Wiehe: Kompetenzzentrum für elektrische Maschinen. Energieeffizienz: Wie sich der Verbrauch vergleichen lässt

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1 Sumitomo (SHI) Demag Magazin 01/2011 Wiehe: Kompetenzzentrum für elektrische Maschinen Energieeffizienz: Wie sich der Verbrauch vergleichen lässt IntElect: Wettbewerbsvorteile durch elektrische Maschinen K 2010: Großer Erfolg für das japanisch-deutsche Team

2 editorial Liebe Leserin, lieber Leser, die weltmesse K 2010 in Düsseldorf hat uns wieder einmal überrascht. Unser erster Auftritt als Sumitomo (SHI) Demag auf der internationalen Messebühne sollte Ihnen unsere strategische Ausrichtung, unsere neuen Produkte und natürlich das japanisch-deutsche Team präsentieren. Unser Plattformkonzept für die elektrischen Maschinen, unsere neue Hochleistungsmaschine el-exis SP und viele Lösungen, die Tag für Tag bei Ihnen die Produktionseffizienz steigern, haben nicht nur Interesse, sondern auch Bestätigung und Lob erhalten. Viele konkrete Projekte und Aufträge sind entstanden. Vielen Dank für Ihr positives Feedback! es freut uns sehr. Auch der in 2010 gegenüber 2009 mehr als verdoppelte Auftragseingang bestätigt unsere Strategie. Zusammen mit Ihrer Bestätigung sind wir ermutigt, den in den letzten zwei Jahren eingeschlagenen Kurs weiter zu gehen. Mit diesem Kundenmagazin InJeCT werden wir Sie regelmäßig über entwicklungen und neuheiten informieren, von Kundenerfolgen mit unseren Spritzgießmaschinen berichten und Ihnen Produktionslösungen von Sumitomo (SHI) Demag vorstellen. wir hoffen, Sie blättern mit Interesse und finden nützliche Anregungen für Ihre Aufgaben. nach den Signalen der K 2010 blicken wir optimistisch in die Zukunft: Sumitomo (SHI) Demag und unser Team sind gut gerüstet für die Jahre 2011 und Sie können auf uns zählen! Ihr Dr. Tetsuya Okamura CeO Impressum Herausgeber: Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Altdorfer Straße 15, Schwaig, Deutschland Tel.: , Fax: -750, Redaktion: Andrea nieborg (verantw. i.s.d.p.), Carolin Böhm-Reichert, Thomas Brettnich, Thomas Schwachulla (freier Journalist), Marcus Reichl (freier Journalist) 2

3 news Noch näher am Kunden Sumitomo (SHI) Demag verdichtet ihr Vertriebs- und Servicenetz Mit der Zusammenführung seiner Vertriebsorganisationen in Asien, Europa, Nord- und Südamerika hat Sumitomo (SHI) Demag bei Niederlassungen und Vertretungen im Vertriebs- und Servicenetzwerk einige Veränderungen zu vermelden. Showrann für Saudi-Arabien Die Märkte im Nahen Osten und insbesondere auf der arabischen Halbinsel will Sumitomo (SHI) Demag mit dem international agierenden Partner Showrann Trading & Co. in Riyadh/Saudi Arabien, bearbeiten. Showrann wird vor allem schlüsselfertige Produktionssysteme anbieten, d.h. Spritzgießmaschinen mit Peripherie und Automatisierungstechnik insbesondere für die Produktion von Kunststoffverpackungen. Mecman bearbeitet Spanien In Spanien wird Sumitomo (SHI) Demag jetzt von der Mecman Industrial, S.L., Sentmenat/Barcelona, vertreten. Der Vertretungsvertrag umfasst Vertrieb und Service der Spritzgießmaschinen in Spanien. Als inhabergeführtes Unternehmen mit über 40 Mitarbeitern verfügt Mecman über weitreichende Kenntnisse in der Automatisierungstechnik und bearbeitet auch Fragen der Peripherietechnik und der Wartung von Produktionsmitteln. Mecman bietet sämtliche Services, die bisher die im Juli 2010 geschlossene Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery, S.L. erbracht hat. Mehrere erfahrene Mitarbeiter der Tochtergesellschaft wurden von Mecman übernommen. Neuer Geschäftsführer in Russland Dipl.-Ing. Alexander Votinov (43) ist seit August 2010 Geschäftsführer der CJSC Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery in Moskau. Er ist Dipl.-Ing. Sergej Sorokin gefolgt, der seinen verdienten Ruhestand angetreten hat. Alexander Votinov war nach dem Maschinenbaustudium zuletzt im Vertrieb und der Geschäftsführung eines Moskauer Formenbauers tätig. CJSC Sumitomo (SHI) Demag ist mit Zentrale in Moskau und Vertriebs- und Serviceniederlassungen in allen wirtschaftlich wichtigen Regionen wie St. Petersburg, Samara, Nishnny Novgorod und Ufa in Russland sowie in Minsk/Weißrussland präsent und führt auch die Aktivitäten in der Ukraine. Vertriebszentrale Nord jetzt in Wiehe In Deutschland wurde die Vertriebszentrale Nord von Hamm in das Werk Wiehe verlegt, wo es künftig alle übergeordneten Vertriebs- und Serviceaktivitäten für Nord-, Ost- und Mitteldeutschland koordiniert. Unsere Kunden behalten weitgehend ihre lokalen Vertriebsingenieure und damit die gewohnten Ansprechpartner, betont Hans-Jörg Struth, verantwortlich für das Vertriebsbüro Nord. Wir bündeln alle für die Kundenzufriedenheit notwendigen Ressourcen, um schnell und zuverlässig auf alle Aufgaben zu reagieren, ergänzt André Schimpf, Serviceleiter Nord. Die Vertriebszentrale Süd in Schwaig hat dieselbe Funktion für Kunden in Rheinland-Pfalz, im Saarland, Baden-Württemberg und Bayern. Adressen und Kontakte aller Vertretungen finden Sie unter v.l.n.r.: Hans-Jörg Struth (Vertriebsleiter Norddeutschland), Christian Renners (General Manager Business Unit Sales & After Sales), André Schimpf (Leiter Kundenbetreuung Region Ost & West) 3

4 Wiehe Der Einstieg von Sumitomo war ein Glücksfall für Wiehe Werksleiter Frank Stengel erläutert die Rolle des Standorts Wiehe als Kompetenzzentrum für elektrische Maschinen wurde 1958 der Volkseigene Betrieb (VEB) Plastmaschinenwerk Wiehe gegründet. Frank Stengel blickt nach der strategischen Neuausrichtung des Standortes optimistisch in die Zukunft Der Standort Wiehe von Sumitomo (SHI) Demag feiert sein 40-jähriges Bestehen: Am 1. Mai 1970 hatte das neue Plastmaschinenwerk Wiehe seine volle Produktion aufgenommen. Frank Stengel, seit 2006 Werkleiter in Wiehe, blickt im Interview auf technologische Highlights des K- Maschinenbaus in der DDR, auf Wendewirren, den Einstieg von Mannesmann Demag Kunststofftechnik und zuletzt auf die Übernahme durch Sumitomo zurück. Stengel erläutert auch die neue strategische Ausrichtung des Standorts Wiehe als Kompetenzzentrum für vollelektrische Spritzgießmaschinen. Redaktion: Herr Stengel, der K-Maschinenbau in Wiehe hat eine lange Tradition. Was waren die Meilensteine der Entwicklung? Frank Stengel: Vor 40 Jahren wurden im neu gebauten Plastmaschinenwerk hier am Stadtrand von Wiehe die ersten Spritzgießmaschinen produziert. Bereits seit 1950 wurden in Wiehe Spritzgießmaschinen gebaut. Die erste Maschine wurde SG 1 genannt, hatte einen elektrohydraulischen Einzelantrieb des Plastifizierkolbens, und die Form wurde von Hand über einen Einfachkniehebel geschlossen. Auf Basis dieser Technologie Redaktion: Wer an DDR- Spritzgießmaschinen denkt, hat vor allem den Namen KuASY im Kopf. Wann wurden diese Maschinen in Wiehe gebaut? Frank Stengel: Die Maschinen auf Basis der SG 1 wurden permanent weiterentwickelt, bis hin zu den ersten vollhydraulischen Maschinen kam dann mit der KuASY der erste elektrohydraulische Spritzgießautomat auf den Markt. KuASY entstammt übrigens der DDR-Nomenklatur. Ku steht für Kunststoff, A für Automat, S für Spritzgießen und Y für hydraulisch. Drei Jahre später kam die erste Spritzgießmaschine mit Schneckenplastifizierung und Doppelkniehebel auf den Markt. Von der KuASY 25 x 32 wurden bis zu 200 Maschinen im Jahr gebaut. Das Werk in der Stadt war dafür zu klein, deshalb wurde dieser Standort hier am Rande von Wiehe gebaut, an dem wir heute noch produzieren. In den 1980er Jahren haben wir hier bis zu 600 Maschinen pro Jahr produziert. Redaktion: Dann kam die Wende Frank Stengel: Ja. Die damalige Geschäftsführung hat schnell reagiert und einen strategischen Partner gesucht. Es wurden Gespräche mit allen namhaften 4

