O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i ePrefabricagecement 2001 880Een van de producenten vanprefab-betonelementen voor dewoningbouw is Heembeton BV,met vestigingen in Lelystad,Hasselt (Ov.) en Beringe. De af-zonderlijke productielocaties voorprefab-betonelementen van devroegere aannemers Neduco enVaneg zijn de basis geweest voorde huidige Heembeton-organisa-tie. Ook toen al werden completebetonnenwoningbouwcasco'sont-worpen,geproduceerdengemon-teerd. Series van meer dan twee-honderd tot driehonderd dezelfdewoningtypes en dus betonele-menten waren in die tijd niet on-gebruikelijk.Door de jaren heen is het aantalgelijksoortige woningen c.q. ele-menten drastisch teruggelopen,zodat een seriegrootte van 10 eenzeldzaamheid is geworden.De laatste jaren is ook een anderestroming op gang gekomen diehet leven van een producent vanprefab-betonelementen er niet ge-makkelijker op gemaakt heeft.De consument wenst meer waaren inspraak voor zijn geld. De toe-komstige bewoners nemen geengenoegenmeermetdestandaard-voorzieningen zoals deze wordenaangeboden. Het aantal opties,zoals extra elektra-, telefoon- ofcomputeraansluitingen, is nogmaar het begin. Verschillende ge-velvormen,alternatieveuitbouwenaan de voor- en/of achterzijdezijn tegenwoordig al vaste optieswaaruit de klant kan kiezen. Hetgevolg is dat de op het oog gelijk-vormige woningen in detail unie-ke exemplaren zijn geworden.Een ander aspect is het verkortenvan de voorbereidingstijd. Naaraanleiding van deze ontwikke-lingen heeft Heembeton beslotende bestaande productietechniekendrastisch te flexibiliseren.Flexibiliteit in prefabricageing. J.W. Ro?l, HeembetonDe ontwikkeling van prefab bouwsystemen voor de woningbouw startte in dejaren '60. De productietechniek was gebaseerd op grote series gelijkvormigeelementen. De magische kreet `consumentgericht bouwen' leidde tot de vraagnaar meer flexibiliteit. Om aan deze wensen van de toekomstige bewoner tekunnen voldoen, was een verregaande flexibilisering van het productieprocesnoodzakelijk.1 | Overzicht woningcasco'sbestaande uit prefabbetonelementen2 | Montage prefab beton-nen gevelelementO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i ePrefabricagecement 2001 8 81A u t o m a t i s e r i n g p r o d u c t i eb r e e d p l a a t v l o e r e nDeeersteervaringenmethetflexi-biliseren en automatiseren van deproductie was het ontwikkelenen bouwen van een van de mo-dernste breedplaatvloeren-produc-tielocaties in Nederland. De uit-gangspunten van deze productie-inrichting waren het kunnen pro-duceren van breedplaatvloerenmet een minimale personele be-zetting, een maximale capaciteiteneenmaximaleflexibiliteit,waar-onder tot 24 uur voor productienog wijzingen kunnen aanbren-gen in het product.De elementtekeningen worden24 uur voor productie digitaal vrijgegeven. Vervolgens wordt eenoptimale malbelegging bepaald.Eenrobotplaatstderandlijstenengeeft de plaats aan van sparingenen instortdelen. Op een tweedeproductielijn wordt door een wa-peningsmachine een prefab wa-peningsnet op maat samenge-steld. Nadat dit net is geplaatst,wordt de mal geheel automatischgevuld met beton, rekening hou-dend met sparingen en inkassin-gen.De ervaringen met deze nieuweproductielijn waren zowel posi-tief als ook negatief. Voor dit soortgeautomatiseerde productieme-thodieken is het kwalificatieni-veau van de medewerkers meergericht op procestechnologie danbetonvakman! Het personeel kandus niet 1 op 1 over van de be-staande productielijn naar denieuwe lijn. Het is noodzakelijkveel te investeren in opleiding entraining. Ook blijkt dat het totalebouwproces nog niet klaar is ommet deze technieken om te gaan.Een van de uitgangspunten wasom met een minimale voorraadop het tasveld te werken. Uitein-delijk moest het geplande tasvelddrastisch worden vergroot.De procesautomatisering heeftveel voeten in de aarde gehad.Maar een van de belangrijksteleerpunten van dit productiepro-ces was de flexibiliteit. De lijn isontwikkeld in een carrouselsys-teem. Dit systeem kent zowelvoor- als nadelen. De procesflexi-biliteit is afhankelijk van het aan-tal ingebouwde bufferstations ofandere uitwijkmogelijkheden.Het logistieke proces rondom debewerkingposities is eenvoudigerdan bij een stationaire productieen het is mogelijk om bepaaldebewerkingen te automatiserenmet robots. Het mengen van tweeflexibeleprocessen,dewapenings-robot en de carrousel heeft de no-dige afstemmingsproblemen ver-oorzaakt.D e d i g i t a l e t e k e n i n gDe tweede stap in de flexibilise-ring van het proces was het opti-maliseren van de engineeringfase. Gekozen is om in een 3D-te-kenpakket de prefab betonnenwoningbouwcasco's te gaan ont-werpen, met als doel de kwaliteitte verhogen en de gewenste digi-tale gegevens te kunnen genere-ren.Het ontwerpen van een gebouwdoor een architect en dit vervol-gens afstemmen met de con-structeur en producent is een tijd-rovende bezigheid. Het over enweer versturen van ontwerpteke-ningen