Software die de veiligheid garandeert

Vanuit de productie- en testlocatie in Gouda ondersteunt Mokveld de wereldwijde olie- en gasindustrie met haar expertise en geavanceerde en doorontwikkelde sluitersystemen, bedoeld voor situaties waarbij veiligheid en kwaliteit van het grootste belang zijn. De veiligheid en controle op de productie word hierbij geleverd door de CNC simulatie- en optimalisatiesoftware Vericut van CGTech. Vericut wordt in Nederland geleverd en ondersteund door de lokale reseller ATS-EdgeIT.

Mokveld is opgericht in 1922 als een kleine werkplaats waar mallen voor klei werden gerepareerd. Deze mallen werden gebruikt in de aardewerkindustrie in de omgeving. De focus van het bedrijf veranderde in 1950 toen in Groningen gasvelden werden ontdekt. De eerste sluiters die daarvoor gemaakt zijn bestonden uit een aantal losse onderdelen die aan elkaar gelast werden en daarna nauwkeurig werden nabewerkt. “Mokveld is doorgegaan met het ontwikkelen van afsluiters van de hoogste kwaliteit. Gefocust op een axiaal stroming principe. De export is begonnen richting Duitsland maar later volgde de rest van de wereld”, aldus productie en ontwikkeling leidinggevende Bart van den Bosch. Het axiale stroming principe verwijst naar de gestroomlijnde symmetrische en ongehinderde stroomrichting tussen de in- en uitlaat van de afsluiter. Dat betekent dat de sluiter in de richting van de pijplijn word geplaatst zonder de vloeistoffen of gassen een bocht om te sturen. Dit heeft veel voordelen, onder andere: een grote capaciteit, weinig geluidsproductie, weinig turbulentie en betrouwbare werking. Dit zorgt ervoor dat de sluiters in de meest extreme condities kunnen worden gebruikt, inclusief woestijnen, de zee of oceaan en zelfs de extreme condities op de noord- en zuidpool. Dit is cruciaal voor de olie- en gasindustrie.

Met de stroming mee
Vandaag de dag produceren zo’n 300 hoogopgeleide medewerkers in Gouda hoge kwaliteit axiale sluiters, die het resultaat zijn van generaties onderzoek en specifieke kennis van de klanten, de processen en de toepassingen in de olie- en gasproductie, verwerkings- en transportsectoren. Sluiterhuizen worden doorgaans gegoten en variëren in grootte van 2 inch (5 cm) tot een binnendiameter van 84 inch (213 cm). De keuze voor materialen is minstens zo gevarieerd: van veelgebruikte productiestaalsoorten tot superduplex en zelfs exotische superlegeringen. Deze worden gekozen aan de hand van de toepassing en de installatiecondities.

Zeer nauwkeurig
Omdat er bij Mokveld zoveel verschillende opdrachten met een kleine oplage binnenkomen, is er veel technische kennis, een uitgebreide planning en regelmatige investeringen nodig. Zoals Bart van de Bosch zegt: “We moeten niet alleen voorzieningen hebben voor de grootte van de sluiter, welke ook nog flenzen kan hebben die de body nog groter maken, maar ook voor de nauwkeurigheid en de krappe toleranties die vereist zijn. Klanten verwachten duurzaamheid van onze sluiters, ze vertrouwen op de werking. We hebben sluiters geleverd die inmiddels al meer dan 30 jaar in gebruik zijn. Om dit te realiseren moeten we slimme producten ontwerpen die zeer nauwkeurig geproduceerd worden.” Van den Bosch licht toe: “Afhankelijk van de toepassing van de klant moeten onze sluiters bijvoorbeeld kunnen sluiten binnen enkele seconden, zelfs de grotere formaten tot 48 inch. Als we ook maar één onderdeel niet hebben gemaakt volgens toleranties, zou het niet werken. Daarom gebruiken we altijd de hoogste kwaliteit machines om zo flexibel mogelijk de toleranties te kunnen halen die nodig zijn.”

De Vericut CNC simulatie zorgt er voor dat de code gegenereerd door Edgecam nog een keer extra wordt gecontroleerd en garandeert dat de machine exact zal doen wat de programmeur heeft bedoeld.