5 Wiehe Spritzgießmaschinenbauern geführt, von Arburg und Engel über KraussMaffei bis hin zu Klöckner-Ferromatik und eben Mannesmann Demag Kunststofftechnik. Ausschlaggebend war deren Absicht, ins Kleinmaschinengeschäft einzusteigen. Außerdem war Wiehe ein für DDR-Verhältnisse gut organisier- im Konzern verfügbaren Knowhow rekonstruiert und zu einer der modernsten Maschinenfabriken in Europa gemacht. Parallel dazu haben wir eine neue Baureihe entwickelt in echtem Teamwork unter Bündelung aller Kapazitäten. Die Konzeption erfolgte in Schwaig, die Detailkonstruktion und Produktion in Redaktion: Der Einstieg in die Vollelektrischen? Frank Stengel: Genau. Aus der El-Exis entstand die IntElect, die Ende 2003 zunächst mit kleinen Schließkräften auf den Markt kam. Die IntElect kam dank ihrer Direktantriebe gut im Markt an. Inzwischen läuft sie in der vierten Generation. tes Werk mit gut geschultem Personal das hat Mannesmann Demag letztendlich überzeugt erfolgte die Übernahme. Redaktion: Berichten Sie uns bitte, wie es dann weiter ging... Frank Stengel: Bereits Anfang 1990 haben wir mit den Demag- Ingenieuren eine KuASY-Baureihe entwickelt, die mit einer NCIII-Steuerung der Demag- Maschinen ausgestattet war und auf der Leipziger Messe vorgestellt wurde. Das war für die Branche das Zeichen, dass sich bei uns etwas bewegt bis 1993 war eine unglaublich spannende Zeit. Die Demag hat unser Werk mit dem kompletten, Wiehe. Die neue Ergotech-Baureihe mit Schließkräften zwischen 250 und kn wurde dann auf der K 1992 vorgestellt: Sie war ein echter Paukenschlag. Redaktion: Wie war die Resonanz am Markt? Frank Stengel: Sehr positiv.1993 haben wir hier am Standort fast 500 Ergotech-Maschinen gebaut und damit viele Neukunden gewonnen. Schon 1997 brachten wir die Extra-Baureihe, die ebenfalls sehr erfolgreich war: Sie hat bis zu 40 Prozent des Gesamtvolumens ausgemacht. Im Jahr 2000 haben wir dann die El-Exis E auf Basis der El-Exis S für den Verpackungsmarkt entwickelt. Redaktion: 2008 übernahm dann Sumitomo das Steuer. Welche Auswirkungen hatte das für den Standort? Frank Stengel: Ich habe den Einstieg aus nächster Nähe begleitet, seit 2006 bin ich Werkleiter hier in Wiehe. Und ich muss sagen, Sumitomo war ein Glücksfall für die Demag im Allgemeinen und für den Standort Wiehe im Besonderen. Das Highlight bei Sumitomo ist die Antriebstechnik. Direkt mit der Übernahme haben wir begonnen, zusammen mit den japanischen Ingenieuren die IntElect smart als eigenes Projekt zu entwickeln. Diese Maschinen kombinieren die hohe Anpassungsfähigkeit der IntElect an die Kundenwünsche mit den 5

6 Wiehe herausragenden Sumitomo- Antrieben. Inzwischen ist die IntElect smart das erfolgreichste Modell aus Wiehe. Redaktion: Wie sieht das aktuelle Produktportfolio in Wiehe aus? Frank Stengel: Neben der IntElect smart mit Schließkräften zwischen 500 und kn bauen wir weiterhin die IntElect performance mit europäischer Antriebstechnik im Schließkraftbereich zwischen 500 und kn. Das Verhältnis von smart zu performance liegt inzwischen bei drei zu eins. Dazu kommen die vollelektrischen Sumitomo-Modelle SE DUZ mit 300 bis kn Schließkraft, die SE HDZ mit bis kn und die SE HSZ als Highspeed-Variante mit Schließkräften von bis kn. Außerdem produzieren wir die vollhydraulische Systec- Baureihe im Schließkraftbereich zwischen 250 und kn. Die Weiterentwicklung dieser Baureihe findet aber in Schwaig statt. Natürlich ist es eine große Herausforderung, diese Modellvielfalt in der Produktion zu koordinieren. Entsprechend große Investitionen hat Sumitomo deshalb getätigt. Redaktion: Es fällt auf, dass der Anteil vollelektrischer Spritzgießmaschinen sehr hoch ist. Frank Stengel: Das ist richtig. 50 Prozent der in Wiehe gebauten Maschinen sind inzwischen vollelektrische, Tendenz steigend. Deshalb hat Sumitomo auch beschlossen, unseren Standort zum Kompetenzzentrum für vollelektrische Maschinen für den europäischen und amerikanischen Markt zu machen. Diese Entscheidung wurde im Frühjahr 2009 gefällt und sofort umgesetzt. Redaktion: Wie zahlt sie sich aus? Frank Stengel: Unsere traditionellen Kunden haben die Entscheidung positiv aufgenommen und es begrüßt, dass die Rolle des Standorts Wiehe gestärkt wird. Zunächst hat uns im Krisenjahr 2009 geholfen, dass wir auch die japanischen Maschinen bauen. Deshalb mussten wir keinen unserer momentan 236 Mitarbei- ter betriebsbedingt kündigen. In diesem Jahr werden wir doppelt so viele Maschinen verkaufen wie im Vorjahr. Momentan sind wir zu 90 Prozent ausgelastet, auch die Umsatzentwicklung ist zufriedenstellend. Redaktion: Welche Bedeutung hat das K-Jahr 2010 für Wiehe? Frank Stengel: Wir haben unsere Standortkompetenz für vollelektrische Maschinen untermauert. Das Produktportfolio wird nach oben abgerundet, von der IntElect gibt es jetzt größere Modelle bis kn Schließkraft. Wir sind außerordentlich optimistisch für die Zukunft, unsere Mannschaft ist voll motiviert! Redaktion: Vielen Dank für das Gespräch, Herr Stengel. Das Interview führte Marcus Reichl. INJECT dankt der K- ZEITUNG für die Wiedergabe des aktualisierten Gesprächs. 6

