony van Langevelde en John de Bat, daarbij het grootste deel van het personeel
over en maakte zo een vliegende doorstart onder de naam SYMACH Palletizers. Het bedrijf wordt inmiddels
door de markt beschouwd als één van de toonaangevende fabrikanten van palletiseermachines,
ook wel palletizers genoemd. Aangezien Sacha Bakker niet alleen is gezegend met een
flinke portie lef, maar ook met het nodige technisch inzicht, besloot hij twee
jaar geleden, mede op advies van aandrijfspecialist NORD Drivesystems,
het roer om te gooien en te gaan voor decentraal bestuurde
aandrijvingen in de palletizers.
24
Dit re-engineeringproces had de
nodige voeten in de aarde, maar
inmiddels staan de eerste series
decentraal bestuurde palletizers
wereldwijd te draaien. SYMACH koos daarbij voor de
aandrijf- en besturingsproducten
van NORD Drivesystems. Sacha
Bakker: “Niet alleen de kwaliteit
van de producten was voor ons
doorslaggevend, maar een
belangrijke rol speelde ook de
relatie die we in de loop van de
afgelopen jaren met NORD
Drivesystems als mondiale
partner hebben opgebouwd.
Bovendien was het bedrijf zeer
hulpvaardig en werden we
Afbeelding 1. Twee palletiseermachines uit de Mach serie naast elkaar in bedrijf met daar
tussen de wikkelmachine.
uitstekend geadviseerd tijdens
het re-engineeringproces van
onze palletiseermachines.”
Schakel
Palletiseren vormt een essentieel
onderdeel van het productie- en
distributieproces. De palletiseermachine is daarmee een cruciale
schakel in de logistiek van een
bedrijf. Hij moet voorkomen dat
er wachttijden ontstaan door
stagnerende goederenstromen en
is zo een bepalende factor voor
de productiviteit. SYMACH
bouwt haar palletiseermachines
in verschillende groottes onder
de typeaanduiding MACH 2
t/m 8 (afb. 1). Het gaat om zo’n
3 tot 4 meter hoge machines die
via een transportband wordt
‘gevoed’ met verpakkingen in de
vorm van gevulde zakken, dozen
of kratten die worden opgevangen in een speciaal daarvoor
ontwikkelde manipulator die
elke zak, doos of krat individueel
behandelt. De zakken glijden
hierbij tegen een vast eindschot
en worden vervolgens door de
centreerunit naar het midden gecentreerd. Daarmee ligt de
positie van de zak vast en kan
deze daarna exact boven de
geprogrammeerde plaats worden
losgelaten door de manipulator
(afb. 2). Dit zorgt ervoor dat
nauwkeurig en overlappend
gestapeld kan worden om de
beste stabiliteit te realiseren.
Diverse stapelpatronen en
stapelsnelheden kunnen naar
wens worden geprogrammeerd.
Afhankelijk van het palletizermodel varieert de stapelsnelheid
van maximaal 15 zakken tot
maximaal 36 zakken per
minuut. De zakken worden
gestapeld op een pallet op een
laadplateau. Dit laadplateau zakt
lopende het proces naar beneden
totdat de juiste hoogte op de
pallet is bereikt en het stapelen
stopt. De gestapelde pallet wordt
via een rollenbaan naar een,
eveneens door SYMACH
geproduceerde, wikkelmachine
geleid waar hij met folie wordt
Constructeur 8-9/2012
ConstructeursNieuws
Afbeelding 2. Detailopname met rechts de manipulator met daarin de centreerunit.
omwikkeld en daarna klaar is
voor verder transport naar de
eindgebruiker. Het bedrijf levert
palletiseermachines aan de
agrarische voedingssector, de
algemene en de chemische
industrie; het gaat daarbij om
producenten en leveranciers van
onder andere diervoeders,
graszaad, uien, wortelen,
aardappelen, bakkerijproducten,
petfood en granen.
Van centraal naar
decentraal
Decentrale aandrijftechniek
levert kostenbesparing op en de
nodige energiebesparing, zo
luidde de boodschap van
NORD Drivesystems twee jaar
geleden. Tot dan toe werden de
palletizers gebouwd met centraal
aangestuurde aandrijfcomponenten. Dat betekende dat er niet
alleen een besturingskast op de
onderbouw nodig was, maar dat
ook bovenop de machine zo’n
kast moest worden geïnstalleerd,
met alle extra kosten van dien en
de ruimte die hij in beslag nam.
