MBD blijft de toekomst, ondanks problemen rondom het delen van data.

Wim Ottenhoff is zijn hele werkzame leven al actief in de wereld van CAD/CAM en PLM, van CAD/CAM support engineer tot mede-eigenaar van Settels Savenije PLM Services en heeft zelf ervaren wat het is om toeleverancier te zijn aan hightech OEM’s. In beide activiteiten heeft hij van dichtbij meegemaakt hoe de hightech waardeketens veel tijd en geld verliezen doordat de communicatie tussen de bedenker en de maker van een ontwerp niet vlekkeloos verloopt. “Door incomplete designinformatie gaat veel tijd en geld verloren”, zegt Wim Ottenhoff over een van de knelpunten in de maakindustrie, dat nog steeds actueel is. De oplossing is volgens hem Model Based Definition (MBD). 3D model en tekening informatie zijn daarbij verenigd in één master. Met dit model werkt de hele keten, als single source of truth. Essentieel verschil met de traditionele tekening is dat MBD computer interpreteerbaar is waarmee het de deur opent naar verdere automatisering

ASML kiest voor MBD

Toen ASML zes jaar geleden aankondigde de TPD's te gaan vervangen door MBD, verwachte Wim Ottenhoff, betrokken bij de implementatie door ASML, dat de uitrol redelijk snel zou verlopen. Immers: het potentiële voordeel van MBD is voor alle partijen in de keten groot. Fouten door verkeerde interpretaties zijn verleden tijd; de kwaliteit van de designs verbetert; toeleveranciers zijn niet langer veel tijd kwijt aan overleg en afstemming omdat een tekening voor meerderlei uitleg vatbaar is; en het 3D model verrijkt met PMI data kan voor steeds meer bewerkingen gebruikt worden om het programmeren grotendeels te automatiseren. Deze voordelen zouden de toeleveranciers die onder druk staan om steeds meer te leveren, als muziek in de oren moet klinken. Toch constateert Wim Ottenhoff anno 2024 dat de uitrol veel minder snel verloopt. Naast alle technologische hobbels, zoals tekortkomingen in uitwisselingsstandaarden om data tussen verschillende CAD/CAM pakketten uit te kunnen wisselen, komt dit vooral door menselijke factoren. De implementatie van Model Based Definition vraagt om verandermanagement. Dat is onderschat. Wim Ottenhoff: “MBD moet gedragen worden door het hoger management. Want de echte inspanning zit in het veranderen van de processen en werkwijzen.”

Aanpassen aan de bron

Als een ontwerp niet goed is, om welke reden dan ook, moet het terug naar de design-engineer. MBD houdt immers in dat er slecht één master kan zijn. “Als dat niet goed is, moet je het aan de bron aanpassen. Maar dat past niet in de huidige manier van werken", merkt Wim Ottenhoff op. De toeleverancier moet immers door; er zijn meer orders die verwerkt moeten worden. Daarom heeft een bedrijf als ASML de ‘drawing in red’ in het leven geroepen: de toeleverancier zet de wijzigingen die hij nodig acht in rood op de tekening en laat die aftekenen door iemand van ASML. Door deze aangepaste tekening is hij gedekt.” Het gevolg is wel dat er geen correcte master meer is. Automatisch programmeren van bijvoorbeeld een meetmachine gaat niet meer. Bij een repeat-order moet men maar aannemen dat het aangepaste model wordt gebruikt. Dit toont aan dat de werkwijze moet veranderen als MBD een succes wil worden. Want daar wringt de schoen: de engineer is op het moment dat de toeleverancier met z’n opmerkingen komt, alweer met een heel ander project bezig en heeft geen tijd om het master-model aan te passen.

