Vernieuwde automatisering hulzenmagazijn belangrijke stap richting industrie 4.0

3 december 2020

Het hulzenmagazijn is de ‘aorta’ binnen de productie van papieren zakken bij Koninklijke Verpakkingsindustrie Stempher BV in Rijssen. Om de technische beschikbaarheid van het magazijn te borgen, is de automatisering vernieuwd op basis van Siemens-technologie. Een belangrijke stap in de richting van industrie 4.0.

De door Stempher vervaardigde papieren zakken worden afgenomen door klanten uit de voedingsmiddelenindustrie en farmacie. De fabriek voldoet aan strenge eisen ten aanzien van voedselveiligheid en traceability. In het hele traject van de binnenkomst van grondstoffen tot en met het uitleveren van de zakken speelt het hulzenmagazijn een sleutelrol. Papieren hulzen worden er na het vouwen en lijmen opgeslagen en gedroogd, waarna ze in een volgende stap worden voorzien van een bodem.

Besturing gedateerd

Het magazijn is via meerdere in- en uitgaande transportbanden verbonden met de productievloer. De voormalige besturing was gedateerd, waardoor de technische beschikbaarheid van het magazijn te wensen over liet. Om het behalen van de gewenste productieaantallen niet in het gedrang te laten komen, gaf Stempher het magazijn in 2019 een grote mechanische onderhoudsbeurt. “Maar om echt toekomstbestendig te worden, moesten we ook de besturing vernieuwen”, zegt projectmanager Peter van der Ploeg.

Overall Equipment Effectiveness (OEE) gaat erom wat je machines doen en wat hun technische beschikbaarheid is. Dit willen wij voor onze hele plant inzichtelijk maken. Daar hebben we een platform voor nodig op basis van Industry 4.0.
Peter van der Ploeg, projectmanager bij Koninklijke Verpakkingsindustrie Stempher

Functioneel ontwerp

Van Egmond Groep had al eerder geholpen bij het oplossen van technische storingen in het magazijn en kent de processen bij Stempher. Samen met Stempher maakte Van Egmond Groep een functioneel ontwerp en een risicoanalyse voor de herautomatisering van het magazijn. “Wij trekken altijd gezamenlijk op met onze klanten”,  zegt Aart Schepers, Hoofd Engineering bij Van Egmond Groep. “Zij kennen als geen ander hun processen en wij hebben veel verstand van de technologie die we engineeren en implementeren. Je hebt elkaar nodig bij de keuzes die je maakt. Hoe bouw je het netwerk op? Welke veldbus pas je toe? Gaat het om traditionele of remote I/O?”

Totally Integrated Automation

Stempher koos voor een volledig geïntegreerde automatisering op basis van Siemens-technologie. “Het magazijn is de aorta van ons productieproces”, motiveert Van der Ploeg de keuze voor Siemens. “Er worden letterlijk honderdduizenden hulzen tussentijds opgeslagen en gedroogd. Voor het managen van zo’n kritisch onderdeel heb je een degelijk systeem nodig. In onze fabrieken zitten nog veel componenten van verschillende leveranciers, maar voor de automatisering zijn we aan het standaardiseren. Op termijn willen we meer kunnen sturen op basis van data. Meten is weten. Overall Equipment Effectiveness (OEE) gaat erom wat je machines doen en wat hun technische beschikbaarheid is. Dit willen wij voor onze hele plant inzichtelijk maken. Daar hebben we een platform voor nodig op basis van Industry 4.0.”

 

Sterke samenwerking

De productiestop van drie weken tijdens de bouwvak werd benut voor de fysieke ombouw van het magazijn, het testen van de software en de inbedrijfstelling. Gezamenlijk bereidden Stempher en Van Egmond Groep dit zorgvuldig voor. Van der Ploeg “De interactie was snel en kundig. We wisten allebei dat het 'window' beperkt was en hadden geen tijd te verliezen. Iedere ochtend besprak ik de stand van zaken met de projectmanager bij Van Egmond Groep. Via Teams-meetings kon ik de voortgang van het programmeerwerk volgen.” Schepers: “Hoewel onze software-engineers vanwege COVID-19 vanuit huis moesten werken, hebben we geen vertraging opgelopen. We hebben dan ook ruime ervaring met de TIA Portal van Siemens. Binnen deze integrale programmeeromgeving kunnen we efficiënt engineeren.”

Kennisopbouw

Vanwege het bedieningsgemak is de 'look and feel' van de oude HMI zoveel mogelijk behouden. Van Egmond Groep heeft de operators en technische dienst van Stempher getraind. Om het kennisniveau te verhogen, gaat Stempher medewerkers inschrijven voor een training TIA Portal bij Siemens. Van Egmond Groep blijft de operators op afstand ondersteunen bij storingen of problemen.

Traceability

Van der Ploeg is blij met het eindresultaat: “Wij sturen bij de inkoop op kwaliteit, planning en budget. Deze drie pijlers zijn binnen het project verankerd.” Plantmanager Tom Meier vult aan: “De beschikbaarheid van ons magazijn is weer goed geborgd, waarbij we tegelijkertijd de toegang tot het magazijn hebben beveiligd. Door de nauwkeurige aansturing van de transportbanden kunnen we de positie van stapels hulzen in het magazijn exact bepalen. Hoe kleiner de ruimte tussen de stapels, hoe meer we kunnen bufferen. Ook de traceability is geoptimaliseerd: we weten nu precies welke zak zich waar bevindt.”

Digitaliseren

“Knap werk”, zegt ook Henk Strooisma, salesspecialist bij Siemens. “Er ligt een stevig fundament voor de toekomst dat nog tal van uitbreidingsmogelijkheden biedt.” De komende jaren wil Stempher de productievloer verder automatiseren en digitaliseren. Naast de plant voor papieren zakken heeft het bedrijf in Rijssen ook een productie-plant voor kunststof zakken. Van der Ploeg: “Ook daar willen wij op termijn op basis van data diepgaand inzicht in onze productie krijgen en orders vanuit ons ERP-systeem direct kunnen doorsturen naar de werkvloer.”