Planen und Implementieren der Automatisierung in einer Spritzgussanlage

Wie in jeder Branche verändert sich auch die Kunststoffwelt ständig und wächst. Dies bedeutet oft, dass Unternehmen in die Automatisierung investieren, um die Produktivität zu verbessern und die Kapazität und Effizienz zu steigern. Wenn Sie sich noch nicht die Zeit genommen haben, über Automatisierung für Ihr Unternehmen nachzudenken, ist jetzt der perfekte Zeitpunkt dafür. Wenn Sie mit dem Handeln verzögern, gewinnen Ihre Konkurrenten einen größeren Vorsprung bei der Maximierung ihrer Gewinne, ihrer Produktqualität und des Gesamtwerts, den sie ihren Kunden durch Automatisierung bieten.

Bevor wir besprechen, wie Sie Automatisierung in Ihrem Unternehmen am besten implementieren können, lassen Sie uns schnell denjenigen unter Ihnen helfen, die noch am Zaun stehen, um zu entscheiden, ob die Automatisierung das Richtige für Sie ist.

Sollten Sie eine Automatisierung in Betracht ziehen?

Was ist bei der Automatisierung zu beachten? Beginnen Sie mit Ihrer bestehenden Belegschaft. Wenn Sie Schwierigkeiten haben, qualifizierte Bediener, Verfahrenstechniker oder Wartungstechniker zu finden, kann die Automatisierung Ihnen mit ziemlicher Sicherheit helfen, die Gesamteffizienz und -qualität zu steigern. Die Automatisierung arbeitet fast immer schneller und nimmt weniger Stellfläche ein als eine manuelle Bedienung. Automatisierungssysteme brauchen auch keine Pausen und können eine Konsistenz bieten, die der manuelle Betrieb nicht kann. Die zusätzliche Konsistenz der Zykluszeit verbessert nicht nur die Produktqualität, sondern kann Ihnen auch dabei helfen, genauere Betriebskosten und Produktionsleistung zu ermitteln. Automatisierung kann Ihnen helfen, im Wettbewerb mit anderen Spritzgießern erfolgreicher zu werden.

Roboter sind besonders kritisch, wenn empfindliche Formteile schonend behandelt werden müssen.

Es ist auch ratsam, die Produkte zu berücksichtigen, die Sie erstellen. Die Automatisierung ist ein wichtiger und notwendiger Schritt, wenn Sie mit Teilen arbeiten, die empfindliche Oberflächenmerkmale aufweisen, aus weicheren Materialien bestehen und/oder kritische Abmessungen aufweisen, die während des Formprozesses beibehalten werden müssen. Jede unkontrollierte Interaktion mit Menschen kann ein Teil beschädigen oder seine Qualität beeinträchtigen. Viele medizinische oder High-End-Elektronikteile sind durch menschliche Interaktion besonders anfällig für Kontamination, daher ist die Automatisierung im Wesentlichen eine Notwendigkeit, wenn Sie mit Produkten für einen dieser Bereiche arbeiten.

Auch nach dem Formen von Teilen kann die Automatisierung dazu beitragen, die Gesamteffizienz zu steigern und die Gesamtkosten zu senken. Die Automatisierung kann direkt an der Formmaschine genutzt werden, wo Sie die Kontrolle über die Teile während der Nachbearbeitung und sogar bis zur Endverpackung behalten. Wenn der Prozess durch Automatisierung direkt an der Presse erfolgen kann, müssen keine Teile von und zu Lagern zur Weiterverarbeitung angeliefert werden. Die Automatisierung verringert Fehler und Defekte und begrenzt Variablen, sodass sich Ihr Unternehmen auf die Ausführung von Aufgaben konzentrieren kann und nicht auf Fehler.

Implementierung der Automatisierung

Die Entscheidung für die Automatisierung ist der einfache Teil. Der nächste und wichtigere Schritt besteht darin, herauszufinden, wie Sie die Automatisierung in Ihrer Prozess- und Spritzgießzelle am besten implementieren. Es gibt mehrere Dinge, die Sie beachten und berücksichtigen sollten, wenn Sie bestimmen, wie die Automatisierung für Sie und Ihr Unternehmen am besten funktioniert.

