Industrie 4.0

Vertakt: machines, processen en producten

Voor de consistent vertakte productie in de 'Smart Factory' combineren we de geautomatiseerde ALLROUNDER-spuitgietmachines, de freeformer voor additieve productie en eigen IT-oplossingen zoals de ARBURG host-computer. Hier vindt u verschillende praktijkvoorbeelden rondom het thema Industrie 4.0.

Waterpas

Complexe onderdelen rendabel en traceerbaar produceren
Met een waterpas als voorbeeld kan een volledig traceerbare en tegelijkertijd rendabele productie worden gedemonstreerd. Dankzij ons in de turnkey-installatie opgenomen Scada-systeem ARBURG Turnkey Control Module (ATCM) kunnen relevante proces- en kwaliteitsgegevens van elk afzonderlijk onderdeel worden bijgehouden.

Binnen de installatie worden de spuitgegoten behuizingsonderdelen na het uitnemen gecombineerd met drie libellen. Een gebruiksklare waterpas is het resultaat. Elk onderdeel wordt na een visuele kwaliteitscontrole voorzien van een QR-code. Op een onderdeelspecifieke website kunnen de gegevens zo op elk gewenst moment worden opgeroepen. Dit vormt in de praktijk de basis voor Big Data-analyses en een volledige traceerbaarheid.

Spuitgieten 'on demand'

Elastische spanband, afgestemd op de wensen van de klant
ARBURG demonstreert een praktijkvoorbeeld van Industrie 4.0, dat specifiek is afgestemd op de belangen van de spuitgietbranche. Voor een variantenrijke serieproductie worden hierbij klantwensen online gekoppeld aan het lopende spuitgietproces.

Er kunnen 40, 60 en 80 centimeter lange spanbanden in drie kleuren en met drie combinaties van eindstukken worden geselecteerd. De gewenste variant wordt rechtstreeks op de terminal ingevoerd en de opdracht wordt via het communicatieprotocol OPC UA overgedragen aan de centrale SELOGICA-besturing. Vervolgens produceert een compacte turnkey-installatie rondom een verticale spuitgietmachine ALLROUNDER 375 V het gewenste product 'on demand', flexibel van schot tot schot.

Klantenmagazine today 67, p. 26-27, "Tech Talk: Veel varianten en toch economische serieproductie" (Engels) (PDF - 5,4 MB)

Ruimtelijk verdeelde productie

Praktijkvoorbeeld "slimme" bagagelabelhouder
Als richtinggevende Industrie 4.0-toepassing toont ARBURG de ruimtelijk verdeelde productie van "slimme" bagagelabelhouders. Het product, dat met een NFC-chip is uitgerust, wordt een informatiedrager en stuurt zelf de verdere weg door de productie. Op deze weg naar het unicaat worden vijf stations doorlopen:

Station 1: Met het ALLROUNDER 375 V serieonderdeel spuitgieten en uitrusten met de NFC-chip
Station 2: Spuitgietproduct individualiseren en een elektronische visitekaart creëren
Station 3: Met behulp van een INTEGRALPICKER 2D-gegevens met een laser op het product aanbrengen
Station 4: Met freeformer in 3D toevoeging verder individualiseren
Station 5: Slim product voor de online acties gebruiken

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub over de digitale fabriek
"Industrie 4.0 – powered by Arburg" was op de Fakuma 2015 een belangrijk punt binnen het hoofdthema productie-efficiëntie. Technisch bedrijfsleider Heinz Gaub legt uit wat de digitale fabriek inhoudt, waarin intelligente producten worden gecodeerd en geïdentificeerd, opdat ze hun weg door de productie zelf aan kunnen sturen.

ARBURG beschikt over meer dan 30 jaar ervaring op het gebied van digitaal vertakte productie. Uitgangspunt voor de digitale fabriek is een flexibele productietechniek. Andere componenten zijn een centraal procesbeheer en centraal hostcomputersysteem voor het registreren, uitwisselen en archiveren van gegevens. In de video krijgt u te zien welke mogelijkheden van Industrie 4.0 ARBURG klanten biedt voor de efficiënte en intelligente productie van kunststof onderdelen.

Volautomatisch naar lotgrootte 1

Vertakt: spuitgieten en additieve productie
ARBURG heeft de additieve productie geautomatiseerd en daardoor een informatietechnisch duurzaam vertakte productielijn voor het individualiseren van onderdelen in grote series met Industrie 4.0-technologieën gerealiseerd. Een robot met zeven assen koppelt de ALLROUNDER-spuitgietmachine aan de freeformer.

Nadat de ALLROUNDER een kunststof handgreep op een bureauschaar heeft gespoten en er een DM-code op is gelaserd, neemt de robot met zeven assen 'iiwa' van KUKA het product samen met de werkstukdrager van de transportband van de spuitgietcel. De schaar wordt met een scanner geïdentificeerd aan de hand van de individuele code, waarbij de volgende productiestap wordt gestart. De robot neemt het laden en ontladen van de constructieruimte voor zijn rekening. De freeformer brengt additief een individuele 3D-geometrie van kunststof op de schaarhandgreep aan. Het resultaat is een uniek product in een lotgrootte van 1. Voordat de 'iiwa' de afgemaakte schaar uitgeeft, wordt er in de laatste stap een kwaliteitscontrole uitgevoerd.

