Login                    Nieuwsbrief  |   Agenda   |   Vacatures   |   Forum   |   Advies   |   Adverteer   |   Zoek
Lean en Smart SEW Eurodrive
Bron: Procesverbeteren.nl
Smart Industry: Slimme organisatie
Smart Industry bij SEW Eurodrive Lean en Smart slaan handen inéén bij SEW

Door Dr Ir Jaap van Ede, hoofdredacteur Procesverbeteren.nl, 30-01-2018

Lean productie in One Piece Flow, dus in een enkelstuks keten, resulteert in de kortste levertijd. Het van oorsprong Duitse SEW Eurodrive weet zich zo al jarenlang te onderscheiden. Hun productiesysteem was echter niet flexibel, onder meer doordat de werkstations waren verbonden via vaste transportbanen.

In het kader van smart industry worden deze vaste verbindingen nu vervangen door automatisch geleide voertuigen,  AGV’s. Het gaat om rijdende plateaus, die SEW ‘mobiele assistenten’ noemt.  Ze vervoeren niet alleen onderdelen, maar ondersteunen de medewerkers ook. Ze tonen werkinstructies, nemen repeterende taken uit handen, en brengen halffabricaten in de juiste positie. Lean en Smart slaan zo de handen inéén. In Italië bouwt SEW Eurodrive hun eerste fabriek op basis van dit concept.


SEW Eurodrive maakt (tandwiel)aandrijvingen, zogenaamde ‘motorreductoren’. Ze bestaan uit een motor en een tandwielkast, die de motorbeweging omzet in de gewenste aandrijfkracht. Motorreductoren kennen allerhande toepassingen, variërend van transportbanen tot Efteling-attracties en industriële kranen.

Elke toepassing vergt een aandrijving op maat. Een groot deel van de productie verloopt daarom via assemble-to-order. Een motorreductor wordt daarbij opgebouwd uit modules, passend bij de klantbehoefte.

Korte levertijden
De motorreductoren die SEW levert zijn op zich niet uniek. Het bedrijf onderscheidt zich vooral via advies en korte levertijden. Dankzij die korte levertijden hoeven klanten geen voorraden meer aan te leggen, en kunnen zij bij storingen rekenen op snelle vervanging of reparatie.

Om de doorlooptijd zo kort mogelijk te maken, past SEW Eurodrive al sinds 2002 Lean manufacturing toe. Materialen en halffabricaten verplaatsen zich daarbij zo ‘stromend’ mogelijk over de werkvloer, met minimale tussenvoorraden en zo min mogelijk tijd- en materiaalverspilling.

Reeds in 2007 bereikte SEW Rotterdam qua doorstroom de heilige graal binnen Lean: One Piece Flow
Reeds in 2007 bereikte SEW Rotterdam de heilige graal binnen Lean: One Piece Flow productie. Dit gebeurde mede dankzij deze transportbanen.


Om de stromende productie mogelijk te maken zijn allerlei logistieke hulpmiddelen nodig, zoals transportbanen. Vanaf het begin ontwikkelde SEW alle hard- en software daarvoor zelf.

Transport vergt immers aandrijfsystemen, en het is dan niet meer dan logisch om daarvoor je eigen producten te gebruiken. Bovendien kunnen zo nieuwe markten worden aangeboord. Oplossingen voor Lean transport zijn namelijk ook in andere bedrijven bruikbaar.

One Piece Flow
Reeds in 2007 bereikte de productielocatie in Rotterdam qua doorstroom de heilige graal binnen Lean: productie in een One Piece Flow. Te assembleren producten bewegen zich daarbij in een ‘enkelstuksketen’ door de fabriek, zonder tussenvoorraden. Verschillende modellen kunnen elkaar bovendien afwisselen, het is dus niet noodzakelijk ‘batches’ van hetzelfde type achtereen te bouwen.

Klanten konden nu enkelstuks (one piece) gaan bestellen, en de doorlooptijd van een productieorder daalde tot slechts enkele uren. Zelfs een spoedlevering binnen één dag was vanaf dat moment daardoor goed mogelijk. 

Gefractaliseerd
Logistiek gezien lijkt One Piece Flow op productie aan de lopende band. Dat zou bij SEW Eurodrive echter niet werken. Op elke assemblagepositie langs de band zouden dan namelijk alle onderdelen voor alle duizenden productvarianten moeten liggen!