7 EnergieEffizienz Transparenz durch Euromap 60: Energieeffizienz unter der Lupe Eine neue Empfehlung der Maschinenbauer macht den Energieverbrauch von Spritzgießmaschinen für den Anwender transparent und vergleichbar Die Energieeffizienz beherrscht viele Diskussionen in Politik und Privatleben, aber auch beim Spritzgießen verdient sie eine nüchterne Betrachtung. So erfordert die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe im Spritzgießverfahren aus rein physikalischen Gründen einen relativ hohen Energieverbrauch. Um den zu verarbeitenden Kunststoff von der festen (in der Regel Granulat) in die schmelzeförmige Phase zu überführen, ist Energie in Form von Wärme notwendig. Nachdruckphase. Die Hersteller von Spritzgießmaschinen begegnen der Herausforderung, Spritzgießmaschinen energieeffizient zu gestalten, mit verschiedensten Konzepten. Somit ist das Wissen um die Energieeffizienz ein wichtiges Entscheidungskriterium bei der Anschaffung neuer Spritzgießmaschinen. Euromap 60: Ziele, Entstehung und Inhalt Um den Betreibern von Spritzgießmaschinen eine vergleichbare Information über die Effizienz der angebotenen Maschine bieten zu können, hat das Europäische Komitee der Hersteller von Kunststoff- und Gummi- Die dafür benötigte Energiemenge ist abhängig von Materialtyp und Verarbeitungstemperatur. Die benötigte Wärmemenge und die ebenfalls stattfindende Volumenänderung des Materials resultieren in der Enthalpie des Kunststoffes. Diese liegt üblicherweise bei ca. 0,12 bis 0,22 kwh/kg (Bild). Mindestens diese Energiemenge muss in den Kunststoff eingebracht werden, um ihn im Spritzgießverfahren zu verarbeiten. Zusätzlich zur Einbringung der Wärmeenergie erfüllt die Spritzgießmaschine weitere Aufgaben, die ebenfalls einen Energieverbrauch mit sich bringen. Dazu gehören unter anderem die Werkzeugbewegung, bei der die zum Teil tonnenschweren Werkzeuge und die Aufspannplatten bewegt und unter enormen Kräften verriegelt werden, sowie die Beschleunigung der Schnecke während des Einspritzens inklusive des Druckaufbaus in der Einspritz- und Enthalpie von Thermoplasten (Quelle: SKZ Würzburg) Um eine Aussage zur Energieeffizienz einer Maschine machen zu können, hat sich die Angabe des spezifischen Energieverbrauchs durchgesetzt. Hierzu wird der Energieverbrauch der Maschine auf die Menge des verarbeiteten Kunststoffes bezogen. Das Ergebnis ist eine Angabe in kwh/kg. Vergleichbar ist diese Art der Angabe mit dem Verbrauch eines Autos bezogen auf eine definierte Fahrleistung: die Angabe des Kraftstoffverbrauchs in Liter pro 100 km. maschinen (Euromap) eine Empfehlung zur Ermittlung des Energieverbrauchs von Spritzgießmaschinen gegeben. Anhand dieser Empfehlung sollen die Hersteller von Spritzgießmaschinen den Energieverbrauch ihrer Maschinen unter definierten Bedingungen ermitteln und einen Vergleich des Energieverbrauchs zwischen verschiedenen Antriebskonzepten und zwischen Maschinen verschiedener Hersteller ermöglichen. In den Jahren 2008 und 2009 wurden dazu in 7

8 EnergieEffizienz vier Sitzungen der Kommission, von denen auch eine bei Sumitomo (SHI) Demag in Schwaig stattfand, mögliche Rahmenbedingungen für eine Empfehlung zur einheitlichen Energiemessung von Spritzgießmaschinen für die Verarbeitung von Thermoplasten ausführlich diskutiert. Das Resultat, die Empfehlung Euromap 60, (abrufbar unter files/euromap_60.pdf) macht deutlich, dass eine einfache Klassifizierung der Spritzgießmaschinen nicht ohne weiteres möglich ist. Zu vielfältig sind die Anwendungsgebiete und die Bandbreite der Maschinengrößen. Um dennoch den verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden, wurden drei verschiedene Testzyklen definiert. Zur Simulation dieser verschiedenen Anforderungen wird die Schließseite der Spritzgießmaschine mit einem definierten Block ausgerüstet, mit dem neben vorgegebener Öffnungsund Schließbewegung auch ein Schließkraftaufbau möglich ist. Die Einstellungen der Einspritzeinheit sind ebenfalls für die drei verschiedenen Zyklen jeweils genau definiert und für jede Schneckengröße festgelegt. Nach diesen Vorgaben wird ein vorgegebener Kunststoff plastifiziert und durch eine spezielle Düse (um einen Gegendruck aufbauen zu können) ins Freie gespritzt. Durch diese exakten Vorgaben sind die ermittelten Werte reproduzierbar und ermöglichen einen Vergleich zwischen verschiedenen Antriebskonzepten. Die drei definierten Zyklen (Seite 9) decken typische Einsatzbereiche von Spritzgießmaschinen ab. Für Anwender ist es hilfreich, sich jenen Zyklus als Referenz auszusuchen, der den eigenen Anforderungen am nächsten kommt. Aussagekraft der Ergebnisse Die Ergebnisse der Energieverbrauchsmessung nach Euromap 60 werden von den Herstellern auf freiwilliger Basis genutzt, um Aussagen zur Energieeffizienz ihrer Produkte zu machen. Anwender profitieren von den Angaben nach Euromap 60 durch eine wichtige Entscheidungshilfe bei der Wahl der richtigen Spritzgießmaschine für ihre Produkte. Um die nach Euromap 60 ermittelten Verbrauchswerte richtig nutzen zu können, ist es notwendig, die Hintergründe der Euromap 60 genauer zu kennen und die Herstellerangaben richtig zu interpretieren. Gemäß Euromap 60 lauten die Angaben für eine Maschine von Sumitomo (SHI) Demag z.b. wie folgt: Maschine: IntElect smart Schneckendurchmesser: 60 mm Euromap-Zyklus: II Spezifischer Verbrauch: 0,315 kwh/kg Durchschnittliche Leistungsaufnahme: 13,2 kw Zykluszeit: 21,6 s cos ϕ: 0,99 Um diese Angabe richtig interpretieren zu können, sind einige Rahmendaten wichtig, denn plakative und teilweise gekürzte Angaben zum Energieverbrauch nach Euromap sind wenig hilfreich. Die Kenntnis über die eingesetzte Antriebstechnik, den Schneckendurchmesser, die Schneckengeometrie oder auch optionale Energiespareinrichtungen wie zum Beispiel Zylinderisolierungen oder Energiespar- antriebe ist zwingend notwendig, um die Angabe richtig nutzen zu können. Sind die Rahmenbedingungen klar, kann die Verbrauchsangabe nach Euromap 60 bei der Auswahl der geeigneten Spritzgießmaschine hilfreich sein, obwohl sie keine Aussage über den tatsächlichen Energiebedarf einer konkreten Anwendung liefert. Ähnlich wie beim Normverbrauch eines Autos wird bei den Spritzgießmaschinen der Energieverbrauch unter standardisierten Bedingungen gemessen. Diese Bedingungen versuchen zwar, reale Produktionsbedingungen zu simulieren, können aber natürlich nicht alle Anwendungsfälle optimal nachstellen. Eine genaue Aussage über den tatsächlichen Energiebedarf und die wirkliche Leistungsfähigkeit der Spritzgießmaschine bei der Herstellung eines konkreten Spritzgussteils erhält der Anwender auch in Zukunft nur über Versuche auf den jeweiligen Maschinen. Sumitomo (SHI) Demag bietet traditionell Maschinentechnologie mit hoher Energieeffizienz und wird auch weiterhin dazu beitragen, Anwender für dieses wichtige Thema zu sensibilisieren. Die Euromap 60 liefert dafür wichtige Vergleichswerte. Sumitomo (SHI) Demag wird diese für seine Maschinen fortlaufend ermitteln und Interessenten zur Verfügung stellen. Euromap 60: files/euromap_60.pdf Autor Dipl.-Ing. (FH) Thomas Brettnich Leiter Technologieentwicklung 8

