Efektivita výroby

Vyšší efektivita – nižší náklady

Zde vidíte, jak můžete zvýšit efektivitu výroby plastových dílů, cíleně naplánovat výrobní postupy a rozvíjet zcela nové obchodní nápady. K ukázkám videí patří srovnání výkonu strojů a robotických systémů, seřizovacího asistenta řídicí jednotky stroje, individualizování velkosériových dílů a mnoho dalšího.

Individualizovaný kolébkový vypínač osvětlení

Procesní řetězec společnosti ARBURG na hannoverském veletrhu 2015
Na mimořádné přehlídce Additive Manufacturing Plaza, uspořádané v rámci hannoverského veletrhu pro rok 2015, předvedla společnost ARBURG kompletně propojený procesní řetězec v oblasti vstřikování a výroby vrstvením včetně řídicí výpočetní techniky. Součástí akce byla individualizace hromadně vyráběného kolébkového vypínače osvětlení.

Jak lze s ohledem na projekt Průmysl 4.0 efektivně kontrolovat, dokumentovat a zpětně dohledávat informace při větším počtu strojů a v rámci celého procesu výroby? Jak lze pomocí zařízení freeformer a prostřednictvím průmyslové výroby vrstvením individualizovat hromadně vyráběné díly? Přesně to společnost ARBURG, která je exkluzivním partnerem akce Additive Manufacturing Plaza, ukázala na příkladu kolébkového vypínače osvětlení. Návštěvníci z řad odborníků měli možnost se naživo seznámit s kompletním procesním řetězcem a celý si jej projít – od zaevidování zakázky a vstřikování přes průmyslovou výrobu vrstvením až po automatické balení individualizovaných výrobků a zobrazování parametrů procesu na internetové stránce podle konkrétních dílů.

Porovnání robotických technologií

Dynamická svislá osa zkracuje dobu cyklu
Na rychlé hromadné výrobě dílů je vidět, jak se u robotického systému MULTILIFT V s dynamickou svislou osou zkrátí doba akce oproti standardní svislé ose o 38 %. Dobu cyklu výroby dvou kelímků tím lze optimalizovat o 12 % na 3,56 s.

Rychlost svislé osy je až 4 000 mm/s při zrychlení max. 20 m/s2. Doba akce se zkrátí z 1,32 na 0,82 s. Během jednoho roku tak došlo k nárůstu výroby o více než 1,2 milionu vstřikovaných výlisků. Automatizace navíc zvyšuje také bezpečnost procesu a minimalizuje doby prostojů.

Industrie 4.0

Propojená a individualizovaná výroba
Díky získávání dat ohledně dílů online a jejich archivaci se výroba stává transparentní a na stoprocentně zpětně dohledatelnou. Z toho důvodu propojujeme stroje, informace o zakázkách i data z výrobního procesu prostřednictvím sítě. Jak může Industrie 4.0 fungovat v praxi, ukazuje příklad výroby hračky – autíčka.

  • Výrobní proces zahrnuje pět kroků:
  • Evidence ID: aktivace individuální čipové karty, načtení do řídicí jednotky vstřikovacího stroje SELOGICA
  • Výroba autíčka: vstřikování jednotlivých dílů, popis laserem (individuální QR kód), montáž
  • Kontrola montáže: správné sestavení, rozměry střechy, šasi a os
  • Měření rychlosti: „testovací jízda“ autíčka
  • Vyvolání dat týkajících se autíčka: naskenování QR kódu, vyvolání archivovaných výrobní a kvalitativních údajů pro konkrétní díly

Hlavní význam náleží systému řídicího počítače ARBURG (ALS), který navzájem propojuje samostatné stanice a shromažďuje a archivuje všechny parametry. Parametry procesu výroby každého jednotlivého autíčka lze jednoznačně přiřadit na základě QR kódu a bez výjimky tak zdokumentovat všechny pracovní úkony.

Ke stažení

Časopis pro zákazníky today 55, str. 8-9 “Data-integrated production” (angličtina) (PDF - 5,1 MB)

Individualizované kancelářské nůžky

Individualizace vstřikovaných výlisků
Příklad výroby kancelářských nůžek ukazuje flexibilní individualizaci plastových výrobků. Ta probíhá formou souhry mezi vstřikováním na stroji ALLROUNDER a ARBURG Plastic Freeforming (APF) pomocí zařízení freeformer. Aplikace je zároveň znázorněním tématu, které se věnuje projektu Industrie 4.0.

