Optymalizacja procesu formowania wtryskowego tworzyw sztucznych

Należy dokładnie monitorować zwiększanie wydajności produkcji, zmniejszanie zapasów, redukcję odpadów i utrzymywanie jakości produktu, ale najważniejszym wskaźnikiem wydajności dla przetwórców tworzyw sztucznych jest czas cyklu formowania.

Kluczowe wskaźniki efektywności (KPI) zapewniają wgląd w celu szybkiego reagowania na zmieniające się warunki i bezpośrednie zagrożenia lub wdrażania subtelnych korekt w celu utrzymania trendów biznesowych w zdrowym kierunku. Chociaż istnieje wiele ważnych obszarów do śledzenia, jedna metryka jest niewątpliwie najważniejsza i powinna znajdować się na szczycie listy dla każdego przetwórcy tworzyw sztucznych.

Można przedstawić mocne argumenty za zbieraniem i analizowaniem wskaźników związanych z poprawą wydajności lub responsywności, redukcją zapasów, redukcją odpadów i oczywiście utrzymaniem jakości produktu. Każdy z tych obszarów jest bardzo ważny dla kondycji firmy i powinien być uważnie śledzony. Jednak dla producentów tworzyw sztucznych najważniejszą miarą wydajności jest czas cyklu formowania. Czas cyklu to całkowity czas potrzebny na uformowanie jednej porcji plastiku — od momentu wtryśnięcia plastiku do formy do momentu rozpoczęcia kolejnej porcji plastiku.

Ustalmy na wstępie, że czas cyklu jest zmienny i zależy od kilku czynników — projektu formy, konfiguracji wnęki (części), materiału formującego. Te i inne czynniki będą miały wpływ na czas wtryskiwania plastiku do formy, chłodzenia plastiku, otwierania formy, wyrzucania części i ponownego zamykania formy. Podobnie czas potrzebny do schłodzenia materiału zależy od charakterystyki linii chłodzących zaprojektowanych w formie i grubości formowanego materiału (rozmiaru i geometrii części).

Producenci form wtryskowych z tworzyw sztucznych zwykle mierzy się czas cyklu formy po fakcie. Jest to mało pomocne w przypadku wspierania usprawnień operacyjnych. Najlepsze sposoby określania czasu cyklu Podczas gdy bazowy (teoretyczny) czas cyklu jest zaprojektowany w procesie i formie, operator i warunki pracy będą miały pewien wpływ na rzeczywisty czas cyklu. Większość firm mierzy czas cyklu formy tylko pośrednio po fakcie. Często jest to określane po prostu przez podzielenie całkowitego czasu wymaganego do wyprodukowania serii produktów przez liczbę wyprodukowanych części (cykli). Chociaż może to być przydatne do celów księgowych i inżynieryjnych, informacja ta jest mało pomocna w zarządzaniu pracą i usprawnieniach operacyjnych.

Najlepszą opcją jest ciągłe mierzenie, analizowanie i wyświetlanie czasu cyklu podczas danej zmiany. W ten sposób kierownictwo może mieć oko na rzeczywistą wydajność centralnych zasobów formowania i upewnić się, że zakład działa z pełną wydajnością w czasie rzeczywistym.

Konstrukcja formy i sam proces określają teoretyczny czas cyklu operacyjnego. Można go uznać za najlepszy lub optymalny ogólny cykl. Oczywiście, praca poniżej teoretycznego optimum jest mniej wydajna i nieefektywna, praca powyżej cyklu projektowego niekoniecznie jest również dobrą rzeczą. Na przykład, jeśli czas cyklu powinien wynosić 11 sekund, ale zadanie trwa 10 sekund, produkt schodzący z maszyny może wyglądać dobrze, ale może mieć ukryte wady, które spowodują, że nie przejdzie on dalszych kontroli jakości. W takim przypadku ciągłe monitorowanie czasu cyklu wywołałoby natychmiastowe alerty w celu szybkiego sprawdzenia jakości produktu i podjęcia działań naprawczych, aby zapobiec produkcji większej liczby części, które wkrótce zostaną zezłomowane.

Każda sekunda się liczy. . . Naprawdę
Działania operatora, stan i konserwacja sprzętu oraz warunki środowiskowe wpływają na czas cyklu formowania. Wczesne wykrycie inhibitorów umożliwia szybką reakcję na korekty i zwiększenie wydajności.

