PRODUCTIE-EFFICIENTIE EN FLEXIBILITEIT DOOR GEROBOTISEERDE SHOTPEENING

NIEUWE INSTALLATIE VOOR SHOTPEENING BIJ BMT AEROSPACE

Op het moment van de implementatie van de nieuwe shotpeeninginstallatie was de fabriekshal nog leeg.De plaatsing en de installatie verliepen op die manier vlekkeloos.
De robotarm met beweeglijke nozzle maakt het mogelijk om nu tot 100 stuks per lading te shotpeenen, terwijl er voorheen slechts vijf stuks per keer bewerkt konden worden.
De onbehandelde onderdelen, boven: de tandheugel na de shotpeening.

BMT Aerospace, een bedrijf dat voor grote vliegtuigconstructeurs als Boeing en Airbus onderdelen fabriceert, kreeg steeds meer nieuwe contracten. Dat bracht andere specificaties met zich mee, waardoor er veel tijd verloren ging aan het instellen van de voormalige shotpeeninginstallatie. Er moest een oplossing gevonden worden. Samen met oppervlaktebehandelingsspecialist Rösler ging BMT op zoek. Ze kwamen uit bij VB 150 PR: een computergestuurde installatie voor shotpeening die werkt met een robotarm. Zo kan BMT nu flexibeler en efficiënter werken.

OUDE SHOTPEENING-INSTALLATIE
“In 1997 kocht de firma, toen nog bekend onder de naam Watteeuw, een shotpeeninginstallatie voor de productie van 'racks & pinions' voor de A320, A330 en A340”, begint Peter Praet het caseverhaal. “Die installatie voldeed lange tijd om de toenmalige productie te bolwerken.” De toenmalige machine bij BMT had twee 'nozzles', beweegbaar op twee assen, en een aangedreven draaitafel met PLC-sturing.

PROBLEEMSCHETS
Vliegtuigonderdelenproducent BMT Aerospace, houder van een wereldwijd marktaandeel van 85% in zijn branche, kent, net als de gehele luchtvaartindustrie, een steeds snellere groei. Kijk maar naar de omzet in 2011 en de geschatte omzet voor 2012, die 20% hoger ligt. Er kwamen meer en meer nieuwe contracten binnen bij BMT. “Maar die contracten brachten ook nieuwe eisen met zich mee”, zo schetst de special processes manager het probleem. “Er was zowel een groeiende vraag naar volume als een stijgende lijst met specificaties. Zo moet het S110-straalmiddel gebruikt worden voor onderdelen van Boeing, terwijl we standaard met S170 werkten. Dat betekent een aanpassing van een niet onaardig aantal instellingen, zoals de ombouw van de zeefinstallatie, het leegmaken van de straalketel en een andere Almenintensiteit. Het voortdurend omschakelen tussen verschillende toepassingen kostte uren ... en in die tijd konden we dan niet shotpeenen.
Bovendien was het mogelijk om slechts vijf stuks met één belading af te werken. Ook bevatten de nieuwe contracten veel onderdelen die enorm vervormings-gevoelig zijn. De vorige machine kon die wel afwerken, maar we zaten aan de limieten wat de toleranties betreft. Mede daarom beslisten we om op zoek te gaan naar een nieuwe shotpeeningmachine.”


SAMEN ZOEKEN NAAR OPLOSSINGEN
“Om een partner te vinden die ons kon helpen in de zoektocht naar een oplossing, keken we eerst en vooral naar luchtvaartreferenties, die belangrijk waren voor onze Nadcap certificatie”, verklaart Peter Praet. “Daarbij had Rösler al een streepje voor. Dat bedrijf had een indrukwekkende referentielijst, omdat het ook al machines leverde voor Airbus en andere luchtvaartconstructeurs. Bovendien was dat bedrijf vertrouwd met Nadcap specificaties en eisen. We zetten het constructieve overleg, dat al tijdens de offertefase begon, voort.”
“Bij de aanvang van onze zoektocht dachten we opnieuw aan een meerassige machine, met de pistolen op lineaire assen”, vertelt Kurt Beyens. “Maar voor BMT, in volle expansie en bezig met diverse specificaties, zochten we uiteindelijk ons heil bij een robot omwille van de vijf vrijheidsgraden: zo kunnen we uit alle richtingen stralen. Verder moest het proces ook beheersbaar en in kaart te brengen zijn.”

NIEUWE MACHINE
“Uiteindelijk, na een zevental verschillende offertes, maakten we de keuze voor de VB 150 PR.
Met die machine zijn we dus overgeschakeld op een robotgestuurd proces, de allereerste binnen het bedrijf”, vertelt de special processes manager trots. “We kozen er opnieuw voor om de robot de nozzlebeweging te laten sturen in plaats van de manipulatie van de werkstukken.
Ook moest de machine ingepast worden in het concept van de 'lean' oppervlaktebehandeling die we in de nieuwe productiehal implementeren.”
De toepassing van de Japanse managementfilosofie die erop gericht is om zaken die geen toegevoegde waarde leveren, te elimineren, zou moeten zorgen voor een betere kwaliteit van het product  en een daling van de kosten. Bij deze concrete case betekende die filosofie dat de installatie compact moest zijn en zo veel mogelijk taken moest laten uitvoeren met zo weinig mogelijk onderdelen.

