Predictive Maintenance für Spritzgießwerkzeuge

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Mittels Körperschall erkennt das Predictive Maintenance System Weartell zuverlässig Anzeichen für Verschleiß an Spritzgießwerkzeugen.

Das neue Predictive Maintenance System erkennt den Verschleiß quantitativ im Bereich von 50 kHz bis 500 kHz. Damit lassen sich Werkzeugwartungen zustandsbasiert und vorausschauend eintakten. Außerdem ist damit eine Überwachung des Spritzgießprozesses möglich.

Körperschallwellen entstehen bei Verschleißprozessen und laufen als mechanische Schwingungen durch Werkstück und Werkzeug. Beim Zerspanen wird das Werkstück durch „kontrollierten Verschleiß“ bearbeitet, während der Verschleiß am Werkzeug in der Fertigung immer eine ungewollte Begleiterscheinung ist. So auch beim Spritzgießen, wo die Körperschallanalyse zur Prozess- und Maschinenüberwachung jedoch vergleichsweise neu ist.

Sensor anbringen und loslegen

Um mit der Prozessüberwachung per Weartell loszulegen, muss lediglich ein Sensor am zu überwachenden Werkzeug angebracht werden – was in weniger als 15 min erledigt ist. Das Linux-basierte System bringt sämtliche erforderlichen Schnittstellen mit, die zur Einbindung notwendig sind. Die Weartell-Hardware umfasst eine Messkette und eine Auswertungseinheit. Das heißt, mit einem Sensor, der auch mehrkanalige Messungen ermöglicht und meist auf der beweglichen Seite des Werkzeugs montiert ist, lassen sich etwa 85 bis 90 % aller Werkzeuge abbilden.

Die Hardware-Komponenten sind austauschbar und das System kann an beliebig vielen Maschinen-Werkzeug-Kombinationen zum Einsatz kommen. Maschine samt Werkzeug lassen sich im System hinterlegen und wieder aufrufen, sodass die Überwachung immer die vollständigen Daten aus der Vergangenheit mit einbezieht und Unterschiede im Zeitablauf sichtbar werden. Die Weartell-Software punktet mit einer intuitiven Benutzeroberfläche und visualisiert übersichtlich den kompletten Spritzgießzyklus am Werkzeug, wahlweise aber auch einzelne Phasen davon, in der Weartell-Kurve.

Frühzeitige Warnung ermöglicht Predictive Maintenance

Der idealtypische Ablauf, wenn die Weartell-Kurve zuvor definierte Grenzwerte überschreitet, sieht folgendermaßen aus: Das System generiert eine Warnmeldung. Der Einrichter kann einen Blick auf die Daten werfen. Relevant sind vor allem Steigung und wiederkehrende Muster in der Kurve. Auf Basis dieser Daten erfolgt dann die Beurteilung: Ist sofortiges Handeln erforderlich? Oder reicht es vorerst aus, die Veränderung im Auge zu behalten?

Ein einfaches Beispiel: Wenn ersichtlich ist, dass Verschleißwerte in der Phase „Werkzeug schließen“ steigen, kann eine Lösung sein, die Verfahrgeschwindigkeit des Werkzeugs zu ändern. Ob es etwas bringt, die Werkzeuge etwas langsamer und schonender zusammenzufahren, zeigt sich bei der weiteren, wenn nötig engmaschigeren Überwachung. Auf diese Weise lässt sich ein Werkzeugschaden vermeiden – und damit auch ein Maschinenstillstand.

sk

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