Alle Prozesse unter Kontrolle

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Das neue Arburg Turnkey Control Module (ATCM) fungiert als Supervisory Control and Data Acquisition (Scada) System für komplexe Turnkey-Anlagen.

Es visualisiert wichtige Anlagenfunktionen aus dem Gesamtprozess, führt teilespezifische Daten aus dem Fertigungsprozess und der Qualitätsprüfung zusammen und leitet die Datensätze an ein auswertendes System weiter. Das ermöglicht hundertprozentige Rückverfolgbarkeit einzelner Teile oder montierter Baugruppen.

„Im Zeitalter von Industrie 4.0 und digitaler Transformation stellen immer komplexere Produktionsabläufe hohe Ansprüche an Fertigungszellen, die zudem möglichst smart sein sollen. Unsere Experten legen jede Turnkey-Anlage exakt nach den Anforderungen und Wünschen der Kunden aus. Das gilt auch für unser neues Scada-System ATCM zum Überwachen und Steuern von Prozessen in einer Fertigungszelle“, erklärt Heinz Gaub, Geschäftsführer Technik bei Arburg. „Über die einzelnen Prozessschritte hinweg werden teilespezifische Daten zusammengeführt. Das ist eine ideale Basis für Big-Data-Analysen und ermöglicht eine Rückverfolgbarkeit zu 100 Prozent, was verstärkt in der Automobilindustrie, Medizintechnik und anderen sicherheitsrelevanten Bereichen gefordert wird.“

Sammelt und analysiert wichtige Fertigungsdaten

Voraussetzung zur Implementierung des ATCM ist eine neue Fertigungszelle rund um einen Allrounder mit OPC UA Schnittstelle. ATCM fungiert dabei als Scada-System, das relevante Fertigungsdaten sammelt und analysiert. Über ein HMI-Terminal mit Touch-Panel visualisiert das System die wichtigen Funktionen der kompletten Fertigungszelle. Für die Maschine und die Automation werden Zustände, Störungen, Alarme und Bedienereingaben übersichtlich angezeigt. Die relevanten Daten zu Spritzgießmaschine, Automation und Peripherie – wie zum Beispiel Laser, Scanner, Bildverarbeitungssysteme und Messgeräte – liefern die entsprechenden Elemente der Turnkey-Anlage. Die Kommunikation erfolgt bevorzugt über OPC UA, bei einigen Peripheriegeräten über proprietäre TCP/IP-Schnittstellen. Jedes ATCM erhält eine anlagenspezifische Oberfläche.

Über die beim Spritzgießen vergebenen Schussnummern erhält jedes Teil im ATCM automatisch eine eigene Nummer (ID). Um die Bauteile eindeutig rückverfolgen zu können, erfolgt nach der Entnahme eine Kennzeichnung zum Beispiel mit einem QR-Code. Das Scada-System kann zudem teilespezifische Prozessparameter mit Prüfergebnissen verknüpfen. Die einzelnen Datensätze werden in festgelegten Intervallen einem auswertenden System wie zum Beispiel dem Arburg Leitrechnersystem ALS bereitgestellt.

Lückenlose Rückverfolgbarkeit

Auf diese Weise lässt sich jedes Teil vom Spritzgießprozess über die Qualitätssicherung bis zum Ausschleusen aus der Fertigungszelle lückenlos rückverfolgen. Damit ist auch nachweisbar, welche Qualitätsparameter mit welchen Messgeräten geprüft wurden. Neben dem Sammeln und Verknüpfen von Daten lässt sich das ATCM dazu nutzen, nicht zyklische Produktionsabläufe einzuleiten. Ein Beispiel dafür ist etwa das Ausschleusen von Teilen zur Qualitätskontrolle.

Auf der Fakuma zeigte Arburg das ATCM beispielhaft auf einer Turnkey-Anlage, mit der Wasserwaagen produziert wurden: Im Mittelpunkt stand ein elektrischer Allrounder 470 A mit 1.000 kN Schließkraft und einem 1+1-fach-Familienwerkzeug. Die Spritzgießmaschine fertigte in rund 50 s Zykluszeit zwei Gehäuseteile (Unterschale und Deckel) einer Wasserwaage.

Die beiden Spritzteile aus ABS wurden von einem linearen Robot-System Multilift V düsenseitig entnommen und die Unterschale der Wasserwaage per Laser beschriftet. Dabei erhielt das Produkt entsprechend seiner Teilekennung einen individuellen QR-Code. Dank einer zusätzlichen servoelektrischen A-Achse drehte der Multilift V die Unterschale so, dass sie ohne zusätzliche Wendestation direkt in die Montagestation abgelegt werden konnte. Dort erfolgte das Zusammensetzen der beiden Gehäuseteile mit drei Libellen zur gebrauchsfertigen Wasserwaage.

Nach der Montage wurde jedes Fertigteil in mehreren Schritten geprüft und die Gutteile abschließend auf ein Förderband abgelegt. Das ATCM erfasste bei dieser Anwendung für jedes Bauteil die Informationen aus dem Spritzgießprozess und der Kamera-Funktionsprüfung. Der Messebesucher konnte den QR-Code seiner Wasserwaage mit einem Smartphone scannen und bekam die zugehörigen Prozess- und Qualitätsdaten auf einer teilespezifischen Website angezeigt. Dazu gehörten zum Beispiel Zeitstempel, Zyklus- und Einspritzzeit, Massepolster, Umschaltspritzdruck und Prüfergebnis.

sk

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