9 EnergieEffizienz Zyklus I für Schnelllaufteile Typische Schnelllaufartikel wie Becher, Eimer und Verschlüsse liefern die Einstellungen für Hochleistungsmaschinen, wie sie im Zyklus I untersucht werden. Der Dosierhub ist relativ klein, die Spritz-, Nachdruck- und Kühlzeiten sehr kurz und die Drücke relativ hoch. Mit den Vorgaben des Zyklus I spielen spezielle, auf kurze Zyklen ausgelegte Maschinen wie die El-Exis ihre Vorteile aus. Neben dem Energieverbrauch ist auch die erreichte Zykluszeit für Zyklus I eine wichtige Angabe für die Leistungsfähigkeit. Zyklus II für technische Teile Beim Zyklus II werden Einstellungen für typische technische Teile simuliert. Mit Steckverbindern und Elektroteilen, Gehäusen und Verkleidungen, mechanischen Elementen und Funktionsteilen deckt diese Gruppe den weitaus größten Teil aller vorkommenden Spritzgießanwendungen ab. Die typischen Zykluszeiten dieses Formteilspektrums liegen zwischen ca. 20 s und 40 s. Zyklus III für dickwandige Teile Der Zyklus III simuliert die besonderen Anforderungen dickwandigerer Teile wie Linsen, Optiken, Armaturen und bestimmter Konsumwaren. Hier liegen Zykluszeit und Hubauslastung deutlich höher als bei den Zyklen I und II. Bei den erforderlichen langen Nachdruckund Kühlzeiten betragen die typischen Zykluszeiten mehr als 40 s. 9

10 automatisierung NC5 erleichtert die Automatisierung Roboter und Peripherietechnik, QS- und PPS-Systeme lassen sich einfach in die Steuerung der Spritzgießmaschine integrieren Der Drei-Achs-Roboter SDR ist voll in die NC5-Steuerung der Spritzgießmaschinen integriert Mit der Erweiterung ihrer NC5- Steuerung zu einer integrativen Schaltzentrale erschließt Sumitomo (SHI) Demag den Betreibern ihrer Spritzgießmaschinen eine größere Flexibilität bei der Ansteuerung und Einbindung von Peripherietechnik aller Art. Basis hierfür sind die vielen Schnittstellen der NC5-Steuerung, die als Host zur Integration von nützlichen Funktionalitäten und verschiedensten Partnersystemen dienen. Leicht integrierbar sind u.a. Roboter für das Formteilhandling, Produktionsplanungs- (PPS) oder Leitrechnersysteme, Peripheriegeräte oder Systeme zur Prozessregelung und Qualitätssicherung. VNC-Integration von Partnersystemen Die Steuerungsoberflächen vieler Peripheriegeräte und Partnersysteme sind über Virtual Network Computing (VNC) in die NC5- Steuerung der Spritzgießmaschinen integriert und lassen sich dort ebenso bedienen wie die Steuerung selbst. Entsprechende Lösungen hat Sumitomo (SH) Demag zuletzt mit Wittmann Kunststoffgeräte, Sepro Robotique, Wemo, T.I.G. Technische Informationssysteme, ONI Wärmetrafo und Priamus System Technologies entwickelt. Die Implementation weiterer Systeme ist zusammen mit Partnerunternehmen in Vorbereitung. Die Erfassung, Verarbeitung und Visualisierung von Produktionsund Prozessdaten ermöglicht eine umfassende Kontrolle und Steuerung in jeder einzelnen Phase der Produktion. Störungen im Produktionsablauf werden sofort sichtbar und können behoben werden, bevor unnötige Ausschussware entsteht. Dies präsentierte Sumitomo (SHI) Demag auf dem Messestand der K 2010, als alle Maschinen an das System der T.I.G. Technische Informationssysteme GmbH angeschlossen waren. 10

11 automatisierung Integrierte Roboter Die neue Baureihe integrierter Roboter SDR mit sechs Typen besitzt alle mechanischen, elektrischen und pneumatischen Schnittstellen zur Integration in die Spritzgießmaschinen Systec und IntElect. Mechanik und Aktorik der Roboterbaureihe SDR 11 bis SDR 66 basieren auf Roboterserien des französischen Herstellers Sepro Robotique. Als Steuerung der SDR-Roboter ist Visual 2 im Einsatz, die in die NC5-Steuerung integriert ist und vollständig von dieser bedient werden kann. Diese Integration erleichtert die Bedienbarkeit und steigert die Effizienz des Gesamtsystems. Die Handlinggeräte SDR runden die bereits bekannte Produktpalette von Sumitomo (SHI) Demag an Drei-Achs-Robotern ab. Im Systemangebot verbleiben die gemeinsam mit der österreichischen Wittmann Kunststoffgeräte GmbH entwickelten Baureihen DR7 und DR8. Damit bietet Sumitomo (SHI) Demag seinen Kunden und Systempartnern eine große Produktvielfalt bei werkseitig automatisierten Spritzgießanlagen. Neben den Robotern DR und SDR lassen sich auch Linearroboter anderer Hersteller wie Wemo oder Yushin Precision Equipment oder Sechs-Achs-Roboter z.b. von Kuka in die NC5-Steuerung integrieren. Damit kann der Spritzgießverarbeiter seine Maschine von Sumitomo (SHI) Demag auch bei komplexen Automatisierungsaufgaben sehr flexibel ausstatten. Virtual Network Computing (VNC) integriert z.b. Roboter von Wemo in die NC5-Steuerung Bedieneinheit der NC5-Steuerung von Sumitomo (SHI) Demag als integrative Schaltzentrale Auch das Produktionsplanungssystem von T.I.G. lässt sich in die NC5-Steuerung implementieren 11

12 Erfolgsgeschichte Vollelektrisch zum Wettbewerbsvorteil Mit höherer Prozesssicherheit, besserer Ergonomie und geringerem Energieverbrauch überzeugt die IntElect bei Fischer in Sinsheim Geht es um die Optimierung von Werkzeugen oder Prozessen, ist Werner Fischer in seinem Element. Sobald es der volle Terminplaner irgendwie ermöglicht, nimmt sich der Chef der Fischer GmbH & Co. KG, Sinsheim, die Zeit wenn nötig auch mehrere Stunden um in aller erreichen, dass es in unserer Fertigung genauso leise ist wie im Werkzeugbau. Dort werden um die größten Lärmverursacher mittlerweile Schallschutzeinhausungen aufgebaut. Gegründet hat Werner Fischer die heutige Fischer GmbH & Co. Fischer, eine eigene Fertigung aufzubauen. Ausschlaggebend dafür war u.a. die Überzeugung, dass insbesondere solch diffizile Werkzeuge wie wir sie bauen, nur dann wirklich gut werden, wenn man selbst damit fertigt, erläutert er seine Beweggründe. Hinzu kommen die veränderten Ruhe die Abläufe zu beobachten und zu analysieren. Danach habe ich die Optimierungsvorschläge parat, schmunzelt der gelernte Werkzeugbauer. Die Hartnäckigkeit und besonders die Geduld hat mir ein erfahrener Lehrmeister während meiner Ausbildung beigebracht, erzählt der 61-jährige Unternehmer weiter. Wichtig sei dabei aber auch die passende Umgebung gemeint ist damit die erforderliche Ruhe. Möglicherweise rührt daher Werner Fischers leidenschaftliches Plädoyer für eine lärmarme Arbeitsumgebung. Ich möchte KG in Sinsheim im Jahre 1973 als Werkzeugbaubetrieb. Werkzeugbau und Spritzgießbetrieb Dafür benötigte er zunächst eine Sondergenehmigung, denn er hatte seine Meisterprüfung noch nicht abgeschlossen. Vielmehr besuchte Fischer parallel zum Tagesgeschäft die Meisterschule. Anfangs stellte das junge Unternehmen Schnittwerkzeuge und schließlich auch die ersten Spritzgießwerkzeuge her. Nach vier Jahren entschloss sich Werner Rahmenbedingungen, so Fischer weiter. Zwar sind die Formteile und damit auch die Werkzeuge heute weitaus komplexer als etwa vor fünf oder zehn Jahren, doch zugleich seien die Kunden weniger denn je bereit, die dafür angemessenen Preise zu bezahlen. Vielmehr sinken die Preise bei gleichzeitig steigenden technischen und qualitativen Anforderungen, weshalb entsprechende Probleme in der Zukunft abzusehen sind. Auf die aktuelle Situation angesprochen, ist Werner Fischer vor- 12