Kenmerken
De VB 150 PR die bij BMT Aerospace geïmplementeerd werd, wordt gekenmerkt door de volgende zaken:

  • autonome straaltijd van drie uur, waarbij er vroeger continu een werknemer bij de machine moest zijn;
  • automatische straalmiddelwissel;
  • de set-up en de omschakeling duren enkele minuten, terwijl dat vroeger ong. twee uur kon duren;
  • aangedreven draaitafel met tien satellieten en vijf robotzones;
  • beweegbare robotarm;
  • één gemeenschappelijke straalketel en één zeefdekinstallatie voor de verschillende types  straalmiddelen, volledig in lijn
  • met de filosofie van het 'lean' productieproces;
  • aansluitend bij het 'lean' gedachtegoed: minimale afmetingen van de cabine;
  • automatische procesdocumentatie: minder manuele registraties;
  • nauwkeurige drukregeling, waardoor er een stabieler productieproces kan plaatsvinden en vervormingen beter te controleren vallen.

Tegelijk met de overschakeling naar de nieuwe shotpeeninginstallatie heeft BMT ook het straalmiddel S170 vervangen door S230. Dit omdat die laatste in dezelfde installatie gemakkelijker combineerbaar is met het andere straalmiddel met korrelgrootte 110.

INSTALLATIE

Opleiding
Het personeel van BMT dat met de nieuwe shotpeeninginstallatie moest werken, werd van bij het begin betrokken. “We namen al één operator mee van bij de voorafname”, vertelt Peter Praet. “Die kreeg toen bij Rösler al meteen de eerste opleiding en testen. Hier op het bedrijf volgde dan nog een bijkomende opleiding voor het opstarten. Ook onze CNC-programmator kreeg een specifieke robotopleiding van de leverancier. Dat was compleet nieuw voor ons, maar dat verliep heel vlot, zodat we robotproducent ABB zelfs nooit hebben moeten contacteren. Een basisopleiding en een ervaren programmeur waren voldoende.
Bij de installatie en de opstart van de machine was er ook steeds iemand van onze mensen aanwezig ter assistentie.”
“Onze filosofie is dat wanneer iemand mee de machine opbouwt, hij de machine beter kent”, vertrouwt de commercial director blasting technology bij Rösler ons toe. “Ook de mogelijkheid om bij de voorafname te testen, past in die filosofie. Die voorafgaande test biedt de klant de zekerheid dat de machine met haar theoretische kunde ook in de praktijk effectief kan uitvoeren wat berekend werd.”

Lege fabriekshal
Het grote voordeel bij de installatie van de shotpeeningmachine bij BMT was dat de nieuwe hal op het tijdstip van de levering nog compleet leeg was. “De inplanting volgens de flow van ons 'lean' proces kon dus zonder probleem in de praktijk omgezet worden”, verklaart Peter Praet. “De wanden en andere machines hebben de fabriekshal nu bijna helemaal ingepalmd”, vertelt Geert De Donder.

TOEKOMSTIGE INVESTERINGEN
Aansluitend op het shotpeeningproces, is BMT ook volop bezig met de opbouw van een auto¬matische oppervlaktebehandelingsinstallatie voor de mangaanfosfatatie. “Daarbij zitten we in de opstart/afnamefase”, zegt de special processes manager. “Daarnaast gaan we op korte termijn over tot de aankoop van een nieuwe verfspuitafdeling, met een lean flow. Ook de aanpassing van onze Magnetic Particle Inspection-sectie staat nog gepland. We hebben intussen ook onze tweede gerobotiseerde toepassing besteld, een ontbraamrobot.”

Nodig voor groei
“Al die investeringen zijn broodnodig omdat onze bedrijfsomzet een jaarlijkse groei kent van 20%,” zegt Geert De Donder. “De vraag naar vliegtuigen neemt gewoon toe, en daarmee ook de vraag naar componenten. Ik krijg veel mails van klanten met lopende programma's met de vraag naar 'ramp-up', meer productie. Mocht een constructeur als Airbus de verkoop van A320's nu stilleggen, dan zou het nog zes jaar lang kunnen produceren. De toekomst ziet er goed uit voor de 'aerospace'.”

Gebouw
Nog op stapel staat de constructie van een nieuwe ingang en kantoren. “BMT Aerospace en Watteeuw zijn historisch vergroeid”, legt de salesmanager uit. “In de toekomst willen we echter meer scheiding creëren tussen beide bedrijven. Dat willen we o.a. doen door een eigen gebouw te bouwen aan de andere kant van de huidige straat, met toegang via de Nijverheidsstraat. Dat is vooral beter omwille van de (bedrijfs-)veiligheid en praktische redenen.”

BMT AEROSPACE
BMT Aerospace Int. is gelegen in Oostkamp, op het industrieterrein Kampveld.
“Hier maken we enkel de 'racks & pinions' (tandheugels en tandwielen)”, verklaart Geert De Donder. “Die zijn moeilijk te maken, dus houden we die productie het liefst strategisch dichtbij. Spiraalconische tandwielen, spiraaltandwielen, rollershafts, ringtandwielen en pinions ... worden in de VS en Roemenië geproduceerd.”

“We produceren onderdelen voor alle Airbus programma's”, verklapt de sales¬ manager. “Voor de A320, A330, A350, A380 ... Ook de componenten voor de 'dreamliner' van Boeing (787) maken wij. Onderdelen voor het Russische Sukhoi, het Braziliaanse Embraer, de E-series van het Canadese Bombardier ... We kunnen deze mechanische componenten voor de 'aerospace' volledig in eigen beheer produceren, er wordt niets uitbesteed.”

Upgrade
Met de aankoop en de installatie van de nieuwe shotpeeninginstallatie kreeg BMT de Nadcap certificatie (zie kaderstukje) 'computer-controlled peening' (AC7117/1). Daarmee kan de firma voldoen aan de strengste klantenspecificaties.