NPE2018-Werkzeugbau:Formen beteiligen sich am Gespräch über Industrie 4.0

Die fortlaufende Elektrifizierung und Digitalisierung von Werkzeugen ging auf der NPE2018 im Mai in Orlando weiter, da sich die Formen von einem der wenigen mechanischen Holdouts in einer Zelle zu einem aktiven Teilnehmer an Industrie 4.0 wandeln. In der Vergangenheit übermittelten Schusszähler oder Temperatur- und Druckaufnehmer in der Kavität einige Prozess- und Produktionsinformationen von einem Werkzeug an den Bediener oder vielleicht die Presse selbst, aber diese neue Klasse von Monitoren teilt noch mehr Echtzeit-Produktionsinformationen an noch mehr Stellen , einschließlich bis in die Cloud für erweiterte Analysen.

Milacron sprach über seine SmartMold-Technologie, die angeblich Informationen zu Betriebszeit, Zyklenzahl, Temperaturen und mehr bereitstellen kann – lokal oder in der Cloud, wobei die Bediener ein Werkzeug auf einem mobilen Gerät auswählen können. Zusätzlich zum Speichern von Dokumenten kann SmartMold Warnungen zu Betriebsproblemen oder vorbeugender Wartung senden. Milacron zeigte auf seinem Stand die SmartMold-Technologie in zwei Zellen – mit einer vollelektrischen Roboshot 500 und der neuen servohydraulischen Kniehebelpresse Quantum 260. Das Gerät selbst sitzt auf dem Werkzeug, während ein separater Bildschirm am Stand von Milacron alle 10 Werkzeuge während der gesamten Show zeigte, die die Technologie verwenden. Die Einheiten können die OEE (Gesamtanlageneffektivität) anzeigen, die in der Cloud berechnet wird, bevor sie im Internet angezeigt wird.

SmartMold kann auch an die Spritzgussmaschine angeschlossen werden und innerhalb der SPS verbunden werden, um die gesamte Zelle anzuschließen. Für dieses Programm hat Milacron eine Partnerschaft mit dem Cloud-basierten Dienstanbieter ei3 Corp. geschlossen, der Berichten zufolge über 20.000 Geräte im Feld verfügt, die seine Technologie nutzen.

Priamus System Technologies hat seinen Qualitätsmonitor aktualisiert, dessen Herzstück das neue eingebettete QDaq-System ist. Dies ermöglicht eine Prozessüberwachung ohne zusätzlichen PC. Das System, das über eine OPC-UA-Schnittstelle verfügt, kann Prozessdaten und Parameter des Spritzgießprozesses, darunter Informationen aus Werkzeuginnendruck- und Werkzeuginnentemperatursensoren, sowie Informationen aus dem Prozess, lokal innerhalb einer Anlage oder global, an die Cloud oder entfernte Standorte.

Der webbasierte Softwareteil des Systems kann über jedes browsergestützte Display angezeigt werden, und Priamus bietet ein speziell entwickeltes 7-Zoll-Display an. Anzeige mit LED-Signal – QScreen – als Teil eines Komplettpakets. Bei NPE holte ein Priamus-Vertreter Produktionsdaten von einer Sumitomo Demag-Druckmaschine, die über den Gang lief, auf ein iPad. Die Daten machten einen Zwischenstopp in der Cloud, bevor sie auf das iPad geladen wurden, das dann eine Analyse der Produktion inklusive OEE erhielt. Für Kunden mit weltweiten Standorten ermöglicht das System Echtzeit-Einblicke in die Produktion, einschließlich der Messung der Viskosität, um Materialänderungen von Charge zu Charge zu verfolgen.

Priamus sagte, dass diese Durchflussberechnungen Druck und Temperatur berücksichtigen, um die Scherspannung und letztendlich die Viskosität zu bestimmen.

FORMDATEN IN DER „CLOUD“

Auch Männer hat auf der NPE2018 ein neues Überwachungssystem für Spritzgussformen vorgestellt. Das Unternehmen sagt, dass MoldMIND II Fehler frühzeitig erkennen und so Ausfallzeiten minimieren kann. Neben der Instandhaltungsplanung schöpft moldMIND II laut Männer auch Daten, die zur Optimierung der Produktion genutzt werden können. Prozesswerte wie die tatsächliche Zyklenzahl, minimale und maximale Zykluszeiten, Temperaturprofile, Betriebszeiten und Stillstandszeiten des Spritzgießwerkzeugs werden erfasst und jederzeit abrufbar gespeichert. Auf der NPE2018 öffnete ein Unternehmensvertreter einen Bildschirm mit Betriebstools in Deutschland, den USA und China, bevor er auf das chinesische Tool klickte, um seine Echtzeitstatistiken anzuzeigen.

Der Monitor der zweiten Generation von Männer verfügt über verschiedene Schnittstellen sowie Speicher- und Anwendungsmöglichkeiten. Alarme können eingestellt werden und das System kann Ereignisse wie Temperaturabweichungen, Sensorbruch oder Ausfallzeiten protokollieren. Bei kritischen Abweichungen von einem Sollwert kann ein Alarmsignal an ein Smartphone zur schnellen Fehlersuche oder direkt an einen MES-Zentralrechner (Manufacturing Execution System) gesendet werden. Über digitale I/O können auch Steuersignale ausgegeben werden, um beispielsweise die Spritzgießmaschine im Störungsfall automatisch zu stoppen.

