Optimalisatie van het kunststof spuitgietproces

Het verbeteren van de productie-efficiëntie, het verminderen van de voorraad, het verminderen van afval en het handhaven van de productkwaliteit moeten allemaal zorgvuldig worden bijgehouden, maar de belangrijkste prestatiemaatstaf voor kunststofverwerkers is de matrijscyclustijd.

Key performance indicators (KPI's) bieden inzicht om snel te reageren op veranderende omstandigheden en directe bedreigingen, of om subtiele aanpassingen te implementeren om bedrijfstrends in een gezonde richting te houden. Hoewel er veel belangrijke gebieden zijn om te volgen, is één metriek ongetwijfeld de meest kritische en zou bovenaan de lijst moeten staan voor elke kunststofverwerker.

Er kan een sterk argument worden aangevoerd voor het verzamelen en analyseren van statistieken met betrekking tot het verbeteren van efficiëntie of responsiviteit, het verminderen van voorraad, het verminderen van afval en natuurlijk het behouden van productkwaliteit. Elk van deze gebieden is erg belangrijk voor de gezondheid van een bedrijf en moet zorgvuldig worden bijgehouden. Maar voor kunststoffabrikanten is de meest kritische prestatiemaatstaf de matrijscyclustijd. De cyclustijd is de totale tijd die nodig is om één shot plastic te vormen - vanaf het moment dat het plastic in de matrijs wordt geïnjecteerd totdat de volgende plastic shot begint.

Laten we vanaf het begin vaststellen dat de cyclustijd variabel is en wordt beïnvloed door verschillende factoren: matrijsontwerp, holte (onderdeel) configuratie, gietmateriaal. Deze en andere factoren hebben invloed op de tijd die nodig is om plastic in de matrijs te injecteren, het plastic te koelen, de matrijs te openen, het onderdeel uit te werpen en de matrijs weer te sluiten. Evenzo hangt de tijd die nodig is om het materiaal te laten afkoelen af van de kenmerken van de koellijnen die in de matrijs zijn ontworpen en de dikte van het gegoten materiaal (onderdeelgrootte en geometrie).

Fabrikanten van kunststof spuitgietproducten meet doorgaans de cyclustijd van de mal achteraf. Dit is van weinig hulp bij het ondersteunen van operationele verbeteringen. Beste manieren om cyclustijd te bepalen Hoewel een basis (theoretische) cyclustijd is ontworpen in het proces en de mal, zullen de operator en de bedrijfsomstandigheden enige invloed hebben op de werkelijke cyclustijd. De meeste bedrijven meten de cyclustijd van de mal indirect achteraf. Dit wordt vaak bepaald door de totale tijd die nodig is om een reeks producten te produceren te delen door het aantal geproduceerde onderdelen (cycli). Hoewel dit nuttig kan zijn voor boekhoudkundige en technische doeleinden, is deze informatie van weinig hulp bij het ondersteunen van werkbeheer en operationele verbeteringen.

De beste optie is om de cyclustijd continu te meten, analyseren en weergeven tijdens een bepaalde dienst. Op deze manier kan het management de werkelijke prestaties van de centrale middelen van de molder in de gaten houden en ervoor zorgen dat de faciliteit in realtime op volle capaciteit draait.

Het ontwerp van de mal en het proces zelf bepalen de theoretische operationele cyclustijd. Dit kan worden beschouwd als de beste of optimale algehele cyclus. Hoewel het uitvoeren onder het theoretische optimum minder productief en inefficiënt is, is het uitvoeren boven de ontwerpcyclus ook niet per se een goede zaak. Als de cyclustijd bijvoorbeeld 11 seconden zou moeten zijn, maar de taak wordt uitgevoerd in 10 seconden, kan het product dat van de machine komt er prima uitzien, maar verborgen gebreken hebben waardoor het de kwaliteitscontroles verderop in het proces niet doorstaat. In dit geval zou continue cyclustijdbewaking onmiddellijke waarschuwingen activeren om de productkwaliteit snel te controleren en corrigerende maatregelen te nemen om te voorkomen dat er meer onderdelen worden geproduceerd die binnenkort worden afgedankt.