• Haben Ihre Mitarbeiter die notwendigen Fähigkeiten, um die von Ihnen gewünschte Automatisierung zu implementieren? Es ist wichtig, dass Sie sicherstellen, dass der Automatisierungsgrad in den Personalbestand Ihres Unternehmens passt. Nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um zu überlegen, welche Mitglieder Ihres Teams am besten für die Arbeit mit Ihren Robotern und Ihrem Automatisierungssystem nach der Installation geeignet sind. Die meisten Robotersysteme erfordern Ingenieure, Techniker oder Wartungspersonal, die mit elektromechanischen Geräten, Robotern, SPS-Steuerungen und Pneumatik vertraut sind. Wenn Sie keine Mitarbeiter mit diesen Erfahrungen und Kenntnissen haben, müssen Sie sich für den zukünftigen Support und Service häufig auf Auftragnehmer und/oder den Automatisierungs-OEM verlassen. Wenn ein Problem auftaucht, können Sie es nicht sofort durch das aktuelle Personal lösen, sondern müssen auf die Hilfe von außen warten.

Verfügen Ihre Mitarbeiter über die notwendigen Fähigkeiten, um die von Ihnen gewünschte Automatisierung umzusetzen? Der hier gezeigte Techniker führt Reparaturen durch und verwendet einen Anhänger, um einen Roboter zu programmieren.

Haben Sie nicht den Eindruck, dass Sie zur effektiven Automatisierung Ihres Prozesses zusätzliches Personal einstellen müssen (obwohl dies eine Lösung ist und höchstwahrscheinlich zu langfristigen Vorteilen führen würde). Stattdessen sollten die Bediener, die Sie bereits haben, in der Lage sein, die Arbeit zu erledigen; sie brauchen nur die richtige Ausbildung und Unterstützung. Ihr OEM-Lieferant wird diese Schulung wahrscheinlich zum Zeitpunkt der Installation anbieten. Nutzen Sie dies und geben Sie Ihren Bedienern jede Chance, Ihr Automatisierungssystem in- und auswendig kennenzulernen.

Wenn Ihr internes Team viele der typischen Automatisierungsprobleme lösen kann, behält Ihr Unternehmen all das erlernte Wissen. Das bedeutet, dass Sie nicht mehr unnötig Geld ausgeben müssen, um externe Hilfe zur Lösung von Routineproblemen in Anspruch zu nehmen. Dies ermöglicht Ihnen auch, Ihre Automatisierung nach einem Problem so schnell wie möglich wieder online zu stellen, Kosten zu minimieren und die Effizienz durch erhöhte Betriebszeit zu maximieren. Darüber hinaus sollte ein technisches Team, das Ihren Betrieb versteht und sich mit Ihrer aktuellen internen Automatisierung vertraut macht, in der Lage sein, Ihr Automatisierungssystem mit dem technologischen Fortschritt kontinuierlich zu verbessern.

• Passt die Automatisierung gut in Ihren Arbeitsbereich? Jeder weiß, dass Stellfläche wertvoll ist, aber die Automatisierung eines zu kleinen oder schlecht geplanten Raums kann sich direkt auf die Verfügbarkeit der gesamten Formzelle auswirken. Planen Sie den Arbeitsbereich nach Möglichkeit auf der Grundlage der Automatisierungs- oder Prozessanforderungen und stellen Sie sicher, dass ein ausreichender Bereich für die erforderlichen Bewegungen und Aktionen bereitgestellt wird, die von und an der Ausrüstung ausgeführt werden. Eine Unterdimensionierung des Arbeitsbereichs kann die Optimierung des Prozesses und die Effizienz der Automatisierung einschränken.

Stellen Sie sicher, dass Sie genügend Platz um die Roboterzelle herum und ausreichenden Zugang durch die Schutzvorrichtungen haben.

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Sie für die Wartung und Fehlerbehebung Zugang zu den Geräten benötigen, falls ein Problem auftritt. Der Austausch eines Luftzylinders, Sensors oder Servomotors an einer Stelle, die nicht innerhalb einer angemessenen Zeit erreichbar ist, kann eine umfangreiche Demontage anderer Zellkomponenten oder sogar den Ausbau des gesamten Automatisierungsmoduls aus der Zelle erfordern. Dies kann zu stundenlangen oder sogar Verschiebungen kostspieliger Ausfallzeiten führen. Die Automatisierung kann bei richtiger Wartung jahrzehntelang laufen, aber es ist unpraktisch zu glauben, dass die Ausrüstung, sobald sie einmal installiert ist, keinen Service mehr benötigt.