Da es in Märkten wie Medizin und Automobil immer wichtiger wird, dokumentiert laut Männer MoldMIND II alle Prozesse im Werkzeug während des gesamten Lebenszyklus. Der Zugriff auf diese Daten kann anhand individueller Berechtigungsstufen vergeben werden. Interner Speicher kann auch Werkzeugstammdaten oder Benutzerhandbuch-Dokumentation speichern.

Auf die in der moldMIND II Cloud gespeicherten Daten kann von jedem Ort aus per Smartphone-App, Bluetooth, WLAN, Ethernet, USB oder OPC-UA zugegriffen werden. Werkzeugbesitzer können sich mit einem GPS-Modul einen Überblick über den genauen Standort ihrer Werkzeuge verschaffen.

Neben der Planung der regelmäßigen Wartung mit moldMIND II, einschließlich Ersatzteilmanagement und Werkzeugaufbereitung, arbeitet Männer an der Datenerhebung für die vorausschauende Wartung. „Das Sammeln, Speichern und Analysieren von Echtzeitdaten wird eine vorausschauende Wartung ermöglichen“, so das Unternehmen. „Mit diesem Ansatz können Störungen frühzeitig vorhergesagt und Ausfälle vermieden werden.“

In Orlando diskutierte das Unternehmen auch, wie das System in Richtung künstlicher Intelligenz (KI) voranschreitet, wobei Daten von Temperatursensoren oder Vibrationssensoren in der Maschine eine Warnung ausgeben könnten, dass die Kühlung oder Heizung der Presse möglicherweise nicht funktioniert und die Presse stoppt bevor schlechte Teile hergestellt werden. „Unser Ziel ist es, den Formprozess unabhängig vom Betreiber zu machen“, erklärte ein Männer-Sprecher.

Wie in unserer NPE2018-Showvorschau im April berichtet, hat Progressive Components die Kopplung seines elektronischen Formüberwachungsgeräts CVe Monitor mit seinem drahtlosen CVe Live-Gerät eingeführt, das Daten an die Cloud-basierte CVe Live-Website weiterleitet.

Glenn Starkey, Präsident von Progressive Components, stellt fest, dass das Unternehmen 1993 mit dem ersten Zyklenzähler mit der Werkzeugüberwachung begann und kurz darauf mit einem Softwareprogramm folgte:ProFile. Neben vielen anderen Vorteilen, sagte Starkey, dass die GPS-Fähigkeit der neuen Technologie der heutigen Spritzgussindustrie besser dient. „Früher hatten Sie es mit kundenspezifischen Spritzgießern zu tun – kleine Betriebe, ein Werk“, bemerkt Starkey. „Aber aufgrund von Fusionen und Übernahmen bekommt man viel größere Unternehmen, die ständig aus den Fugen geraten können. Es gibt Zeiten, in denen Unternehmen neue Tools entwickeln, weil sie die alten nicht finden können.“

Das ungarische Unternehmen Cavity Eye präsentierte einen Prototyp seines neuen Werkzeug- und Prozesssteuerungs- und Überwachungssystems SMC (Smart Molding Control). Ein Unternehmenssprecher sagte, es sei geplant, ein fertiges Produkt im Oktober auf der Fakuma in Deutschland zu präsentieren. Das System besteht aus einem Smart Measuring Plug (SMP), Smart Control Plug (SCP) und einem Monitor, Switch and Computer (MSC).

Mithilfe eines Mikrocomputers und eines Sensornetzwerks misst die SMP Druckkurven und sendet sie an den Steuerstecker, der dann mit der Presse und dem Roboter kommuniziert, um den Umschaltpunkt des Formprozesses von Füllen zu Packen und Halten über digitale 24V-Signale zu steuern. Der SMP kann an einen Laptop angeschlossen werden und Messungen können gleichzeitig an acht bis 32 Drucksensoren ausgeführt werden.

Das Unternehmen sagt, dass Cavity Eye ein wirtschaftliches Mittel zur Verwaltung von Formtransfers (Bestimmung der besten Prozesseinstellungen), der Qualifizierung neuer Werkzeuge oder der Fehleranalyse vorhandener Werkzeuge bietet. Cavity Eye bietet vier verschiedene Sensoren mit Stiftdurchmessern von 0,8 bis 20 mm und maximalen Belastungskräften von 1000 bis 40.000 N (225 bis 9000 lbf). Der MPM-Zentralstopfen sammelt alle Drähte der Drucksensoren und kann bis zu 32 Sensoren gleichzeitig ansteuern. Prozessparameter wie Referenzkurven, Toleranzen, Umschaltdruck und mehr werden in den integrierten Speicher geladen.

Der österreichische Formenbauer Haidlmair diskutierte auf der NPE2018 auch seine Tool-Tracking-Software namens Mold Monitoring 4.0 (MM 4.0). Das 2016 eingeführte System verwendet proprietäre Software und Thermoelemente, die mit dem gesamten Werkzeug verdrahtet sind, sowie einen Durchflusssensor, um wichtige Werkzeug- und Maschinenparameter zu verfolgen. Haidlmair sagt, dass die Technologie eine aktive Kontrolle des Werkzeugs während des Einspritzens ermöglicht und Spritzgießern gleichzeitig ein personalisiertes Benutzerportal mit Zugriff auf die Werkzeugdokumentation sowie Einspritzparameter wie Zykluszeiten, Stückzahlen, Werkzeugdrücke, Temperaturen und mehr bietet. Alarme können für Parameter außerhalb der Spezifikationen sowie für Wartungen eingestellt werden. Nach der Installation besteht das System aus Boxen, die auf beiden Hälften des Werkzeugs platziert sind.