Exhibición de tecnología en el evento del décimo aniversario de Wittmann Battenfeld

En junio, más de 1400 invitados de 48 países asistieron a la celebración de dos días de la adquisición de Battenfeld por Wittmann para formar Wittmann Battenfeld, una empresa con una cartera única que va desde máquinas de moldeo por inyección y robots hasta enfriadores, TCU, secadoras, licuadoras, cargadoras de tolva, y granuladores. El evento, que se llevó a cabo en la sede de la empresa en Kottingbrunn, Austria, fue una ocasión para mostrar las instalaciones de producción de maquinaria recientemente ampliadas y renovadas, así como algunos de los desarrollos más recientes de la empresa y algunos aún en proceso. Entre estos últimos se encontraba una descripción general de un proyecto de investigación en curso sobre el "moldeo por inyección autónomo del futuro", basado en una máquina que realiza su propio control de calidad en línea y se ajusta en consecuencia, todo sin intervención.

En una era en la que los fabricantes de maquinaria y sus clientes lamentan los largos plazos de entrega, Wittmann Battenfeld presentó su extenso programa de nuevas construcciones y renovaciones en sus instalaciones en todo el mundo. Esto incluyó dos expansiones el año pasado, por un total de 23,130 pies ² de un nuevo espacio de producción y la construcción de un nuevo centro tecnológico de desarrollo, que debía completarse este verano. Las renovaciones de este año destinadas a racionalizar la producción incluyen la implementación de la producción en línea de ensamblaje cronometrada de prensas servohidráulicas EcoPower totalmente eléctricas y SmartPower de hasta 400 toneladas métricas, que complementan el uso anterior de este enfoque para máquinas de hasta 180 tm. Otras renovaciones de este año incluyen la producción en línea de ensamblaje de unidades de inyección y la expansión del área de producción de máquinas grandes MacroPower de siete a 12 estaciones de ensamblaje.

Y desde principios de 2018, Wittmann Battenfeld ha agregado un código QR a la placa de identificación de cada máquina, que los técnicos de servicio pueden escanear para recuperar todos los datos sobre las pruebas de producción, la puesta en marcha y el trabajo de servicio de la unidad desde la entrega de la fábrica.

El trabajo futuro planeado en Kottinbrunn incluye un nuevo edificio de oficinas de tres pisos (28,000 pies ² ) para los departamentos de ingeniería, control de producción, calidad y personal, cuya finalización está prevista para junio próximo; y un nuevo centro logístico de producción (32,275 pies ² ) para máquinas verticales y especiales, que se completará en junio de 2020.

EXPANSIÓN DE LÍNEAS DE MÁQUINAS

Como se informó en la puesta en marcha de julio, Wittmann Battenfeld (oficina de EE. UU. En Torrington, Connecticut) anunció varios modelos nuevos de máquinas de inyección, algunos de los cuales se demostraron en el evento de junio. Estos incluyen un modelo SmartPower más grande de 400 toneladas métricas a finales de este año; y un segundo modelo más grande (500 tm) de prensa EcoPower Xpress de alta velocidad, totalmente eléctrica, para embalaje y otras piezas de pared delgada. Se operó en Kottingbrunn moldeando cubos de PP de 2,8 L con IML envolvente en un molde de cuatro cavidades en 7,95 segundos. A finales de este año, la compañía también planea agregar modelos más pequeños (160, 210 y 300 tm) y le seguirá una unidad aún más grande de 650 tm.

Además de su gama de máquinas grandes, la empresa mostró su primera prensa MacroPower Combimould de dos componentes y 2000 tm (el primer modelo monocomponente de 2000 tm se fabricó a principios de este año). El sistema fue construido para BSH Home Appliances en Alemania para moldear un panel de puerta interior de refrigerador de PP que normalmente sería termoformado. La pieza de 750 g (patentada) tiene solo 0,8 mm de grosor y mide aproximadamente 1120 × 512 mm. La válvula se abrió secuencialmente a través de 21 boquillas.

Wittmann Battenfeld también mostró su primera mesa giratoria servoaccionada de 2000 mm en un MacroPower 1300 de dos componentes.

Quizás la estrella del espectáculo fue un 160 m.t. prototipo de una nueva serie de máquinas servohidráulicas verticales VPower que oscilarán entre 120 y 300 tm. y saldrá a la venta en octubre. Una característica clave de esta máquina es su baja altura de trabajo ergonómica de poco menos de 1 metro, frente a 1,2 a 1,3 m para los modelos anteriores. También es importante el cambio de tres tirantes a dos, lo que deja libre el centro del plato giratorio (servoeléctrico, 1300 a 2000 mm diám.) Para el suministro central de medios a través de una unión oscilante o rotativa.

