Beckhoff Applicaties:

Voortman koppelt machines en logistiek via software


Voortman Automatisering is gespecialiseerd in machines voor de staalbouwindustrie. Terwijl enkele grote concurrenten vasthouden aan oude besturingen en een weinig flexibele automatisering aanbieden, gaat het bedrijf uit Rijssen juist voor een high-end automatisering met veel softwarematige oplossingen. Ook de modulaire opbouw van de machines en het gebruik van Beckhoff IPC's en software maakt de automatisering binnen de staalbouw een stuk eenvoudiger.

Voortman Automatisering in Rijssen is gespecialiseerd in het ontwerpen, produceren en het wereldwijd installeren van machines voor staalconstructiebedrijven en de staalhandel. Deze bedrijven bewerken vaak staalprofielen, platstaal, hoekstaal en/of plaatstaal. Maar het bedrijf levert niet alleen stand-alone machines, maar biedt tegenwoordig steeds vaker complete systemen aan, waar aan de ene zijde de ruwe staalprofielen inkomen en aan de andere zijde, het bewerkte profiel, op maat gezaagd of gesneden, voorzien van gaten, gestraald en gecoat er weer uitkomt. Desgewenst samen gelast met weer andere profielen.
"De staalbouw is van oudsher uit een industrie met veel handjes," legt Erik Dommerholt, Manager software development bij Voortman Automatisering, uit. "Echter als gevolg van de ontgroening en de vergrijzing wordt het steeds moeilijker geschikt vakpersoneel te vinden. Daarnaast zal er steeds efficiënter geproduceerd moeten worden om concurrerend te kunnen blijven. Deze combinatie van factoren maakt dat er verregaand geautomatiseerd zal moeten worden. Machines om te zagen, boren, snijden, lassen, stralen en coaten blijven nodig in deze industrie. Door echter slim te automatiseren kun je een nagenoeg manloze productie scheppen. Dan kan straks op de werkvoorbereiding de complete productie al digitaal gemaakt worden."




VACAM
Het automatiseren van staalbouwproductiestraten is alleen mogelijk als de machines onderling en eventueel gekoppeld aan een ERP-systeem, met elkaar kunnen communiceren. "Voortman heeft daarom zijn eigen software ontwikkeling onder de naam VACAM (Voortman Automatisering Computer Aided Manufacturing)," legt Dommerholt uit. "Inmiddels draait VACAM op 90% van onze machines. Deze software bepaalt welke machine wat doet. Op het moment dat de machine wordt gestart zal Vacam zichzelf run-time configureren. De volledige configuratie van de machine is vastgelegd in een SQL configuratie database. Maar er zit meer in VACAM. Naast de configuratie database is de software gekoppeld met een producten database en een productie database."
VACAM draait op de TwinCAT PLC's van Beckhoff. De relatie met Beckhoff stamt al uit 1996, toen de eerste pons/knip-machine werd uitgevoerd met een Beckhoff C1200 lightbus kaart. Dommerholt: "We ontwikkelden toen onze eigen realtime PC-besturing met softPLC en later werden alle machines van de lightbuskaarten voorzien. In 2004 werden de eerste Voortman machines voorzien een TwinCAT PLC en vanaf 2007 worden alle machines hiermee uitgerust. Tevens zitten hier alle ontwikkelingen op van Beckhoff zoals EtherCAT, TwinSAFE en worden de frequentieregelaars nu aangestuurd via EtherCAT ." Alle parameters qua software en besturing zitten in TwinCAT. Gebruikers kunnen met behulp van TwinCAT drive manager alle parameters monitoren.

TwinSAFE
Met TwinSAFE van Beckhoff is het mogelijk om diverse veiligheidstaken uit te voeren. In principe zijn netwerken, waarin standaardsignalen en veiligheidssignalen met elkaar gemengd worden, zijn net zo goed mogelijk als de opbouw van gescheiden netwerken. Jurjen Verhoeff van Beckhoff Nederland: "TwinSAFE kan als stand-alone oplossing gebruikt worden of als decentrale besturing met een veilige communicatie naar een hoger gelegen veiligheidsbesturing. Dankzij de System-manager van TwinCAT worden de TwinSAFE-klemmen probleemloos opgenomen in het netwerk. De koppeling van machines in een safety bussysteem of bestaand Ethernet-netwerk kan goedkoop en eenvoudig worden uitgevoerd. Met TwinSAFE is het veel eenvoudiger om individuele modules van een machine aan te koppelen of juist los te koppelen Verder is het mogelijk om de installatie zonder extra bekabeling uit te breiden en aan te passen."
Volgens Dommerholt een grote verbetering ten opzichte van het verleden. "De grote productie systemen hadden vroeger één grote seriekring; bij een noodstop ging de hele lijn uit en was het vaak zoeken naar de veroorzaker van de noodstop. Nu geeft TwinSAFE exact aan waar de noodstop is gedrukt. Ook is de reactie bekend, omdat de functie aan de module is gekoppeld. Bovendien is de bedrading van de veiligheidscircuits eenvoudiger. Met TwinSAFE zijn we veel flexibeler geworden qua veiligheidscircuits, maar het is soms wel complexer."





Complete systemen
Voortman Automatisering heeft de afgelopen jaren flink geïnvesteerd in de ontwikkeling van de machine software. "In totaal werken we met 11 mensen aan de software," legt Dommerholt uit. "De verdergaande automatisering binnen de staalbouw is een kwestie van tijd. De software van onze machines wordt geprogrammeerd in C#.net, een moderne object georiënteerde programmeertaal. Hierin stoppen we alle objecten die nodig zijn om de machines en de complexe productiestraten aan te sturen. In een productiestraat met meerdere machines weten alle machines elkaars configuratie. Wordt een staalproduct geprogrammeerd binnen VACAM, dan bepaalt de software waar het product gezaagd, geboord of een andere bewerking ondergaat. Ook de richting van het staalprofiel wordt in de software bepaald."
In VACAM zit ook een CAD-functie voor het tekenen van een staalprofiel en bijbehorende bewerkingen. In de software wordt dit herkend als een DStV of een DStV+ file. "Een DStV file wordt in de software herkend voor één product. In een DStV+ file worden meerdere producten genest uit één profiel."
Tijdens de productie is in de software tevens te zien waar een bepaald product zich bevindt. Via Netviewer kunnen de service-engineers van Voortman ook meekijken in een systeem en zelfs een systeem overnemen. "Handig met storing zoeken en om snel een probleem op te lossen," verduidelijkt Dommerholt.

Nieuwe ontwikkelingen
Maar het is niet alleen de software waaraan Voortman voortdurend ontwikkeld. Ook qua systemen probeert het bedrijf voor te blijven op de concurrentie. Dommerholt: "Een van de nieuwe ontwikkelingen betreft het frezen van stalen profielen met een CNC-achtige baanbesturing. Dit is mogelijk dankzij de TwinCAT software. Ook integreren we nu vaker visionsystemen, zoals bijvoorbeeld op de V330 plasmasnijmachine. Het vision systeem, via ethernet aan de machine gekoppeld, wordt gebruikt als referentie van de gaten en kan de machine corrigeren."
Vaak wordt binnen de staalbouw nog handmatig gelast. Maar Voortman is samen met Valk Welding bezig aan de ontwikkeling van een robotlascel. "We willen een compleet portfolio aan machines kunnen aanbieden, van het onbewerkte staalprofiel tot en met een gelast, gestraald en gecoat eindproduct."

Voortman, Rijssen