Nowoczesne technologie stosowane w firmie KraussMaffei

System MaXecution

System MaXecution, zaprezentowany po raz pierwszy na targach Fakuma, jest nowoczesnym narzędziem MES do zarządzania produkcją, dostosowanym do wymagań małych przedsiębiorstw zajmujących się formowaniem wtryskowym. Dynamizacja cyfryzacji procesów produkcyjnych dotyczy już nie tylko dużych fabryk, bo coraz częściej małych firm produkcyjnych, które unikają wydatków związanych z zakupem kompletnego systemu MES, by nie generować kosztów. Dlatego firma KraussMaffei, oprócz zaawansowanych wtryskarek i robotów, oferuje swoim klientom kompaktowe rozwiązanie w postaci systemu, który zbiera dane w czasie rzeczywistym na etapie produkcji ułatwiając w ten sposób planowanie, kontrolę i monitorowanie maszyn, całego procesu produkcyjnego, aktualnych zleceń produkcyjnych, a nawet personelu. W przypadku wystąpienia błędów lub odchyleń od ustalonych założeń system MaXecution błyskawicznie reaguje i informuje o potrzebie wprowadzenia działań zapobiegawczych. Zadaniem programu jest zwiększenie przejrzystości produkcji poprzez generowanie wskaźników wydajności, zarządzanie zasobami i maksymalnemu wykorzystaniu możliwości maszyn, czyli zwiększeniu ich efektywności, zmniejszeniu ilości wadliwych wyprasek. System MaXecution oferowany jest w trzech wersjach. Pierwsza wersja podstawowa BASIC służy do zbierania danych dotyczących zamówień, ustalonego czasu pracy, ilości wyprodukowanych detali, wykorzystania mocy produkcyjnej maszyn, ilości odrzutów, innych danych operacyjnych, a w następnej kolejności ich analizy w celu oceny procesu produkcyjnego, przestojów maszyn, czy optymalizacji czasu pracy maszyny. Druga wersja Basic Plus zawiera dodatkowe funkcje do precyzyjnego opracowywania graficznych planów zleceń produkcyjnych, do zarządzania formami i optymalnego wykorzystania zasobów. Korzyści należy upatrywać w skróceniu czasu oczekiwania i magazynowania pomiędzy zamówieniami produkcyjnymi, co odzwierciedla się w maksymalnym wykorzystaniu mocy produkcyjnych i w konsekwencji skróceniu czasu realizacji zleceń i zwiększeniu sprawność dostaw.  Zaawansowana wersja Premium dodatkowo zawiera funkcje do rejestrowania, przesyłania rekordów danych oraz monitorowania różnych parametrów procesu, takich jak dane z formy, dane procesowe, ciśnienie, temperatura, zużycie energii i przedstawiania graficznych analiz. Pakiet Premium to narzędzie do automatycznego importowania i analizy parametrów procesu w hali produkcyjnej w celu uzyskania ciągłej kontroli jakości.

System MaXecution jest bardzo przydatny, bo pozwala na określenie, tak zwanego wskaźnika OEE. Wskaźnik ten mierzy efektywność wykorzystania maszyn lub całych linii produkcyjnych, uwzględniając takie czynniki jak:

  1. dostępność urządzenia do realizowania planowej produkcji;
  2. wydajność, czyli zdolność utrzymania standardowego tempa pracy;
  3. jakość, czyli ilość dobrych detali w stosunku do całej ilości wyprodukowanych detali.

 

W ten sposób można odnotować gdzie powstają straty wynikające z niepełnego obciążenia maszyn i tutaj szukać potencjału do wykorzystania. System generuje raport OEE, który zawiera analizy i porównuje prace wybranych maszyn stwarzając możliwości do ciągłego doskonalenia procesu produkcyjnego i optymalizacji oraz do kontroli strat produkcyjnych. To kolejny fundamentalny element w rozwiązaniach Plastics 4.0 firmy KraussMaffei związanych z czwartą rewolucję przemysłową, której celem jest wprowadzenie digitalizacji i połączenia w sieć procesów produkcyjnych na całym świecie w celu osiągnięcia większej wydajności produkcji, elastyczności, automatyzacji, dostępności i jakości.  Zakres produktów Plastics 4.0 firmy KraussMaffei obejmuje inteligentne, samo-optymalizujące się funkcje maszyn, skuteczne narzędzia do nieustannego zbierania danych o całym procesie produkcyjnym za pomocą sieci. Bardzo dobrym przykładem jest inteligentna funkcja maszyny APC (Adaptive Process Control), która została wdrożona już ponad 2000 razy.