Otras características incluyen la convertibilidad de la unidad de inyección de vertical a horizontal y viceversa; altas velocidades de sujeción (300 mm / seg); y una abrazadera diseñada para una distribución uniforme de la fuerza en el molde.

Wittmann Battenfeld también presentó nuevos robots y auxiliares. Se agregaron modelos más grandes y más pequeños a su línea económica de servo robots Primus (informado en Keeping Up del mes pasado). Y la empresa introdujo los nuevos receptores de tolva "Feedmax basic" y los granuladores sin pantalla S-Max (consulte la sección Mantenerse al día en septiembre).

MÁQUINAS INTELIGENTES Y FÁBRICAS INTELIGENTES

Como era de esperar, Industria 4.0 fue un tema frecuente durante el evento de aniversario. El orador principal fue el Prof. Dr.-Ing. Johannes Schilp, profesor del Instituto de Informática de Manufactura de la Universidad de Augsburg, Alemania, y presidente del Instituto de Investigación Fraunhofer ICGV para Tecnología de Fundición, Composites y Procesamiento en Augsburg. Habló de "los datos como materia prima del siglo XXI". Explicó que "los productos inteligentes generan datos durante la producción y el uso" y predijo "el desarrollo de nuevos modelos comerciales mediante el análisis de los datos acumulados para su optimización". También dijo que "el mantenimiento predictivo será el siguiente paso en los sistemas de autoaprendizaje".

El enfoque de Wittmann Battenfeld para el mantenimiento predictivo, al que llama CMS (Condition Monitoring System), es un elemento clave de su programa Wittmann 4.0. CMS se demostró en el evento de junio en la nueva máquina EcoPower Xpress 500. Entre los muchos parámetros monitoreados por el sistema se encuentran la temperatura, el nivel, la humedad y el recuento de partículas del aceite; calidad, caudal y temperatura del agua; y presión de la bomba hidráulica, vibración y fugas de aceite (con códigos de colores de condiciones aceptables / no aceptables).

También se monitorearon la carrera, la vibración y el par de medición de la unidad de inyección (lo cual se logró monitoreando el par de la punta del tornillo y la velocidad de avance). En la abrazadera, los sensores monitoreaban el estiramiento de la barra de unión, la carrera y la vibración de la platina móvil y el marco. Los sensores en la caja de cambios miden la contaminación en los engranajes para determinar cuándo es necesario cambiar el aceite lubricante. Y el gabinete eléctrico tenía sensores de temperatura, humedad y flujo de aire, así como detectores de humo y confirmación de las conexiones adecuadas a la fuente de alimentación y al controlador B8. También se monitoreó el consumo de energía general y la temperatura y humedad ambiental.

Para cualquiera de estos parámetros, el usuario puede inspeccionar un gráfico de lecturas a lo largo del tiempo y hacer zoom en cualquier período de tiempo de interés. Es más, se pueden asignar límites buenos / malos a las variables supervisadas, y esos límites se pueden establecer de forma específica para trabajos de moldeo en particular.

El control centralizado de todos los componentes de una celda de trabajo es una característica destacada de Wittmann 4.0. Una nueva característica del software en desarrollo son las hojas de datos de moldes digitales, en las que la configuración para un trabajo de moldeo generará una lista del equipo auxiliar preciso (enfriador, secador, licuadora, etc.) requerido para ese trabajo.

La coordinación de los auxiliares conectados a un control de máquina Wittmann Battenfeld B8, así como la comunicación automática de los datos de producción, proceso y calidad a un sistema informático central MES (Wittmann trabaja con MPDV en Europa, IQMS en Norteamérica) contribuyen a la creciente tendencia a individualizar producción, "personalización masiva" como algunos la llaman. Esto se demostró en el evento de junio en la producción de perchas utilizando la tecnología de asistencia por gas Airmould de Wittmann Battenfeld. Después de desmoldar por un robot W918 con nueva muñeca servo, la percha de policarbonato se presentó a una impresora de inyección de tinta digital montada en la viga horizontal del robot. A medida que el robot mueve la pieza más allá de la boquilla de la impresora, la impresión se realiza "sobre la marcha" a una velocidad coordinada con la velocidad del robot. En la jornada de puertas abiertas, las perchas se imprimieron por encargo con los nombres de los visitantes. En la producción real, podrían imprimirse con números de serie o de lote en forma de códigos de barras o códigos QR. Estos pueden ser números de serie consecutivos o asignados por generadores aleatorios. Todos los datos de calidad relevantes asociados con la producción de ese soporte específico se almacenan en la computadora central y podrían estar disponibles en cualquier momento durante el período de garantía o la vida útil de la pieza.

