R&D Plastics: Pionier der semi-intelligenten Automatisierung in Oregon

R&D Plastics, ein kundenspezifischer Spritzgießer in Hillsboro, Oregon, verkörpert die sich wandelnde Automatisierungslandschaft, die nordamerikanische Verarbeiter annehmen. Seit der Gründung 1996 hat sich das Unternehmen von einem klassischen Entformbetrieb zu einer hochvolumigen, hochflexiblen Fertigung entwickelt, die verschiedene Roboterarten für Zuführung, Orientierung und Platzierung von Einlegeteilen kombiniert.

Entwickelte Automatisierung

„Wir sind ein mittelgroßes Spritzgießunternehmen mit Personal und Werkzeugen eines deutlich größeren Betriebs“, sagt Ron Knowlton, VP Business Development. R&D Plastics bietet hausinternes Engineering, Elastomer-Spritzguss, Umspritzen, Einlegeteilspritzguss, Strukturschaum und mehr. Während der Großteil des Geschäfts „Formen und Versenden“ bleibt, erweitert das Unternehmen seine Sekundäroperationen – Ultraschallschweißen, Heißprägen, Digitaldruck, Montage, Kleben und Befestigungselement-Einsatz – um wachsende Kundenanforderungen zu erfüllen.

Kundenspezifisches Formen erfordert schnelle Werkzeugwechsel; R&D Plastics wechselt routinemäßig zwischen acht Formen in 24 Stunden bei 98 % Gutteileausbeute und 80 % Kapazitätsauslastung. „Alles, was wir tun, ändert sich wöchentlich“, bemerkt Don Altorfer, Wartungsmanager und Automatisierungsingenieur.

Automatisierung wurde unverzichtbar, um Schritt zu halten. Die meisten Pressen verfügen nun über Servoroboter – manche Zellen haben zwei – neben automatisierten Einlegeteilzuführern und Förderbändern. Ab 2015 begann das Unternehmen, Wittmann Battenfeld Roboter zu kaufen und fügte fünf Einheiten hinzu – darunter zwei W818, zwei W843Pro und einen Dualarm-W818S. Matthew Barnett, General Manager, erwartet weitere Anschaffungen: „Wir waren von ihrem Service und Support sehr beeindruckt. Sie sind eines der serviceorientiertesten Unternehmen, mit denen wir gearbeitet haben.“

Altorfer absolvierte kürzlich ein dreitägiges Intensivtraining im Wittmann West Coast Tech Center in Placentia, Kalifornien, und schult nun sein eigenes Personal. Wittmanns West Coast Regional Manager Jason Cornell besucht das Werk alle paar Monate für Fortbildung und Demos neuer Features. R&D Plastics kaufte auch seine erste Wittmann Battenfeld Spritzgießpresse, die die bestehenden Toshiba, Sumitomo (SHI) und Demag Maschinen ergänzt.

Die Flexibilität der Wittmann Roboter – alle 5 Zoll vorgebohrt und gewindest entlang des Traversenbalkens – erleichtert schnelle Anpassungen und macht sie ideal für kundenspezifische Formenumgebungen.

„Heute geht es weniger darum, Teile in Kisten zu legen, sondern um das, was ich ‚semi-intelligente‘ Automatisierung nenne“, erklärt Barnett. Ein Beispiel ist eine Einlegeteilspritzguss-Zelle, wo ein Vibrationszuführer (hausintern gebaut) Metalleinlegeteile auf ein Förderband liefert. Ein schneller SCARA-Roboter positioniert die Einlegeteile präzise für einen linearen Wittmann-Roboter, der sie in die Form legt und das Fertigteil entformt.

Ein weiteres Beispiel sind Hart/Weich-Umspritz-Zellen, die zwei Pressen nebeneinander platzieren – eine für das starre Substrat, eine für TPE/TPU-Umspritzen – und einen Roboter zum Transfer der Komponenten zwischen beiden nutzen.

R&D Plastics‘ DIY-Kultur zeigt sich im hausinternen CNC-Ultraschallschweißer – ursprünglich von Gründer Merrill Roth entworfen – und im kundenspezifischen End-of-Arm-Tooling (EOAT). Ein EOAT-Werkzeug biegt Film-Scharnieren direkt aus der Form, was einen manuellen Schritt eliminiert. Das Werkzeug wurde auf einem Raise3D Technologies Dual-Extruder Pro2 3D-gedruckt und unterstreicht das Engagement für Rapid Prototyping.

Obwohl Sekundäroperationen nur 10 % des aktuellen Umsatzes ausmachen, prüft das Unternehmen Cobots für Ultraschallschweißen und andere Wertschöpfungsaufgaben. „Wir schauen uns Cobots für Jobs wie Ultraschallschweißen an“, sagt Barnett.

„Automatisierung steigert auch die Mitarbeitermoral und zieht Talente an“, so Barnett. „Indem wir Routineaufgaben automatisieren, befreien wir unsere Belegschaft für Inspektion, Verpackung und kontinuierliche Verbesserung – Rollen, die engagierter und karrierefördernd sind. Dieser ‚Cool-Faktor‘ spricht besonders jüngere Arbeiter an, die Automatisierung lernen wollen, die ihnen ihre ganze Karriere dient.“

Datenautomatisierung wächst ebenfalls

Moderne Verarbeiter erkennen, dass die Automatisierung des Echtzeit-Datenflusses genauso kritisch ist wie die physische Prozessautomatisierung. R&D Plastics‘ ERP-System IQMS liefert sofortige Transparenz über Formhallen-Aktivitäten, Wertschöpfungsoperationen, Formen- und Maschineneinstellungen sowie präventive Wartungspläne.

Der jüngste Erwerb einer Wittmann Battenfeld SmartPower 300 servohydraulischen Spritzgießpresse – Teil des „Smart Work Cell“ Portfolios – verbessert die digitale Integration weiter. Das System speichert und ruft Job-Setups für Spritzgießmaschine, Roboter, Materialzulauf, Dosierer und Temperiergerät (TCU) ab. Wittmanns 4.0-Plattform verspricht schnellere Werkzeugwechsel und kürzere Rüstzeiten, was die High-Volume-High-Flexibility-Strategie unterstützt.

Durch diese Initiativen demonstriert R&D Plastics, dass ein mittelgroßer Verarbeiter semi-intelligente Automatisierung und fortschrittliche Datenintegration nutzen kann, um Produktivität, Qualität und Personalentwicklung voranzutreiben.