STEP 242 mag geen excuus zijn

De trage uitrol komt voor een ander deel doordat het uitwisselen van bestanden tussen de verschillende softwaresystemen niet vlekkeloos gaat. De nieuwe STEP 242 standaard is weliswaar een verbetering, maar nog geen 100% oplossing. Toeleveranciers grijpen dit dikwijls aan om te stoppen met de implementatie. Het werkt toch niet. Wim Ottenhoff noemt dit een verkeerde attitude. “We moeten niet in problemen maar in oplossingen denken.” Hij ontkent daarmee geenszins het probleem doordat bestanden niet optimaal kunnen worden uitgewisseld. “Deze bal ligt bij de softwareleveranciers, die ervoor moeten zorgen dat ze de standaarden correct implementeren en ondersteunen.” Nu maken softwareleveranciers hun eigen interpretaties van PMI en bouwen deze in hun software in waardoor er dus verschillen ontstaan. Wim Ottenhoff erkent dat dit soms een blokkade opwerpt om met MBD aan de slag te gaan. “Maar er kan best al veel. Daarmee moeten bedrijven aan de slag om ervaring op te doen.”

Nieuwe tools benutten

Aan de design kant zijn er inmiddels meerdere tools beschikbaar om de kwaliteit van een MBD-master geautomatiseerd te controleren. Hiermee kan relatief eenvoudig de kwaliteit van de designs verbeterd worden. Wim Ottenhoff geeft als voorbeeld software van Capvidia, die een MBD model met de daarin aangebracht vorm- en plaatstoleranties kan valideren op consistentie. Door direct deze tekortkomingen uit het master-model te halen, bespaart men heel veel doorlooptijd en kosten verderop in het proces. “De kwaliteit van de modellen gaat omhoog en daar gaat de keten geld mee verdienen. Het zal verderop in de keten minder nodig zijn vragen te stellen als er geen fouten meer in het model zitten.”

Ook winst voor de toeleverancier

In de toeleveringsindustrie hoor je vaker de opmerking dat MBD vooral voor ASML winstgevend is. Wim Ottenhoff is overtuigd dat ook de toeleveranciers er geld mee kunnen verdienen. Meetmachines kunnen vandaag de dag al vergaand automatisch geprogrammeerd worden met een MBD model.

Toch gebeurd er al het nodige pionierwerk. Bij een van de grote suppliers van ASML wordt bijvoorbeeld gekeken hoe MBD ingezet kan worden om het lassen van plaatwerk vergaand te automatiseren. De lassen gedefineerd in het MBD model worden door de programmeersoftware van de lasrobot geinterpreteerd en omgezet naar een besturingsprogramma voor de lasrobot. Henk Jorg van TFH Technical Services werkt hier eveneens aan in samenwerking met Valkwelding.  “Er gebeurt het nodige, maar het zijn nog incidentele enthousiaste zendelingen die ermee aan de slag gaan.”

Onderdeel digitalisering

Hij vindt dit jammer. Want de ontwikkelingen gaan door, zowel aan de software kant als wat de standaarden betreft. Bovendien heeft het initiatief van ASML een en ander los gemaakt bij andere OEM's in Nederland die inmiddels ook onderzoeken of ze MBD gaan toepassen. Tot slot is MBD een essentieel onderdeel van Industry 4.0, de digitalisering in de waardeketens; zonder MBD kan de digitalisering nooit maximaal benut worden. Wim Ottenhoff is echter voorzichtiger geworden en durft geen voorspelling mee te doen wanneer MBD de standaard werkwijze wordt. Hij benadrukt wel dat bedrijven zich niet moeten laten afremmen door de huidige tekortkomingen. “Als je pas naar MBD gaat kijken wanneer de bedrijven in de voorhoede melden dat het werkt, dan ben je te laat.” De PLM consultant beschouwt de ontwikkeling zoals de hype curve die ook voor andere nieuwe technologieën geldt, zoals 3D printen. Is het de oplossing voor alles? Gaat MBD alles verdringen? Nee. Maar de vruchten die je ervan kunt plukken zijn zo groot, dat je ermee moet gaan werken. “MBD is een enabler voor de verdere automatisering van design en manufacturing.”

Ga anders denken

Bedrijven moeten daarom anders gaan denken, geeft Wim Ottenhoff als take away mee. Onderzoek wat je al kunt met MBD en ga daar met een groepje enthousiaste out-of-the-box denkers mee aan de slag. Gaan we dan naar een autonome fabriek? “Uiteindelijk wel, maar het proces zal er dan echt anders uitzien", antwoordt Ottenhoff. Hoe anders, dat weet hij niet. “Dat er geen mens aan te pas komen kan, maar dan moeten we het oude proces leren loslaten.” Automatiseren en digitaliseren blijft verandermanagement.