Elke seconde telt... Echt waar
Acties van de operator, conditie en onderhoud van de apparatuur en omgevingscondities hebben allemaal invloed op de cyclustijd van de mal. Vroegtijdige detectie van eventuele remmers zorgt voor een snelle reactie op correcties en een hogere output.

Een goed onderhouden machine is sneller en betrouwbaarder, wat resulteert in consistentere prestaties. Ook de ervaring en expertise van de operator kunnen een aanzienlijke impact hebben op de malcyclus en de productiviteit van de machine, en uiteindelijk op de fabriek. Er moet een systeem zijn om historische cyclustijden continu bij te houden, onderhoudsschema's te beheren en te bepalen wat de cyclustijd voor elke machine moet zijn om de algehele productiviteit en winstgevendheid te verbeteren. Nog belangrijker is dat de gegevens van een dergelijk systeem betere planning en scheduling mogelijk maken.

Laten we aannemen dat een mal is ontworpen met een cyclustijd van 10 seconden. Om zijn/haar taken te behouden en goede onderdelen te produceren, kan een onervaren operator de machine laten draaien met een cyclus van 11 seconden. U vraagt zich misschien af: wat maakt één seconde nu echt uit? Een extra seconde cyclustijd betekent een 10% reductie in productiviteit. Het cumulatieve effect betekent dat het 10% meer tijd kost om een bepaalde taak te voltooien en de totale output van de machine per shift 10% minder is. Het terugbrengen van de machine naar de ontwerpsnelheid zou een 11% verbetering opleveren ten opzichte van de gereduceerde snelheid (deel 9 seconden door 10 om de procentuele verbetering te krijgen), terwijl de efficiëntie, productiviteit en kosten worden verlaagd.

Optimaliseren van machineselectie
Het bijhouden van de matrijsprestatie (cyclustijd) per machine biedt ook een mogelijkheid om de fabriek beter te beheren en een optimale output te bereiken. Een bepaalde matrijs kan effectief draaien met een cyclus van 10 seconden op de ene machine, maar 8 seconden op een andere.

Als alle andere zaken gelijk zijn, kan het voordeliger zijn om de taak op de tweede machine uit te voeren. Gezien de taken die verwerkt moeten worden en hun specifieke uitvoeringssnelheden, kleurvariaties, prioriteiten, onderhoudsschema's, beschikbaarheid van de operator en andere factoren, kunnen alternatieve opdrachten voordelig zijn. Zonder goede prestatie-informatie voor de mal, machine en operator zijn deze beslissingen op zijn best moeilijk.

Een relatief kleine investering in gegevensverzameling kan de productie-efficiëntie aanzienlijk verbeteren.

Rendement op investering Een andere meetmogelijkheid bestaat uit het constant controleren van de cyclustijd in vergelijking met de verpakkingsefficiëntie. Geautomatiseerde invoer op de werkvloer van de machine, direct vergeleken met barcodescans van de items die worden verpakt, kan een lopende telling van de voortgang en kwaliteit van de taak (afkeuringen) bijhouden. Dit biedt continue realtime gegevens voor het plannen wanneer de huidige taak kan worden verzonden en wanneer de volgende taak kan beginnen. Bovendien biedt dit het extra voordeel van een nauwkeurigere tracking van het gebruik van grondstoffen.

In de meeste gevallen kunnen eenvoudige machinebewakingssensoren die geïntegreerd of achteraf in machinebesturingen zijn aangebracht, worden gebruikt om gegevensverzamelings- en analysemogelijkheden te bieden in plannings- en beheersystemen. Een relatief kleine investering in gegevensverzameling levert input op die leidt tot betere planning, efficiëntere operaties en fabrieksbeheer en algehele efficiëntiewinsten.

Begrijp de waarschuwingssignalen
Indicatoren zijn overal om ons heen. Dat consolelampje laat ons weten wanneer de auto onderhoud nodig heeft. Het rookalarm piept wanneer de batterij bijna leeg is. De bank kan een sms sturen wanneer het geld op is.

Hoewel er geen knipperende "lage productiviteit"-alarmen zijn voor fabrikanten, zijn er duidelijke tekenen van ondermaatse prestaties en problemen als u weet waar u moet zoeken en hoe u hun belang kunt prioriteren. Voor kunststofverwerkers is de matrijscyclustijd de meest kritische maatstaf voor prestaties.