Ve vstřikovací stanici dojde nejprve k výběru mezi různými variantami nůžek. V zájmu flexibilní a rychlé změny produktu spolupracují lidé s roboty v těsné součinnosti. Elektrický stroj ALLROUNDER nastříkne rukojeť nůžek a poté se laserem vyznačí kód DMC. Následně zařízení freeformer na nůžkách vytvoří individuální nápis. Procesní data vstřikování a aditivního procesu jsou zaznamenána prostřednictvím systému řídicího počítače ARBURG (ALS) a přenášejí se na webový server. Příslušnou internetovou stránku lze vyvolat pomocí mobilního koncového zařízení po zadání kódu DMC.
k výlisku

Porovnání výkonu strojů

Hydraulický vs. elektrický stroj řady ALLROUNDER
Srovnávací test hydraulického a elektrického vstřikovacího stroje typu 370 s identickými parametry procesu ukázal, že elektrický stroj ALLROUNDER pracuje výkonněji a hospodárněji.

Pro účely tohoto testu byl použit hydraulický stroj ALLROUNDER 370 S s dvouokruhovým čerpadlem a elektrický stroj ALLROUNDER 370 A. Oba stroje zhotovovaly 16násobnou formou technickou součást pro kapičkové zavlažování. Elektrický stroj dosáhl díky přesným pohybům 20% zkrácení cyklů a snížení spotřeby energie. Z vyšší produktivity vyplývají nižší náklady na kus a rychlejší návratnost investice. 

Porovnání systémů odnímání vtoků

Odnímač vtoků INTEGRALPICKER V zvyšuje produktivitu
Pro účel porovnání výkonů byl při výrobě patic integrovaných obvodů použit elektrický odnímač vtoků INTEGRALPICKER V společně s pneumatickým systémem. Výsledek: Elektrický odnímač vtoků pracuje při době cyklu činící 15,55 s zhruba o 9 % rychleji než zařízení využívající pneumatický režim – to odpovídá ročnímu zvýšení produktivity o 93.782 výlisků.

Krátkých manipulačních časů odnímače vtoků INTEGRALPICKER V je dosaženo prostřednictvím vysokého zrychlení ponorné osy činícímu 20 m/s2 (u pneumatického systému 8 m/s2) a souběžně prováděných pohybů. Odnímač vtoků zasahuje do prostoru formy ve směrech odpovídajících třem servoelektrickým osám. Systém je navíc integrován do centrální řídicí jednotky SELOGICA, díky čemuž je pro kompletní výrobní jednotku potřebný pouze jeden datový soubor.

Optimalizace robotických systémů

Integrace do řízení SELOGICA – pro vyšší efektivitu
Procesní řízení má výrazný vliv na efektivitu výroby. Jedním příkladem za všechny může být zhotovování přepravek. Při něm lze robotické systémy MULTILIFT plně integrovat do centrálního řízení stroje SELOGICA a připojit je přes rozhraní EUROMAP 67.

Rozdíl se ukáže okamžitě: Při úplné integraci systému MULTILIFT a při využití všech možností programovatelného řízení SELOGICA dojde ke zkrácení doby cyklu o přibližně 2 sekundy na hodnotu 20,98 s. Tím pádem vzrůstá produktivita a klesají náklady na jeden kus.

Seřizovací asistent řídicího systému SELOGICA

Technická příprava a seřizování naváděním
Technická příprava a seřizování naváděním – seřizovací asistent, který je součástí systému SELOGICA, umožňuje provádění veškerých činností – od výměny formy přes automatický výpočet počátečních parametrů až po konečnou výrobní sekvenci. Pohodlně, jednoduše a bezpečně pouze v několika logických krocích – rychle a bez speciálních znalostí.

Prostřednictvím tohoto rozhraní typu člověk – stroj lze provádět učení, tj. seřizování s naváděním, i u složitých výrobních sekvencí. Stroj ALLROUNDER tak můžete naprogramovat mnohem účelněji a s minimálním vynaložením času. Pomůže vám přitom množství funkcí, které automaticky probíhají na pozadí.

Plasty s lepšími tokovými vlastnostmi

Vyšší produktivita, nižší spotřeba energie
Srovnání dvou různých materiálů, z nichž jeden měl výrazně vylepšené tokové vlastnosti, dokazuje, že se hospodárnost a efektivita vstřikování odvíjí už od návrhu produktu a volby nejvhodnějších plastů.

Jako praktickou ukázku jsme zvolili výrobu testovacího dílu strojem ALLROUNDER 370 E nejprve ze standardního plastu PA 6 GF30 a poté z materiálu Ultramid B3WG6 High Speed se zlepšenými tokovými vlastnostmi od společnosti BASF. Ze srovnání vyplývá, že použitím plastu s optimalizovanými tokovými vlastnostmi lze snížit náklady na jeden kus. V tomto konkrétním případě došlo ke snížení teploty zpracování o 15 procent, poklesu spotřeby energie o 14 procent a zkrácení výrobního cyklu o 9 procent.