APC (Adaptive Process Control) Stabilisiert Ihre Prozesse und maximiert Gewinne. Engineering Passion

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Justus Hase
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2 2 (Adaptive Process Control) Äußere Einflüsse beeinträchtigen die Formteilqualität schützt vor unerwünschten Einflussfaktoren Zahlreiche äußere Einflüsse können Beeinträchtigungen der Bauteilqualität zur Folge haben. Zu den Einflussfaktoren, die sich leider nicht verhindern lassen, zählen unter anderem Umwelteinflüsse wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Schwankungen der Materialqualität bzw. der Fließwiderstände und auch der Faktor Mensch. Mögliche äußere Einflüsse Wechselnde Umweltbedingungen Jahreszeiten Tag und Nacht Temperatur und Schwankungen der Luftfeuchtigkeit Schwankende Fließwiderstände Werkzeugheißkanal Werkzeugkühlung und Temperierung Heißkanal Verschlussdüse Rückstromsperre Sicherheitsreserven bei Einstellungen Staudruck Zylindertemperatur Werkzeugtemperatur Zykluszeit Schwankung der Materialqualität Chargenschwankungen Zusatzstoffe (Recyclatanteil, Masterbatch) Verunreinigung Faktor Mensch Verfügbarkeit Qualifikation Anfahren nach Stillstand Eingriff bei Prozessabweichungen

3 3 Der Tempomat für Ihre Spritzgießprozesse hält Prozesse stabil Die Funktionsweise von ist mit einer Geschwindigkeitsregelanlage für Kraftfahrzeuge (Tempomat) vergleichbar. Diese Systeme regeln die Kraftstoffzufuhr an den Motor automatisch so, dass das Fahrzeug eine vom Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit auch bei wechselnden Fahrbahn- oder Windverhältnissen weder unter- noch überschreitet. Die Geschwindigkeit des Autos bleibt also konstant, auch wenn sich Umgebungsbedingungen ändern. Analog dazu hält das vom Einrichter vorgegebene Formteilgewicht in der laufenden Produktion auch dann konstant, wenn sich Parameter durch äußere Einflüsse verändern. Dadurch wird der gesamte Prozess robuster und Sie profitieren von einer konstanten Bauteilqualität. Konstante Geschwindigkeit = robuster Prozess Konstante Geschwindigkeit auf horizontaler Strecke Process Control by Konstante Geschwindigkeit an Steigung = Tempomat für die Maschine Der Einrichter stellt den idealen Prozess ein. erkennt Abweichungen und regelt den Ist- Zustand immer wieder auf den Soll-Zustand zurück. Jegliche Störungen werden eliminiert und Sie erhalten eine konstant hervorragende Formteilqualität. Ihr Weg zur Null-Fehler-Produktion Materialwechsel OHNE : Deutliche Schwankungen in der Bauteilqualität nach Materialwechsel MIT : Keine Schwankungen in der Bau teil qualität nach Materialwechsel

4 4 (Adaptive Process Control) Qualitätssicherung durch die Maschine Intelligente Regelung der entscheidenden Prozessparameter Auf der Grundlage langjähriger Erfahrungen und intensiver Forschungen ist es KraussMaffei gelungen, die nächste Stufe zur konstanten Bauteilqualität zu erklimmen. Die patentierte - Technologie analysiert und regelt den Spritzgießprozess kontinu ier lich und kann für alle Thermoplast-Baureihen genutzt werden. In nur zwei Schritten zur konstanten Bauteilqualität Process Control by Schritt 1: Analyse analysiert den aktuellen Prozesszustand. Dadurch kann die Maschine eigenständig einen stabil eingestellten Prozess auch dann konstant halten, wenn die Viskosität des Materials beziehungsweise der Fließwiderstand im Werkzeug durch äußere Einflüsse (zum Beispiel Chargenschwank ungen) verändert werden. Diese Änder ungen werden durch die Erfassung bestimmter Schlüsselparameter wie dem Verlauf des Schmelzedrucks von der Maschine registriert. Masse-Druck-Kurve über die Zeit: erfasst das Verhalten der Rückstromsperre sowie das Fließverhalten und die Viskosität der Schmelze beim Einspritzen Füllindex Viskositätsindex (CI) Umschaltpunkt ist berechnet u. aktiviert Viskosität ist ermittelt Massedruck (bar) Kompression ist abgeschlossen Rückstromsperre ist geschlossen Schneckenposition (mm) 10 Zeit (s) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

