Operator guidance: een blik op de toekomst. Met theatertechniek in een hoofdrol

Een camera en projectiesysteem voor één vaste werkpost. Dat is hoe operator guidance er vandaag uitziet. Maar wat is er nog meer mogelijk met deze technologie? Het antwoord vindt u in Kortrijk. Timen Floré, director van VINTIV Waregem, geeft tekst en uitleg.

De fabriek van de toekomst staat in Kortrijk. Of dat is toch de gezamenlijke ambitie van UGent en Flanders Make. De universiteit en het strategisch onderzoekscentrum voor de maakindustrie willen de productieprocessen van morgen nú al tastbaar maken. Dat doen ze door verschillende thema’s naar de praktijk te brengen in de Kortrijk-site van Flanders Make.

Wij engineerden en bouwden één thema binnen die toekomstvisie: operator guidance. Of hoe we met technologie operators kunnen ondersteunen tijdens hun werk.

Operator guidance: de praktijk vandaag

Operator guidance gebeurt nu doorgaans met een camera- en/of projectiesysteem boven de werkpost van de operator. De camera registreert en controleert de handelingen, het projectiesysteem maakt duidelijk wat er moet gebeuren. Het guidance system zal bijvoorbeeld eerst een zone met een vijs laten oplichten en vervolgens tonen waar de operator die moet monteren.

Op de foto hieronder ziet u een systeem dat de instructies stap per stap op het werkblad projecteert. Tegelijk toont een scherm het gewenste resultaat.

“We hebben al in verschillende van onze projecten operator guidance geïntegreerd”, vertelt Timen. “Om bijvoorbeeld een machine correct te beladen. We richtten de werkpost zo in dat de operator op een scherm te zien kreeg welke onderdelen waar moesten op de tray. Een camera controleerde de handelingen en of alles finaal juist was klaargelegd.”

De toekomst: de guide beweegt mee

Dat is een voorbeeld uit de praktijk van vandaag. Maar hoe zou zo’n guidance system er in de toekomst kunnen uitzien?

Veel dynamischer, zo blijkt.

Waar we nu vaak denken vanuit één werkpost en een vaste set-up, ontwierpen en bouwden we voor UGent en Flanders Make een systeem dat een grotere vloeroppervlakte aankan. Een Een guide die meebeweegt met de operator en dus tijdens meerdere handelingen ondersteuning biedt.

“Dat betekent dat het camerasysteem hier geen statisch gegeven is. Niet fixed op één plaats, maar een camera die kan manoeuvreren. Of in dit geval: twee camera’s.”

“Daarvoor assembleerden we een framework van 4 bij 12 meter dat aan het plafond hangt. In de hal van Flanders Make is dat op een hoogte van 10 meter, maar we ontwikkelden het systeem zo dat het op eender welke hoogte kan functioneren.”

Hieronder ziet u een timelapse van de assemblagewerken.

Een hoofdrol voor het theater

Een frame van grote omvang op grote hoogte. Verankerd in het plafond. Met ook nog eens twee camera’s die constant in beweging zijn. En dat allemaal boven de hoofden van de operatoren. Hoe krijg je dat veilig? “Dat is inderdaad een combinatie die risico’s met zich meebrengt. We zijn de oplossing gaan zoeken in de theatertechnieken. Want eigenlijk is dit frame een truss – zo’n constructie boven een podium waaraan de schijnwerpers hangen.”

“Op een podium word je geconfronteerd met precies dezelfde risico’s: een hangende last boven mensen. Een gekeurde technologie met kabels garandeert daar de veiligheid. Een techniek specifiek ontwikkeld voor de takels waaraan alles ophangt. Dus een deel van de mogelijke toekomst van onze maakindustrie komt uit een wereld waarvan je het niet verwacht.”

XY-sledes

“Om de camera’s te kunnen laten bewegen, werkten we met XY-sledes. Een lineaire beweging. Zo kunnen beide camera’s zich langs de X- en Y-richting correct positioneren ten opzichte van de operator.

“Die bewegingsvrijheid stelt nog een extra uitdaging aan het frame: potentiële doorbuigingen. Als de camera’s zich verplaatsen, mag dat geen invloed hebben op de structuur. Ten eerste om het risico te vermijden dat de sledes niet meer vlot kunnen bewegen. Ten tweede omdat alles draait om precisie: die camera’s moeten alles wat de operator doet heel nauwgezet kunnen volgen. De oplossing zat in een schaarconstructie die de nodige stabiliteit geeft.”

“Het was echt een uitdaging om alles juist te krijgen voor dit operator guidance system. Om die sledes over zo’n afstand laten mee te bewegen met een operator. Om dat uiterst precies te laten gebeuren en telkens met de juiste acceleratie.”

Operator-onafhankelijk

“Dit was een enorm boeiend project”, blikt Timen terug. “Ervaring en kennis die we kunnen toepassen in onze volgende projecten.”

“Ik verwacht dat operator guidance steeds vaker een onderdeel gaat zijn van de machines die we als VINTIV bouwen en retrofitten. Het is namelijk een deeloplossing om uw processen en producten minder operator-afhankelijk te maken. De juiste guidance technologie maakt het voor jongere of onervaren collega’s mogelijk om dezelfde kwaliteit te bereiken als de anciens binnen een bedrijf. Het maakt machines toegankelijker voor een breder publiek. Net zoals een betere visualisatie en remote support dat doen.”