Als de kleinste akoestische signalen moeten worden gemeten, mag één ding vooral niet gebeuren: dat de meettechniek zelf een storende factor wordt. Precies voor deze uitdaging stond MRK Systeme GmbH. Als totaaloplossing-systeemintegrator ontwikkelt het bedrijf automatiseringsoplossingen met cobots en industriële robots voor de meest uiteenlopende sectoren en zeer gespecialiseerde toepassingen.
Voor een veeleisend klantproject bij halfgeleiderfabrikant Infineon bundelde MRK zijn expertise met die van aandrijftechniekspecialist HIWIN. Samen ontstond een oplossing die een oorspronkelijk handmatig uitgevoerde laboratoriumtoepassing omzet in een sterk geautomatiseerde, industrieel georiënteerde testcel – met maximale precisie, hoge dynamiek en een vrijwel perfecte looprust. Het doel was de akoestische meting van de kleinste componenten, zoals microfoons voor consumentenelektronica zoals in-ear-oortjes, onder absoluut storingsvrije omstandigheden zonder omgevingsgeluiden of trillingen.

De doorslaggevende impuls voor de huidige samenwerking kwam begin 2025 – maar de eerste contacten tussen MRK en HIWIN dateren al van twee tot drie jaar geleden. Al toen profileerde HIWIN zich als een betrouwbare partner op het gebied van aandrijftechniek en wist het bedrijf vooral te overtuigen met zijn expertise in het ontwerpen van aandrijfsystemen. „We weten heel goed dat onze kracht ligt in systeemintegratie. Bij het ontwerpen van aandrijfsystemen vertrouwen we graag op ervaren partners. En juist op dit punt heeft HIWIN ons vanaf het begin overtuigd”, aldus Michael Mohre, directeur van MRK Systeme GmbH, over de samenwerking.
Met de introductie van de serie elektrische actuatoren deed zich uiteindelijk de mogelijkheid voor om deze expertise opnieuw in een geschikt project in te zetten. Uit de combinatie – beproefde samenwerking en nieuwe technologische oplossing – ontstond al snel opnieuw een partnerschap dat gekenmerkt werd door praktijkgerichtheid, snelheid en een diepgaand technisch inzicht. „We staan open voor alle technologieën – uiteindelijk telt voor ons altijd wat in het project echt werkt. En op dit punt heeft HIWIN ons gewoon weer overtuigd“, aldus Mohre.
De eisen aan de nieuwe oplossing waren daarbij allesbehalve eenvoudig: een zeer dynamische beweging moest worden gecombineerd met de hoogste positioneringsnauwkeurigheid, en dat bij een absoluut soepele loop zonder trillingen. Daarnaast waren er de integratie in een op Siemens gebaseerde besturingsomgeving via Profinet, een betrouwbare continu-bedrijf met enkele duizenden cycli per week, evenals de uitdaging om meerdere installaties parallel en in directe nabijheid van elkaar te laten draaien, zonder dat er sprake is van wederzijdse akoestische beïnvloeding.

Waarom de HIWIN-elektrische actuatoren de voorkeur kregen
Al in de conceptfase worden verschillende aandrijfprincipes grondig onderzocht. Uiteindelijk kreeg de oplossing van HIWIN de voorkeur. Met name de combinatie van mechanische precisie, een consistente systeemarchitectuur en eenvoudige integratie gaf de doorslag.

Centraal in de installatie staan twee gesynchroniseerde HIWIN-elektrische actuatoren, die de geluidsgeïsoleerde meetkamer openen en sluiten. Ze spelen daarmee een centrale rol in het gehele proces – want elke beweging moet zeer dynamisch, nauwkeurig en tegelijkertijd absoluut storingsvrij plaatsvinden.
Technologisch gezien zijn de elektrische actuatoren gebaseerd op een zeer belastbare en speciaal ontwikkelde, gewerveld kogelomloopspindelsysteem. Deze zorgt voor een bijzonder gelijkmatige krachtoverbrenging zonder stick-slip-effecten en maakt een hoge herhaalbaarheid mogelijk, zelfs bij continu gebruik. Tegelijkertijd reduceert de constructie eigen trillingen en mechanische onrust tot een minimum. Het resultaat is een uitzonderlijk soepele loop – een doorslaggevende factor voor akoestisch gevoelige toepassingen, waarin zelfs de kleinste trillingen of natrillingen de meetresultaten zouden kunnen vertekenen.
Daarnaast zijn er de hoge mechanische stijfheid en het vermogen om ook grote bewegende massa’s betrouwbaar en gecontroleerd te verplaatsen. Het gaat hier namelijk geenszins om lichtgewicht componenten: de bewegende onderdelen van de geluidsgeïsoleerde meetkamer hebben een massieve uitvoering en wegen elk ruim 100 kilogram. De gebruikte actuatoren moeten dan ook overeenkomstig hoge krachten veilig opvangen en nauwkeurig verplaatsen. Des te indrukwekkender is het dat de elektrische actuatoren deze prestaties in een compact ontwerp realiseren. Diverse bevestigings- en centreermogelijkheden vergemakkelijken bovendien de integratie in het totale systeem en bieden een hoge mate van flexibiliteit in de machine-indeling. „De soepele loop was een van de centrale criteria – niet alleen tijdens de beweging, maar ook in stilstand. Juist op dit punt hebben de HIWIN-elektrische actuatoren ons overtuigd”, vertelt Thomas Rödig, projectleider bij MRK.