Smart Factory

Productie in drie 'fabrieken'
Aan de hand van lichtschakelaars als voorbeeld demonstreert ARBURG het idee van Industrie 4.0 en de 'Smart Factory'. De afzonderlijke arbeidsstappen vinden op verschillende momenten en in verschillende ruimten plaats, als het ware in drie 'fabrieken'. De centrale besturing wordt verzorgd door de ARBURG host-computer (ALS), die de zelfstandige stations aan elkaar koppelt.

Bij de eerste stap worden de lichtschakelaars in de aanloop naar de Fakuma 2015 spuitgegoten en voorzien van een DM-code. Op dit moment wordt het product zelf een gegevens- en informatiedrager, communiceert het met de machine, kent het zijn eigen geschiedenis en actuele toestand en bestuurt het zijn eigen voortgang door de procesketen. Op de ARBURG-beursstand kunnen bezoekers de spuitgietproducten 'live' individualiseren en later op een willekeurig tijdstip individueel laten verpakken op de stand van onze partner, FPT Robotik. Het ALS haalde de proces- en kwaliteitsgegevens uit alle drie de 'fabrieken' op en archiveerde deze in de 'cloud'. Via een specifieke webpagina kunnen met een smartphone te allen tijde de gegevens van afzonderlijke onderdelen worden opgeroepen.

Geïndividualiseerde grote series

Praktijkvoorbeeld: Bureauschaar
Met het voorbeeld van een bureauschaar wordt de flexibele individualisering van kunststofproducten door een combinatie van spuitgieten met een ALLROUNDER en ARBURG Plastic Freeforming (APF) met de freeformer gedemonstreerd. De toepassing illustreert bovendien het thema Industrie 4.0.

Bij het spuitgietstation kan er eerst worden gekozen tussen verschillende schaarvarianten. Mens en robot werken samen om snel te kunnen wisselen tussen producten. Eerst spuit een elektrische ALLROUNDER het schaarhandvat en vervolgens wordt er met een laser een DM-code op gebrand. Vervolgens brengt de freeformer een individueel opschrift op de schaar aan. De procesgegevens van het spuitgieten en de additieve fabricage worden via het ARBURG-hostcomputersysteem ALS gegenereerd en overgedragen aan een webserver. De bijbehorende internetsite kan via de DM-code met een mobiele terminal worden opgevraagd.
naar spuitgietproduct

Compleet procesketennetwerk

Additive Manufacturing Plaza
Op het Additive Manufacturing Plaza, een bijzondere expositie van de Hannover Messe 2015, toonde ARBURG als exclusieve partner een compleet vertakte procesketen van spuitgieten en additieve fabricage met hostcomputertechniek. Daarbij worden in grote series vervaardigde lichtschakelaars gepersonaliseerd.

Hoe kunnen, met het oog op Industrie 4.0, meerdere machines en het productieproces efficiënt worden bestuurd, gedocumenteerd en gevolgd? Hoe kunnen met de freeformer onderdelen in grote series door middel van industriële additieve fabricage worden geïndividualiseerd? Als exclusieve partner van het Additive Manufacturing Plaza demonstreerde ARBURG dit aan de hand van het voorbeeld van lichtschakelaars. De bezoekers konden de gehele keten doorlopen en live meemaken, vanaf de opdracht, het spuitgieten en de industriële additieve fabricage tot het automatisch verpakken van het geïndividualiseerde product en het weergeven van de procesparameters op een onderdeelspecifieke website.

Vertakte, gepersonaliseerde productie

Praktijkvoorbeeld: Speelgoedbuggy
Door een verdeelde online gegevensvastlegging en –archivering wordt de productie transparant en voor 100% herleidbaar. Daarnaast worden machines, opdrachtinformatie en procesgegevens vertakt. Hoe industrie 4.0 in de praktijk kan werken, wordt voorbeeldig weergegeven door de productie van een speelgoedbuggy. Het productieproces bestaat uit vijf stappen:

  • ID registreren: personaliseren van een chipkaart, inlezen in de SELOGICA-machinebesturing.
  • Buggy produceren: spuitgieten van onderdelen, met laser beschrijven (individuele QR-code), montage.
  • Montage controleren: juiste samenstelling, afmetingen van dak, chassis en assen.
  • Snelheid meten: “testbaan” voor buggy.
  • Buggygegevens ophalen: scannen van QR-codes, onderdeelspecifiek gearchiveerde productie- en kwaliteitsgegevens.

De centrale bepaling vindt plaats binnen het ARBURG-hoofdcomputersysteem (ALS), dat de individuele stations met elkaar vertakt en alle parameters bepaalt en archiveert. De procesparameters van elke individuele buggy kunnen aan de hand van een QR-code eenduidig worden toegewezen en alle werkstappen kunnen onafgebroken worden gedocumenteerd.

Download

Klantenmagazine today 55, p. 8-9 “Data-integrated production” (Engels) (PDF - 5,1 MB)