Cruciale rol Vericut
De 3D modellen van de sluiters worden getekend met Pro-E. Alle daaropvolgende wijzigingen worden gedaan via Spaceclaim, waarna het ontwerp wordt verzonden naar Edgecam voor het genereren van de gereedschapsbanen (NC-code), die nodig zijn om de producten te kunnen frezen en draaien. De laatste en misschien wel belangrijkste stap is via Vericut. Deze onafhankelijke CNC simulatie zorgt er voor dat de code gegenereerd door Edgecam nog een keer extra wordt gecontroleerd en garandeert dat de machine exact zal doen wat de programmeur heeft bedoeld.

Controle op botsingen
Vericut controleert automatisch op botsingen met het materiaal de klemmen en de machineonderdelen, en ook bewegingen die mogelijk invloed hebben op de betrouwbaarheid van het productieproces. Het geeft de werkvoorbereiding de gelegenheid alle aspecten van de productie volledig te simuleren en controleren voordat er ook maar een spaan wordt gemaakt. Vericut is nog belangrijker geworden door het werken met de grote Dörries meerassige verticale draaibank, recentelijk geleverd en geïnstalleerd door de StarragHeckert groep. Deze bank is uitgerust met een robotwisselaar die het mogelijk maakt om kotterbaren tot 850 mm lang in te laden. De machine is capabel om complexe oppervlakken te bewerken, ook aan de binnenkant van de sluiters, en kan gaten met een nauwkeurigheid kleiner dan 0.03 mm maken. Van den Bosch: “Onze operators zijn zeer capabel maar met de Dörries zijn ze aan het produceren met de 90 gereedschappen in het magazijn en de 6 verschillende kotter- en snijkoppen. Dit resulteert in een zodanig complex scenario dat dit zonder Vericut niet mogelijk zou zijn zonder crashes. De gevolgen zouden enorm zijn, met beschadigingen aan de machine, de gereedschappen en het product.”

Sluiterhuizen worden doorgaans gegoten en variëren in grootte van 2 inch (5 cm) tot een binnendiameter van 84 inch (213 cm).

Productieplanning
Met behulp van CGTech heeft Mokveld de complete machine nagemaakt inclusief alle gereedschappen en de volledige kinematica van de machine. Zo kan de productie nauwkeurig worden gesimuleerd. Door het bedrijf heen wordt FASys gereedschapsbeheer gebruikt en de software-integratie ervan. “Het voordeel is dat alle informatie over de gereedschappen centraal staat, waardoor toevoegingen en of wijzigingen maar op één locatie aangepast hoeven te worden, dan wordt het naadloos doorgevoerd in Edgecam en Vericut zonder verdere interventie”, verklaart Van den Bosch. Naast het controleren en garanderen van het productieproces met de complexe en dure machines heeft Vericut ook geholpen met het nauwkeurig bepalen van de productietijden, dit was niet nauwkeurig genoeg in te schatten vanuit de CAD/CAM software bij producten waar bijvoorbeeld 20.000 gaten geboord moeten worden op een grote diameter. “Omdat Vericut daadwerkelijk de gereedschapbanen simuleert is de voorspelling altijd binnen 5% afwijking van de daadwerkelijke tijd. Dit zorgt er voor dat de planning en productie veel beter te controleren is.”

Vericut Force gelanceerd
Medio oktober is Vericut Force gelanceerd in Nederland. Dit is een optimalisatiemodule om bestaande NC-codes te optimaliseren op basis van de fysieke krachten op de frees. De lancering vond plaats bij Van Hoorn Carbide te Weert. Vericut maakt het mogelijk NC-codes te simuleren om daarmee programmafouten en potentiele botsingen en inefficiënte codes te detecteren. Dit stelt gebruikers in staat First time right te produceren, iedere keer opnieuw. De nieuwe module Vericut Force is een ‘physics-based’ optimalisatiemethode. Deze methode zal op basis van de krachten op het gereedschap de voedingen aanpassen. Hierbij wordt rekening gehouden met vier belangrijke factoren: de kracht op het gereedschap, het vermogen van de spindel, de maximale (en ideale) spaandikte en de maximale voedingssnelheden.

ATS-EdgeIT, stand 244