Nieuws
Kunststof & Rubber, uitgave nr. 2, februari 2006

http://www.moba.nl Moba optimaliseert kunststof fabricage door automatische materiaaldroging en -toevoer

De kunst van automatisering

Honderdtwintig duizend kippeneieren per uur gaan er door de eiersorteermachines van fabrikant Moba uit Barneveld. In deze machines worden veel kunststof onderdelen verwerkt. Toen vorig najaar de interne spuitgieterij verhuisde naar een grotere ruimte, werd ook meteen over gegaan op een automatisch grondstoftransport- en droogsysteem van het merk Piovan. Over het hoe en waarom van dit project spraken we met Jos Fessl en Sjaak van Wijngaarden namens MOBA en met directeur Jurgen Koolhaas van Kotraco. Om de plaats van de spuitgieterij binnen het geheel van de bedrijfsprocessen van Moba goed te begrijpen, liepen we echter eerst een rondje door de fabriek. Daarbij viel op dat Moba zelf alle kunststof onderdelen én de daarvoor benodigde matrijzen produceert.

Grootschalig
Al snel wordt duidelijk dat in dit bedrijf in de Gelderse Vallei, niet op de schaal van Madurodam wordt gedacht. Moba is dan ook 's werelds grootste fabrikant van eiersorteermachines. Mondiaal worden deze high tech machines (zie kader) verkocht aan grote kippenfarms en sorteercentra. Moba is een self-made bedrijf, dat in 1947 werd opgericht. Uitbesteding beperkt zich vooral tot het niveau van de standaarddelen van de eiersorteermachines. De hele bedrijfsstructuur is ingericht op de productie van klantspecifieke machines. Neem bijvoorbeeld de roestvaststalen onderdelen, die het machinegeraamte vormen. Een plaatbewerkingsmachine lasert deze uit enorme staalplaten. Via een nieuw computersysteem worden de onderdelen op de plaat 'genest', zodat wordt gezorgd voor een maximale benutting van de plaat. Het gevolg: afvalreductie en forse financiële besparingen. Deze plaatbewerkingsmachine draait 5000 uren op jaarbasis; dat is ruim voldoende om de investering terug te verdienen.

Zelf matrijzen maken
Nieuwe spuitgietafdeling van MobaMatrijshuizen worden elders ingekocht, maar Moba creëert zelf de vormholtes door een proces van zinkvonken, draadvonken of CNC-frezen. In een aparte bedrijfsruimte liggen ongeveer 2000 eigen matrijzen opgeslagen, waarvan 1400 tot 1500 actief worden gebruikt. Van tijd tot tijd komt het in de traditionele pluimveesector voor, dat afnemers vragen om kunststof machineonderdelen waarvan de matrijzen soms al twintig of dertig jaar niet meer zijn gebruikt. Bij Moba trekt men vervolgens een la open.

Zelf spuitgieten
In een aparte ruimte worden met die talrijke matrijzen klantspecifieke kunststof onderdelen gespuitgiet. Dat gebeurt in runs van tientallen tot enkele duizenden eenheden. Met zoveel verschillende onderdelen, zijn matrijswissels eerder regel dan uitzondering. Voor de kleinste onderdelen gebruikt Moba de spuitgietmachines van Dr Boy; de overige onderdelen worden gemaakt met machines van Battenfeld en Krauss Maffei. Chef kunststoffabricage Sjaak van Wijngaarden heeft met deze merken goede ervaringen. "Bij onze relatief korte productieruns zijn cyclustijden minder belangrijk dan snelle matrijswissels. Onze spuitgietmachines zijn flexibel en gebruiksvriendelijk. Een matrijswissel duurt een kwartier tot een uur, afhankelijk van de grootte van de machine. Bovendien valt het geluidsniveau van de machines erg mee."

