Mold-ID: Mehr Transparenz und Wirtschaftlichkeit beim Spritzgießen

0

Spritzgießwerkzeuge zur Herstellung von Kunststoffteilen sind meist komplex und teuer. Sie unterliegen Verschleiß und Verschmutzung und bedürfen regelmäßiger Pflege, Reinigung und Wartung. Dabei hängt die Regelmäßigkeit der Inspektionen oft von Erfahrungswerten der einzelnen Mitarbeiter oder von handschriftlichen Aufzeichnungen in Werkzeugbüchern, Werkzeugklatten oder angehängten Zetteln ab. Disketten, USB-Sticks und dergleichen mit Datenbanken oder Excel-Tabellen zeichnen hier bereits fortschrittlichere Betriebe aus. Unabhängig davon zeigt die Praxis, dass manuelle Aufzeichnungen oft fehlerbehaftet sind und letztlich im Ergebnis zu mehr oder minder konsequenter Handlung führen. So werden Inspektionen und Wartungen in vielen Fällen häufig erst dann durchgeführt, wenn die produzierten Teile nicht mehr die geforderten Qualitätsstandards erfüllen oder das Werkzeug seinen Dienst versagt.

Die Spritzgießwerkzeuge zur Herstellung der Schokolade-Gießformen unterliegen dem Verschleiß und müssen regelmäßig gewartet werden.

 

„Nach unseren Erfahrungen in der Branche sind rund zwanzig Prozent der Werkzeuge, die aus dem Werkzeuglager in Maschinen eingewechselt werden, nicht ausreichend einsatzbereit“, ergänzt Ralf Pfisterer, Produktmanager für Mold-ID bei Balluff.     
Die teuerste Instandhaltung ist in der Regel eine Reparatur nach einem eingetretenen Schaden, mit der damit verbundenen ungeplanten Stillstandszeit. Da sich viele Probleme jedoch wiederholen, lassen sie sich anhand von Erfahrungswerten – vor­ausgesetzt, man hat sie dokumentiert – leicht abschätzen. Die sogenannte Schusszahl ist dabei eine wesentliche Messgröße, wobei allerdings zu berücksichtigen ist, dass die Leerschüsse beim Einfahren ebenfalls zum Verschleiß beitragen. Ebenso wichtig ist die Anzahl der Werkzeugwechsel, beispielsweise für die Pflege von Kupplungen. „Die Anzahl der Werkzeugwechsel ist allerdings auch ein Faktor, der bei manueller Datenerfassung nicht unbedingt zu einer besseren Übersichtlichkeit beiträgt“, erzählt Urs Truttmann von der Max Riner AG in Rupperswil. Der Leiter Engineering des Schweizer Unternehmens spricht hier einen der Hauptgründe an, weshalb er ­Mold-ID von Balluff einsetzt.

Der Anschluss erfolgt über robuste Standardsteckverbinder.

 

Bei häufigen Werkzeugwechseln den Überblick behalten

Die Max Riner AG stellt schon seit mehr als sechzig Jahren Schokolade-Gießformen in allen Variationen für die industrielle Schokoladen-Fertigung her. Eine Exklusivität, denn die Rilon-Formen sind weltweit bekannt für ihre Perfektion und Dauerhaftigkeit. Solche Formen, wie sie letztlich bei Schokoladen-Herstellern in deren Produktionslinien zum Einsatz kommen, werden in vergleichsweise geringen Losgrößen von üblicherweise 1.500 bis 2.000 Stück hergestellt. Aus diesem Grund sind die Spritzgießwerkzeuge zur Herstellung der Schokolade-Gießformen modular aufgebaut. Die Basis stellen Stammformen mit austauschbaren Einsätzen dar. Daraus resultieren kurze und häufige Werkzeugwechselzyklen, die eigentlich vermuten lassen, dass es zu weniger Störfällen kommen müsste: „Zumal die Werkzeuge bei jedem Wechsel einer genau vorgegebenen und umfangreichen Wartung unterzogen werden“, wie Truttmann betont. Bestimmte Dinge erfordern jedoch einen erhöhten Wartungsaufwand, zum Beispiel das Auswechseln von Schläuchen, Leitungen oder Anschlusskomponenten sowie das Schmieren von mechanischen Komponenten, wofür man die Stammform demontieren muss. Deshalb ist es besonders wichtig, den Überblick darüber zu behalten, wie oft eine Stammform bereits eingesetzt wurde. „Mit Mold-ID von Balluff können wir dies tracken und dokumentieren“, ergänzt Truttmann.

Die zentrale MOLD-ID-Einheit mit Industrie-PC und Software besteht aus einem separaten Schaltschrank.