Jeder Autobesitzer akzeptiert, dass eine regelmäßige Wartung erforderlich ist, um eine lange Lebensdauer des Autos zu gewährleisten. Eine Roboter-Automatisierungszelle ist nicht anders. Überlegen Sie, wo Wartungszugangstüren und Schutzwände platziert sind, und sparen Sie nicht an der Anzahl, die Sie verwenden. Stellen Sie sich vor, Automobilhersteller würden keine Motorhaube für den Zugang zum Motor eines Autos bereitstellen. Wenn Sie die Zündkerzen wechseln, müssen Sie das Auto buchstäblich auf eine Hebebühne stellen, den Motor fallen lassen, Zündkerzen im Wert von 25 USD installieren und dann den Motor wieder einbauen. Eine automatisierte Formmaschine ist nicht anders. Wenn die Wartungsbereiche der Maschine nicht leicht zugänglich sind, entstehen mit ziemlicher Sicherheit tagelange Servicezeiten und Produktionsausfälle.

• Beschränken Sie die menschliche Interaktion mit der Automatisierungszelle. Dieser Tipp mag offensichtlich erscheinen, ist aber von großer Bedeutung. Der Hauptpunkt der Roboterautomatisierung besteht natürlich darin, die menschliche Interaktion zu reduzieren. Der Schlüssel zum erfolgreichen Betrieb einer Automatisierungszelle besteht darin, sie im Automatikmodus zu betreiben und den Zyklus so wenig wie möglich vom Bediener unterbrechen zu lassen. Je länger eine Zelle in der automatischen Produktion läuft, desto mehr werden die Kosten durch die Effizienzen und Optimierungen, die die Automatisierung bieten kann, gesenkt. Wenn eine Zelle automatisch läuft, ist es viel einfacher, die tatsächlichen Kosten des Betriebs zu erkennen und die Produktmenge zu bestimmen, die die Zelle jede Stunde, jede Schicht und jede Woche produzieren kann. Vergessen Sie bei der Planung einer automatisierten Formzelle nicht, mit Ihrem Automatisierungsanbieter zusammenzuarbeiten, um Lösungen für die Bereitstellung von Einsätzen, das Anordnen von Kartons für das Verpacken, den Einsatz von Vision-Systemen für die Qualitätskontrolle und alles andere zu tun, was erforderlich ist, um die Menge an Beteiligung des Bedieners innerhalb der Zelle.

• Verlieren Sie keine Zeit nach jedem Werkzeugwechsel. Die Ausrichtung des Roboters an der Presse und an den nachgeschalteten Geräten ist für einen erfolgreichen Betrieb entscheidend. Wenn die Zelle nicht über eine dedizierte Form läuft und über längere Zeit die gleichen Teile produziert, müssen Sie bei der Konstruktion des Systems Produktionsänderungen einplanen. Stellen Sie sicher, dass Sie beim Neupositionieren von Werkzeugen und der dazugehörigen Ausrüstung nach einem Werkzeugwechsel oder wenn das Werkzeug zur vorbeugenden Wartung entfernt wird, eine Methode einbeziehen, die eine ordnungsgemäße Ausrichtung gewährleistet.

Wenn die Form nicht richtig positioniert ist, müssen möglicherweise die Positionspunkte des Roboters neu eingelernt werden, und es können Anpassungen für den ordnungsgemäßen Betrieb erforderlich sein. Dieser Vorgang kann zeitaufwendig und kostspielig sein, daher ist es ratsam, den Bedarf so gering wie möglich zu halten. Eine Servo-Handgelenkoption am Roboter (anstelle von pneumatischen Handgelenken) kann dabei sicherlich helfen. Tatsächlich sollte ein Roboter mit einem servogetriebenen Handgelenk (auch als Fünf-Achsen-Roboter bezeichnet) aufgrund seiner zusätzlichen Bewegungs- und Anpassungsflexibilität in jeder Zelle in Betracht gezogen werden.

ÜBER DIE AUTOREN:Steve Williams ist Anwendungstechniker bei Sepro America LLC. Er ist seit 2014 bei Sepro und entwickelt technische Automatisierungslösungen für Spritzgießer. Kontakt:412-459-0450; [email protected]; sepro-group.com.

Reicher Lachance wartet seit 1995 an Sepro-Robotern. Heute überwacht er als Service-Sales-Manager in Nordamerika die Fehlersuche und Reparatur von Sepro-Robotern, um sicherzustellen, dass sie so reibungslos und effizient wie möglich laufen. Kontakt:[email protected].