10/07/2014
Door Bart Driessen
De vraag naar specials is bijna nergens zo groot als in de industriële kabelmarkt. Kabelfabrikant Lapp produceert elke dag gemiddeld tien compleet nieuwe kabelproducten; oplossingen die het daglicht nog niet eerder zagen. Vooral robotfabrikanten willen iedere keer iets bijzonders. Tijdens een bezoek aan Lapp Muller in Grimaud (Zuid-Frankrijk) kregen we een kijkje in de keuken.
Een veel gehoorde kreet is dat robots steeds verder doordringen in de industrie. Maar over hoeveel robots hebben we het? Siegbert Lapp, directielid van de Lapp Holding, zegt daarover: “Wereldwijd zijn er momenteel tussen de 1,2 en 1,5 miljoen robots aan het werk. Dat aantal neemt snel toe. Volgens de International Federation of Robotics zijn er in 2012 wereldwijd 160.000 robots verkocht. In 2013 waren dat er al weer 168.000 ofwel 5% meer. De krachtigste groei zien we momenteel in de Amerikaanse markt. Dankzij de insourcing (terugnemen van productie van lagelonenlanden) en de schaliegasrevolutie groeit deze markt momenteel met 8% per jaar en is nu 26 miljard euro waard. In Azië worden jaarlijks 85.000 robots verkocht, waarvan het grootste deel aan China. Door stijgende lonen en hoogwaardiger eindproducten (automotive en airospace!) zal die groei in China nog verder doorzetten. In Europa worden er 41.000 afgezet, waarvan het grootste deel in Duitsland. Robots zijn met andere woorden een groeimarkt van jewelste; vooral in de logistiek.”
Focus op robotmarkt
De focus van Lapp op de robotmarkt is dus begrijpelijk. Lapp heeft dan ook geen seconde spijt gehad van de aankoop van de kabelfabriek van Muller, die nu Lapp Muller heet. Tien jaar geleden kocht Lapp dit bedrijf, en inmiddels gaat minstens een derde van de productie van dit bedrijf naar robotfabrikanten als Kuka, Comau, Nelson en Dürr. De hybride kabelcombinaties die in Grimaud worden gemaakt komen terecht in hun zes-assige machines. De confectionering – bundelen van verschillende kabels zoals data, lucht, voeding in slangen en verbinden met stekkers – doet Lapp in Stuttgart.
Robotkabel flexibel en sterk
Lapp Muller ontwikkelt robotkabels altijd in samenspraak met de robotfabrikant. Daarbij wordt rekening gehouden met de verschillende zones in de robot. In een zes-assige robot die bijvoorbeeld moet lassen, worden kabels blootgesteld aan verschillende mechanische belastingen. Daarbij gaat het om torsie, buigen en trekken. Vooral torsie – het draaien van de pols – is belangrijk. Lapp heeft voor de zwaarste omstandigheden kabel ontwikkeld die over een lengte van 1 meter een torsie verdraagt van 1000 graden en dat 10 miljoen keer. Als het gaat om de buigradius kan de robotkabel van Lapp 7,5 keer de eigen buitendiameter gebogen worden; en dat 8 miljoen buigcycli achter elkaar. Lapp voert de testen hiervoor uit op gecertificeerde installaties. Daarnaast moeten robotkabels voorbereid zijn op allerlei niet-mechanische invloeden zoals EMC, chemische stoffen, extreme temperaturen en nucleaire straling. Lapp kent daarvoor verschillende vormen van afscherming, waaronder 'braiding' of gevlochten staal en gesponnen of getwiste aders. Het voordeel van braiding is dat de kabel bestand is tegen buigen, maar minder tegen torsie. Daarentegen is spinning wel goed voor torsie. Een kabel met gesponnen afscherming kan gemakkelijk 10 miljoen torsiecycli weerstaan. Lapp kiest voor een legering van koper en staal, maar zónder cadmium; dit in tegenstelling tot de concurrentie die nog wel met cadmium werkt. In plaats van de gebruikelijke 20 N/mm2 is de treksterkte van deze legering liefst 300 N/mm2.
Comau torsiecycli in de praktijk
Bij de Italiaanse robotfabrikant Comau (onderdeel van Fiat), keert het verhaal over de 10 miljoen gegarandeerde torsiecycli terug. Comau garandeert namelijk een volledig ongestoord bedrijf op haar robots gedurende 8 jaar en dat 24/7. Een van de grondslagen voor deze garantie is de gezamenlijke ontwikkeling door Lapp en Comau van nieuwe hybride robotkabels. Deze moesten dunner zijn, flexibel en tegelijk bestand tegen extreme belastingen en minimaal 10 miljoen torsiebewegingen. Deze eisen zijn voor Comau enorm belangrijk, vooral nu robots steeds sneller worden. Resultaat van die samenwerking is dat Comau nu deze hybride kabels kan integreren in de robotarm; en niet buiten de arm om! De gebruikte hybride kabels verzorgen het dataverkeer voor vision, de terugkoppeling van uitgevoerde belasting en de voeding voor de lastoortsen. Het partnership van Comau met Lapp gaat dus veel verder dan integratie van de complete supply chain van beide bedrijven. Partnership anno 2014 betekent ook meegaan in technologische innovatie van klant en toeleverancier.
Trends in de robotindustrie
Wat zijn nu de trends in de robotindustrie? Lapp noemt er drie: globalisering van productie, nieuwe technologie in robots en tenslotte Industrie 4.0. De globalisering van de industriële productie is een-op-een terug te lezen in het bedrijfsnieuws van Lapp zelf. Vorig jaar opende het in China een nieuwe fabriek, en dit jaar nieuwe fabriek in Brazilië, verder een nieuw logistiek centrum in Zuid-Afrika en een nieuw ontwikkelingscentrum in Zwitserland. Nieuwe technologie in robots is bijvoorbeeld de robot als arbeider; hij legt werkstukken in, vult flessen af, palletiseert producten en werkt samen met andere robots in lasstraten en lakcabines. Daarnaast is de robot steeds vaker een collega; de humanoid robot. Lapp noemt het onderzoek bij het Fraunhofer-instituut waar de interactie van mens en robot centraal staat. Een voorbeeld zijn de zelfdenkende transportrobots van Kiva Systems die samenwerken met medewerkers in distributiecentra. Veelzeggend is ook de overname door Google van negen kleine robotfabrikanten vanwege hun 'menselijke' hulprobots. Dat er al hulprobots zijn met 13 assen zegt in dit verband genoeg. En Industrie 4.0 impliceert een complete vernetwerking van robots waarvoor passende stuur- en datakabel nodig zal zijn.
Klik hier voor het veel betere artikel van Liam van Koert