FLEXIBELE AUTOMATISATIE EN MASS CUSTOMIZED PRODUCTIE
PEC werkt volledig naar de geest van Industry 4.0
PEC, ontstaan als systeemintegrator, heeft zich gedurende de laatste vijftien jaar volledig omgeturnd tot technologiebedrijf en wereldspeler. Het bedrijf is nu actief in twee domeinen: het produceert en automatiseert machines voor enerzijds energieopslag en anderzijds centrale banken. “We hebben ons heel bewust toegespitst op deze twee nichemarkten, om ons zo echt te kunnen onderscheiden", zegt vicepresident sales en marketing Peter Ulrix. Dat doet de onderneming op wereldschaal, want naast het hoofdkwartier in het Haasrode Researchpark in Leuven, heeft PEC ondertussen ook vestigingen in Oost-Europa, Azië en de VS.NICHEMARKTEN
Bij de oprichting in 1984 stond PEC nog in voor complexe, klantspecifieke automatisatie en engineeringservices, waarbij het zowel mechanica, elektronica, robotica als software in zijn oplossingen integreerde. Vijftien jaar later besliste het bedrijf om af te stappen van de generieke projecten en zich meer te focussen op zijn twee belangrijkste markten: 'energy storage' en 'central banks'.
Functionele meerwaarde
“Door ons toe te spitsen op die takken, hebben we ons ten volle kunnen onderscheiden", verklaart Peter Ulrix, vicepresident sales en marketing bij PEC, die keuze. “Zo hebben we ons immers in deze domeinen kunnen specialiseren, zodat we nu specifieke oplossingen kunnen aanreiken met een grotere functionele meerwaarde. Denk maar aan het automatisch genereren van rapporten en workflows, wat voor sommige klanten nodig is. Commercieel is dit trouwens ook een grote troef, want bij een softwaredemonstratie is onze oplossing heel concreet en dus meteen herkenbaar voor het bedrijf in kwestie."
Klanten
In de tak 'central banks' bouwt het bedrijf automatische cashcenters. Hier zijn de activiteiten en het klantenbestand vrij duidelijk. Het is evenwel 'energy storage' die de belangrijkste tak is voor de lokale markt. Hier gaat het om test- en productieapparatuur voor batterijcellen, die wanneer ze in serie geplaatst worden samen een batterijpack vormen. Deze machines komen onder meer terecht in de automotive industrie (elektrische en hybride voertuigen), defensie en luchtvaart, maar ook in de consumentenelektronica (wearable devices) en wereldwijde R&D, onderzoekscentra en certificatie-instellingen. Dat vraagt wel om wat extra uitleg.
TEST- EN PRODUCTIEAPPARATUUR BATTERIJCELLEN
“Het productieproces voor batterijcellen is onder te verdelen in drie stappen, waarvoor telkens specifieke machines nodig zijn", weet Ulrix. “In de 'chemistry' gaat men de anode- en kathodepoeders mengen en coaten op dragers. Zodra gedroogd, wordt dit in de 'assembly' samen met een elektrolyt eneen separator samengevoegd tot een cel. Vervolgens verblijven die cellen voor de 'cell finishing' een aantal weken in een 'formation machine' voor metingen en kwaliteitstesten, waarna de goede cellen worden samengevoegd tot de modules of packs. Het is net in deze derde stap, de cell finishing, dat wij ons gespecialiseerd hebben. We verkopen de technologie en de hele automatisatie errond."
Formatteren
Met die technologie doelt hij dus vooral op de 'formation', wat de eerste stap is binnen de 'cell finishing' en een kritisch proces voor de levensduur van de batterijcellen. Doordat de cellen in serie worden geschakeld, is het de zwakste schakel die de uiteindelijke capaciteit van het totale batterijpack bepaalt. Men streeft er dus naar een hele reeks cellen met dezelfde kwaliteitsspecificaties in een pack te kunnen samenvoegen. “Bij de formattering wordt de cel voor de eerste keer geladenen dus geactiveerd. De juiste timing is hierbij cruciaal: dit mag niet te vroeg gebeuren omdat er anders te weinig wetting is, maar ook niet te laat omdat de cel anders zou corroderen. Ook de stroom moet correct zijn, en voorts spelen ook de drukverdeling en het temperatuurverloop binnenin de machine een belangrijke rol voor de uiteindelijke prestatie, maar ook voor de brandveiligheid", vervolgt de vicepresident zijn uitleg.
Flexibele automatisatie
Heel wat parameters dus, die bovendien veranderen in de loop van de tijd. “Het hele proces van laden en ontladen, verouderen en kwaliteitsmetingen hebben wij volledig geautomatiseerd met een AS/RS-syteem en een continue controle over de druk en temperatuur. Een belangrijk aspect bij deze automatisatie is de software, die wij zelf ontwikkeld hebben. PLC's komen er bij ons niet aan te pas, omdat we niet kunnen uitgaan van vast geprogrammeerde zaken. Het recept verandert immers bij elke aangevoerde pallet en is dus ad hoc. We werken daarom met embedded controls en alles loopt op TCP/IP. De machines worden aangestuurd via routing. Dat maakt dat er gewoon via 'drag and drop' een extra stap in deze routing kan worden ingelast bij een proceswijziging, en maakt ook 'decisive routing' mogelijk, afgestemd op de concrete situatie. Onze machines zijn ook intelligent: ze kunnen data bufferen, bewaren of doorsturen, helemaal volgens de Industry 4.0-principes", stelt Ulrix.
Mass customized
De testapparatuur is redelijk standaard en dus 'off the shelf' verkrijgbaar, terwijl we de formation machines veeleer als 'mass customized' kunnen beschouwen. “Aan de buitenkant zien de torens er allemaal hetzelfde uit, maar het proces, en dus ook de automatisatie, verschilt van celtype tot celtype: pouch, prismatisch of cilindrisch. In elk geval leveren wij zelf de volledige functionaliteit met de hele staalconstructie errond, en dat als enige ter wereld. Onze concurrenten zijn veelal systeemintegratoren die werken volgens deelprocessen, wat een stuk duurder uitvalt."
PERSONEEL
Het gaat dus om een totaaloplossing waarin mechanica en complexe elektronica worden gecombineerd, wat veel vergt van het personeel. “We voorzien geregeld opleidingen, zodat onze medewerkers bijblijven in deze snel veranderende technologie. Dat gebeurt noodgedwongen intern, omdat de materie zo specifiek is", zegt Ulrix. Hij noemt de zoektocht naar geschikt technisch personeel dé uitdaging van de 21e eeuw. “Onze aanpak bestaat er vooral in dat we hier geregeld thesisstudenten tewerkstellen, in de hoop dat zij hier dan blijven werken. Zij komen ook dikwijls uit buitenlandse universiteiten uit ons netwerk, wat dan weer bijdraagt aan ons internationale karakter."
TOEKOMST
PEC heeft sinds 2000 immers ook verkoopkantoren en/of productiesites in China, Japan, Duitsland, Hongarije en de Verenigde Staten, en zit daarmee gebeiteld voor de toekomst. “Kijken we naar electromobility, dan is dat vandaag vooral een Aziatisch verhaal. Het bouwen van elektrische wagens is natuurlijk nog iets anders dan de celproductie, maar bij de wijziging van de waardeketens zien we dat de beslissingen toch vooral in het Oosten worden genomen. Dat hebben wij snel genoeg ingeschat", prijst hij zich gelukkig.
