C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 128In de nabije toekomst zal eentotaal ander beeld van de beton-fabrieken (moeten) ontstaan ommet succes de plaats in hetmoderne bouwproces te kunnenvervullen. Voor de betonfabriekvan de toekomst is een parallelte trekken met bedrijven uit deprocestechnologie en/of de auto-mobielindustrie.Bepalend is niet degene die af-wacht, maar degene die de veran-dering ziet aankomen en die ver-andering omarmt en ermee gaatwerken. Hier ligt dan ook eenenorme uitvoerende taak voorde bij dit proces betrokken in-dustrie?n. De marktbepalendecementindustrie zou hier eentrekkende en stimulerende rolmoeten vervullen, daarbij gehol-pendoordeverschillendepartijenuit techniek en wetenschap.De toekomstige ontwikkeling inde bouw zal niet het resultaatzijnvaneen`vrijgroeiend'proces,maar het resultaat van visionairedoelen die in een strak georga-niseerde ontwikkeling gestaltezullen krijgen. Eerste aanzettenzijn reeds zichtbaar bij projectenals het `Europa-Haus', het aan delopende band produceren vanhuizen (foto 1). Het initiatief be-rust bij een groep bedrijven uit debouw, aangevuld met het Duitse`Fraunhofer Institut', een organi-satie die vergelijkbaar is metTNO. Aspecten die hierbij eenwezenlijke rol spelen, wordenkort behandeld.I n f o - m a n a g e m e n tEen gesloten, ge?ntegreerde data-stroom met terugkoppeling naarde ontwerpers zal de ruggengraatvormen voor de toekomstigeontwikkeling. Die loopt vanaf dearchitect (met 3-D constructies enruimtelijke modellen) via het con-structiebureau en de werkvoorbe-reiding naar productie en facility-management. Hierbij zullen detechnische mogelijkheden en debeperkingen van het productie-proces, de bepalende factorenvoorarchitectenconstructeurzijn.Deze mogelijkheden en beper-kingen moeten reeds in de start-fase worden ge?ntegreerd in hetontwerp. De architect en con-structeur dienen bekend te zijnmet de mogelijkheden en beper-kingen van de productietechno-logie. Integratie is hier een kern-begrip.De werkvoorbereiding zal eenbelangrijker plaats innemen methet oog op de productie. Doormeer aandacht te schenken aanhet voorbereidende traject, kande totale bouwperiode verkortworden. Dus eerst goed voorbe-reiden en daarna direct de juistekwaliteit produceren, zonder datnaderhand moet worden bijge-steld. Deze aanpak resulteert ineen effici?nte werkmethode.Software op dit gebied is in ont-wikkeling en kan vergelekenworden met de ontwikkeling inhet gebruik van MS-Windowsover de periode 1985 -1999. Hetproduct zal een chip ge?mplan-De betonfabriek in de 21e eeuwJ.W. Sinke, Grimbergen Engineering & Projects, Alpen aan den RijnDe betonfabriek in de 21e eeuw kan niet worden gezien als een solitair bedrijf.Meer nog dan vandaag de dag zal de komende betonfabriek onderdeel moe-ten zijn van een samenwerkingsverband tussen de verschillende partijen in debouw van de 21e eeuw: de integrale aanpak. Hierbij zullen externe factorenzoals een doorgaande informatiestroom met kennis van de productietechno-logische mogelijkheden van nieuwe technieken door alle ontwerpers, een veelgrotere impact hebben op de mogelijke ontwikkelingen dan de ontwikkelin-gen binnen de betonfabrieken zelf.1 | Lopende band productievan kant-en-klare wandenC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 1 29teerd krijgen die gedurende degehele levenscyclus detecteerbaarblijft. Deze chip zal alle gegevensvan het materiaal en een verwij-zing naar het ontwerpprocesbevatten. Het verloop van deverharding kan geregistreerd endoorgevenwordenaandecentralecomputer. Tijdens de bouw en demontage zal het element hieraanherkend worden en daarmee ligtde plaats in de constructie vast.Na lange jaren gebruik zal nogte lezen zijn hoe het elementgerecycled moet worden.L a y - o u tHet toekomstbeeld van de beton-fabriek zal betekenen het afbre-ken van oude productie-installa-ties en het bouwen van moderne,optimaalgestructureerde,nieuweproductieruimtes. Deze aanpakgaat verder dan het steeds aan-bouwenenuitbreidenvanbestaan-de fabrieken.Nieuwetechnieken,incombinatiemet nieuwe materialen, zullen