Instandhaltung in der Smart Factory

Spritzgießmaschinen – Wartung exakt nach Bedarf

Statt prozesskritische Maschinenkomponenten unabhängig vom tatsächlichen Verschleiß regelmäßig und vorbeugend zu tauschen oder erst bei Schäden zu reagieren, soll ein Überwachungssystem für prozesskritische Komponenten den Austausch exakt zum richtigen Zeitpunkt auslösen.

Um den Zustand der Plastifizierschnecke zu beurteilen, muss sie nicht ausgebaut werden. Innerhalb weniger Minuten sollen Sensoren des E-Connect Monitor im laufenden Betrieb die verschleißrelevanten Parameter erfassen. (Bild: Engel)

Das neue E-Connect Monitor von Engel soll es möglich machen, den Zustand prozesskritischer Maschinenkomponenten im laufenden Betrieb zu prüfen, die Daten online auszuwerten und die Restlebensdauer der Komponenten zuverlässig zu prognostizieren. Wie sich damit in der Praxis ungeplante Anlagenstillstände vermeiden, die Instandhaltungskosten reduzieren und langfristig die Prozesse optimieren lassen sollen, will das Unternehmen auf der K 2016 am Beispiel von Plastifizierschnecken und Spindeln zeigen.

Instandhalter sollen hohe Verfügbarkeit der Fertigungsanlagen bei geringen Kosten für Wartungsarbeiten und das Einlagern von Ersatzteilen erreichen. Die üblichen Strategien werden diesen Anforderungen kaum gerecht: Weil der Instandhalter den Zustand der Maschine nicht kennt, werden verschleißanfällige Komponenten oft turnusmäßig getauscht. Dies minimiert die Verfügbarkeit und erhöht die Kosten, da in der Austausch häufig zu früh und damit zu oft geschieht. Und wer wartet, bis eine Komponente ausfällt, riskiert längere Stillstandzeiten, Lieferengpässe und Schäden an umliegenden Maschinenteilen.

Um den Zustand der Plastifizierschnecke einer Spritzgießmaschine zu beurteilen, muss sie laut Engel nicht mehr ausgebaut werden. Ein einfach zu installierendes Messsystem könne im laufenden Betrieb die verschleißrelevanten Parameter ermitteln. Diese Messung dauere nur wenige Minuten, während für die Beurteilung der Schnecke bei großen Spritzgießmaschinen bislang oft zwei komplette Arbeitstage Stillstand eingeplant werden mussten, um die Schnecke ziehen, reinigen und vermessen zu können.

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Die Messergebnisse werden ausgewertet und gespeichert, um bei regelmäßigen Messungen eine möglichst zuverlässige Prognose über die zu erwartende Restlebensdauer der Schnecke zu stellen. Diese Prognose erlaube es, die Schnecke zum richtigen Zeitpunkt zu tauschen, die neue Schnecke rechtzeitig zu bestellen und den notwendigen Anlagenstillstand zu planen. Das verkürze die Stillstandzeit der Fertigungsanlage und mache ein hausinternes Ersatzteillager überflüssig. Langfristig unterstützte die regelmäßige Zustandsüberwachung die Prozessoptimierung. Über die Auswertung der Verschleißparameter können kritische Prozesseinstellungen, die den Verschleiß bestimmter Komponenten beschleunigen, erkannt und durch entsprechende Prozessanpassungen vermieden werden.

Der Einsatz des E-Connect Monitor lohne sich besonders für prozesskritische Maschinenkomponenten, die nicht konstant im Fokus der Instandhalter stehen. Hierzu zählen die Spindeln zum Antrieb der axialen Bewegungen in elektrischen Spritzgießmaschinen. Da pro Maschine mehrere Spindeln arbeiten und der Ausfall einer Spindel die komplette Anlage stilllegt, geschieht die Zustandsüberwachung der Kugelgewindeantriebe kontinuierlich. Künftig sollen die von den Sensoren erfassten Daten in Echtzeit an das Kundenportal von Engel übertragen und dort automatisch ausgewertet werden. Der Anwender könne sich im Portal jederzeit über den aktuellen Zustand der einzelnen Spindeln informieren und werde umgehend benachrichtigt, sollte eine Spindel einen kritischen Zustand erreichen. Auf Wunsch werde sich die Software so programmieren lassen, dass die Alarmmeldung automatisch eine Ersatzteilbestellung auslöst und einen Servicetechniker bucht. Überwachungspakete für weitere Maschinenkomponenten sind nach Unternehmensangaben in Vorbereitung.

Ziel von Industrie 4.0 ist die Smart Factory, in der alle Fertigungsmaschinen und deren Komponenten miteinander kommunizieren und sich kontinuierlich selbst optimieren. In Folge sollen Produktivität, Effizienz, Qualität und Flexibilität der Fertigung steigen. Dafür biete Engel ein breites Spektrum an Produkten und Lösungen. Im Bereich Smart Service werde E-Connect Monitorab sofort einen nachhaltigen Mehrwert für die Kunden bieten.

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