Las “fábricas inteligentes” de la Industria 4.0 necesitan máquinas inteligentes controladas con software inteligente. En el evento del aniversario, Wittmann Battenfeld reveló la continua evolución de su conjunto HiQ de paquetes de controles opcionales para hacer que las máquinas sean más autorreguladas. Uno de los paquetes existentes es HiQ Melt, que mide el trabajo de accionamiento requerido (torque del tornillo) durante la dosificación. De este modo, detecta cambios de viscosidad debido a la incorporación de reciclado o variaciones de lote a lote en resinas vírgenes.

Otro paquete existente es HiQ Flow, que mide la viscosidad del material mediante el trabajo durante la inyección. Ajusta el nivel de alta presión o el punto de cambio, o ambos, durante el disparo para hacer una corrección del mismo ciclo. Si bien el software actualmente requiere algunos disparos para determinar el factor de corrección de la viscosidad por prueba y error, Wittmann Battenfeld está desarrollando una mejora para definir automáticamente el factor de corrección.

Una nueva incorporación a la serie es HiQ Metering, que consigue el cierre positivo de la válvula de retención mediante un movimiento específico del tornillo antes de la inyección. Esto sirve para asegurar un tamaño de disparo uniforme.

MOLDEO AUTÓNOMO POR INYECCIÓN

El Dr. Gerald R. Berger, Asistente presentó el potencial de una máquina de inyección para realizar su propia evaluación de calidad en tiempo real y corregir su proceso sin intervención humana o pruebas de control de calidad posteriores al moldeo. Prof. del Instituto de Moldeo por Inyección de Polímeros de la Universidad de Leoben, Austria; y por el Dr. Dieter P. Gruber, jefe del Grupo de Investigación en Visión Robótica e Inteligencia Artificial del Polymer Competence Center Leoben en la misma ciudad. Los dos acababan de comenzar un proyecto de investigación de tres años sobre "Control de calidad en línea en el moldeo por inyección" (InQCIM), financiado con 1 millón de euros aportados por la Agencia Austriaca de Promoción de la Investigación (FFG) y socios de la industria como Wittmann Battenfeld, que también está donando una máquina EcoPower 110 totalmente eléctrica al proyecto.

Otros socios en este proyecto incluyen el Instituto de Investigación de Tecnología de Producción y Tecnología Láser de Alta Potencia (IFT) en la Universidad Tecnológica de Viena (TU Wien), así como proveedores automotrices alemanes y austriacos como Mahle Filtersysteme, el productor austriaco de herrajes para muebles Julius Blum. y el moldeador cautivo / personalizado austriaco Miraplast.

El objetivo del moldeo por inyección autónomo, dicen Berger y Gruber, es replicar en cada disparo las condiciones de presión, temperatura y velocidad de la masa fundida en relación con el tiempo y la posición en el ciclo de moldeo. Esto se debe hacer controlando continuamente la presión, la temperatura y la velocidad de la masa fundida en la cavidad, así como la temperatura de la pared del molde. El concepto fundamental del proyecto de moldeo autónomo es hacer de un “molde inteligente” el maestro del proceso a través de comunicaciones bidireccionales con la prensa de inyección y equipos periféricos. En otras palabras, el molde instrumentado le dice a la máquina de inyección qué correcciones del proceso realizar.

Uno de los objetivos del proyecto es abordar la calidad de la superficie de las piezas moldeadas, sumideros, líneas de soldadura y marcas de flujo ("rayas de tigre"), y correlacionar estos factores con los datos del sensor de molde. El trabajo inicial utilizará una cámara para inspeccionar las piezas, pero el objetivo final es poder predecir defectos visuales a partir de los datos del molde.

Una de las innovaciones que está explorando el equipo del proyecto es monitorear el molde solo con una serie de sensores acústicos en el exterior del molde. Esta es una solución menos costosa y más robusta que los sensores en molde, según Berger y Gruber. El objetivo inicial es poder corregir el proceso en los próximos dos ciclos después de que se detecta un problema. Más adelante, los investigadores esperan corregir el proceso dentro del mismo ciclo e incluso mirar hacia adelante cuatro o cinco ciclos para predecir un error inminente, basándose en las tendencias actuales, y reaccionar antes de que surja un problema de calidad.

Para que esto suceda, los investigadores deben desarrollar un sistema de software de detección y clasificación de fallas (FDC) basado en aprendizaje automático. Esto implicará entrenar el software de redes neuronales para reconocer cuándo y cómo ajustar el proceso. El primer paso en el proyecto de investigación será la prueba de Diseño de Experimentos (DOE) para correlacionar el peso de la pieza, las dimensiones, la calidad de la superficie y el rendimiento mecánico con los datos del sensor de molde.