13 Erfolgsgeschichte sichtig optimistisch. Wir sind ein gesundes Unternehmen, betont er. Zwar habe auch sein Unternehmen das Krisenjahr 2009 mit Verlusten abgeschlossen, doch sollte das nach vielen erfolgreichen Jahren zu verkraften sein. Theoretisch hätten auch wir Mitarbeiter entlassen müssen, meint er nachdenklich, um gleich darauf festzustellen, dass das nicht nur die allerletzte, sondern auch die denkbar schlechteste Lösung wäre. Schließlich sei nichts schwieriger, als gut ausgebildetes und engagiertes Personal zu finden wenn es wieder aufwärts geht. Auch Kurzarbeit nahm Fischer nur moderat in Anspruch. Vielmehr nutzte er die Zeit, um und Verwaltung. Überdurchschnittlich ist die Ausbildungsquote des Unternehmens, mit immerhin 30 Auszubildenden in fünf Berufen betrug der Umsatz 33 Mio. EUR; verarbeitet wurden t technische Kunststoffe, vorwiegend zu kleinen Formteilen. Im Vollbetrieb kommen so täglich rd. 1 Mio. Formteile zusammen, die teils direkt an die OEM, überwiegend an deren Tier 1 geliefert werden. Kunden des nach ISO 9001:2000 und ISO/TS zertifizierten Mittelständlers sind zumeist namhafte Unternehmen aus Automobilindustrie, Maschinenbau, Elektro, Elektronik und Optik. Die Spritzerei arbeitet im antrieb ausgestattet. Denn mit dem parallelen Dosieren lässt sich nicht nur die Zykluszeit reduzieren, auch die Schmelzequalität verbessert sich, da das Material durch reduzierte Drehzahlen geringer belastet wird. Das Portfolio des Unternehmens umfasst die gesamte Prozesskette von der Entwicklung und der Werkzeugkonstruktion über die Werkzeugherstellung, die Fertigung der Kunststoffteile bis hin zur Komplettierung und Montage von Baugruppen. Dabei suchen die Spezialisten bereits zu Beginn gezielt nach Optimierungsmöglichkeiten, indem sie etwa die produktionstechnische etwa betriebliche Abläufe zu verbessern oder Werkzeuge zu optimieren. Wir haben entgegen dem Trend viel Geld investiert, nicht zuletzt um für den kommenden Aufschwung gerüstet zu sein, erläutert der Unternehmer. Erfahrener Spezialist für technische Teile Derzeit arbeiten bei Fischer rund 200 Beschäftigte, davon 50 im Werkzeugbau, acht in der Konstruktion, 122 in Fertigung und Montage sowie zehn in Vertrieb Dreischichtbetrieb, der Werkzeugbau 1,5-schichtig. Aktuell betreibt Fischer 65 Spritzgießmaschinen mit Schließkräften von 500 bis kn. Gut 80 % der Maschinen sind von der heutigen Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, darunter neun Maschinen der vollelektrischen Baureihe IntElect. Alle Maschinen sind mit Entnahmegeräten von Getecha bzw. Geiger ausgerüstet. Zudem sind alle hydraulischen Maschinen ab kn Schließkraft durchweg mit einem elektrischen Schnecken- Machbarkeit der Kunststoffteile mithilfe von Moldflow simulieren und analysieren. Ebenfalls im Portfolio enthalten ist auch das Einbringen von PU-Dichtungen (Dispensen) oder das Bestücken von Formteilen mit teils sehr kleinen und entsprechend empfindlichen Kontakten. Selbstverständlich bedrucken und schweißen die Kraichgauer die Teile bei Bedarf auch. Schwerpunkt des Teilespektrums sind Steckverbindersysteme. Insgesamt verschiedene Formteile hat Fischer zurzeit im Programm, mit Gewichten zwischen 0,2 g 13

14 Erfolgsgeschichte und 1,5 kg. Einfache Teile mit durchgängig gleichmäßigen Wanddicken zu füllen, ist keine Kunst. Anspruchsvoller ist es, wenn ein Formteil im Extremfall Wanddicken zwischen 1,2 und 0,2 mm aufweist und als Werkstoff zudem ein glasfaserverstärkter Kunststoff zu verarbeiten ist, schildert Fischer. Boris Linke, Mitarbeiter im Projektmanagement und Vertrieb: In Sachen Qualität beim Spritzgießprozess gibt es für uns keinen Spielraum für Kompromisse. Gerade im Bereich Steckerverbindungssysteme haben wir es beispielsweise bei einer 100- poligen Stiftleiste allein beim Der Fischer-Werkzeugbau arbeitet fast ausschließlich für die eigene Fertigung. Etwa 99 % der bei uns eingesetzten Werkzeuge bauen wir selbst, so Werner Fischer und ergänzt, dass auch Fremdwerkzeuge zunächst auf den innerbetrieblichen Prüfstand kommen und in der Regel im Werkzeugbau optimiert werden. Problematisch sei in diesem Zusammenhang, wenn die optimierten Werkzeuge anschließend von den Kunden in deren Eigenfertigung abgezogen werden. Analog zu den Qualitätsanforderungen der Kunden ist bei Fischer der damit verbundene Aufwand vor und während der genutzten Geräte und Maschinen, sei es im Werkzeugbau, der Spritzerei, wie auch in allen anderen Abteilungen, baugleich sind und über den gleichen Typ Steuerung verfügen. Auch dass nahezu alle Werkzeuge mit Innendrucksensoren ausgestattet sind, beruht auf pragmatischen Überlegungen, denn Fischer nutzt die Sensoren nicht zum Spritzen der Teile, sondern vielmehr zur Kontrolle: So fragt das System die einzelnen Formnester ab und falls der zuvor festgelegte Werkzeuginnendruck nicht erreicht wurde, erhält der Entnahmeroboter ein entsprechendes Signal, um das oder die betreffenden Teile zu separieren. Bestücken mit den Kontakten mit 100 Schnittstellen zu tun. Auch spielt die Reproduzierbarkeit schon aufgrund der hohen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen der Baugruppen, etwa bei Airbag-Steckern, eine sehr große Rolle. So verwundert es nicht, dass Fischer in die Qualitätssicherung sehr viel investiert. Um die Abläufe und Prozesse zu analysieren und stetig zu verbessern, wurde 2006 eigens ein Mitarbeiter für den Bereich Six Sigma ausgebildet. Serienfertigung sehr hoch. So durchlaufen alle neuen Werkzeuge eine ausgeklügelte Erstmusterprüfung. Zugleich werden dabei Daten für die Qualitätskontrolle und für die Programme der Qualitätssicherung ermittelt. Um diese Daten zu erfassen und zu optimieren, stehen dem zuständigen Personal nahezu alle Messgeräte im Betrieb mehrfach baugleich zur Verfügung. Das Prinzip setzt Fischer auch auf anderer Ebene fort. So wird explizit darauf geachtet, dass alle im Betrieb einfach oder mehrfach Die Innendruckmessung ist meines Erachtens künftig die einzige Methode, um Qualität sicher zu produzieren, ist Werner Fischer überzeugt. In diesem Zusammenhang verweist er auf die praktischen Gegebenheiten: Gerade bei kleinen Teilen, die in Millionenstückzahlen zu produzieren sind, kann ein einziges Ausschussteil die Rücksendung der kompletten Lieferung bedeuten. Umso wichtiger sei es, möglichst optimale Kontrollsysteme einzusetzen. Außerdem lassen sich die Werkzeuge mit 14

