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APC (Adaptive Process Control) Stabilisiert Ihre - Krauss Maffei

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APC (Adaptive Process Control)
Stabilisiert Ihre Prozesse
und maximiert Gewinne
Engineering Passion
2
APC
(Adaptive Process Control)
Äußere Einflüsse beeinträchtigen die Formteilqualität
APC schützt vor unerwünschten Einflussfaktoren
Zahlreiche äußere Einflüsse können Beeinträchtigungen der Bauteilqualität zur Folge haben.
Zu den Einflussfaktoren, die sich leider nicht verhindern lassen, zählen unter anderem Umwelt­
einflüsse wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Schwankungen der Materialqualität bzw. der
Fließwiderstände und auch der Faktor Mensch.
Mögliche äußere Einflüsse
Wechselnde Umweltbedingungen
– Jahreszeiten
– Tag und Nacht
– Temperatur und
Schwank­ungen der
Luftfeuchtigkeit
Schwankende Fließwiderstände
– Werkzeugheißkanal
– Werkzeugkühlung und
Temperierung Heißkanal
– Verschlussdüse
Rückstromsperre
Sicherheitsreserven
bei Einstellungen
– Staudruck
– Zylindertemperatur
– Werkzeugtemperatur
– Zykluszeit
Faktor Mensch
– Verfügbarkeit
– Qualifikation
– Anfahren nach Stillstand
– Eingriff bei Prozessab­weichungen
Schwankung der
Materialqualität
– Chargenschwankungen
– Zusatzstoffe (Recyclatanteil, Masterbatch)
– Verunreinigung
3
Der Tempomat für Ihre Spritzgießprozesse
APC hält Prozesse stabil
Die Funktionsweise von APC ist mit einer Geschwindigkeitsregelanlage für Kraftfahrzeuge
(Tempomat) vergleichbar. Diese Systeme regeln die Kraftstoffzufuhr an den Motor automatisch
so, dass das Fahrzeug eine vom Fahrer vorgegebene Geschwindigkeit auch bei wechselnden
Fahrbahn- oder Windverhältnissen weder unter- noch überschreitet. Die Geschwindigkeit des
Autos bleibt also konstant, auch wenn sich Umgebungsbedingungen ändern.
Analog dazu hält APC das vom Ein­
richter vorgegebene Formteilgewicht
in der laufenden Produktion auch dann
konstant, wenn sich Parameter durch
äußere Einflüsse verändern. Dadurch
wird der gesamte Prozess robuster und
Sie profitieren von einer konstanten
Bauteilqualität.
Konstante Geschwindigkeit =
robuster Prozess
Konstante Geschwindigkeit auf horizontaler Strecke
Konstante Geschwindigkeit an Steigung
Process Control
by
APC
APC = Tempomat für die Maschine
Der Einrichter stellt den idealen Prozess ein.
APC erkennt Abweichungen und regelt den IstZustand immer wieder auf denn Soll-Zustand
zurück. Jegliche Störungen werden eliminiert
und Sie erhalten eine konstant hervorragende
Formteilqualität.
APC – Ihr Weg zur Null-Fehler-Produktion
Materialwechsel
OHNE APC:
Deutliche Schwankungen in der Bauteilqualität nach Materialwechsel
MIT APC:
Keine Schwankungen in der Bau­teil­qualität nach Materialwechsel
4
APC
(Adaptive Process Control)
Qualitätssicherung durch die Maschine
Intelligente Regelung der entscheidenden
Prozessparameter
Auf der Grundlage langjähriger Erfahrungen und intensiver Forschungen ist es KraussMaffei
gelungen, die nächste Stufe zur konstanten Bauteilqualität zu erklimmen. Die patentierte APCTechnologie analysiert und regelt den Spritzgießprozess kontinu­ier­lich und kann für alle Thermo­
plast-Baureihen genutzt werden.
