Drie studenten Technische Informatica en twee studenten Werktuigbouwkunde aan de Hogeschool Inholland Alkmaar hebben vijf maanden samengewerkt aan het ontwerp en de ontwikkeling van een universeel robotsnijplatform voor HGG Profiling Equipment, fabrikant van CNC 3D-snijmachines. HGG is het eerste TechValley bedrijf waar op basis van samenwerking in een multidisciplinair team aan een onderzoeksopdracht is gewerkt. Wat heeft het de studenten en het stagebedrijf opgeleverd?

HGG Profiling Equipment ontwikkelt en bouwt CNC 3D-snijmachines voor het gerobotiseerd snijden van geometrieën en laskantvoorbereidingen van buizen, kokers, H-balken, bolle bodems en andere profielen. De 3D-snijsystemen van HGG worden voornamelijk gebruikt in de scheepsbouw, staalbouw en offshore, waarbij HGG met hun robotsnijsystemen wereldmarktleider is in de scheepsbouw. Ieder systeem wordt voor die sector naar klantenwens ontwikkeld en ontwikkeltijden kunnen uitlopen tot soms 5.000 uur per project. “Ons doel is dat te verkorten tot enkele honderden uren, zodat je in het offertestadium sneller een concept kan testen en de time-to-market sterk kan verkorten”, legt HGG directeur Jack Kistemaker uit. “Dat lukt alleen wanneer we onze systemen eenvoudiger weten te maken, waarbij je minder afhankelijk bent van professionals op het gebied van software. Dus een eenvoudiger en universeel robotplatform waarmee je sneller iets kunt bouwen”.

Samen ontwikkelen
“Bij de ontwikkeling daarvan heb je met verschillende disciplines te maken, zowel werktuigbouwkundig, besturings- als software technisch. Daarom hebben we met TechValley een opdracht voor een afstudeerproject voor Inholland studenten uitgeschreven, om samen in een multidisciplinair team aan de ontwikkeling van de verschillende onderdelen voor het universele robotplatform te werken. Studenten kijken met een frisse blik vaak anders tegen zaken aan die voor ons vanzelfsprekend zijn. Bovendien geef je studenten uit de regio de kans mee te ontwikkelen aan innovaties”, is de visie van Jack Kistemaker.
‌
‌Het multidisciplinair team
Erik Visser en Kylian Driesen, beiden student Werktuigbouwkunde (WTB) en de studenten Technische Informatica (TI) Gerrit van den Berg, Tim Dons en Stijn Kamp, zijn begin februari 2021 gestart met het project. Voor Erik Visser (WTB), die verantwoordelijk was voor het ontwerp van het systeem voor materiaalinvoer en materiaalsupport, was het een uitdaging om een betaalbare en universele oplossing te ontwikkelen die geschikt is om verschillende soorten materialen, zoals buizen, kokers en balken automatisch aan te kunnen voeren. Kylian Driessen (WTB) concentreerde zich op het uitvoer- en lossysteem van de gesneden onderdelen. Het kalibreren van de te snijden materialen verloopt in verschillende stappen van testsnede, meten en corrigeren. Stijn Kamp (TI) hield zich vanuit de discipline software bezig met automatisering van de kalibratie van de robot. De huidige besturing die HGG op hun systemen toepast is veelomvattend en daarmee ook complex. Gerrit van den Berg (TI) heeft zich in deze afstudeerstage daarom gefocust op de ontwikkeling van een eenvoudigere versie van de besturing. Om concepten sneller te kunnen testen is het noodzakelijk het proces ook vooraf te kunnen simuleren om van te voren te kunnen zien hoe de machine reageert, zodat je tijdig in kunt grijpen (simuleren van het proces was daarvoor nog niet mogelijk). Tim Dons (TI) heeft daarnaast gewerkt aan het ontwerp van een grafische interface om deze functionaliteit op een heldere manier op de besturing weer te geven.

