Maximale Transparenz: Alle Aufzeichnungsergebnisse des Data Xplorer stehen dem Spritzgieß-Verarbeiter jederzeit in einem Datenpool zur Verfügung, aus dem heraus er den Zustand seiner Maschinen und die Qualität des Prozesses zielgenau analysieren, überwachen und optimieren kann. Foto: Krauss Maffei

500 Werte für mehr Prozesssicherheit

Industrie 4.0

Mit einer neuen Software mit dem Namen Data Xplorer unterstützt Krauss Maffei Verarbeiter dabei, Fehlern beim Spritzgießen auf den Grund zu gehen.

Ein produziertes Bauteil ist plötzlich unterfüllt oder zeigt eine störende Bindenaht. Was ist die Ursache? Mit dem neuen Data Xplorer von Krauss Maffei lassen sich solche Fragestellungen fundiert und effektiv bearbeiten. Als offenes System erfasst, analysiert und dokumentiert er bis zu 500 Prozesssignale beim Spritzgießen und wenn gewünscht auch vor- und nachgeschalteter Produktionsschritte. Im Rahmen seiner Initiative Plastics 4.0 richtet der Spritzgießmaschinenhersteller seine Produkte auf die immer stärker vernetzte Industriewelt aus. Der Data Xplorer ist ein Angebot im Teilbereich Integrated Production.

Im Ablauf umfasst die Software die Prozessschritte Datenerfassung, -aufzeichnung, -visualisierung und -auswertung – und schließlich macht sie die darin enthaltenen Informationen nutzbar. Das Entwicklungsteam um Dr. Reinhard Schiffers, Leiter Maschinentechnologie Krauss Maffei, sieht dafür vor allem zwei verschiedene Anwendungsbereiche: „Bei sicherheitsrelevanten Bauteilen oder in der Medizintechnik, dient die Datensammlung der Dokumentation der Bauteilqualität. Wie bei einem Flugschreiber lassen sich auch im Nachgang alle Werte für jeden einzelnen Spritzzyklus exakt abrufen.“

„Mit dem Data Xplorer kann man tiefer in den Spritzgießprozess hineinblicken, die Ursache identifizieren und die Effektivität von Parameteränderungen überwachen“, Dr. Reinhard Schiffers

Dabei erfasst der DataXplorer übliche Größen wie den Einspritzdruck- oder den Schneckenpositionsverlauf, aber auch Werte wie Kaskaden- und Kernzugansteuerungen oder den Werkzeuginnendruck. Die Größen werden mit hoher zeitlicher Auflösung von 200 Hz als kontinuierliche Signale aufgezeichnet. Diese liegen für sieben Tage auf einem Speicher in der Maschine, die längere Archivierung ist auf einem separaten Database Server möglich.

Das zweite wichtige Einsatzgebiet liegt in der Problemlösung und Fertigungsoptimierung: „Manchmal bekommt man einen Prozess nicht richtig in den Griff, weil man den Grund für das Fehlerbild nicht kennt, vor allem wenn es nur sporadisch auftritt. Mit dem Data Xplorer kann man immer tiefer in den Spritzgießprozess hineinblicken, die Ursache identifizieren und die Effektivität von Parameteränderungen überwachen“, so Schiffers.

Intuitive Datenauswertung

Ein Szenario könnte beispielsweise lauten: Wo liegt die Ursache für den erhöhten Ausschuss während der Nachtschicht? Ein Vergleich der Einspritzdruckkurven zeigt zum Beispiel Unterschiede in der Höhe (keinen Versatz). Die Betrachtung weiterer Parameter im Data Xplorer verweist ebenfalls auf Abweichungen bei der Werkzeugwandtemperatur, weitere Werte zeigen keine Änderungen. Die Spur führt schließlich zum Kühlwasser, das nachts eine leicht andere Temperatur hat und für die Unterschiede in der Formteilqualität sorgt. Für solch spezielle Fehlersuchen erfolgt die Auswertung der Daten intuitiv und manuell.

Ganz automatisch hingegen berechnet eine Zusatzfunktion für Report-Generierung kontinuierlich Kennzahlen, die es erlauben, den Prozess und seine Konstanz zu beurteilen. Die Visualisierung der Daten erfolgt direkt in der Maschinensteuerung MC6, der Zugriff auf den Data Xplorer ist aber auch online von Tablet, Mobiltelefon oder PC möglich.

Jede Datensammlung benötigt gute Analysewerkzeuge. Dafür kooperiert KraussMaffei mit der Iba AG, Fürth, einem Spezialanbieter für Mess- und Automatisierungstechnik. Die Standard-Software Iba Analyzer ist im Paketumfang des Data Xplorers bereits enthalten, weitere Auswertetools können direkt von Iba bezogen oder bei besonderen Anforderungen dort auch eigens erstellt werden.