Om dit te voorkomen werd de fabriek ‘gefractaliseerd’, oftewel opgedeeld in mini-fabriekjes. Elk fabriekje voert daarbij een groep van soortgelijke assemblagetaken uit, en producten-in-wording doen een aantal van deze fabriekjes naar keuze aan.

In plaats van één productiestraat krijg je zo een logistiek netwerk met parallelle wegen en wissels.

Assemblage van motorreductoren in U-vormige werk-eilanden bij SEW Rotterdam in 2009
Assemblage van motorreductoren in U-vormige werk-eilanden bij SEW Rotterdam in 2009


Assemblage
De genoemde mini-fabriekjes zijn U-vormige werkeilanden. Teams van medewerkers voeren daarin een groep van soortgelijke taken uit, zoals het assemberen van bepaalde typen motoren of tandwielkasten. In de afgelopen jaren werd dit productiesysteem geperfectioneerd. Ruwweg verloopt de assemblage in Rotterdam nu als volgt: 

  1. Motoronderdelen voor één motorreductor worden ‘gepickt’ in een centraal magazijn, en vervolgens met de hand op een karretje naar een passend werkeiland gebracht voor de assemblage van de elektromotor.

  2. Op een tweede werkeiland wordt vervolgens de bijpassende tandwielkast geassembleerd. De benodigde tandwielen en andere onderdelen liggen daartoe klaar in bakjes rondom het werkeiland. Die voorraden worden via het Kanban-systeem aangevuld.

  3. Na de assemblage wordt de motorreductor opgehangen in een transportbaan, en passeert daarna stations voor vullen met olie en testen. Tenslotte volgt dan nog een verfbeurt in de spuiterij.

In feite is dit een perfecte toepassing van Lean op de traditionele manier: een lage automatiseringsgraad gecombineerd met een zo inzichtelijk mogelijke werkstroom. De medewerkers kunnen zo maximaal waarde toevoegen aan de producten met zo min mogelijk tijdverlies.

Mobiele logistieke assistenten, AGV ’s, vervoeren materialen tussen werkeilanden
Mobiele logistieke assistenten vervoeren materialen tussen werkeilanden. Deze oplossing blijkt veel flexibeler dan vaste transportbanen. In 2010 werd dit al overwogen, maar pas dit jaar wordt het realiteit.


Starheid

Toch heeft deze manier van produceren één belangrijk nadeel: de starheid. Die heeft vooral te maken met de vaste transportverbindingen tussen de werkeilanden. Het liefst zou je ook die verbindingen ‘fractaliseren’. Of liever nog: ad-hoc kunnen vormen en weer verbreken, al naar de behoefte op dat moment. Dan kun je immers veel makkelijker de productiecapaciteit op- of afschalen, of nieuwe typen motorreductoren introduceren.

Reeds in 2010, toen termen zoals smart industry of industrie 4.0 nog niet eens bestonden, werd daarom reeds overwogen om het vervoer van materialen tussen de eilanden te laten uitvoeren door automatisch geleide voertuigen oftewel AGV’s. Mede als gevolg van de recessie die op dat moment zijn hoogtepunt bereikte, gingen die plannen echter de ijskast in.

Bovendien ontbrak het toen nog aan een integrale visie op de mogelijkheden van smart industry. De AGV’s werden nog enkel gezien als flexibele transportoplossing, niet als ‘mobiele assistenten’ die medewerkers ook op ándere manieren hunnen bijstaan!

Johann Soder
Geestelijk vader van de huidige visie op smart industry van SEW Eurodrive is geschäftsführer technik Johann Soder. De rol die hij daarbij heeft is vergelijkbaar met de rol die Taiichi Ohno had bij de ontwikkeling van Lean binnen Toyota.

In Soder’s visie is smart industry niet de opvolger van Lean, maar juist een manier om nóg meer Lean te worden. De mens, werkend in small factory units (de werkeilanden), blijft daarbij centraal staan. Een zwerm van met elkaar communicerende ‘mobiele assistenten’ gaat die mens voortaan helpen om maximaal waarde toe te voegen: elke handeling moet waarde gaan toevoegen in de ogen van de klant.

