IHC Merwede uit Sliedrecht, leverancier van schepen en uitrustingen voor bagger- en natte mijnbouwactiviteiten, heeft het productieproces gedeeltelijk geautomatiseerd met behulp van een lasrobot-brugportaal van Reis Robotics. Dankzij deze installatie kan IHC Merwede nu sneller, met een constante kwaliteit en kostenefficiënt scheepssecties lassen.
Grote schepen ontstaan vandaag de dag meestal door afzonderlijke modules van de romp van het schip, de zogenaamde secties, te combineren. Om de secties te vervaardigen worden de vereiste stalen platen en onderdelen van te voren uitgesneden. Hydraulische persen buigen op hun beurt delen voor de buitenste huid en schotten in de gewenste vorm. Aansluitend worden in de voorbereidingshal de relatief kleine vlakke secties, buitenhuidschalen en dubbelvloersecties gelast. Deze delen worden uiteindelijk in de montagehal tot bloksecties samengevoegd. Hierna volgt de montage van de schipromp op de helling of in het droogdok. Deze principiële werkvolgorde wordt ook door IHC Merwede voor de bouw van baggerschepen toegepast. Rick van Tol, manager production control bij IHC Holland, legt uit waarom ongeveer drie jaar geleden men op het idee kwam om het lasproces voor de sub-secties met een oppervlakte van ongeveer 12 m x 12 m zoveel mogelijk te automatiseren: “in de eerste plaats is het de grote druk uit de markt om goedkoper schepen te bouwen die ons over het verdere automatiseren liet nadenken. Daarnaast spelen er factoren mee zoals minder mogelijkheden om secties uit te besteden, het vinden van goed opgeleide lassers en het verbeteren van de arbeidsomstandigheden. De kleinste compartimenten hebben een bodemvlak van slechts 500 mm x 700 mm en zijn tot 1.500 mm diep. Er was daarnaast nog een reden: “we willen waarborgen dat op elke locatie een reproduceerbare kwaliteit lasnaad wordt gelast.” Een bijzondere uitdaging van het project was dat elke afzonderlijke sectie uniek is. “In de speciale scheepsbouw zijn er bijna nooit identieke delen, hoewel het op het eerste gezicht allemaal gelijk lijkt.” Voor IHC was het van belang om zo veel mogelijk te automatiseren en niet alleen een lasrobot te installeren. De grootste uitdaging zat niet alleen in het lassen van de subsecties, maar in de programmering van de robot, gebaseerd op de 3D-constructietekeningen.
Brugportaal
Om flexibel te kunnen werken, werd een nieuwe montagehal bij IHC Merwede gebouwd, waar vijf deelsecties inpassen, die onafhankelijk van elkaar kunnen worden bewerkt. Zo is het denkbaar dat bij een sectie de dwarsverbindingen handmatig gehecht kunnen worden, terwijl een andere sectie al klaar staat voor het aflassen en een derde sectie reeds automatisch door de robot gelast wordt. Door middel van een over een spoor rijdend brugportaal met daaraan een gemonteerde hangende robotarm bevestigd, kan over een oppervlak van 15 m x 75 m geautomatiseerd gelast worden. Naast de langs- en dwars assen van het portaal en een verticale as met een slag van 2.000 mm, is het systeem uitgerust met een hangende robotarm met in totaal nog eens drie assen. De robotarm is lang en smal geconstrueerd om inclusief de noodzakelijke lasapparatuur en sensoren een hoge bewegingsvrijheid te hebben, ook in nauwe en diepe vakken met een maximale diepte tot 1.500 mm. Het brugportaal is ook voor twee lasrobots geschikt, die gelijktijdig en in principe onafhankelijk van elkaar kunnen werken.
Overtuigende oplossing
“De automatisering van het lassen was allesbehalve alledaags en zoals bij alle nieuwe processen waren er enkele hindernissen te overwinnen” zegt Tom Roos, productie-engineer van IHC Holland. Tom Roos heeft de implementatie van het lasrobot-brugportaal, alsmede de voorbereiding en verwerking van gegevens begeleid. “Om de robotinstallatie te testen, circa vijf maanden, hebben we speciaal voor dit project een proefsectie gemaakt waarin alle speciale constructiedelen zijn opgenomen die voor komen binnen ons product. Deze sectie heeft veel schotten en vakken en hier werd tevens de grote induikdiepte van de robot op de proef gesteld.” Rick van Tol voegt hier aan toe: “de positieve samenwerking met Exner Ingenieurstechniek die Reis in Nederland op de markt brengt en Reis Robotics, heeft het mogelijk gemaakt dit project te realiseren. Op dit moment wordt bekeken of er geïnvesteerd kan worden om aan het brugportaal een extra lasrobot toe te voegen, zodat er parallel gelast kan worden.” De lasprocessen van de robot zijn inmiddels gecertificeerd door de bevoegde partijen zodat de nieuwe procedures ook officieel in de internationale scheepsbouw gebruikt mogen worden.