 

In allen Maschinen einzeln nachrüstbar

Mold-ID macht den Einsatz von Spritzgießwerkzeugen rückverfolgbar und gewährleistet ihre optimale Auslastung. Eine Kernkomponente sind RFID-Datenträger, die an jedem Werkzeug befestigt sind. Hierfür bietet Balluff aus der Datenträger-Familie BIS M unterschiedlichste Ausführungen an, was Speicherkapazitäten, ­Antennenformen und Einbauarten angeht. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung an die individuellen Umgebungsbedingungen. BIS-M-Datenträger gewährleisten eine sehr schnelle Datenübertragung mit 13,56 MHz und einen großen Schreib-/Leseabstand. Ergänzend wird an geeigneter Stelle an der Maschine ein Schusszähler in Form eines induktiven oder optischen Sensors angebracht. Damit lassen sich die tatsächlichen mechanischen Schusszahlen erfassen. Zur Kommunikation mit dem Datenträger des in der Maschine befindlichen Werkzeugs wird eine RFID-Schreib-/Leseeinheit montiert. Die zentrale Mold-ID-Einheit mit Industrie-PC und Software besteht aus einem separaten Schaltschrank. Sie beinhaltet ein Gateway zum Firmennetz sowie den Anschluss für eine SmartLight-Signalleuchte, die gut sichtbar für den Maschinenbediener positioniert ist und dem dadurch permanent der aktuelle Status des Werkzeuges visualisiert wird.  Alle Systemkomponenten werden auf einfache Weise über Steckverbinder an der Mold-ID-Einheit eingesteckt. Einen Fehlanschluss oder gar Verdrahtungsfehler kann man so ausschließen. Damit ist die Balluff-Lösung ein autarkes System, das in allen Maschinen einzeln nachrüstbar ist: Unabhängig von Hersteller, Alter oder Standort der Anlage und ohne jeglichen Eingriff in die Maschinensteuerung.

Eine Smart-Light-Signalleuchte signalisiert dem  Bediener kontinuierlich den Werkzeugzustand.

Eine Smart-Light-Signalleuchte signalisiert dem Bediener kontinuierlich den Werkzeugzustand.

 

Über die RFID-Datenträger sind die aufgezeichneten Produktionszyklen sowie alle weiteren relevanten Daten einschließlich einer eindeutigen Werkzeugkennung direkt und unverwechselbar mit dem jeweiligen Werkzeug verbunden. Zum Auslesen der Daten können Anwender mobile Endgeräte, wahlweise ein Handheld von Balluff oder ein Android Smartphone mit moderner Near Field Communication (NFC) und der entsprechenden App von Balluff verwenden. Auch bei Max Riner nutzt man diese App für den Zugriff auf die Daten am Werkzeug. Urs Truttmann schätzt an dieser Lösung, dass die Funktionalitäten jeweils durch konfigurierbare Passwörter einzeln geschützt sind.

Flexibler durch Webservice-Schnittstelle

Einen weiteren Zugriff auf das Mold-ID-System bietet eine Webservice-Schnittstelle. Sie ermöglicht die Einbindung in übergeordnete Systeme (MES, ERP usw.) per TCP/IP oder WLAN. Damit lassen sich alle Werkzeugdaten im Firmennetzwerk nutzen. Darüber hinaus erlaubt ein Standard-Webbrowser weltweiten Zugriff auf das Mold-ID-System und die in den ­Maschinen eingesetzten Werkzeuge.
Ein wesentliches Feature der Lösung ist die Visualisierung des Werkzeugzustands respektive der individuell auf das Werkzeug abgestimmten Inspektionsintervalle. Diese erfolgt über eine Smartlight-Signalleuchte an den Maschinen entsprechend der für ein Werkzeug festgelegten Grenzwerte. Hierfür lassen sich Grenzwerte für die Anzahl der Schüsse bis zur nächsten Wartung sowie für die Anzahl der Schüsse, ab der gewarnt werden soll, individuell definieren.
Das Resümee bei Max Riner fällt durchweg positiv aus: „Das Elegante an Mold-ID ist die Einfachheit“, konstatiert Truttmann. „Innerhalb von nicht einmal drei Stunden ist ein System in einer Maschine eingebaut, wobei bemerkenswert bleibt, dass Mold-ID komplett unabhängig ist von anderen Systemen. Ein Vorteil, den wir besonders schätzen, zumal wir Maschinen unterschiedlicher Hersteller und Generationen in Betrieb haben.“ (rt)

John Großpietsch ist freier Fachredakteur in Zell am Harmersbach.

RSS Feed

Neuen Kommentar schreiben

Entdecken Sie die Printmagazine des WIN-Verlags