In nur zwei Schritten zur konstanten Bauteilqualität
Schritt 1: Analyse
APC analysiert den aktuellen Prozess­
zustand. Dadurch kann die Maschine
eigenständig einen stabil eingestellten
Prozess auch dann konstant halten,
wenn die Viskosität des Materials beziehungsweise der Fließwiderstand im
Werkzeug durch äußere Einflüsse (zum
Beispiel Chargenschwank­ungen) verändert
werden. Diese Änder­ungen werden durch
die Erfassung bestimmter Schlüsselpa­
rameter wie dem Verlauf des Schmelze­
drucks von der Maschine registriert.
Process Control
by
APC
Masse-Druck-Kurve über die Zeit:
APC erfasst das Verhalten der Rückstromsperre sowie das Fließverhalten und die Viskosität
der Schmelze beim Einspritzen.
600
Viskositätsindex (CI)
Umschaltpunkt ist
berechnet u. aktiviert
Viskosität ist ermittelt
400
60
50
Kompression ist
abgeschlossen
40
Massedruck (bar)
300
30
200
Rückstromsperre
ist geschlossen
20
100
10
Zeit (s)
0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Schnecken­position (mm)
Füllindex
500
5
Formteilgewicht (g)
150,4
150,3
150,2
150,1
150,0
149,9
149,8
149,7
149,6
149,5
149,4
149,3
149,2
TOL +
TOL +
TOL -
TOL -
06:00
05:00
04:00
03:00
02:00
01:00
00:00
23:00
22:00
21:00
20:00
19:00
18:00
17:00
16:00
15:00
14:00
CpK-Wert = 1,46
13:00
12:00
11:00
10:00
09:00
08:00
07:00
06:00
CpK-Wert = 0,57
Zeit (s)
Formteilgewicht mit APC
Formteilgewicht ohne APC
Schritt 2: Regelung
Durch die intelligente Auswertung der
im Schritt 1 gewonnenen Prozessdaten
kann die Maschine innerhalb der vor­
gegebenen Grenzen auf den aktuellen
Prozesszustand reagieren. APC passt den
Umschaltpunkt und das Nachdruckprofil
an die vorliegende Schmelzeviskosität
sowie den aktuellen Fließwiderstand im
Werkzeug an. Abweichungen werden auf
diese Weise online und noch im selben
Schuss ausgeglichen. Dies führt unter
anderem dazu, dass der Produktionspro­
zess wesentlich robuster wird.
Die Grafik verdeutlicht die Schwankungen des Bauteilgewichts, die bei APC wesentlich geringer
ausfallen. Dadurch verbessert sich der Cpk Wert (Prozessfähigkeitsindex) deutlich und die zu
erwartende Ausschussrate wird erheblich gesenkt.
Schussgewichtskonstanz: beste Ergebnisse mit KraussMaffei
Schuss­
gewicht (g)
Umschaltpunkt (mm)
181
179
177
13
TOL +
TOL -
12
11
175
10
173
9
Wettbewerb:
2 hydraul. Einspritzkolben
KraussMaffei
Standard:
1 hydraul. Einspritzkolben
KraussMaffei
mit APC:
1 hydraul. Einspritzkolben
Konstante Bauteilqualität
Im Ergebnis führt APC zu konstanten
Schussgewichten innerhalb einer sehr
kleinen Toleranz. Daraus resultiert die
gleichbleibende Bauteilqualität, die
bereits in verschiedenen Kundenprojek­
ten belegt werden konnte. Hierbei wurde
der Cpk Wert vor und nach Aktivierung
von APC bestimmt. Es wurde jeweils eine
deutliche Verbesserung erreicht.
6
APC
(Adaptive Process Control)
Revolutionieren Sie Ihre Fertigung
Vorteile, die für sich sprechen
Null-Fehler-Produktion
Um eine möglichst hohe Marge zu erzie­
len, kommt es gerade bei der Fertigung
von hohen Stückzahlen auf eine effizi­
ente Fertigung an. Dank APC werden die
Produktionsprozesse deutlich stabiler
und damit die Bauteilqualität konstanter.
