EMO 2023: kijk voorbij de hardware

De hoogmis van de metaalbewerking keert terug naar Duitsland: EMO Hannover 2023. Ook dit jaar zullen de nodige Nederlanders en Belgen richting Hannover reizen, op zoek naar de noviteiten en trends. Hoewel de EMO een van ’s werelds grootste machinebeurzen voor de metaalindustrie is, moet je dit jaar meer dan ooit verder kijken dan de hardware om te ontdekken in welke richting de sector zich beweegt.

15 hallen beslaat de EMO Hannover 2023, ruim 1.750 exposanten uit 42 landen. Dat zijn er minder dan vier jaar geleden. Vooral kleinere partijen zijn er niet bij. Sommige grote partijen kiezen dit jaar voor een kleinere stand. En er zijn meer Aziatische aanbieders.

EMO 2023: naast hardware zijn connectivity, digitalisering en automatisering én sustainability de thema’s

De VDW organiseerde voor de zomervakantie de internationale EMO persconferentie.

Nieuwe rangorde

De wereldwijde markten voor werktuigmachines veranderen namelijk snel en ingrijpend. De Duitse machinebouwers kunnen niet langer leunen op het exportsucces van de Duitse automobielfabrikanten. De sector heeft het aandeel van hun top 3 afzetmarkten – automotive, machinebouw en toelevering aan de auto-industrie – sinds 2017 zien afnemen van 75% naar 60%. De totale automobielindustrie (OEM’s en toeleveranciers) zijn nog nipt de grootste markt met 31,1%; machinebouw zit dicht op de hielen met 29,1%. De grote projecten in de automobielindustrie zijn minder dominant, er wordt harder gevochten voor kleinere orders in uiteenlopende sectoren. Metaalbewerking in de breedste zin van het woord is nu de derde grootste afzetmarkt met 17,2%. Dit illustreert hoe versnipperd de afzetmarkten zijn geworden. De Duitse machinebouwers moeten daarnaast internationaal vol aan de bak. Er komen nieuwe, buitenlandse markten en méér Aziatische fabrikanten willen groeien in Europa. Niet voor niets heeft de VDW in de aanloop naar deze EMO vijf persconferenties in India gegeven; en is men voor het eerst naar het Afrikaanse continent getrokken om de EMO te promoten.

Data en connectivity troef

Traditiegetrouw neemt DMG Mori weer hal 2 in beslag, dit jaar omgetoverd in DMG Mori City. Het Japans-Duitse concern kiest voor het thema Machining Transformation, gebaseerd op procesintegratie, automatisering, de digitale transformatie en de groene transformatie. Eigenlijk zet DMG Mori hiermee de toon voor de hele beurs. Natuurlijk zal er dit jaar genoeg hardware in de beurshallen staan. En ook nieuwe machines, zoals de CTX beta 450 TC van DMG Mori of de nieuwe generatie H6000 5-assige bewerkingscentra van Heller. Maar waar het komende jaren vooral om gaat, zijn data. Digitalisering bestaat bij de gratie van data. In 2017 hebben de Duitse machine op de EMO het umati-initiatief gelanceerd, een universele standaard om data uit een machine – of een ander systeem – te halen zodat deze gegevens verder gebruikt kunnen worden. Momenteel zijn al meer dan 300 partners betrokken bij umati. En dat zijn niet alleen producenten van CNC-machines maar ook van robots, AM-systemen en nog meer. “Connectivity is belangrijk en daarvoor is standaardisering nodig. We praten al over Industrie 5.0 maar moeten eerst Industrie 4.0 realiseren”, zo zegt VDW directeur Wilfried Schäfer. Inmiddels zijn 50 internationale wekgroepen bezig om de eerste 57 standaarden (gebaseerd op OPC-UA) uit te werken. 24 hiervan zijn al vrijgegeven. “En iedereen weet: standaarden laten ruimte voor interpretatie. Daarom willen wij ze naar de operationele kant brengen. We moeten nu tonen dat het werkt zoals het bedoeld is”, zegt Alexander Broos, bij de VDW projectleider. Een van de werkgroepen is bezig met de standaardisatie van signalen voor machine-status, fouten en meldingen, noodzakelijke ingrepen door een operator en inzicht in de efficiency parameters van de machine. De toepassingen van umati zijn te zien bij individuele machinebouwers én op een speciale umati-stand, The Future of Connectivity een van de drie megathema’s.

De rol van AI

Een thema dat dit jaar nieuw is, is AI. Kunstmatige Intelligentie dringt ook door in de machinebouw. Eigenlijk is dat al langer het geval, maar dit jaar komt het thema expliciet terug. Markus Spiekermann, hoofd van de afdeling Data Economy aan het Fraunhofer Institute for Software and Systems Engineering ISST, zegt hierover: “Kunstmatige intelligentie speelt een doorslaggevende rol bij het voldoen aan de nieuwe eisen. Want alleen door het gebruik van AI-methoden kunnen hoge automatiseringsniveaus worden bereikt.” AI in de vorm van machine learning speelt al een rol in het voorspellen wanneer componenten vervangen moeten worden. Of wanneer gereedschappen toe zijn aan vervanging om nog de gevraagde kwaliteit te halen. Onderzoekers van de Technische Universiteit van Kaiserslautern hebben een methode ontwikkeld die het systeem ‘traint’ met behulp van echte proces- en meetgegevens om een betrouwbare voorspelling van de slijtagetoestand te krijgen en zo snijprocessen te optimaliseren. In de praktijk werkt het als volgt: procesgerelateerde parameters moeten eerst geïdentificeerd worden om de slijtagetoestand van snijgereedschappen te kunnen voorspellen. Deze omvatten de verschillende bewerkingskrachten, trillingen van de machine en het benodigde vermogen van de machine-assen. Er worden gegevens verzameld van continue metingen van het gereedschap en het werkstuk. De grootste uitdaging is dan om correlaties te identificeren in de verzamelde gegevens. Hiervoor trainen de onderzoekers het AI-ondersteunde systeem. Precies hier speelt op de achtergrond een van de uitdagingen wil AI verder doorbreken. De data van één machine zijn vaak onvoldoende om van te leren. Dus willen de ontwikkelaars van deze systemen data van meerdere machines en meerdere bedrijven gebruiken om op een centraal platform de algoritmen te trainen.