is een langdurig proces.In overleg met alle partijen isbesloten te kiezen voor het 3DSpeedikon-tekensysteem. Dit te-kensysteem modelleert het ge-bouwontwerp binnen de grenzenvanwatbijHeembetonCascocon-structief en productietechnischmogelijk is. Het resultaat is dat deontwerpfase en uitwerkingsfaseeen ge?ntegreerd traject is gewor-den dat veel effici?nter en effec-tiever verloopt. Het uiteindelijkeresultaat is dat alle benodigde in-formatie digitaal wordt aangele-verd. Hiermee worden zowel deproductie, de planning alsook definanci?le administratie gevoed.Er is dus een directe digitale kop-peling tussen alle functies in hetprimaire proces. De status vaneen gebouwontwerp kan dus totop elementniveau gevolgd wordenvanaf het eerste idee tot en met demontage van de prefab-betonele-menten op de bouwplaats. Dezekoppeling met een ERP-systeemmaakt het mogelijk dat alle ele-mentgegevens digitaal wordenaangeleverd en vastgelegd, waar-door het gehele logistieke procesvanaf inkoop via productie entasveld tot en met levering een be-heerst proces wordt.S e r i e g r o o t t e 1Het produceren van prefab-beton-elementen is een traditioneel ge-beuren. Vanaf een tekening wor-den de maltafels opgebouwd envervolgens worden de instortde-len aangebracht. In de ontwik-keling van de breedplaatvloeren-fabriek in Hasselt is een start3 | Seriegrootte 1: plaatsenvan een magneetlijst metde manipulatorO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i ePrefabricagecement 2001 882gemaakt met het toepassen vangeautomatiseerdesystemen.Door-dat nu de elementtekeningen di-gitaal aan de productie wordenaangeleverd, is het mogelijk ge-worden om met een geautomati-seerde productie-aansturing tegaan werken, de zogenoemdeCAD/CAM-koppeling.De elementtekeningen wordendigitaal omgezet en ingelezen inde productiecomputer. In dit be-sturingssysteem wordt per 24 uurde optimale productievolgordebepaald met als uitgangspunt demalbelegging. Een robot plaatstde magnetische randlijsten engeeft de positie aan van in te stor-ten delen als sparingen en wape-ning.In de productielocatie Lelystad ismen nog een stap verder gegaan.Door het toepassen van intelli-gente besturingssystemen is hetmogelijk geworden de productiezo optimaal mogelijk te plannen.Er wordt rekening gehouden metde bewerkingstijden op de ver-schillende posities, waardoor devertragingen in de productiecar-rousel tot een minimum beperktblijven.De positie van de randlijsten eninstortdelen wordt aangegevendoor een laserstraal zowel voor alsnahetstortenvanhetbeton,zodatook de positie van de spouwan-kers en schroefhulzen nauwkeu-rig wordt geprojecteerd. Hierdooris het mogelijk om voor elke storteennieuwemaloptebouwen,dusmet een seriegrootte 1 te werken.Z e l f v e r d i c h t e n d b e t o nOok binnen de prefab-betonin-dustrie heeft de ontwikkeling vannieuwe betonsoorten zoals zelf-verdichtendbetonnietstilgestaan.Deze ontwikkeling heeft ertoe bij-gedragen dat het toepassen vanmagneten voor de fixatie vanmallen op een nog grotere schaalgaatplaatsvinden.Dekansopmaat-afwijkingen, veroorzaakt door hettrillen tijdens het verdichten, ishierdoor geminimaliseerd. Hetwerken met ZVB brengt ooknieuweuitdagingenmetzichmee,zoals de geautomatiseerde beton-verdelers en de afwerking van destortzijde zodat het betonelementaan twee zijden glad wordt afge-werkt. Waarschijnlijk is het in denabije toekomst mogelijk de ele-menten `volumegestort' te gaanproduceren (dwz. exact het theo-retisch bepaalde volume wordtgestort) met als voordeel dat ermaar met ??n lijsthoogte gewerktbehoefttewordenNatuurlijkgeldtde verbetering van de arbeidsom-standigheden voor de productie-medewerkersalsdegrootstewinst.T o e k o m s t p e r s p e c t i e v e nDeprefab-betonindustrieheeftveeltoekomstmogelijkheden in zich.Door een krappe arbeidsmarkt,eeneffici?nterproceseneenflexi-beler product moet het mogelijkzijn het product van de toekomstte worden. Een voorwaartse inte-gratie, waarbij de producent eendeel van het ontwerp-, reken- entekenwerk op zich neemt, zal erzeker toe leiden dat de afstem-mingsproblemen tussen de par-tijen tot een minimum geredu-ceerd gaan worden.Door de verdere digitalisering vanhet verkoopsysteem bij de pro-jectontwikkelaar is het nu reedsmogelijk dat de toekomstige be-woner virtueel door zijn toekom-stige woning loopt. Eventueel op-ties kunnen dan gevisualiseerdworden. In de nabije toekomstmoet het dan mogelijk zijn eendirecte koppeling met het teken-systeem van de producent te re-aliseren, zodat de gewenste aan-passing direct te verwerken is inde productietekeningen.Een verdere industrialisatie vanhet proces door het voor de stortaanbrengen van beglaasde en af-gelakte kozijnen en de elementenna de stort te voorzien van prefabmetselwerk met een spouw, zijneen verdere toegevoegde waardeaanhetproduct.Ditzijnnogmaarenkelevandenieuweuitdagingendie voor ons liggen. 4 | Vastzetten magneetlijstmet een magneet-veer-constructie5 | Laserprojectieinstortdelen