Integrale industriële automatisering

Inhoud

Inleiding 13

Leeswijzer 15

1 Integrale industriële automatisering 19

1.1 Inleiding 19

1.2 Het doel van industriële automatisering 20

1.3 Integrale aanpak 21

1.4 Fundament voor automatisering 22

1.5 Randvoorwaarden voor de automatiseringsoplossing 23

1.6 Wat is haalbaar om te automatiseren? 27

1.7 Evolutie automatiseringsbehoef te bij bedrijven 28

1.8 Vragen en opgaven 30

2 Introductie industriële automatisering 33

2.1 Inleiding 33

2.2 Bewegen 35

2.3 Waarnemen 37

2.4 Communiceren 38

2.5 Interpreteren 39

2.6 Aanpassen 40

2.7 Vragen en opgaven 42

3 Besturingslogica 45

3.1 Inleiding 45

3.2 Logische functies 45

3.3 Geheugenfuncties 50

3.4 Tijd- en telfuncties 52

3.5 Schakelelementen 52

3.6 Opstellen van een besturingsschema 54

3.7 Vragen en opgaven 59

4 Besturingssystemen 63

4.1 Inleiding 63

4.2 Nokbesturing 64

4.3 Stangen- en tandwielbesturingen 67

4.4 PLC-besturing 79

4.5 Robotprogrammering 86

4.6 Kunstmatige intelligentie 91

4.7 Samenwerking mens en machine 99

4.8 Vragen en opgaven 101

5 Geleiden en aandrijvingen 103

5.1 Inleiding 103

5.2 Dynamica bij automatiseringsoplossingen 104

5.3 Geleidingen 111

5.4 Mechanisch aandrijven 122

5.5 Pneumatische aandrijvingen 124

5.6 Hydraulische aandrijvingen 128

5.7 Elektrische aandrijvingen 129

5.8 Afremmen van bewegingen 135

5.9 Vragen en opgaven 139

6 Pneumatiek 141

6.1 Inleiding 141

6.2 Perslucht 142

6.3 Lucht als energiedrager 144

6.4 Luchtdruk in besturingen 145

6.5 Lucht als gereedschap 156

6.6 Vragen en opgaven 158

7 Hydrauliek 161

7.1 Inleiding 161

7.2 Hydrostatica 162

7.3 Opzet van een hydraulisch systeem 164

7.4 Hydraulische olie 168

7.5 Hydrauliek in besturingen 171

7.6 Hydraulische symbolen 171

7.7 Vragen en opgaven 174

8 Sensoren 177

8.1 Inleiding 177

8.2 Toepassingsgebieden van sensoren in de industrie 178

8.3 Waarnemingsgebieden van sensoren 183

8.4 Drukknoppen en keuzeschakelaars 185

8.5 Eindschakelaars 186

8.6 Naderingsschakelaars 186

8.7 Optische en ultrasone sensoren 190

8.8 Encoders 194

8.9 Vision-systeem 195

8.10 Coderen en volgen van producten 201

8.11 Vragen en opgaven 207

9 Standaardautomatiseringsmodules 209

9.1 Inleiding 209

9.2 Transportbanden en rollerbanen 209

9.3 Trilvullers 211

9.4 Automatisch verbinden met schroefsystemen 212

9.5 Geautomatiseerde positioneer- en fixeersystemen 215

9.6 Nulpuntopspansystemen 219

9.7 Automatische magazijnen 220

9.8 Automatische machines 221

9.9 Industriële robots 222

9.10 AGV’s en drones 235

9.11 Coderen en etiketteren 238

9.12 Manipulatoren 239

9.13 Vragen en opgaven 241

10 Communicatie 245

10.1 Inleiding 245

10.2 Bussystemen 246

10.3 Bluetooth en wifi 248

10.4 Netwerken 249

10.5 Big data 250

10.6 Vragen en opgaven 252

11 Haalbaarheid van automatiseringsoplossingen 255

11.1 Inleiding 255

11.2 Technische haalbaarheid 256

11.3 Organisatorische haalbaarheid 259

11.4 Financiële haalbaarheid 260

11.5 Case 261

11.6 Vragen en opgaven 268