dearbeidsomstandigheden (lawaai,stof enz.) in de toekomstigebetonfabrieken aanzienlijk verbe-teren. Het beeld zal ontstaan vaneffectieve state-of-the-art produc-tiesystemen zoals die in andereindustrietakken aanwezig zijn.Dit veranderingsproces zal sterksamenhangen met de instellingen mentaliteit binnen de bedrijfs-tak.Partnerondernemingenzullenmoeten samenwerken in een mixvan out- en insourcing. Een voor-beeldhiervanisdereedsingezettemethode bij de productie van de`Smart' auto zoals opgezet doorHayek (Swatch) en Mercedes(fig. 2).ProductiebesturingDankzij het integraal gekoppeldeinformatiesysteem beschikt deproductieleiding continu over delaatste informatie betreffende hetproductieverloopendeproductenzelf. Materiaalinformatie, ver-werkingsvoorschriften en anderetechnische informatie is on-lineof op CD-rom beschikbaar, zoalsook informatie over de productie-apparatuur, tekeningen, stuks-lijsten en onderhoudsschema's(fig. 3).Productieplannenentussentijdsewijzigingen kunnen vooraf doormiddel van simulatie worden ge?-valueerd om het effect voorhet productieproces te bepalen.Aan de hand van deze resultatenkunnen beslissingen worden ge-nomen, waarbij rekening wordtgehouden met de efficiency vanhet productiesysteem. Ontwikke-lingen van zogenaamde 'zelf-lerende' besturingssystemen opbasis van bijvoorbeeld de `FuzzyLogic'-technologie zullen de pro-ductieaansturing sterk be?nvloe-den en een positief resultaathebben op de efficiency.Op basis van de in de CAD-teke-ningen of ontwerpspecificatiesopgenomen productgegevens (zo-als inbouwdelen, afmetingen,sparingen, betonsoort enz.) zal deprocesbesturing aan de hand vande bewerkingstijden zelf het opti-male productieverloop kunnenvaststellen en daarop de planningaanpassen.Personeel en werkplekkenVoor de toekomst kan het beeldontstaan van productiesystemenmet een minimum aan perso-neelsinzet dankzij de toepassing2 | Principe productie-een-heid zoals toegepast bij deSmart auto3 | Voorbeeld van eenmateriaalinformatie-systeemC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 130van intelligente robots en auto-maten. Voor meer gestandaardi-seerde producten is dit beeldeerder haalbaar dan voor com-plexere architectonische beton-elementen. Als visie en doelstel-ling moet dit beeld wordenvastgehouden, maar het rende-ment van het productiesysteemen de daarmee samenhangendekosten per eenheid, blijven zeerbelangrijke factoren. In de toe-komst zal de mens nog lange tijdeen centrale rol in productiesys-temen en het productieprocesinnemen. Maar de rol op zich zalveranderen, zo ook de werkplekvan de mens.De arbeidsomstandigheden op dewerkplek moeten optimaal zijn.Daartoe is de werkplek ergono-misch ingericht, voorzien van allebenodigde hulpapparatuur enbovendien schoon. Bijvoorbeeldzijn op de werkplekken headsetsbeschikbaar, waarmee het per-soneel werkinstructies kan ont-vangen, kan communiceren metcollega's,muziekprogramma'skanbeluisteren en misschien zelfsnaar huis kan telefoneren (dielaatste kosten worden automa-tisch afgeboekt via een interneverrekening). De benodigde pro-ductie-informatie (zoals product-tekeningen)isbeschikbaaropeenbeeldscherm. Er zal een verande-ring optreden van de ambachte-lijke productiemedewerker naarmeer technisch geschoold perso-neel, getraind op de diverse inge-zette technieken.M a t e r i a a lHet beton als bouwmateriaal zalverder worden ontwikkeld. Dehuidige ontwikkeling van ver-dichtingsvrije betonspecie is eenkleineeerstestapindezerichting.De samenstelling van het betonzal worden aangepast aan de spe-cifieke eisen van het te produce-ren product. Zo kan een heipaalbijvoorbeeld uit verschillendebetonsoorten bestaan, specifiekgericht op de toepassing. Verderkan met een aangepaste beton-samenstelling de gewenste druk-sterkte eerder worden bereikt,zodat de producten direct na hetontkisten naar de bouwplaatskunnen worden getransporteerd.Besparingen op handling en op-slag compenseren de toepassingvanhetduurderemateriaal(foto4).De machines voor het storten/verdelen van het beton zullen ver-beteren. Het klassieke transport-middel, de