De mobiele assistenten reduceren de kans op fouten, doordat zij op beeldschermen werkinstructies tonen, en doordat zij de juiste onderdelen pakklaar bij zich hebben. Bovendien wordt het werk ergonomischer doordat de assistenten zware (til)taken of vervelend werk kunnen overnemen. Feitelijk is dit een eerste stap naar een meedenkende en meehelpende fabriek!

Mobiele montage-assistenten ondersteunen medewerkers binnen de werkeilandenMobiele montage-assistenten ondersteunen medewerkers binnen de werkeilanden.


Rijdende plateaus
Aanvankelijk ontwikkelde SEW Eurodrive drie verschillende typen mobiele assistenten. In alle gevallen gaat het daarbij om automatisch geleide voertuigen (AGV’s) in de vorm van kleine rijdende plateaus:

  • Mobiele logistieke assistenten. Zij verplaatsen materialen van en naar werkeilanden.

  • Mobiele montage assistenten. Zij ondersteunen medewerkers bij de uitvoering van werk binnen de werkeilanden. Daartoe kan een mobiele montage-assistent fungeren als een autonoom functionerende werkbank, die een halffabricaat op de juiste positie brengt voor de toevoeging van onderdelen. Ook heeft de montage-assistent een beeldscherm, die relevante werkinstructies toont. Wat er moet gebeuren hangt af van de klantorder, elke motorreductor wordt immers klantspecifiek geassembleerd. Doordat een klantorder vooraf vanuit het ERP-systeem in de montage-assistent wordt geladen, ‘weet’ deze welke taken moeten worden verricht.

  • Mobiele handling assistenten. Dit zijn AGV’s met robots erop. Zij worden ingezet op plekken waar productie van motoronderdelen of tandwielen plaatsvindt. Handling assistenten nemen repeterend of zwaar werk uit handen van de werknemers.
Mobiele handling assistenten nemen werknemers repeterend of zwaar werk uit handenMobiele handling assistenten nemen werknemers repeterend of zwaar werk uit handen.


Schaufensterfabrik
In een publiek toegankelijke Schaufensterfabrik in Graben-Neudorf in Duitsland is inmiddels enkele jaren geëxperimenteerd met deze mobiele assistenten. En het bleef niet bij spielerei, in de schaufensterfabrik vindt ook daadwerkelijk productie plaats.

Zo’n schaufensterfabrik roept wellicht vragen op: waarom zou je externe partijen, en dus wellicht ook concurrenten, laten zien welke slimme logistieke concepten je ontwikkelt? Het antwoord is dat SEW Eurodrive hun mobiele assistenten niet alleen zelf wil gaan gebruiken. Ze willen hun systeem op de markt brengen, en bijpassende consultancy gaan aanbieden.

Op het internet staan filmpjes waarin mobiele logistieke assistenten onderdelen ophalen bij een centraal magazijn, en die vervolgens afleveren bij werkeilanden. Het is intrigerend om te zien hoe de logistieke assistenten uitzwermen over de fabrieksvloer, en daarbij elkaar en andere obstakels weten te ontwijken. Alles in de fabriek communiceert daartoe draadloos met elkaar. Kleinere mobiele platforms, de eerdergenoende montage-assistenten, transporteren producten-in-wording binnen de werkeilanden. Ook verlenen zij de operators daar hand-en-span-diensten. Mens en machine werken zo samen in harmonie, waarbij de techniek de mens ondersteunt, en niet andersom.

De mobiele montage assistenten bevatten een beeldscherm, dat de assemblage-medewerkers steeds de op dat moment passende werkinstructies toont
De mobiele montage assistenten hebben een beeldscherm, dat de assemblage-medewerkers steeds de op dat moment passende werkinstructies toont.


Italië
André van der Ven, manager drive products bij SEW Eurodrive in Rotterdam, vertelt me het laatste nieuws: ‘In Italië is een fabriek in aanbouw waarin al het geleerde in de praktijk wordt gebracht. Dat wordt een Lean Smart fabriek, in omvang vergelijkbaar met die van ons in Rotterdam. Daar zullen straks zo’n 300 aandrijvingen per dag worden geassembleerd, door zo’n 50 productiemedewerkers.’

De nieuwe fabriek zal vermoedelijk geen verschillende mobiele assistenten meer kennen voor logistiek, montage en handling. Deze taken worden gecombineerd in multifunctionele mobiele platforms.