Dr. Reinhard Schiffers, Leiter Maschinentechno- logie, Krauss Maffei Foto: Krauss Maffei
Dr. Reinhard Schiffers, Leiter Maschinentechno-
logie, Krauss Maffei Foto: Krauss Maffei

Dem Kunststoffverarbeiter, der die vorhandenen Informationen bewerten, die richtigen Schlüsse ziehen und entsprechende Konsequenzen ableiten kann, bietet der Data Xplorer in der täglichen Arbeit einen großen Nutzen. Neben der lückenlosen Prozessüberwachung auch die Identifizierung qualitätsrelevanter Einflussgrößen, was der Fertigungsoptimierung dient. So lassen sich schneller stabile Prozessfenster und damit eine erhöhte Prozesssicherheit erreichen. Produktivität und Verfügbarkeit der Prozesse wachsen. Durch den möglichen Online-Zugriff kann die Fehleranalyse ortsunabhängig betrieben und Erkenntnisse über Prozessparameter lassen sich standortübergreifend nutzen. So kann eine zentrales „Team Prozessoptimierung“ mit dem Data Xplorer die Spritzgießprozesse weltweit überwachen und optimieren.

Live-Präsentation auf der K

Besucher der K-Messe können sich am Stand von Krauss Maffei an den ausgestellten Spritzgießmaschinen von der Funktionsweise und den Vorteilen der neuen Software überzeugen. Hier werden die Fachleute des Bereichs Maschinentechnologie gemeinsam mit Datenspezialisten von Iba den Betrieb live demonstrieren. Dass die erfassten Daten direkt mit einem individuellen Bauteil verknüpft sind, können die Messegäste selbst überprüfen. Dazu wird nach jedem Zyklus ein QR-Code auf ein faserverstärktes Strukturbauteil aufgedruckt. Bei der angewandten Fiberform-Technologie sind besonders die Aufheizkurven des Ofens interessant. Über das Scannen des QR-Codes mittels Mobiltelefon gelangt man dann direkt zu den dokumentierten Prozessparametern.

Plastics 4.0
Unter dem Dachnamen Plastics 4.0 treibt die Krauss Maffei Gruppe mit ihren drei Marken Krauss Maffei, Krauss Maffei Berstorff und Netstal die Umsetzung der vierten industriellen Revolution voran.
Ein Beispiel aus dem Bereich Intelligent Machines ist die neue erweiterte Funktion APC Plus. Großer Vorteil der auf der vor zwei Jahren eingeführten Funktion Adaptive Process Control (APC): Sie erkennt Prozessschwankungen, die durch wechselnde Umweltbedingungen oder schwankende Viskosität ausgelöst werden können, und ergreift selbständig Gegenmaßnahmen. Neben der Verarbeitung von Thermoplasten eignet sich die Funktion nun auch für das Mehrkomponentenspritzgießen und die Verarbeitung von Silikon. In der Erweiterung APC Plus bietet sie zahlreiche neue, intelligente Features; zum Beispiel lässt sich das spezifische Materialverhalten des Rohstoffs berücksichtigen.
In der Kategorie Integrated Production präsentieren die drei Marken der Unternehmensgruppe auf der K 2016 neue intelligente Lösungen für eine lückenlose Vernetzung in der Fertigung. Ein Beispiel dafür ist die CX 300 Fiber-Form Anlage von Krauss Maffei  Sämtliche qualitätsorientierte Prozessdaten – zum Beispiel Aufheizkurven der Organosbleche oder aber Kurven des Einspritzdrucks – werden nicht nur in einer Datenbank des Herstellers erfasst, sondern auch individuell per QR-Code auf dem Bauteil dokumentiert. Ein in die Maschineneinhausung integrierter Drucker druckt die QR-Codes unmittelbar während der Fertigung aus, der jeweilige QR-Code wird auf das Bauteil geklebt. Damit ist eine lückenlose Rückverfolgung sämtlicher Produkt- und Prozessdaten pro Bauteil möglich – weltweit, online per Mobiltelefon, Tablet oder per PC. „Unseren Kunden bieten wir damit ein wertvolles Tool die Qualität ihrer Produktion nachhaltig zu steuern und zu dokumentieren. Mögliche Störungssuche, Qualitätsanalyse und viele weitere Auswertungen sind ortsunabhängig und über Unternehmensgrenzen hinaus möglich“, so Dr. Reinhard Schiffers, Leiter Maschinentechnologie bei Krauss Maffei.

Anlaufbild: Krauss Maffei