Bakker: “Een palletiseermachine
is zo hoog dat je verplicht bent
een trap te installeren voor
eventuele onderhoudswerkzaam-
Decentrale automatiseringstoepassingen stellen veel eisen aan
aandrijfsystemen. Optimale oplossingen zijn, noodzakelijkerwijs,
die oplossingen die voor een specifieke toepassing voldoen aan
de eisen qua functionaliteit en kosten. Leverbaar in een breed
scala aan vermogenklassen inclusief vele upgrademogelijkheden,
stelt de SK 200E serie frequentieomvormers van NORD
Drivesystems gebruikers in staat om oplossingen op maat te
selecteren, met functies en kosten die zijn afgestemd op hun
specifieke eisen. De modulaire omvormerserie is leverbaar in
bouwgroottes 1 t/m 4 met een vermogen tussen 0,25 en 22 kW,
waarmee decentrale toepassingen, variërend van eenvoudige
besturingtaken tot complexe positionering, op kostenefficiënte
wijze worden afgedekt. Uitbreidingsopties omvatten externe
remweerstanden en een aparte 24 V voeding voor stand-alone
stuurspanningregeling. Verder levert NORD I/O modules voor de
detectie en overdracht van sensor- en actuatorsignalen, alsmede
communicatie-interfaces (met en zonder I/O’s) voor CANopen,
DeviceNet, Profibus, Profinet en EtherCAT. Interfaces voor de
Industrial Ethernet standaards Powerlink en Ethernet/IP zijn in
ontwikkeling.
Constructeur 8-9/2012
heden. Daarbij zat die besturingskast altijd in de weg. Dat
probleem is nu dus opgelost door
decentraal te gaan (afb. 3).”
Motorreductoren met op de
motoren geïntegreerde SK 200E
frequentieomvormers van
NORD maken nu de dienst uit
en zorgen voor de aansturing
van de gecompliceerde bewegingen van de manipulator en de
centreerunit (afb. 4). Ook de
verticale bewegingen van het
laadplateau worden op deze
wijze bestuurd. Op advies van
NORD werd gekozen voor
dynamische draaistroomtechniek in plaats van voor servotechniek. Voordelen hiervan zijn
niet alleen een lagere kostprijs,
maar ook de bredere keuzevrijheid voor de machineconstructeurs. Draaistroommotoren zijn
nu eenmaal overal te koop, zijn
makkelijk in het onderhoud en
kunnen moeiteloos gekoppeld
worden aan reductoren.
Bovendien zijn ze stekkerbaar en
dus makkelijk uitwisselbaar. Al
deze voordelen bij elkaar
opgeteld zorgen ervoor dat de
Total Cost of Ownership van de
palletiseermachines met
draaistroom lager uitvalt dan
met servomotoren. Inmiddels
zijn de MACH 2 en de MACH
5 uitgerust met de decentrale
aandrijvingen.
Energiebesparing
Op advies van NORD zijn de
Afbeelding 3. De schakelkast.
machines tevens uitgerust met
energiezuinige IE2 motoren.
Om te voldoen aan nieuwe en
strengere normen op het gebied
van energiebesparing, heeft
NORD bij deze IE2 motoren
veel verbeteringen doorgevoerd.
Bijvoorbeeld worden actievere
materialen in de stator toegepast,
is de kwaliteit van de blikpakketten beter, is meer koper
toegepast en zijn de wikkelingen
geoptimaliseerd. Als aanvulling
op betere prestaties, lopen ze ook
nog eens koeler en hebben ze een
langere levensduur. In de
palletizers zijn deze IE2 motoren
voornamelijk toegepast omdat ze
minder warmte afgeven dan IE1
draaistroommotoren. Hierdoor
kon er compacter geconstrueerd
worden. De vraag of het
energieverbruik bij de keuze van
de motoren een rol speelde,
wordt door Sacha Bakker
ontkennend beantwoord: “Nog
afgezien van het feit dat er
Afbeelding 4. Het bovenste deel van de palletizer met de decentrale aandrijvingen die zorgen
voor de bewegingen van de eronder hangende manipulator.
25
ConstructeursNieuws
betrekkelijk weinig te besparen
valt bij onze palletizers met hun
maximaal 20 kW geïnstalleerd
motorvermogen, merken we nog
niet veel interesse voor energiebesparing bij onze klanten. Het
belangrijkste is nog steeds dat
de machine doet wat die moet
doen en dat die dat zonder
storingen blijft doen. Energiebesparing is daarbij nauwelijks een
thema, maar ik verwacht dat dit
op termijn zal veranderen. Op
dit moment is de energie
misschien nog niet duur genoeg,
maar dat gaat zeker veranderen.” Frits Nagtegaal, directeur
van NORD Drivesystems in
Hillegom beaamt dit volmondig. Hij benadrukt dat in de
keten van ‘toeleverancier –
OEM’er – eindgebruiker’ de
verschillende partijen zich van
hun verantwoordelijkheid
bewust zijn, als het gaat om
26
duurzaamheid en milieu, Als
een van de partijen hiervoor
niet genoeg aandacht heeft, is
het de taak van een van de
andere partijen om hem hierop
aan te spreken of te adviseren.
Ook al zijn er bij machines of
installaties misschien niet zoveel
besparingen mogelijk, het is een
kwestie van mentaliteit om er
aandacht aan te besteden, aldus
Nagtegaal (afb. 5).