Ausschussraten werden drastisch ver­
ringert und somit unnötige Materialver­
luste vermieden.
Ihre Vorteile:
– Deutlich geringere Ausschussraten
– Konstant hohe Bauteilqualität
– Geringere Kosten für Qualitäts­
sicherung
Eine konstant hohe Qualität ist in einer guten Kundenbeziehung unerlässlich. Mit APC schützen Sie
diese wichtige Bindung!
Mit APC Materialkosten senken
kg/h
Material­
durchsatz
kg/h
kg/h
Ausschuss
Ausschuss
Gutteile
Gutteile
Ersparnis
Gutteile
€/t
Materialpreis
mit Recyclat
Materialpreis
mit Recyclat
Materialpreis
mit Recyclat
Materialpreis
Neuware
Materialpreis
Neuware
Materialpreis
Neuware
Kostensituation ohne APC
Die Senkung von Kosten und die Erhöhung der Marge stellen jeden Betrieb
vor Herausforderungen.
Materialkosten senken
Mit APC können sie sehr viel einfacher
einen erhöhten Recyclatanteil ansetzen
und so Materialkosten senken.
Ihre Vorteile:
– Enormes Kostensenkungspotential
– Einfacher Einsatz eines erheblich höheren Recylatanteils
Mit APC Ausschuss reduzieren
Sie verschwenden deutlich weniger Ausschussmaterial und erhalten völlig neue
Möglichkeiten weitere Kosten einzusparen.
7
Anwender tragen eine hohe Verantwortung in der Fertigung – APC unterstützt sie und erleichtert das Bedienen.
Leichtes Handling
Die Ansprüche an die moderne Fertigung
werden immer höher: sie muss flexi­
bel und möglichst kosteneffizient sein.
Stillstandszeiten, langwieriges Anfahren
oder Schwankungen in der Produktion
müssen daher unbedingt auf ein Mini­
mum reduziert werden. Mit APC kann der
Anwender Maschinen schneller wieder
anfahren und sich auf einen stabilen Pro­
zess verlassen – egal, welche Störfak­
toren auftreten könnten.
Energie sparen und
Zykluszeit verkürzen
Um möglichst wenig Ausschuss zu produ­
zieren, ist es üblich, Prozesseinstellungen
mit Sicherheitsreserven vorzunehmen,
was eigentlich nicht nötig wäre. Unnötige
Verlängerungen der Zykluszeit und über­
höhte Temperaturen sind Verschwendun­
gen von Ressourcen. Mit APC können Sie
immer optimale Prozesse mit optimalem
Energieverbrauch und optimalen Zyklus­
zeiten fahren.
Ihre Vorteile:
– Geringere Stillstandskosten
– Geringere Rüstkosten
– Vereinfachte Bedienung und
schnelleres Anfahren der Maschine
– Deutlich niedrigere Energiekosten
– Erhöhter Produktionsoutput
Mit der von KraussMaffei neu entwickelten Maschinen­
funktion APC können Schwankungen im Fertigungsprozess
beim Spritzgießen sofort kompensiert werden. Verarbeiter
profitieren zukünftig von einer konstant hohen Bauteilqua­
lität, geringeren Ausschuss- und Materialkosten sowie
dem vereinfachten Einsatz von Recyclaten. Darüber hinaus
steigert der Einsatz von APC die Energie­effizienz in der
Spritzgießfertigung.
Angeboten wird APC für alle Baureihen von KraussMaffei.
www.kraussmaffei.com
1.5 WE . 1. Auflage 10/14. IMM 306 FL 10/2014 DE ··· Technische Änderungen vorbehalten ··· Gedruckt in der Bundesrepublik Deutschland.
Weniger Ausschuss – mehr Produktivität
Adaptive Process Control (APC)
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