15 Erfolgsgeschichte den Innendrucksensoren leichter und schneller ausbalancieren. Boris Linke ergänzt im Zusammenhang mit den Qualitätskontrollen, dass Fischer seinen Kunden auf Wunsch die Teile vollautomatisch nach Formnestern sortiert, abpackt und liefert. Überhaupt setzt das Unternehmen auf umfassende Kontrollsysteme: Beispielsweise prüfen zahlreiche Kameras von Visicontrol in den vielfach selbst entwickelten und gebauten Montage- und Prüfautomaten die Einzelteile und Baugruppen. Seien es die Maße, die Varianten, die Vollständigkeit der Einzelteile bei den Baugruppen oder ihn die Technik. Und ein weiterer, nicht unerheblicher Grund war das niedrige Betriebsgeräusch der vollelektrischen Maschinen. Boris Linke ergänzt das mit dem Hinweis, dass sein Chef seit jeher großen Wert auf ergonomische Arbeitsbedingungen und damit auf ein angenehmes Arbeitsklima legt. In der Tat zeichnen sich Büros und Fertigungsbereiche durch eine helle, freundliche Gestaltung aus. Durchgängige Steuerung Werner Fischer ahnte zu dieser Zeit nicht, dass ihm seine technische Neugier zu einer wahren Sparmaschine mit zahlreichen Extras verhelfen würde. Neben dem geringen Geräuschpegel der IntElect sprachen zwei weitere Aspekte für die Anschaffung der vollelektrischen Maschine von Sumitomo (SHI) Demag: Da war einmal die seinerzeit benötigte Schließkraft von kn, die der ebenfalls in Erwägung gezogene Wettbewerber von Sumitomo (SHI) Demag nicht im Programm hatte. Und fast noch wichtiger die seitens der Demag gepflegte Kontinuität hinsichtlich der Steuerungsarchitektur. Es ist fast nichts schlimmer, als zig verschiedene Steuerungen in einer Fertigung zu haben, bringt es der Praktiker Fischer auf den Punkt. Zeitweilig hatten es seine Bediener mit sieben unterschiedlichen Steuerungen an den Maschinen zu tun. Entsprechend aufwendig war es, das Personal entsprechend auszubilden. So kam Ende 2004 eine IntElect 150/ der ersten Generation nach Sinsheim. Nachdem wir die Maschine hier stehen hatten, testeten wir sie natürlich ausgiebig, erinnert sich Fischer. Klar, die Maschine hatte wie im Grunde alle neuen Systeme komplexer Bau- auch, ob es sich um die richtigen Teile handelt. Anders sind die großen Stückzahlen nicht zu bewältigen. Unser Ziel ist natürlich, dass Fehler erst überhaupt nicht entstehen können, so Robin Kemter, für den Bereich Six Sigma zuständig. Weitsicht und Neugier waren nur zwei der treibenden Kräfte, als Werner Fischer 2004 das Projekt Vollelektrische Spritzgießmaschine startete. Zum einen war er schon damals von einem massiven Anstieg der Energiekosten überzeugt; des Weiteren interessierte art anfangs einige Kinderkrankheiten, schmunzelt er. Doch die haben wir zusammen mit der Demag recht schnell abgestellt, so der Unternehmer weiter. Und Herbert Gegenheimer, Vertriebsingenieur der Sumitomo (SHI) Demag, ergänzt, nicht zuletzt die über Jahre hinweg gewachsene, vertrauensvolle Zusammenarbeit habe zum schnellen Erfolg beigetragen. Wir wollen neue Technologien und Prozesse möglichst frühzeitig kennen lernen, erläutert Robin Kemter. Der Grund dafür liegt auf der Hand: Je eher 15

16 Erfolgsgeschichte erste Erfahrungen vorliegen, etwa wie in diesem Falle mit einer neuen Maschinengeneration, desto sicherer sind die Mitarbeiter im Umgang mit den Maschinen und können mit ihnen arbeiten. Bei den hohen Qualitätsansprüchen ein nachvollziehbarer, wichtiger Aspekt. Zudem trage der Einsatz moderner, leistungsfähiger Technik auch zur Motivation der Mitarbeiter bei. Insofern sei sowohl die Innovations- als auch die Investitionsbereitschaft des Unternehmens beispielhaft, ergänzt Kemter. Überzeugende Präzision Positiv überrascht wurde das Fischer-Team von den produktionstechnischen Eigenschaften der neuen Maschine. Denn gleich die ersten Ergebnisse deuteten auf eine außergewöhnlich hohe Wiederholgenauigkeit und Präzision der vollelektrischen Spritzgießmaschine hin. Doch wie präzise die neue Maschine tatsächlich ist, war noch keinem der Beteiligten so richtig klar. Es sei ja nicht ungewöhnlich, so Linke, dass Hersteller ihre neuen Produkte über den grünen Klee loben. Doch die mit der IntElect gemachten Erfahrungen seien schon damals, also vor fünf Jahren, ein völlig unerwartetes Plus gewesen. Folgerichtig entstand Anfang 2005 die Idee, die Produktionsdaten der neuen Maschine mit denen einer hydraulischen Maschine gleicher Größenordnung zu vergleichen. Für den innerbetrieblichen Wettbewerb wurde eine knapp ein Jahr ältere Ergotech Extra mit DFE-Regelung ausgewählt. Das Resultat damals war, dass die mittlere Leistungsaufnahme der IntElect rund 40 % geringer war als die der hydraulischen Maschine. Doch auch im normalen Betrieb konkretisierten sich die Vorteile der vollelektrischen Spritzgießmaschine. Denn deren Präzision und Prozesssicherheit waren unstrittig. Schnell stellte sich überdies heraus, dass etwa der Wartungsaufwand der elektrischen Maschine deutlich geringer ist als bei den hydraulischen Ausführungen. Mit der Konsequenz, dass Werner Fischer den Bestand in kurzer Zeit um weitere acht elektrische Maschinen aufstockte. Mitte 2009 entschloss sich Fischer, den Test mit den gleichen Maschinen zu wiederholen, wobei diesmal allerdings weitaus umfangreichere Messungen geplant wurden. Wir wollten eine statistisch gesicherte Datenbasis, verdeutlicht Robin Kemter die Beweggründe. Zum Einsatz kam dabei ein 8-fach-Werkzeug für ein 15-poliges Steckergehäuse aus PBT-GF20 (Formteilgewicht 4,8 g, Zykluszeit 16 s). Ausgestattet war das Werkzeug mit zwei Heißkanal-Unterverteilern und vier Heißkanaldüsen sowie je Nest mit 2,5 Schiebern. Wie nahezu alle Werkzeuge bei Fischer verfügte auch dieses über Sensoren zur Erfassung des Werkzeuginnendrucks in den Formnestern. Für den Praxistest wurde das Werkzeug zunächst auf die hydraulische Ergotech Extra und danach auf die vollelektrische IntElect aufgespannt und mit identischen Parametern angefahren. Nach etwa 30 Schuss Vorlauf begannen die Energiemessung sowie die Aufzeichnungen der Produktionsdaten mittels Betriebsdatenerfassung für die nachfolgend produzierten 50 Schuss. Die Energiemessungen führte der lokale Energieversorger EnBW durch. Die Formteile wurden gekennzeichnet und entsprechend separiert abgelegt, um sie anschließend exakt zu vermessen und zu wiegen. Um das Fazit vorwegzunehmen: Die Ergebnisse aus dem ersten Versuch wurden nicht nur bestätigt, sie wurden vielmehr deutlich übertroffen. Die vollelektrische Maschine läuft bei gleicher Zykluszeit, gleicher Peripherie und mit identischem Entnahmesystem stabiler als eine hydraulische Anlage, unterstreicht Werner Fischer. 40% weniger Energie Zugleich benötigt die IntElect rund 40 % weniger Energie, was bei drei Schichten und 250 Arbeitstagen einer jährlichen Einsparung von mehr als je elektrischer Maschine entspricht. Nicht berücksichtigt ist bei diesen Angaben der ebenfalls reduzierte Energieverbrauch der zentralen Kühlanlagen, da generell weniger Komponenten gekühlt werden Ergotech Extra IntElect 150/ Ø Leistungsaufnahme 11,42 kw Verbrauch / h 11,42 kwh Kosten 0,12 /kwh Betriebskosten 1,3704 /h 250 Tage 1 Schicht 2740, Tage 3 Schichten 8222,40 Ø Leistungsaufnahme 7,21 kw Verbrauch / h 7,21 kwh Kosten 0,12 /kwh Betriebskosten 0,8652 /h 250 Tage 1 Schicht 1730, Tage 3 Schichten 5191,20 16