‘We streven naar één type basis assistent die we, afhankelijk van de taken die deze moet kunnen verrichten, met extra modules gaan uitrusten. Denk bijvoorbeeld aan het toevoegen van een robotarm voor het oppakken van materialen.’

Lay-out voor een complete smart factory bij SEW EurodriveLay-out voor een complete smart factory, met logistieke assistenten en assemblage (versorger) assistenten. Deze assistenten vervoeren respectievelijk materialen tussen werkstations, en helpen binnen werkstations.


Van der Ven omschrijft hoe de assemblage er in Italië hoogstwaarschijnlijk gaat uitzien:

  1. Een mobiele assistent legt contact met het ERP-systeem, en laadt daarbij de gegevens voor de eerstvolgende te assembleren order. Een aparte productieplanning is daardoor niet meer nodig. De assistent ‘weet’ immers wat er precies moet gebeuren voor een bepaalde order, en kan daardoor de medewerkers werkinstructies geven om hun taken uit te voeren. Bovendien zoekt de mobiele assistent zelf zijn weg door de fabriek, totdat het product (vrijwel) gereed is.

  2. De mobiele assistent begint daartoe zijn route in het magazijn. Daar helpt hij de benodigde onderdelen verzamelen. Hij rijdt naar de juiste plekken, waarbij met pick-to-light wordt aangegeven wat er moet worden ingeladen.

  3. De mobiele assistent rijdt vervolgens naar een passend werkeiland voor het assembleren van de tandwielkast, toont de medewerkers daar instructies om dat te doen, en brengt het halffabricaat indien nodig in de juiste positie.
    Het leeuwendeel van de onderdelen draagt de mobiele assistent bij zich. Hierdoor nemen de zoektijd en de foutkans af. De hoeveelheid materialen die nog in Kanban-bakken rond de werkeilanden ligt is minimaal, en beperkt zich tot klein spul zoals schroeven en moeren.

  4. Vervolgens rijdt de mobiele assistent naar een volgend werkeiland, waar de elektromotor wordt geassembleerd.

  5. Hierna vervolgt de assistent zijn weg langs een olievulsysteem, waar een medewerker het smeermiddel voor de motor toevoegt.

  6. Daarna rijdt de mobiele assistent naar een werkeiland waar de elektromotor en de tandwielkast worden samengevoegd.

  7. De volgende stop is het teststation.

  8. De nu voltooide motorreductor wordt tenslotte opgehangen aan een transportbaan, om te worden gespoten

Henry Ford, de uitvinder van de moving assembly line, zou ongetwijfeld jaloers zijn geweest op dit concept! In zijn geval waren de te assembleren T-Fords immers gebonden aan één vaste route door de fabriek.

Cyber-fysiek
Bij de moving assembly line van SEW Eurodrive is dat niet meer het geval. Dat maakt hun systeem veel flexibeler. De af te leggen route wordt nu geladen in het geheugen van de mobiele assistent, waardoor die per product kan variëren.

Hierdoor is bij- of afschakelen van nieuwe werkeilanden (procesmodules) ook geen probleem meer. Feitelijk is updaten van software daartoe voldoende. Bovendien voeren mens en mobiele assistent nu sámen de assemblagestappen uit, als team. Het is een ‘cyber-fysiek productiesysteem’ geworden. 

Lay-out voor een complete smart factoryEen mobiele logistieke assistent levert een krat met materialen af op een werkstation.

De fabriek in Rotterdam, waar Van der Ven werkt, hoopt veel van de resultaten met smart industry in Italië te leren. ‘Over enige tijd zullen ook wij voorzichtig gaan experimenteren met mobiele assistenten.’

SEW Eurodrive blijft ondertussen bezig om hun smart systeem breder toepasbaar te maken. ‘Producten en bijpassende dienstverlening voor derden worden nu nog klantspecifiek ontwikkeld en geproduceerd. Een lijn met standaard producten is echter in aantocht.’


Hulp nodig bij de implementatie van hard- en software voor Smart Industry?

Verwijzen naar dit artikel op internet?
Gebruik als link: http://www.procesverbeteren.nl/smart_industry/SEW_Eurodrive_Smart_Industry.php

Propos SoftwareTotal ProductivityUNC Lean Six SigmaQCPPKepner-Tregoe