Een ander doorslaggevend voordeel was de integrale systeemaanpak van HIWIN. In plaats van afzonderlijke componenten van verschillende fabrikanten te moeten combineren, werd een volledig op elkaar afgestemd aandrijfpakket gebruikt, bestaande uit elektrische actuatoren, servomotoren uit de EM1-serie en ED1-aandrijfversterkers.
Deze systeemaanpak biedt doorslaggevende voordelen: de componenten zijn optimaal op elkaar afgestemd, wat resulteert in een bijzonder stabiel en reproduceerbaar regelgedrag – ook in een gesynchroniseerd assenstelsel. Tegelijkertijd vervalt een groot deel van de anders gebruikelijke integratie- en afstemmingsinspanningen. De integratie via Profinet in de bestaande Siemens-besturing verliep naadloos en zonder extra interfaceproblemen.
Het resultaat is een uiterst stabiel aandrijfsysteem met korte inbedrijfstellingstijden en maximale proceszekerheid. „Juist de combinatie van mechanica, motor en aandrijfbesturing uit één hand heeft ons veel tijd bespaard – en bovenal zekerheid gegeven”, benadrukt Rödig.

Perfecte samenwerking tijdens het bedrijf
Tijdens het bedrijf komt de prestatiekracht van de installatie tot in detail tot uiting: twee elektrische actuatoren openen synchroon de geluidsgeïsoleerde meetkamer, waarna een collaboratieve robot het plaatsen van de onderdelen overneemt. Ondersteund door een geavanceerd 3D-optisch systeem herkent hij de exacte positie van de minuscule testmonsters, compenseert hij afwijkingen in realtime en positioneert hij de componenten nauwkeurig in de meetruimte. Vervolgens sluiten de elektrische actuatoren de behuizing weer zo geruisloos dat zelfs de meest gevoelige akoestische metingen niet worden beïnvloed. Het gehele proces verloopt volautomatisch, stabiel en reproduceerbaar. Zelfs bij meerdere parallel werkende installaties treedt er geen wederzijdse akoestische beïnvloeding op, wat de schaalbaarheid van de oplossing onderstreept.

Partnerschap als succesfactor
Een centrale succesfactor van het project was de nauwe en op partnerschap gebaseerde samenwerking tussen MRK, HIWIN en Infineon. Al in een vroeg stadium van het project werd een gezamenlijke haalbaarheidstest uitgevoerd bij de eindklant – met echte hardware en onder daadwerkelijke gebruiksomstandigheden.
„De test ter plaatse was doorslaggevend. Hierdoor konden we potentiële uitdagingen in een vroeg stadium herkennen en direct oplossen”, vertelt Michael Bachschneider, de begeleidende HIWIN-buitenvertegenwoordiger voor het project.
Bovendien kreeg MRK al in een vroege projectfase bezoek van de HIWIN Academy Truck. In dit kader had ook Infineon als eindklant de mogelijkheid om zich ter plaatse een beeld te vormen van de technologie en de oplossingen van HIWIN. De directe uitwisseling en de live-demonstratie van de aandrijftechniek droegen in belangrijke mate bij aan het opbouwen van vertrouwen en het doorgaan met het versterken van de keuze voor de gezamenlijke oplossing.
Ook tijdens de implementatiefase bleef de uitwisseling intensief en oplossingsgericht. Het gezamenlijke ontwerp van de aandrijfsystemen, snelle reactietijden bij technische vraagstukken en een directe lijn tussen de teams zorgden voor een hoge mate van vertrouwen en efficiëntie. „We hadden er gewoon een goed gevoel bij – HIWIN was snel, flexibel en oplossingsgericht. Dat is precies wat je nodig hebt bij dit soort projecten”, zo beschrijft Michael Mohre de samenwerking.

Vandaag de dag komt het succes tot uiting in een oplossing die zowel technologisch als economisch overtuigt. Handmatige processen in het laboratorium konden aanzienlijk worden teruggebracht, terwijl tegelijkertijd de reproduceerbaarheid van de meetresultaten en de doorvoer aanzienlijk werden verhoogd.
De installatie voldoet niet alleen aan de veeleisende kwaliteitseisen van Infineon, maar biedt ook een hoge mate van flexibiliteit voor toekomstige aanpassingen en uitbreidingen.

Het partnerschap tussen MRK Systeme GmbH en HIWIN GmbH is daarmee al lang uitgegroeid tot meer dan alleen een afzonderlijk project. Het staat symbool voor moderne automatisering: het samenspel van gespecialiseerde competenties, een gemeenschappelijk begrip van veeleisende toepassingen en het vermogen om in partnerschap innovatieve oplossingen te ontwikkelen.
„De samenwerking was uitstekend – en we zien hier duidelijk potentieel voor nog veel meer projecten”, blikt Michael Mohre vooruit.

Wanneer precisie, systeemkennis en samenwerking in partnerschap samenkomen, ontstaat er meer dan alleen een goed functionerende automatiseringsoplossing – er ontstaat duurzame innovatiekracht.

Bekijk nu de video over de toepassing!