Otimização do processo de moldagem por injeção de plástico

Melhorar a eficiência da fabricação, reduzir o estoque, reduzir o desperdício e manter a qualidade do produto devem ser monitorados cuidadosamente, mas a medida de desempenho mais crítica para processadores de plásticos é o tempo do ciclo do molde.

Os indicadores-chave de desempenho (KPIs) fornecem insights para responder rapidamente a condições de mudança e ameaças imediatas, ou para implementar ajustes sutis para manter as tendências de negócios em uma direção saudável. Embora existam muitas áreas importantes para rastrear, uma métrica é, sem dúvida, a mais crítica e deve estar no topo da lista para qualquer processador de plásticos.

Um caso forte pode ser feito para coletar e analisar métricas relacionadas à melhoria da eficiência ou capacidade de resposta, redução de estoque, redução de desperdício e, claro, manutenção da qualidade do produto. Cada uma dessas áreas é muito importante para a saúde de uma empresa e deve ser cuidadosamente rastreada. Mas para fabricantes de plásticos, a medida mais crítica de desempenho é o tempo de ciclo do molde. O tempo de ciclo é o tempo total que leva para moldar uma injeção de plástico — do momento em que o plástico é injetado no molde até o início da próxima injeção de plástico.

Vamos estabelecer desde o início que o tempo do ciclo é variável e é afetado por vários fatores — design do molde, configuração da cavidade (peça), material de moldagem. Esses e outros fatores afetarão o tempo que leva para injetar plástico no molde, resfriar o plástico, abrir o molde, ejetar a peça e fechar novamente o molde. Da mesma forma, o tempo necessário para o material esfriar depende das características das linhas de resfriamento projetadas no molde e da espessura do material moldado (tamanho e geometria da peça).

Fabricantes de moldagem por injeção de plástico geralmente medem o tempo do ciclo do molde após o fato. Isso é de pouca ajuda no suporte a melhorias operacionais. Melhores maneiras de determinar o tempo do ciclo Enquanto um tempo de ciclo base (teórico) é projetado no processo e no molde, o operador e as condições operacionais terão alguma influência no tempo de ciclo real. A maioria das empresas mede o tempo do ciclo do molde apenas indiretamente após o fato. Isso geralmente é determinado simplesmente dividindo o tempo total necessário para produzir uma série de produtos pelo número de peças (ciclos) produzidas. Embora isso possa ser útil para fins de contabilidade e engenharia, essas informações são de pouca ajuda no suporte ao gerenciamento de trabalho e melhorias operacionais.

A melhor opção é medir, analisar e exibir o tempo de ciclo continuamente durante um determinado turno. Dessa forma, a gerência pode ficar de olho no desempenho real dos recursos centrais do moldador e garantir que a instalação esteja operando em capacidade máxima em tempo real.

O design do molde e o próprio processo determinam o tempo teórico do ciclo operacional. Este pode ser considerado o melhor ou o melhor ciclo geral. Claro, enquanto rodar abaixo do ótimo teórico é menos produtivo e ineficiente, rodar acima do ciclo de design também não é necessariamente uma coisa boa. Por exemplo, se o tempo do ciclo deve ser de 11 segundos, mas o trabalho é executado em 10 segundos, o produto que sai da máquina pode parecer bom, mas pode ter defeitos ocultos que fazem com que ele falhe nas verificações de qualidade posteriores. Neste caso, o monitoramento contínuo do tempo do ciclo acionaria alertas instantâneos para verificar rapidamente a qualidade do produto e tomar medidas corretivas para evitar a produção de mais peças que logo serão descartadas.

Cada segundo conta... Sério
Ações do operador, condições e manutenção do equipamento e condições ambientais afetam o tempo do ciclo do molde. A detecção precoce de quaisquer inibidores permite uma resposta rápida às correções e aumento da produção.

Uma máquina bem conservada será mais rápida e confiável, resultando em desempenho mais consistente. Da mesma forma, a experiência e a expertise do operador podem ter um impacto significativo no ciclo do molde e na produtividade da máquina e, finalmente, da fábrica. Deve haver um sistema em vigor para rastrear continuamente os tempos de ciclo históricos, gerenciar cronogramas de manutenção e determinar qual deve ser o tempo de ciclo para cada máquina para melhorar a produtividade e a lucratividade geral. Mais importante, os dados de tal sistema permitem melhor planejamento e programação.

Vamos supor que um molde seja projetado com um tempo de ciclo de 10 segundos. Para manter suas funções e produzir boas peças, um operador inexperiente pode operar a máquina em um ciclo de 11 segundos. Você pode estar se perguntando: Que diferença um segundo realmente faz? Um segundo extra de tempo de ciclo significa uma redução de 10% na produtividade. O efeito cumulativo significa que leva 10% a mais de tempo para concluir um determinado trabalho e a produção geral da máquina por turno é 10% menor. Retornar a máquina à velocidade de projeto produziria uma melhoria de 11% sobre a velocidade reduzida (divida 9 segundos por 10 para obter a melhoria percentual), ao mesmo tempo em que aumentaria a eficiência, a produtividade e reduziria os custos.

Otimizando a seleção de máquinas
O rastreamento do desempenho do molde (tempo de ciclo) por máquina também fornece uma oportunidade de gerenciar melhor a fábrica e atingir a produção ideal. Um dado molde pode funcionar efetivamente em um ciclo de 10 segundos em uma máquina, mas 8 segundos em outra.

Todas as outras coisas sendo iguais, pode ser mais vantajoso executar o trabalho na segunda máquina. Considerando os trabalhos a serem processados e suas taxas de execução específicas, variações de cor, prioridades, cronogramas de manutenção, disponibilidade do operador e outros fatores, atribuições alternativas podem ser benéficas. Sem boas informações de desempenho para o molde, máquina e operador, essas decisões são difíceis, na melhor das hipóteses.

Um investimento relativamente pequeno na coleta de dados pode melhorar significativamente a eficiência da produção.

Retorno sobre o investimento Outra oportunidade de medição existe com a verificação constante do tempo de ciclo em comparação com a eficiência da embalagem. A entrada automatizada do chão de fábrica da máquina, diretamente comparada às varreduras de código de barras dos itens que estão sendo embalados, pode manter uma contagem contínua do progresso do trabalho e da qualidade (rejeições). Isso fornece dados contínuos em tempo real para planejar quando o trabalho atual pode ser enviado e quando o próximo trabalho pode começar. Além disso, isso fornece o benefício adicional de rastreamento mais preciso do uso de matéria-prima.

Na maioria dos casos, sensores simples de monitoramento de máquinas integrados ou adaptados em controles de máquinas podem ser usados para fornecer recursos de coleta e análise de dados em sistemas de planejamento e gerenciamento. Um investimento relativamente pequeno em coleta de dados fornece entrada que produz melhor programação, operações e gerenciamento de fábrica mais eficientes e ganhos gerais de eficiência.

Entenda os sinais de alerta
Indicadores estão por toda parte. Aquela luz do console nos avisa quando o carro precisa de manutenção. O alarme de fumaça apita quando a bateria está fraca. O banco pode enviar uma mensagem de texto quando os fundos estiverem esgotados.

Embora não haja alarmes piscantes de “baixa produtividade” para os fabricantes, há sinais claros de baixo desempenho e problemas se você souber onde procurar e como priorizar sua importância. Para processadores de plásticos, o tempo de ciclo do molde é a medida mais crítica de desempenho.