5 5 Höhere Prozessfähigkeit mit Formteilgewicht (g) 150,4 150,3 Formteilgewicht ohne Formteilgewicht mit 150,2 150,1 150,0 149,9 149,8 149,7 149,6 149,5 149,4 149,3 149,2 149,1 149,0 148,9 Formteilgewicht + 0,20 % Formteilgewicht + 0,05 % Zeit (s) 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 00:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 Schritt 2: Regelung Durch die intelligente Auswertung der im Schritt 1 gewonnenen Prozessdaten kann die Maschine innerhalb der vorgegebenen Grenzen auf den aktuellen Prozesszustand reagieren. passt den Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil an die vorliegende Schmelzeviskosität sowie den aktuellen Fließwiderstand im Werkzeug an. Abweichungen werden auf diese Weise online und noch im selben Schuss ausgeglichen. Dies führt unter anderem dazu, dass der Produktionsprozess wesentlich robuster wird. Die Grafik verdeutlicht die Schwankungen des Bauteilgewichts, die bei wesentlich geringer ausfallen. Dadurch verbessert sich die Prozessfähigkeit deutlich und die zu erwartende Ausschuss rate wird erheblich gesenkt. Schussgewichtskonstanz: beste Ergebnisse mit KraussMaffei Schussgewicht (g) 179,5 179,0 178,5 TOL + TOL - Umschaltpunkt (mm) Konstante Bauteilqualität Im Ergebnis führt zu konstanten Schussgewichten innerhalb einer sehr kleinen Toleranz. Daraus resultiert die gleichbleibende Bauteilqualität, die bereits in verschiedenen Kundenprojekten belegt werden konnte. Hierbei wurde die Prozessfähigkeit vor und nach Aktivierung von bestimmt. Es wurde jeweils eine deutliche Verbesserung erreicht. 178, ,5 9 Wettbewerb: 2 hydraul. Einspritzkolben KraussMaffei Standard: 1 hydraul. Einspritzkolben KraussMaffei mit : 1 hydraul. Einspritzkolben

6 6 (Adaptive Process Control) Revolutionieren Sie Ihre Fertigung Vorteile, die für sich sprechen Null-Fehler-Produktion Um eine möglichst hohe Marge zu erzielen, kommt es gerade bei der Fertigung von hohen Stückzahlen auf eine effiziente Fertigung an. Dank werden die Produktionsprozesse deutlich stabiler und damit die Bauteilqualität konstanter. Ausschussraten werden drastisch verringert und somit unnötige Materialverluste vermieden. Eine konstant hohe Qualität ist in einer guten Kundenbeziehung unerlässlich. Mit schützen Sie diese wichtige Bindung! Mit Materialkosten senken kg/h kg/h kg/h Ihre Vorteile: Deutlich geringere Ausschussraten Konstant hohe Bauteilqualität Geringere Kosten für Qualitätssicherung Materialdurchsatz Ausschuss Ausschuss Ersparnis Gutteile Gutteile Gutteile mit Recyclat mit Recyclat mit Recyclat /t Neuware Neuware Neuware Kostensituation ohne Die Senkung von Kosten und die Erhöhung der Marge stellen jeden Betrieb vor Herausforderungen. Materialkosten senken Mit können sie sehr viel einfacher einen erhöhten Recyclatanteil ansetzen und so Materialkosten senken. Mit Ausschuss reduzieren Sie verschwenden deutlich weniger Ausschussmaterial und erhalten völlig neue Möglichkeiten weitere Kosten einzusparen. Ihre Vorteile: Enormes Kostensenkungspotential Einfacher Einsatz eines erheblich höheren Recylatanteils

7 7 Anwender tragen eine hohe Verantwortung in der Fertigung unterstützt sie und erleichtert das Bedienen. Leichtes Handling Die Ansprüche an die moderne Fertigung werden immer höher: sie muss flexibel und möglichst kosteneffizient sein. Stillstandszeiten, langwieriges Anfahren oder Schwankungen in der Produktion müssen daher unbedingt auf ein Minimum reduziert werden. Mit kann der Anwender Maschinen schneller wieder anfahren und sich auf einen stabilen Prozess verlassen egal, welche Störfaktoren auftreten könnten. Energie sparen und Zykluszeit verkürzen Um möglichst wenig Ausschuss zu produzieren, ist es üblich, Prozesseinstellungen mit Sicherheitsreserven vorzunehmen, was eigentlich nicht nötig wäre. Unnötige Verlängerungen der Zykluszeit und überhöhte Temperaturen sind Verschwendungen von Ressourcen. Mit können Sie immer optimale Prozesse mit optimalem Energieverbrauch und optimalen Zykluszeiten fahren. Ihre Vorteile: Geringere Stillstandskosten Geringere Rüstkosten Vereinfachte Bedienung und schnelleres Anfahren der Maschine Deutlich niedrigere Energiekosten Erhöhter Produktionsoutput

8 Weniger Ausschuss mehr Produktivität Adaptive Process Control () Mit der von KraussMaffei neu entwickelten Maschinenfunktion können Schwankungen im Fertigungsprozess beim Spritzgießen sofort kompensiert werden. Verarbeiter profitieren zukünftig von einer konstant hohen Bauteilqualität, geringeren Ausschuss- und Materialkosten sowie dem vereinfachten Einsatz von Recyclaten. Darüber hinaus steigert der Einsatz von die Energie effizienz in der Spritzgießfertigung. Angeboten wird für alle Baureihen von KraussMaffei WE. 1. Auflage 10/14. IMM 306 FL 10/2014 DE Technische Änderungen vorbehalten Gedruckt in der Bundesrepublik Deutschland.

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