Nieuw voor alle betrokkenen
Ervaring met samenwerking beperkt zich tijdens de opleiding voor de meeste studenten tot samenwerken in projectgroepen binnen dezelfde studierichting. Het werken in een multidisciplinair team waarin studenten Werktuigbouwkunde samen met studenten Technische Informatica aan een project werken was nieuw voor alle betrokkenen. “Het was vooral een leerzame ervaring om van elkaars disciplines te kunnen leren”, vertellen Erik Visser en Tim Dons. “Zo leert een student technische informatica wat van werktuigbouw en andersom. Je komt erachter dat er meer bij de andere discipline komt kijken dan je dacht, dit verruimt je blik in het werkveld’’.

Overlegstructuur
“Sowieso goed dat je niet alles alleen hoeft te doen. Wel hebben we ieder afzonderlijk aan ons eigen onderdeel van het project gewerkt. Maar omdat je elkaar juist op de raakvlakken tegenkomt, zijn we iedere dag gestart met een teamoverleg, waar we de problemen konden bespreken waar we tegenaan liepen”. Kylian en Erik hadden wekelijks een bespreking met een medewerker WTB van HGG. “Die konden we onze concepten en ideeën voorleggen. Een sparringpartner waar je altijd met je vragen terecht kunt. Dat voorkomt bovendien dat je niet vastloopt in het project. Daarnaast hadden we wekelijks overleg met de directie en onze stagebegeleider en hield één van ons een voortgangspresentatie”. Tussentijds presenteerden de studenten de resultaten van hun onderzoek aan lector Robotica & Vision Cock Heemskerk en aan de projectleiding van TechValley. Ook zij gaven inhoudelijke feedback en keken hoe dit onderzoek en deze manier van werken ingezet kan worden voor andere machinebouwers in het TechValley netwerk.

Waardevolle stage
Alle vijf deelnemers delen het gevoel van een waardevolle stageperiode. “Omdat je ook af en toe op de werkvloer aanwezig bent, leer je hoe dingen in de praktijk verlopen. De begeleiding vanuit HGG was goed. Duidelijk te zien was dat HGG ervaring heeft met stages en daar ook tijd voor vrij maakt. Bovendien was de opdracht leuk en leerzaam. Zeker omdat het robotplatform ook daadwerkelijk op de markt moet worden gebracht”.
Het enige waar de studenten tegenaan liepen was dat iedereen vanuit huis aan de opdracht moest werken. “HGG hield zich strak aan de COVID-19 regelgeving van het RIVM, zodat we maar één en soms een tweede keer per week op locatie konden werken. Tussen de engineers werken, stimuleert toch meer dan wanneer je thuis zit”, benadrukken Erik, Stijn, Kylian, Gerrit en Tim tot slot.

Wat heeft het HGG opgeleverd?
Jack Kistemaker: “Met wat de studenten samen met HGG professionals hebben ontwikkeld zijn we in staat een nieuwe machine te ontwikkelen. Waarmee is aangetoond dat het idee van een universeel robotplatform een reëel idee is. Zonder inzet van de studenten hadden we die stap niet genomen. Er spelen binnen ons bedrijf veel ideeën, maar het ontbreekt aan de capaciteit om dat uit te werken. Volgende stap is met een nieuwe groep studenten van Inholland een vervolg aan dit project te geven op basis van de adviezen van de huidige groep. Zodat je er als bedrijf zoveel mogelijk uit haalt en de studenten er ook veel aan hebben”.

Innoveren noodzaak
“Met onze systemen zijn we actief in een wereldmarkt. Daarin moet je excelleren met slimme innovaties om de concurrentie vanuit China en van bedrijven die onze concepten kopiëren, voor te blijven. Het universele robotplatform is één van de innovaties die daaraan een bijdrage kan leveren”, besluit Jack Kistemaker.
‌
‌www.hgg-group.com