Dobrze utrzymana maszyna będzie szybsza i bardziej niezawodna, co przełoży się na bardziej spójną wydajność. Podobnie doświadczenie i wiedza specjalistyczna operatora mogą mieć znaczący wpływ na cykl formowania i wydajność maszyny, a ostatecznie fabryki. Musi istnieć system, który będzie stale śledził historyczne czasy cykli, zarządzał harmonogramami konserwacji i określał, jaki powinien być czas cyklu dla każdej maszyny, aby poprawić ogólną wydajność i rentowność. Co ważniejsze, dane z takiego systemu umożliwiają lepsze planowanie i harmonogramowanie.

Załóżmy, że forma jest zaprojektowana z czasem cyklu 10 sekund. Aby utrzymać swoje obowiązki i produkować dobre części, niedoświadczony operator może uruchomić maszynę w cyklu 11 sekund. Możesz się zastanawiać: jaką różnicę naprawdę robi jedna sekunda? Dodatkowa sekunda czasu cyklu oznacza 10% redukcję produktywności. Efekt skumulowany oznacza, że potrzeba 10% więcej czasu, aby ukończyć daną pracę, a całkowita wydajność maszyny na zmianę jest 10% mniejsza. Przywrócenie maszyny do prędkości projektowej dałoby poprawę 11% w porównaniu ze zmniejszoną prędkością (podziel 9 sekund przez 10, aby uzyskać procentową poprawę), przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności, produktywności i obniżeniu kosztów.

Optymalizacja wyboru maszyny
Śledzenie wydajności formy (czasu cyklu) przez maszynę daje również możliwość lepszego zarządzania fabryką i osiągnięcia optymalnej wydajności. Dana forma może działać efektywnie w cyklu 10-sekundowym na jednej maszynie, ale 8-sekundowym na innej.

Przy założeniu, że wszystkie inne czynniki są równe, korzystniejsze może być uruchomienie zadania na drugiej maszynie. Biorąc pod uwagę zadania do przetworzenia i ich konkretne szybkości wykonywania, wariacje kolorów, priorytety, harmonogramy konserwacji, dostępność operatora i inne czynniki, alternatywne zadania mogą być korzystne. Bez dobrych informacji o wydajności dla formy, maszyny i operatora, te decyzje są w najlepszym razie trudne.

Stosunkowo niewielka inwestycja w zbieranie danych może znacząco poprawić wydajność produkcji.

Zwrot z inwestycji Inna możliwość pomiaru istnieje przy stałym sprawdzaniu czasu cyklu w porównaniu z wydajnością pakowania. Zautomatyzowane dane wejściowe z hali produkcyjnej z maszyny, bezpośrednio porównywane ze skanami kodów kreskowych pakowanych przedmiotów, mogą prowadzić bieżącą ewidencję postępu pracy i jakości (odrzutów). Zapewnia to ciągłe dane w czasie rzeczywistym do planowania, kiedy bieżące zadanie może zostać wysłane i kiedy może rozpocząć się następne zadanie. Ponadto zapewnia to dodatkową korzyść w postaci dokładniejszego śledzenia wykorzystania surowców.

W większości przypadków proste czujniki monitorujące maszyny zintegrowane lub doposażone w elementy sterujące maszynami mogą być używane do zapewniania możliwości gromadzenia i analizy danych w systemach planowania i zarządzania. Stosunkowo niewielka inwestycja w gromadzenie danych zapewnia dane wejściowe, które zapewniają lepsze planowanie, bardziej wydajne operacje i zarządzanie fabryką oraz ogólne zyski w zakresie wydajności.

Zrozum znaki ostrzegawcze
Wskaźniki są wszędzie wokół nas. Ta kontrolka na konsoli informuje nas, kiedy samochód wymaga serwisu. Alarm przeciwpożarowy wydaje dźwięk, gdy akumulator jest słaby. Bank może wysłać wiadomość tekstową, gdy środki się wyczerpią.

Chociaż nie ma migających alarmów „niskiej wydajności” dla producentów, istnieją wyraźne oznaki niedostatecznej wydajności i problemów, jeśli wiesz, gdzie szukać i jak ustalić priorytety ich ważności. Dla przetwórców tworzyw sztucznych czas cyklu formowania jest najważniejszym wskaźnikiem wydajności.