Materiaalverbeteringen
De snelheid van de materiaaltoevoer naar de spuitgietmachine is ook van grote invloed op de efficiency. Waar deze toevoer tot voor kort handmatig gebeurde, is Moba recent overgeschakeld op het automatische materiaaltoevoer- en droogsysteem van Piovan. De eerste contacten tussen Moba en directeur Jurgen Koolhaas van Kotraco - de leverancier van in Nederland - dateren uit 2002. De directe aanleiding om deze randapparatuur aan te schaffen was een interne verhuizing van de spuitgieterij, vorig najaar. De oude spuitgieterij werd te klein om de gestaag groeiende productie van kunststof onderdelen op te vangen. Manager Operations Jos Fessl: "De laatste jaren hebben we het machinepark in de spuitgieterij vervangen, zodat we beter in staat waren om hoogwaardige technische kunststoffen te verwerken. De spuitgieterij groeide vervolgens uit haar jasje. Daarom besloten we een nieuwe spuitgietafdeling in te richten. Toen was de keuze niet moeilijk meer. We gingen all the way en investeerden in een automatisch systeem voor het drogen en de automatische materiaaltoevoer naar de machines. In diverse gesprekken hebben we met Jurgen Koolhaas het automatiseringstraject uitgestippeld. Sinds januari 2006 werken we volledig met het nieuwe systeem. Op de plaats van de oude spuitgieterij is de nieuwe granulaatruimte gecreëerd. Hier worden de grondstoffen gemengd, gedroogd en naar de machines getransporteerd. De productie vindt nu plaats in een naastgelegen, grotere ruimte."

Bovenaanzicht van het koppelstation tussen de leidingen vanaf de machines en de drogers. Let op de speciaal gebogen leidingen Aanvankelijk was er enige vrees voor deze ingrijpende procesverandering, maar nu het personeel een tijdje met het nieuwe Piovan-systeem werkt, wil niemand meer terug naar de oude situatie. Een aantal factoren maakte de keuze voor een automatisch materiaaltoevoer- en droogsysteem dan ook tot een logische. Fessl: "We werken al jaren met technische kunststoffen, maar de materialen die we gebruiken worden wel steeds hoogwaardiger. Vroeger gebruikten we vooral standaard PA, tegenwoordig gaat het meestal om gemodificeerde polyamiden, die de leverancier op basis van onze wensen ontwikkelt. Ook maken we gebruik van POM. Dergelijke materialen trekken wel gemakkelijk vocht aan en moeten dus goed worden gedroogd. Doordat de gehele materiaalopslag en -toevoer nu via slangen in een gesloten systeem plaatsvindt, kan het materiaal nadat het is gedroogd, nergens meer vocht opnemen. Bovendien voorkomt het nieuwe systeem arbeidsintensief gesleep met materialen."

Maatwerk in materiaaltoevoer
Jurgen Koolhaas legt uit hoe in dit adviestraject werd toegewerkt naar een maatwerkoplossing. "In het geval van Moba moest de kern van de oplossing worden gezocht in een systeem dat optimaal is afgestemd op het zeer hoge aantal matrijs- en grondstofwisselingen en op de relatief kleine hoeveelheden materiaal die de machines Hopperloaders op de droogtrechters op het bordesverwerken. Daar kom je achter door relevante vragen te bespreken die enerzijds betrekking hebben op feitelijke bedrijfsgegevens en anderzijds op inschattingen, zoals 'Hoeveel machines werken er gemiddeld tegelijk' en 'Hoeveel materiaalwisselingen vinden er plaats?' Het tweede doel van dit automatiseringstraject was kwaliteitsbewaking. Het nieuwe systeem moest zorgen voor een nauwkeurig, reproduceerbaar proces, waarbij omgevings- en bedieningsinvloeden moesten worden geëlimineerd."

Op eieren lopen

De Eiersorteermachine; een omvangrijk high tech geheel Wie dacht dat een eiersorteermachine van Moba in één oogopslag is te doorgronden, heeft het mis. Om de onberispelijke kwaliteit van elk ei te garanderen, wordt alles uit deze kast gehaald. De grootte van de machine - soms wel twintig bij dertig meter - kan worden verklaard uit het grote aantal stadia dat het ei hierin doorloopt, en dat met 120.000 lotgenoten per uur. De reden voor dit pandemonium? Het ene ei is simpelweg het andere niet…

