Efektywność produkcji

Wydajniej i taniej

Tutaj można obejrzeć, w jaki sposób zwiększyć wydajność produkcji części z tworzywa sztucznego, zaplanować schematy cyklu pracy zgodnie z celem oraz znaleźć całkowicie nowe pomysły biznesowe. Przykłady w filmach dotyczą porównania wydajności maszyn i manipulatorów, asystenta programowania układu sterowania maszyny, indywidualizacji części w dużych seriach itd.

Zindywidualizowane dźwignie kołyskowe przełączników świateł

Łańcuch procesów firmy ARBURG na Hannover Messe 2015
Na specjalnej wystawie Additive Manufacturing Plaza podczas targów Hannover Messe 2015 firma ARBURG zaprezentowała kompletny łańcuch procesów w sieci komputerowej obejmujący produkcję wtryskową i addytywną oraz technikę obliczeniową. W trakcie prezentacji wyprodukowanym w długiej serii dźwigniom kołyskowym przełączników świateł nadawano indywidualne cechy.

Jak w ramach projektu Przemysł 4.0 można efektywnie kontrolować, dokumentować i monitorować pracę kilku wtryskarek i proces produkcyjny? W jaki sposób za pomocą maszyny freeformer, przeznaczonej do przemysłowej produkcji addytywnej, można indywidualizować elementy wytwarzane w długich seriach? Właśnie to na przykładzie dźwigni kołyskowych przełączników świateł pokazała firma ARBURG – wyłączny partner wystawy Additive Manufacturing Plaza. Specjaliści mogli zapoznać się z kompletnym łańcuchem procesów i obejrzeć go podczas pracy – od zbierania zleceń i produkcji wtryskowej, poprzez przemysłową produkcję addytywną, do automatycznego pakowania zindywidualizowanych produktów i prezentacji parametrów procesowych na stronie internetowej dotyczącej określonego elementu.

Porównanie manipulatorów

Dynamiczna oś pionowa skracająca czas cyklu
Szybkobieżna produkcja wyrobów masowych wykazała, że zastosowanie manipulatora MULTILIFT V z dynamiczną osią pionową skróciło czas wprowadzania manipulatora do formy o 38 proc., w porównaniu z czasem wprowadzania manipulatora wyposażonego w standardową oś pionową. Dzięki temu skrócono czas cyklu produkcji dwóch kubków o 12 proc., to jest do 3,56 s.

Maksymalna prędkość osi pionowej wynosi 4000 mm/s, a maksymalne przyspieszenie – 20 m/s2. Czas wprowadzania do formy wtryskowej został skrócony z 1,32 do 0,82 s. Oznacza to wzrost produkcji o ponad 1,2 mln wyprasek w ciągu roku. Ponadto automatyzacja zwiększa niezawodność procesu i minimalizuje czas przestojów.

Przemysł 4.0

Spersonalizowana produkcja w sieci
Dzięki gromadzeniu i archiwizacji online danych dotyczących wyprasek produkcja jest przejrzysta i możliwa do prześledzenia w całości. Sieć informatyczna obejmuje wtryskarki, informacje dotyczące zleceń i dane procesowe. Działanie systemu Przemysł 4.0 zaprezentowano na przykładzie produkcji samochodu zabawki typu buggy.
Proces produkcji obejmuje pięć etapów:

  • Zbieranie danych identyfikacyjnych – personalizacja karty z mikroprocesorem, wprowadzanie danych do układu sterowania SELOGICA.
  • Produkcja samochodu typu buggy – produkcja wtryskowa poszczególnych elementów, wykonywanie napisów laserem (indywidualnego kodu QR), montaż.
  • Sprawdzanie montażu – jego prawidłowości, wymiarów dachu, podwozia i osi.
  • Pomiar prędkości – na torze testowym samochodu buggy.
  • Wyświetlanie danych samochodu typu buggy – archiwizowane dane produkcyjne i jakościowe przyporządkowane do wyprasek, skanowanie kodu QR.

Najważniejszą rolę odgrywa system komputera nadrzędnego ARBURG (ALS), który łączy w sieć samodzielne stanowiska oraz gromadzi i archiwizuje wszystkie parametry. Na podstawie kodu QR można przyporządkować parametry procesowe do poszczególnych samochodów buggy i dokumentować wszystkie operacje

Pobieranie

Czasopismo dla klientów today 55, s. 8-9 “Data-integrated production” (angielska) (PDF - 5,1 MB)

Indywidualizacja nożyczki biurowe

Indywidualizacja produktów wtryskowych
Na przykładzie nożyczek biurowych wytwarzanych dzięki połączeniu produkcji na wtryskarce ALLROUNDER z technologią ARBURG Plastic Freeforming (APF) realizowaną za pomocą maszyny freeformer zaprezentowano szerokie możliwości indywidualizacji produktów z tworzyw sztucznych. Przykład ten ilustruje także zagadnienia związane z oprogramowaniem Przemysł 4.0.