Zorgvuldige overstap
Bij het herontwerp van de
palletizers is het bedrijf niet over
één nacht ijs gegaan. Het is
tenslotte makkelijker om een
reputatie te verliezen dan er één
op te bouwen. Niet alles in één
keer dus, maar stap voor stap.
Zo werd het nieuwe decentrale
ontwerp van de palletiseermachine in de praktijk gebracht.
Na elke fase van het re-enginee-
SYMACH heeft slim gebruik gemaakt van het
softwarepakket POSICON waarover de nieuwe
decentrale NORD-frequentieomvormerserie SK 2xxE
standaard beschikt. Hiermee kunnen, net zoals bij de
vertrouwde SK 5xxE schakelkastuitvoerigen, dynamische
positioneer- en hoeksynchrone positioneertaken, met een
positioneernauwkeurigheid van 0,36 booggraden op de motoras,
eenvoudig worden gerealiseerd. Bij de decentrale aandrijvingen
voor de palletizers is voor het benodigde positiemeetsysteem
gebruik gemaakt van de nieuwe MG-encoders van NORD. Deze
robuuste magneetencoders, die de beschermingsklasse IP68
bezitten, zijn achter op de elektromotoren gemonteerd en
dragen bij aan een compacte bouwvorm. De elektromechanische
motorrem wordt, net als de decentraal gemonteerde
remweerstand, duurzaam, zonder gebruik van relaiscontacten,
via het NORD-remmanagementprogramma, direct vanuit de SK
2xxE aangestuurd. SYMACH maakt bewust gebruik van het type
SK 215E. Deze uitvoering is uitgerust met de functie “Veilige
Pulsafschakeling”, waarmee de noodstop via de decentrale
frequentieomvormer wordt gerealiseerd en de palletizerfabrikant
de bekabelingskosten nog verder heeft kunnen verlagen. Verder
heeft de machinefabrikant bij de vernieuwde palletiseermachines
geen extra kosten voor remote I/O hoeven te maken. De NORD
decentrale frequentieomvormers en de bijbehorende CANopen
communicatiemodulen, beschikken over voldoende vrije I/Ointerfaceklemmen. Hiermee kunnen de stuursignalen van en naar
de in de omgeving aanwezige sensoren en actoren, waaronder
diverse naderingschakelaars en een compleet ventieleiland,
volledig transparant vanuit de centrale machinebesturing via
de aanwezige CANopen veldbus en NORD Systeembus worden
beheerst.
ringproces werd de machine
machines nu nog niet nodig.
Afbeelding 5. Van links naar rechts Sacha Bakker van Symach, een medewerker van Symach
en Frits Nagtegaal van Nord.
uitvoerig getest. Zo kon worden
voorkomen dat er onverwachte
problemen optraden en behield
SYMACH de volledige controle
over het proces. “NORD
Drivesystems speelde als
leverancier en adviseur een
essentiële rol,” aldus Sacha
Bakker. “Bij zo’n herontwerp
neem je afscheid van een
machineontwerp dat tot dan toe
prima heeft gewerkt, maar
waarvan je weet dat het aan
verandering toe is. Als machinebouwer ben je daar huiverig
voor, terwijl je weet dat je moet
blijven veranderen. Als dan een
toeleverancier je bepaalde zaken
uit handen neemt en met je
meedenkt dan voelt dat goed.
En dat was het geval bij
NORD.”
Wereldwijd
SYMACH levert zijn palletiseermachines over de hele
wereld, van Rusland tot
Australië. Een afgebouwde
machine die op transport wordt
gesteld, kan na aankomst bij de
klant binnen 24 uur draaien.
SYMACH doet overigens nog
geen zaken in landen als China,
Brazilië en India. “Dat is nog te
vroeg. Die landen hebben onze
Pas als er de nodige voorbereidingen zijn getroffen op
bijvoorbeeld agrarisch gebied en
de behoefte aan palletiseren
manifest wordt, komen wij in
beeld.” aldus Sacha Bakker. Eén
ding wil hij nog wel kwijt als
het gaat om machines: hij houdt
van machines waarbij heel
duidelijk over de vormgeving,
het design is nagedacht. “Ik zie
een duidelijke trend naar goed
vormgegeven machines. Dat wil
ik in ons bedrijf ook doorvoeren. De techniek werkt steeds
meer nivellerend, iedereen
gebruikt dezelfde technieken,
waardoor je je op technisch
gebied als machinebouwer nog
maar moeilijk kunt onderscheiden. Goed design kan echter
wel het verschil maken voor een
klant als hij een keuze moet
maken tussen de machines van
twee concurrenten. Ook onze
klanten kijken steeds meer naar
de vormgeving van een
machine. Het is een proces dat
je niet kunt tegenhouden. Ook
op dit gebied verwacht ik dan
ook dat onze toeleveranciers
met ons meedenken.”
www.symach.nl
www2.nord.com
Constructeur 8-9/2012

Download Report