Een impressie van de weg die alle eieren afleggen:
  • Na de aanvoer wordt elk ei met de 'punt' naar beneden gekeerd;
  • Gaat het om een ei buiten Europa, dan wordt het eventueel gewassen en gedroogd;
  • Camera's boven de eieren nemen digitale foto's van elk ei om het te controleren op vuil. De foto wordt automatisch vergeleken met het sjabloon van een gezond en schoon ei;
  • Bijzonder ingenieus is vervolgens de breukherkenning: eventuele breuken in de eierschaal worden gedetecteerd door een kogel in een magnetisch veld, die tegen elk ei aantikt. Dat gebeurt op 24 plaatsen. De teruggezonden frequentie van mixgeluiden wordt via een microfoon doorgegeven aan software. Deze software kan feilloos de geluiden van gebroken eieren identificeren door deze te vergelijken met de ingegeven geluiden van gezonde eieren. Zonder pardon en met klinische precisie, worden brokkenmakers weggesluisd;
  • Stuk voor stuk worden de eieren opgepakt, gesorteerd op grootte en tot op de tiende gram gewogen;
  • Het ei wordt overgeheveld in een frame en gelost in de klasse van de bakken die daarvoor bedoeld zijn;
  • Een paar stadia verder, zit het ei in een geschikt doosje.
Magneten controleren elk ei op breuk Bij zoveel high tech, is kunststof nooit ver weg. Om slechts enkele toepassingen te noemen: de eieren worden door kunststof grijpertjes opgepakt en op kunststof dragers door de zojuist genoemde machinestadia geleid. Het opbouwen van een eiersorteermachine bij de klant neemt - afhankelijk van de configuratie - gemiddeld twee tot drie weken in beslag.
De oplossing
Voor de situatie bij Moba werd gekozen voor drogeluchtdrogers voor het drogen van de materialen. Per materiaalsoort worden de droogparameters ingesteld. Dat is noodzakelijk om de optimale eigenschappen en duurzaamheid van de hoogwaardige technische materialen die Moba gebruikt, te kunnen bereiken. In verband met optimale ruimtebenutting werden de containers voor de ongedroogde opslag overigens geplaatst onder een nieuw gebouwd bordes, waarop de droogtrechters staan. Over de uitvoering van het transport van de gedroogde materialen naar de machines, vertelt Koolhaas het volgende:Geïsoleerder machinetrechter op de machine "De verschillende soorten materiaal moesten vanuit elke droogtrechter en de containers met ongedroogde grondstof naar elke machine kunnen worden aangezogen. We hebben dit gerealiseerd door meerdere (kleine) droogtrechters te gebruiken en op de spuitgietmachines geïsoleerde grondstoftrechters met kleine hopperloaders te installeren, in combinatie met een koppelstation en leegzuigventielen, zodat er geen grondstof in de leiding tussen drogers en machines achter kan blijven. We hebben tevens een extra bedieningseenheid in de productieruimte geplaatst; één bij de machines en één bij het koppelstation. Door de installatie van een groot matrix display hebben de productiemensen bovendien altijd direct een goed overzicht van de installatie. De bron van eventuele storingen wordt hierop direct gemeld."

Het was nog een complexe klus om vanuit de droogtrechters en containers voor ongedroogde grondstoffen tien materiaaltoevoerleidingen te leggen en via een koppelstation vervolgens naar tien spuitgietmachines en een aftappunt. Het vergde veel vernuft en handigheid om de daarvoor benodigde bochten en doorsteken te creëren. Veel rvs-bochten zijn door monteurs ter plaatse speciaal op maat gemaakt met de pijpenbuigmachine. Deze behoort tot hun standaard uitrusting.

Besturing
Aftappunt voor gedroogd materiaal voor het handmatig voeden van de kleinste spuitgietmachinesMet de meegeleverde WinFeeding software, kunnen Sjaak van Wijngaarden en zijn medewerkers bij de afdeling kunststoffabricage, alle parameters van de materiaalopslag, -droging en -toevoer bewaken. Alle wijzigingen en alarmen kunnen in een logbestand worden opgeslagen op de PC. Bovendien kan het systeem vanaf deze PC worden bediend via overzichtelijke pictogrammen. "De koppeling tussen de machines en de software is eenvoudig", zo vertelt Koolhaas. "Doordat voor de communicatie tussen alle onderdelen van het grondstofsysteem gebruik wordt gemaakt van een seriële interface (RS485), loopt er maar één kabel als een lus door de hal, waarop alle componenten zijn aangesloten. Dit betekent tevens dat je overal eenvoudig componenten zoals hopperloaders, droogtrechters en vacuümpompen kunt toevoegen, zonder dat de besturing hoeft te worden uitgebreid. Deze besturing is groot genoeg voor maximaal 47 hopperloaders en acht vacuümpompen."

Een curieus detail bij de verbouwing in verband met de verhuizing van de spuitgieterij, was dat de oude toegangsdeur tot de fabriek uit metselwerk verrees. Het was de deur waardoor de oprichter van Moba, de heer Job Mosterd, ooit elke dag zijn fabriek binnenliep. De deur is weer in ere hersteld. Zou Mosterd zijn fabriek na decennia van modernisering nog terug herkennen, als hij nog eens door deze deur naar binnen liep?

U kunt dit artikel ook downloaden als PDF bestand.
Voor meer informatie:

FPS Moba B.V.
de heer Jos Fessl
Tel. 0342-455725
www.moba.nl