Najpierw na stanowisku wtrysku wybiera się wersję nożyczek. Dzięki jednoczesnej pracy człowieka i manipulatora możliwa jest elastyczna i szybka zmiana produkcji. Uchwyt nożyczek jest obtryskiwany przez elektryczną wtryskarkę ALLROUNDER, po czym za pomocą lasera wytwarzany jest kod DMC. Następnie maszyna freeformer wykonuje na nożyczkach indywidualny napis. Dane procesowe produkcji wtryskowej i addytywnej są przesyłane do serwera internetowego za pośrednictwem systemu zarządzania z poziomu komputera nadrzędnego ARBURG (ALS). Na podstawie kodu DMC, przy użyciu mobilnego terminalu, można wyświetlić odpowiednią stronę internetową.
do wypraski

Porównanie wydajności wtryskarek

Hydrauliczne do elektrycznych ALLROUNDER
Porównanie wydajności hydraulicznej i elektrycznej wtryskarki o wielkości 370, przeprowadzone przy identycznych parametrach procesu, wykazało, że wtryskarka elektryczna ALLROUNDER jest bardziej produktywna i efektywna energetycznie.

Wtryskarkę hydrauliczną ALLROUNDER 370 S z układem dwóch pomp i wtryskarkę elektryczną ALLROUNDER 370 A porównywano podczas produkcji elementów technicznych do nawadniania kropelkowego przy użyciu 16-gniazdowej formy wtryskowej. Wtryskarka elektryczna zdobyła przewagę ze względu na precyzyjne ruchy, krótszy o około 20 proc. czas cyklu i zmniejszoną energochłonność jednostkową. Z większej produktywności wynikają mniejsze koszty jednostkowe i szybszy zwrot z inwestycji.

Manipulatory – porównania

INTEGRALPICKER V zwiększa wydajność produkcji
W celu porównania podczas produkcji mikroprocesorów wydajności elektrycznego manipulatora INTEGRALPICKER V z wydajnością manipulatora pneumatycznego INTEGRALPICKER V był eksploatowany także w trybie pracy pneumatycznej. W wyniku porównania stwierdzono, że podczas cyklu trwającego 15,55 s manipulator elektryczny pracuje o ok. 9 proc. szybciej niż manipulator pracujący w trybie pneumatycznym, co odpowiada rocznemu wzrostowi wydajności produkcji o 93782 wyprasek.

Krótki czas wprowadzania manipulatora INTEGRALPICKER V do formy wynika z dużego przyspieszenia osi pionowej wynoszącego 20 m/s2 (przy przyspieszeniu manipulatora pneumatycznego wynoszącym 8 m/s2) i z zastosowania ruchów równoległych. Manipulator o trzech osiach z napędem serwoelektrycznym jest wprowadzany do formy wtryskowej. Ponadto jest zintegrowany z centralnym układem sterowania SELOGICA, co oznacza, że do kompletnej linii produkcyjnej potrzebny jest tylko jeden program pracy wtryskarki.
Czasopismo dla klientów „today” 55, s. 18–19, „Szybciej i dokładniej” (angielska) (PDF - 5,1 MB)

Optymalizacja manipulatorów

Większa efektywność dzięki integracji z układem SELOGICA
Układ sterowania ma duży wpływ na efektywność produkcji. Wyraźnie widać to na przykładzie produkcji pojemnika Stapelbox. W pierwszym wariancie manipulator MULTILIFT jest całkowicie zintegrowany z centralnym układem sterowania SELOGICA, w drugim wariancie jest połączony z układem sterowania za pomocą złącza EUROMAP 67.

Porównanie wyraźnie wskazuje, że w przypadku korzystania ze wszystkich funkcji zaprogramowanych w układzie SELOGICA przy całkowitym zintegrowaniu manipulatora MULTILIFT czas cyklu uległ skróceniu o ponad 2 s i wynosi 20,98 s. W związku z tym produktywność wzrosła, a koszty jednostkowe się zmniejszyły.

Asystent programowania SELOGICA

Intuicyjne przezbrajanie i programowanie
Intuicyjne przezbrajanie i programowanie za pomocą modułu Asystent programowania układu – od programowania formy wtryskowej, przez automatyczne obliczanie wstępnych wartości parametrów, aż do kompletnego cyklu pracy. Wygodnie, łatwo i niezawodnie dzięki kilku logicznym operacjom – szybko i bez potrzeby użycia specjalistycznej wiedzy.

Dzięki dialogowi człowieka z maszyną można zaprogramować także skomplikowane cykle pracy. W ten sposób można programować wtryskarki ALLROUNDER bardziej racjonalnie i przy minimalnym nakładzie pracy. Pomagają przy tym funkcje automatycznie wykonywane w tle.

Tworzywa sztuczne o ulepszonej płynności

Większa produktywność – mniejsze zapotrzebowanie na energię
Porównanie dwóch materiałów, w przypadku których jeden charakteryzuje się ulepszoną płynnością, wykazuje, że na ekonomiczną i efektywną produkcję wtryskową wpływa już etap projektowania produktu i doboru odpowiedniego tworzywa sztucznego.

Przykładem jest produkcja, za pomocą elektrycznej wtryskarki ALLROUNDER 370 E, elementów testowych ze standardowego tworzywa sztucznego PA 6 GF30 na przemian z elementami testowymi z tworzywa Ultramid B3WG6 High Speed o ulepszonej płynności, produkowanego przez BASF. Z porównania wynika, że użycie tworzywa sztucznego o ulepszonej płynności może zmniejszyć koszty jednostkowe – w tym konkretnym przykładzie uzyskano m.in. obniżenie temperatury przetwórstwa o 15 proc., zmniejszenie zapotrzebowania na energię o 14 proc. i skrócenie czasu cyklu o 9 proc.