Zonder data delen

De vraag is: zijn bedrijven hiertoe bereid? In Duitsland loopt daarom een onderzoeksproject waarbij AI gecombineerd wordt met de digital twin als het om voorspellend onderhoud gaat. “In tegenstelling tot zuiver datagestuurde benaderingen kan het hybride systeem werken met veel minder trainingsgegevens in de vorm van uitvalwaarnemingen – die moeilijk te verkrijgen zijn in het geval van werktuigmachines”, benadrukt Michael Zäh, hoogleraar werktuigmachines en productietechnologie aan het iwb binnen de TU München. Grenzebach Maschinenbau GmbH uit Asbach-Bäumenheim is betrokken bij het project en zijn machine zal uiteindelijk worden gebruikt om de functionaliteit van het systeem te demonstreren.

Alleen door het gebruik van AI kunnen hoge automatiseringsniveaus worden bereikt

Ruim baan voor automatisering

AI kan ook een rol spelen in de aanpak van het tekort aan vakmensen. Automatisering gaat een nieuwe fase in, lees elders in deze editie over exposanten op de EMO die laten zien hoe je met minder menskracht sneller de programma’s maakt. Automatisering zal veel ruimte krijgen in Hannover. De AGV’s zullen volop aanwezig zijn. Gaan ze na de beurs ook doorbreken in de maakindustrie? Automatisering moet slimmer worden. Schunk heeft hiervoor een nieuwe generatie klemmen ontwikkeld voor het automatisch opspannen van werkstukken in de machine. Ook BMO Automation laat nieuwe oplossingen zien, terwijl Cellro voor het eerst iets prijs geeft van het nieuwe platform dat volgend jaar op de markt komt.

Sustainability

Waar AI en digitalisering zeker een rol in gaan spelen, is hoe de metaalindustrie tegemoet gaat komen aan de regels rond sustainability. “Duurzaamheid wordt gestuurd door de wettelijke regelgeving en ook de kleinere spelers moeten zich hier druk om gaan maken”, zegt Wilfried Schäfer, directeur van de VDW. Grote bedrijven zijn vanaf volgend jaar verplicht hun CO2 footprint te rapporteren. “Logisch dat ze dan ook de productie elders in hun ketens meenemen’, vult Markus Heerding aan, de opvolger van Schäfer. Hier zit een spanningsveld. Toen de Europese Commissie jaren geleden energie labels voor de CNC-machines wilde verplichten, heeft de sector dit met succes weten tegen te houden. Een bewerking kost weliswaar energie, maar als je daarmee producten maakt waarmee bijvoorbeeld vliegtuigen minder energie verbruiken, hoe bereken je dan het eindplaatje? Met CO2 gaat dat niet lukken. De politiek wil dat Europa in 2050 klimaatneutraal is. Hoewel er momenteel geen regelgeving is die bedrijven verplicht om klimaatneutraal te zijn, meldt het kantoor van de VDMA in Brussel hoe de Green Deal van de EU de regels voor de industrie heeft bepaald. Ten eerste wordt het voor bedrijven verplicht om de productie zo te organiseren dat grondstoffen worden bespaard. Ten tweede zal het nodig zijn om de uitstoot van CO2 drastisch te verminderen. Hiertoe is de EU van plan een koolstofheffing in te voeren op import uit derde landen. De koolstofkosten, die nu stijgen door het tekort aan emissierechten, zijn bedoeld om de vraag naar klimaatvriendelijke technologieën te stimuleren. Alle bedrijven moeten hun koolstofvoetafdruk analyseren en alle producten krijgen een digitaal productpaspoort (Digital Product Passport, DPP). In eerste instantie zal de nadruk liggen op consumentengoederen, maar op de middellange en lange termijn zal dit uiteindelijk worden uitgebreid naar gereedschapmachines.

Duurzaamheid en procesoptimalisatie

The Future of Sustainability in Production is dit jaar daarom een van de drie hoofdthema’s op de EMO Hannover. Verwacht maar dat het thema CO2 reductie volop terug komt. Okuma, dat de nieuwe OPS 500 besturing presenteert, heeft de berekening van de CO2 emissie van een bewerking geïntegreerd in de besturing. Maar het gaat verder. Wilfried Schäfer: “Procesoptimalisatie zodat je minder afval hebt en bijvoorbeeld minder koelsmeermiddelen gebruikt kunnen straks een concurrentievoordeel zijn.” Schäfer herinnert zich echter het probleem van destijds toen het alleen ging over energieverbruik: klanten wilden er niet voor betalen. Dat ligt nu anders, denkt hij. Klanten beginnen hun toeleveranciers te vragen naar duurzaamheid. En ziet in bijvoorbeeld Californië dezelfde ontwikkeling als in Europa. Anders gezegd: sustainability is een blijvertje. Ook na deze EMO.

Dit artikel staat ook in de najaarseditie van Solutions Magazine. Klik hier om het hele magazine te lezen.