12 Optimaliseren van automatiseringsoplossingen 271

12.1 Inleiding 271

12.2 Simogram 272

12.3 Machinecyclusanalyse 275

12.4 Functiediagram 278

12.5 Overall Equipment Ef fectiveness (OEE) 284

12.6 Starre versus flexibele automatisering 287

12.7 Samenwerking van mens en machine 291

12.8 Productieoptimalisatie tijdens uitvoering van het proces 293

12.9 Meten in het proces en geautomatiseerd afhandelen 294

12.10 Simulatie en digital twin 297

12.11 Vragen en opgaven 299

13 Veiligheid van automatiseringsoplossingen 301

13.1 Inleiding 301

13.2 Machinerichtlijn 302

13.3 Elektromagnetische compatibiliteit (EMC) 309

13.4 Cybersecurity 311

13.5 Vragen en opgaven 314

14 Vervlechting van kantoor- en industriële automatisering 317

14.1 Inleiding 317

14.2 Enterprise Resource Planning (ERP) 318

14.3 Manufacturing Executing System (MES) en SCADA 320

14.4 Automatisering bij het engineeringproces 322

14.5 Automatiseren van de planning 324

14.6 Automatiseren van het programmeren van machines 325

14.7 Automatisch calculeren en offreren 327

14.8 Automatisch bestellen van materialen en onderdelen bij toeleveranciers 328

14.9 Automatische kwaliteitscontrole 329

14.10 Automatisch initiëren van volgende bewerkingen en van de opslag en handling van materialen en producten 331

14.11 Vragen en opgaven 334

15 Productconfigurator 337

15.1 Inleiding 337

15.2 Geautomatiseerde verkoop 338

15.3 Geautomatiseerde werkvoorbereiding 340

15.4 Automatiseren van de productie 341

15.5 Implementatie van een productconfigurator 341

15.6 Vragen en opgaven 342

16 Uitvoeren van een automatiseringsproject

16.1 Inleiding 345

16.2 Werkingsprincipes 346

16.3 Automatiseren van een proces 348

16.4 Automatiseren van een product 350

16.5 Vragen en opgaven 351

17 Onderhoud 353

17.1 Inleiding 353

17.2 Onderhoudsbehoef te 354

17.3 Waarnemen van de onderhoudsbehoef te 356

17.4 Soorten onderhoud 357

17.5 Vragen en opgaven 360

18 Enkele praktische cases van integrale industriële automatisering 363

18.1 Case 1: Werkingsprincipe van een inpaklijn voor blikken 363

18.2 Case 2: Gerobotiseerd lassen 367

18.3 Case 3: Automatiseren van productie van precisieonderdelen 376

18.4 Case 4: AR-systemen bij assemblage en onderhoud 385

19 Praktische cases om zelf mee aan de slag te gaan 391

19.1 Automatiseren van het verpakken van kunststofonderdelen 391

19.2 Geautomatiseerde kwaliteitscontrole 393

19.3 Geautomatiseerde assemblage 393

19.4 Programmeerbaar samenvoegen van vloeistoffen 394

19.5 Sorteren van erwten 395

20 Kansen en valkuilen voor machinebouwers 397

20.1 Inleiding 397

20.2 Ontwikkelen van klantspecifieke machines 397

20.3 Ontwikkelen voor lage initiële kosten of voor lage lifecycle kosten 399

20.4 Interactie tussen machine en zijn gebruiker 399

20.5 Constructie technische keuzes 400

20.6 Constructie technische keuze bij te automatiseren product 401

20.7 Machineveiligheid 402

20.8 Vragen en opgaven 403

Begrippenlijst 405

Illustratieverantwoording 421

Register 425