17 Erfolgsgeschichte müssen. Darüber hinaus stellten wir eine verbesserte Prozessstabilität fest, kommentiert Robin Kemter die Ergebnisse. Gegenüber der hydraulischen Maschine sei die elektrische Maschine wesentlich konstanter und wiederholgenauer, sowohl die Zykluszeit betreffend als auch weitere Maschinenparameter, etwa die Dosierzeit. Die Reproduzierbarkeit der IntElect trage somit erheblich dazu bei, das hohe Qualitätsniveau zu sichern. Deutlich wurde die Präzision der Maschine auch bei der Prüfung des Schussgewichts sowie wichtiger Maße an den Bauteilen. Insgesamt, so Kemter konnte die bei den Versuchen ermittelte Prozessfähigkeit durch die IntElect um ca. 0,9 (Cpk) verbessert werden. Engste Toleranzen: Gerade hinsichtlich der Maßhaltigkeit der Formteile überzeugt die elektrische Maschine Halbes Betriebsgeräusch Erwartungsgemäß erbrachte auch die Messung des Schalldruckpegels die erhofften Ergebnisse: So wurden auf der Bedienseite der Ergotech 74 db(a) gemessen, während es bei der IntElect lediglich 61 db(a) waren. Damit ist die IntElect weniger als halb so laut wie ihre hydraulische Schwester bereits 10 db Absenkung werden als halbe Lautstärke empfunden. Alles in allem ist Werner Fischer sehr zufrieden mit den Testergebnissen. Abgesehen von den noch höheren Investitionskosten, erfülle die IntElect die in sie gestellten Erwartungen. Geringere Verbrauchswerte, gesteigerte Prozesssicherheit, mehr Reserven, eine wesentlich verbesserte Ergonomie und sie benötigt kein Öl, ist also eine ganz saubere Sache, zählt er einige Pluspunkte auf. Autor Dipl.-Ing. Thomas Schwachulla, Freier Fachjournalist Präzise Regelung: Die Wiederholgenauigkeit der eingestellten Parameter (im Bild die Dosier- und die Zykluszeit) ist bei der elektrischen deutlich besser als bei der hydraulischen Maschine Konstantes Schussgewicht: Bei der vollelektrischen Maschine streut das Schussgewicht deutlich weniger 17

18 el-exis sp Mehr Dynamik und Effizienz für Verpackungsproduktion und IML Highspeed-Spritzgießmaschine El-Exis SP feierte Premiere auf der K 2010 Mit der El-Exis SP SP ist die Abkürzung für Speed Performance stellte Sumitomo (SHI) Demag jetzt die neue Bauserie der Schnelllauf- und Hochleistungsmaschine vor. Die neue El-Exis SP setzt die Erfolgsgeschichte der Hochleistungsmaschinen El-Exis fort. Die einmalige Antriebsphilosophie der El-Exis, die auf der K 1998 erstmals präsentiert wurde, hat bis heute Bestand. Dass dieses Konzept mit mehr als Hochleistungsmaschinen Kunden in der ganzen Welt überzeugt hat, darin sieht sich Sumitomo (SHI) Demag mit seinem Konzept der Hybridtechnologie bestätigt. Jetzt wurden alle Maschinenkomponenten weiterentwickelt, so dass die neue El-Exis SP eine erhöhte Dynamik für Werkzeugbewegung, Einspritzen und Auswerfen bietet. All das steigert die Effizienz bei der Hochgeschwindigkeitsproduktion z. B. Verschlüssen, dünnwandigen Kunststoffverpackungen und anderen Behältern. Die Baureihe El-Exis SP soll sukzessive ausgebaut werden und mit neun Baugrößen das Schließkraftspektrum von bis kn abdecken. Das seit 1998 bestehende El-Exis- Erfolgskonzept wurde beibehalten, jedoch wurden nahezu alle Komponenten grundlegend überarbeitet. Die Optimierung des gesamten Antriebssystems hinsichtlich Endgeschwindigkeit, Beschleunigung und Präzision stand ebenso im Fokus wie eine weitere Steigerung der Plattensteifigkeit. Die El-Exis SP besitzt einen elektrischen Antrieb für die Dosierbewegung, einen elektro-hydraulischen Antrieb für die Werkzeugöffnung sowie eine Speicherhydraulik für die Einspritzbewegung. Alle Nebenbewegungen der El-Exis SP sind über Servoventiltechnik hydraulisch angesteuert. Mehr Dynamik beim Einspritzen An der El-Exis SP sorgt eine großzügig dimensionierte Hydraulik für ein Optimum an Produktivität bei zugleich ruhigem Maschinenlauf. Sehr schnell arbeitende Servoventile mit optimierter Ventilcharakteristik, neue dynamischere Reglersysteme in der Steuerung, reduzierte Massen, höhere Drücke von bis zu bar im B-Zylinder und gesteigerte Beschleunigungen für eine erhöhte Dynamik beim Einspritzen sind Garanten für ein Mehr an Produktionsleistung, Teilequalität und Verfügbarkeit. Mehr Dynamik bietet die El-Exis SP auch beim Abbremsen des Einspritzvorganges, das mit einem Nullschnittventil ein Überspritzen der Formteile unterbindet. Auch die Effizienz der Plastifiziereinheit hat Sumitomo (SHI) Demag deutlich gesteigert: Höhere Schneckenumfangsgeschwindigkeiten sorgen für eine hohe Plastifizier- und Homogenisierleistung. Der Verarbeiter profitiert von einer höheren Fülldynamik, kürzeren Einspritzzeiten, besserer Produktqualität und nicht zuletzt von einem wesentlichen Beitrag zur Verkürzung der Zykluszeit. Schnellere Werkzeugbewegung Die elektro-hydraulische Baugruppe, die bei der El-Exis SP den Fünf-Punkt-Doppelkniehebel antreibt, ist eine Kombination eines Servomotors mit einem hydrostatischen Getriebe zur Übersetzung der Motorrotation in die hydraulische Linearbewegung. Verbesserungen am Regelverhalten des Motors sowie die optimierte Auslegung von Hydraulik und Ventilen führten an der El-Exis SP jetzt zu einer größeren Dynamik der Schließeinheit mit schnelleren Verfahrgeschwindigkeiten bei gesteigerter Positioniergenauigkeit. Gerade im Dauerlauf bei der Massenproduktion ist eine hochpräzise Werkzeugstopp-Position erforderlich, um z.b. beim In-Mould-Labelling (IML) eine problemlose Formteilübergabe an den Entnahmeroboter und ein exaktes Positionieren des Etiketts sicherzustellen. Wie die elektrischen Maschinen IntElect, so bietet auch die El-Exis SP das aktive Werkzeugschutzsystem activeq, das bei ungewöhnlich erhöhter Verfahrkraft die Schließbewegung des Werkzeugs aktiv stoppt. Die neuen 18