 

Technologia DMH (Dynamic Mould Heating)

Wzrost zapotrzebowania na zaawansowane technologie spełniające wysokie wymagania jakościowe wyprasek, czy określone właściwości wytrzymałościowe i estetyczne stale rośnie, szczególnie w takich branżach jak motoryzacyjna, elektroniczna, elektrotechniczna. Dlatego w odpowiedzi grupa KraussMaffei nawiązała współpracę z firmą Roctool dotyczącą wspólnego rozwoju w zakresie technologii nagrzewania indukcyjnego stosowanej w formach wtryskowych. W ramach współpracy firma KraussMaffei będzie oferować formy wyposażone w technologię DMH wraz z wtryskarkami lub jako osobne jednostki formujące.

Konwencjonalna technologia tzw. izotermiczna opiera się za systemie wewnętrznych kanałów w formach wtryskowych, czyli obiegu chłodzenia i nagrzewania.  Przed rozpoczęciem procesu wtrysku ścianki formy muszą być nagrzane do zadanej temperatury, aby tworzywo mogło idealnie wypełnić gniazdo formujące. Podczas chłodzenia ciepło musi być natychmiast odprowadzone, dlatego przez obieg chłodzenia i nagrzewania przepuszcza się na przemian medium (np. woda lub olej) o wysokiej i niskiej temperaturze. Przy takim rozwiązaniu fundamentalny jest optymalny rozkład kanałów w formie, w celu uzyskania równomierności procesu nagrzewania. Rozwiązaniem zwiększającym efektywność nagrzewania formy jest zastosowanie kanałów konformalnych, czyli takich których trasa przebiega zbieżnie do powierzchni formujących. Kształt kanałów odpowiadający kształtom formy pozwala na równomierne przekazywanie ciepła, czyli dostarczanie przy grzaniu i odbiór przy chłodzeniu. Jednak taka metoda generuje bardzo wysokie koszty związane z wykonaniem formy. Firma RocTool wykorzystuje metodę indukcyjnego nagrzewania form wtryskowym pracujących w cyklu dynamicznych zmian temperatury. Takie rozwiązanie polega na umieszczeniu cewek indukcyjnych wewnątrz matrycy i stempla i podłączeniu ich do prądu. Wytworzone zmienne pole elektromagnetyczne wywołuje drgania domen w materiale ferromagnetycznym, z którego wykonane są płyty formujące. W ten sposób płyty szybko nagrzewają się. Przy takim rozwiązaniu stosuje się już standardowe kanały do chłodzenia w formie.

Nie bez znaczenia jest także rodzaj użytego materiału na wkłady formujące, gdyż wpływa to na jakość powierzchni wypraski, zdolność wypełnienia formy, zużycie powierzchni formujących.  Nagrzewanie indukcyjne jest znaną metodą, którą wykorzystuje się w odlewnictwie. DMH – to technologia indukcyjnego ogrzewania stosowana w formach wtryskowych, polegająca na dynamicznych zmianach temperatury, także w selektywnych miejscach gniazda formującego. Pozwala ona na eliminację wad powstałych przy konwencjonalnym formowaniu wtryskowym takich jak linie łączenia strug tworzywa. Umożliwia uzyskanie powierzchni o wysokim połysku, określonych właściwościach mikrostruktury np. na obudowy telefonów komórkowych. Metoda wpływa na redukcję poziomu naprężeń wewnętrznych w przypadku wytwarzania soczewek. Usprawnia wytwarzanie detali cienkościennych, czy newralgicznych elementów wypraski takich jak np. elastyczne błony zawiasowe przy uzyskaniu ich wysokiej wytrzymałości. Technologia ta oferuje również inne kluczowe korzyści, takie jak wydłużanie długości przepływu, krótkie czasy cyklu i brak ograniczenia temperatury dla jakichkolwiek materiałów z tworzyw sztucznych nawet z włóknem szklanym. Ogrzewanie indukcyjne pozwala na uzyskanie powierzchni dekoracyjnych o precyzyjnych strukturach: hologramy, efekty cieniowania, połysk, mat, właśnie przy użyciu specjalnych wkładek o strukturze laserowej, a wszystko wykonane jest w czasie jednego zabiegu technologicznego, co nie wymaga nakładów technicznych i finansowych związanych z dodatkowymi etapami.  Przedstawicielem firmy KraussMaffei w Polsce jest spółka Dopak z Wrocławia.