betonkubel en debetonverdeler zullen worden ver-vangen door moderne proces-pompen,waarmeehetbetonexactgedoseerd op de juiste plaats kanworden gebracht.Watdewapeningbetreft,kanvoorde toekomst worden gedacht aaneen combinatie van conventione-le staalwapening (volautomatischen just-in-time geproduceerd) metstaal- of kunststofvezels en/of tex-tiele versterkingen. Deze ontwik-kelingen maken de inzet van eengeheel nieuwe productietechno-logie noodzakelijk. Geautomati-seerde productiesystemen voorde productie van 3-D wapeningvoorstaafvormigeelementen(bal-ken, kolommen e.d.), zullen eenintegraal bestanddeel zijn van hetcomplete productiesysteem.Wat de materialen betreft is hetnodig dat de constructeur be-schikt over actuele kennis van demogelijkheden en beperkingenvan de productiesystemen. Doorhet inzetten van deze kennis iseen ideale afstemming tussenontwerp en productiesystemenmogelijk, waarmee geautomati-seerde productie in beeld komt.Het spreekt vanzelf dat hiermeein het opleidingstraject rekeningmoet worden gehouden.VormgevingKunststofmaterialen, in klant-specifieke vormen aangeleverd ofzelfs met kleine moderne unitster plaatse geproduceerd, zullenincombinatiemetmodernevorm-gevingsapparatuur de contourenvormen van de te maken produc-ten. Deze materialen zullen ofintern gerecycled worden ofthermisch gerecycled in moder-ne gecombineerde verbrandings-units voor eigen energieopwek-king.Deze ontwikkeling is reeds ge-start en zal niet alleen uit Arbo-gezichtspunten verder ontwik-keld worden, maar tevens sterkbe?nvloed worden door de wensnaar individuele vormgeving. Hetkostenaspect zal een belangrijkerol spelen om deze techniekverder te ontwikkelen (foto 5).LogistiekElementen zullen niet langer alskale betonproducten afgeleverdworden, met een hoeveelheidnavolgende bewerkingen op debouwplaats. De elementen wor-den vanuit de fabriek montage-klaar afgeleverd, misschien welmet het behang reeds op de wand.Vooral op dit gebied zullen de ver-4 | Na productie volgt directtransport naar de bouw-plaatsC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gPrefabricagecement 2000 1 31anderingen ingrijpend zijn. Veelzakendietotophedennogalsuto-pisch worden afgedaan, kunnendoor een innovatieve aanpak snelrealiteit worden.Voor het transport van de produc-ten zal een speciaal transportmid-del (container- of palletsysteem)worden gebruikt. De transport-pallet wordt tevens gebruikt vooropslag van de producten. Vanuitde fabriek worden de elementenop de transportpallet geplaatst enin opslag genomen (foto 6). Devrachtwagens zijn uitgerust metspecialetrailersvoorhettransportvan de transportpallets en de ele-menten.Op het opslagterrein wordt ge-bruikgemaakt van automatischgestuurde kranen en transport-wagens, waarmee de transport-pallets met de betonelementen inen uit opslag worden genomen(denk ter vergelijking hierbij aande container- en spoorterminals).De vrachtwagens worden auto-matisch beladen. Doordat alleproducten zijn voorzien van eenbarcode of een ingebouwde chip,is exact bekend welke productenwaar zijn opgeslagen en wanneeren hoe ze moeten worden wegge-stuurd.Het streven is om de productendirect vanuit de fabriek just-in-time af te leveren op de bouw-plaats, zodat de voorraad gereedproduct wordt geminimaliseerd.Op de bouwplaats wordt de trans-portpalletmetdebetonelementenachtergelaten. Wachttijden gedu-rende het transport worden voor-komen. De lege transportpalletwordt later weer teruggevoerdnaar de fabriek. Voor grote bouw-projecten kan de toelevering vande verschillende materialen van-uit een centraal informatiesys-teem worden aangestuurd.In de betonfabriek staan ons in dekomende eeuw veel veranderin-gen te wachten. Dit is zeer nood-zakelijk om een toch wel traditio-nele bedrijfstak om te vormen toteen moderne, geautomatiseerdeindustrie.Hierdoorzaleenindus-trie ontstaan die met een hogerekwaliteit, sneller en kostengun-stiger zal produceren, waarbijde arbeidsomstandigheden ruim-schoots verbeterd worden. s6 | Elementen geplaatst optransportpallets vooropslag en vervoer naar debouwplaats5 | Individuele vormgeving