19 el-exis sp Modelle der El-Exis SP ab kn Schließkraft bieten einen bereits im Standard erweiterten Öffnungshub der Schließeinheit und einen großzügigeren Werkzeugeinbauraum, damit z.b. Eimer oder Kartuschen aus Werkzeugen mit tiefen Kernen bequem entformt werden können. Die neue El-Exis SP bietet eine besonders hohe Auswerfergeschwindigkeit. Für 5 mm Vorund Rückhub benötigt die El-Exis SP 250 nur 130 Millisekunden. Zudem kann die Auswerferkraft optional erhöht werden, um z.b. die Zwangsentformung von Verschlüssen aus Vielfachwerkzeugen zu erleichtern. Mehr Produktivität mit kürzeren Zyklen Die neue Funktion activeadjust in der El-Exis SP bietet dem Benutzer die Möglichkeit, prozess- und formteilabhängig jede einzelne Maschinenbewegung zu beschleunigen und damit die Zykluszeit zu optimieren. Werkzeugöffnung, Auswerferbewegung sowie das Umschalten von Spritzdruck auf Nachdruck lassen sich durch Steigern oder Absenken der Geschwindigkeit mithilfe von Schiebereglern in der Steuerung beschleunigen oder verlangsamen. In der Summe ergeben sich reduzierte Trockenlaufzeiten für kürzere Zyklen und mehr Produktivität. Die El-Exis SP verfügt jetzt wie auch die vollelektrischen IntElectund die hydraulische Systec- Maschine über die einheitliche Steuerung NC5. Zahlreiche schnelllaufspezifische Funktionen in der NC5 unterstützen die Steigerung von Effizienz und Dynamik. Nach Überzeugung von Sumitomo (SHI) Demag stellt die neue Schnelllaufmaschine El-Exis SP ein attraktives Investment mit günstigem Preis-Leistungs- Verhältnis und ausgezeichneter Amortisationsperspektive dar. 72 Schraubkappen in 2,5 Sekunden Auf der K 2010 stellte eine El- Exis SP mit kn Schließkraft Schraubkappen aus HDPE her. Das 72-fach-Heißkanalwerkzeug für die 1,6 Gramm leichten 28-mm-Verschlüsse mit Originalitätsschutzband für stilles Mineralwasser stammte von der KTW Germany GmbH. Die Maschine verfügte über eine Hochleistungsbarriereschnecke mit 70 mm Durchmesser und einem L/D-Verhältnis von 25:1. Durch die hybride Antriebstechnologie, die mit activeadjust optimierten Bewegungen aller Achsen und die neue Maschinensteuerung NC5 erreichte sie Zykluszeiten unter 2,5 Sekunden. Die 100 %-Qualitätskontrolle aller Schraubkappen und den Nachweis der Reproduzierbarkeit übernahm ein Qualitätsinspektionssystem IMDvista von IMD. Das gesamte Produktionssystem war durch Einbindung der Peripheriekomponenten in die NC5- Steuerung voll integriert. Durch optimierte Dynamik, kurze Zykluszeiten und den dadurch erreichten hohen Ausstoß erzielte die El-Exis SP niedrige Stückkosten, eine hohe Effizenz und eine ausgezeichnete Wirtschaftlichkeit. 19

20 EVENT CLUSTER-TREFF Großes Interesse an Cluster-Treffen Mehr als 250 Experten informierten sich in zwei Fachforen bei Sumitomo (SHI) Demag über Mikrospritzgießen und Dekorieren durch IMD und IML Mehr als 140 Teilnehmer kamen zum Cluster-Treffen Mikrospritzguss kurz und bündig in das Kompetenzzentrum für elektrische Spritzgießmaschinen nach Wiehe. Namhafte Referenten aus dem Kunststoff-Zentrum Leipzig, von Jenoptik Polymer Systems, der Stamm AG, der M.A.I. GmbH interessanten Blick hinter die Kulissen der Produktion vollelektrischer Spritzgießmaschinen bei Sumitomo (SHI) Demag. In Zusammenarbeit mit dem Cluster Neue Werkstoffe (CNW) und dem Kunststoff-Netzwerk Franken e.v. (KNF) fand unter Eine eindrucksvolle Live-Demonstration der IMD- und IML-Technologien auf Spritzgießmaschinen von Sumitomo (SHI) Demag rundete das Cluster-Treffen ab. Unter anderem konnten die Teilnehmer vorab das Exponat der K 2010 mit dem IMD-Multi-K- Verfahren zur Herstellung zwei- und der Sumitomo (SHI) Demag informierten umfassend über Themen rund um das Mikrospritzgießen: Die flexible Produktion von Mikroformteilen und deren Handling aus Produktions- und Anwendersicht sowie Besonderheiten des Mikrospritzgießens, etwa die Herstellung von optischen Bauteilen, standen im Fokus. Im Showroom in Wiehe zeigte Sumitomo (SHI) Demag zwei laufende Exponate mit Anwendungen für das Mikrospritzgießen: Eine IntElect stellte Planetenträger (Schussgewicht 1,48 g, 4-fach-Kavität) für die Medizintechnik her, eine IntElect Kameragehäuse (Schussgewicht 30,95 g, 1-fach-Kavität) für die Elektronik. Eine Werksführung gab den Teilnehmern einen dem Motto Prozessketten und Anwendungen bei IMD und IML im September ein weiteres Cluster-Treffen bei Sumitomo (SHI) Demag statt. CEO Dr. Tetsuya Okamura konnte dazu mehr als 120 Fach- und Führungskräfte aus unterschiedlichen Branchen in Schwaig begrüßen. Vortragsreihen vermittelten Detailwissen zur Oberflächendekoration beim Spritzgießen durch prozessintegrierten Verfahren wie In-Mould- Decoration (IMD) und In-Mould- Labelling (IML). Vielfältige Praxisbeispiele aus den Bereichen Automobil, Konsumgüter und Unterhaltungselektronik bereicherten die Vortragsbeiträge der HBW Gubesch GmbH, der KEBO AG aus der Schweiz und der Druckerei Verstraete aus Belgien. komponentiger Aschenbecherblenden mit Holz- und Metallicdekor an einer Spritzgießmaschine Systec multi 210. Bei einem gemütlichen Get-together in entspannter Atmosphäre fand sich ausreichend Zeit für Gespräche, was die Experten aus ganz Süddeutschland intensiv nutzten, um die gewonnenen Eindrücke zu vertiefen. Neben den Cluster-Treffen richtete Sumitomo (SHI) Demag in Kooperation mit der Hasco Hasenclever GmbH Co. KG zwei Foren zu Technik kurz und bündig Anfang Juni in Wiehe und Innovation und Technik Mitte September in Schwaig aus. 20

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