Pameran Teknologi di Acara Ulang Tahun ke-10 Wittmann Battenfeld

Pada bulan Juni, lebih dari 1400 tamu dari 48 negara menghadiri perayaan dua hari akuisisi Wittmann atas Battenfeld untuk membentuk Wittmann Battenfeld, sebuah perusahaan dengan portofolio unik mulai dari mesin cetak injeksi dan robot hingga chiller, TCU, pengering, blender, hopper loader, dan granulator. Diadakan di kantor pusat perusahaan di Kottingbrunn, Austria, acara ini merupakan kesempatan untuk memamerkan fasilitas produksi mesin yang baru diperluas dan diubah serta sejumlah perkembangan terbaru perusahaan dan beberapa masih dalam pengerjaan. Di antara yang terakhir adalah ikhtisar proyek penelitian yang sedang berlangsung ke dalam "cetakan injeksi otonom masa depan", berdasarkan mesin yang melakukan kontrol kualitas inline sendiri dan menyesuaikan sendiri sesuai itu—semua secara hands-off.

Di era ketika pembuat mesin dan pelanggan mereka mengeluhkan waktu tunggu yang lama, Wittmann Battenfeld mempresentasikan program ekstensifnya untuk konstruksi baru dan renovasi di fasilitasnya di seluruh dunia. Ini termasuk dua perluasan tahun lalu, dengan total 23.130 kaki ² ruang produksi baru dan pembangunan pusat teknologi pengembangan baru, yang akan selesai musim panas ini. Renovasi tahun ini yang ditujukan untuk merampingkan produksi termasuk implementasi produksi lini perakitan mesin EcoPower all-electric dan SmartPower servohydraulic hingga 400 metrik ton, melengkapi penggunaan sebelumnya dari pendekatan ini untuk alat berat hingga 180 m.t. Renovasi lainnya tahun ini termasuk produksi jalur perakitan unit injeksi dan perluasan area produksi mesin besar MacroPower dari tujuh menjadi 12 stasiun perakitan.

Dan sejak awal 2018, Wittmann Battenfeld telah menambahkan kode QR ke pelat ID setiap mesin, yang dapat dipindai oleh teknisi servis untuk mengambil semua data pada pengujian produksi unit, startup, dan pekerjaan servis sejak pengiriman dari pabrik.

Pekerjaan masa depan yang direncanakan di Kottinbrunn mencakup gedung perkantoran tiga lantai baru (28.000 kaki ² ) untuk departemen teknik, kontrol produksi, kualitas, dan personalia, yang akan selesai Juni mendatang; dan pusat logistik produksi baru (32.275 kaki ² ) untuk mesin vertikal dan khusus, akan selesai pada Juni 2020.

PERLUAS GARIS MESIN

Seperti dilaporkan dalam Start Up Juli, Wittmann Battenfeld (kantor AS di Torrington, Conn.) mengumumkan beberapa model baru mesin injeksi, beberapa di antaranya didemonstrasikan pada acara Juni. Ini termasuk model SmartPower yang lebih besar, 400-m.t. akhir tahun ini; dan model kedua, lebih besar (500-m.t.) dari EcoPower Xpress berkecepatan tinggi, mesin pres all-electric untuk kemasan dan bagian berdinding tipis lainnya. Itu dioperasikan di Kottingbrunn dalam mencetak ember PP 2,8 L dengan sampul IML dalam cetakan empat rongga dalam 7,95 detik. Akhir tahun ini, perusahaan berencana untuk menambahkan model yang lebih kecil juga—160, 210, dan 300 mt.—dan unit yang lebih besar lagi, 650 m.t. akan menyusul.

Menambah jajaran mesin besar, perusahaan memamerkan mesin cetak MacroPower Combimould dua komponen pertama 2000-mt (model komponen tunggal 2000-mt pertama dibuat awal tahun ini). Sistem ini dibuat untuk BSH Home Appliances di Jerman untuk membentuk panel pintu interior kulkas PP yang biasanya dibuat dengan thermoform. Bagian 750-g (dipatenkan) hanya setebal 0,8 mm dan berukuran sekitar 1120 × 512 mm. Katup ini secara berurutan berpagar melalui 21 nozel.

Wittmann Battenfeld juga menampilkan meja putar pertama yang digerakkan servo 2000 mm pada MacroPower 1300 dua komponen.

Mungkin bintang pertunjukannya adalah 160-m.t. prototipe seri baru mesin servohidrolik vertikal VPower yang akan berkisar dari 120 hingga 300 m.t. dan akan mulai dijual pada bulan Oktober. Fitur utama alat berat ini adalah ketinggian kerjanya yang rendah dan ergonomis, hanya di bawah 1 meter, dibandingkan dengan 1,2 hingga 1,3 m untuk model sebelumnya. Yang juga penting adalah perubahan dari tiga tiebar menjadi dua, yang membuat bagian tengah meja putar (bertenaga servo-listrik, berdiameter 1300 hingga 2000 mm.) bebas untuk suplai pusat media melalui penyatuan berosilasi atau putar.

Fitur lain termasuk konvertibilitas unit injeksi dari vertikal ke horizontal dan sebaliknya; kecepatan penjepit tinggi (300 mm/dtk); dan penjepit yang dirancang untuk distribusi gaya yang seragam dalam cetakan.

Wittmann Battenfeld juga menghadirkan robot dan alat bantu baru. Model yang lebih besar dan lebih kecil ditambahkan ke lini ekonomi robot servo Primus (dilaporkan dalam Keeping Up bulan lalu). Dan perusahaan memperkenalkan penerima hopper “Feedmax basic” baru dan granulator tanpa layar S-Max (lihat bagian Menjaga September).

MESIN CERDAS &PABRIK CERDAS

Seperti yang diharapkan, Industri 4.0 adalah topik yang sering menjadi topik selama acara ulang tahun. Pembicara utama adalah Prof. Dr.-Ing. Johannes Schilp, profesor di Institute for Manufacturing Informatics di University of Augsburg, Jerman, dan ketua Fraunhofer ICGV Research Institute for Casting, Composites and Processing Technology di Augsburg. Dia berbicara tentang "data sebagai bahan mentah abad ke-21." Dia menjelaskan bahwa "produk pintar menghasilkan data selama produksi dan penggunaan," dan memprediksi "pengembangan model bisnis baru dengan menganalisis akumulasi data untuk pengoptimalan." Dia juga mengatakan bahwa “pemeliharaan prediktif akan menjadi langkah berikutnya dalam sistem pembelajaran mandiri”.

Pendekatan Wittmann Battenfeld untuk pemeliharaan prediktif, yang disebutnya CMS (Condition Monitoring System), adalah elemen kunci dari program Wittmann 4.0-nya. CMS didemonstrasikan pada acara bulan Juni di mesin EcoPower Xpress 500 baru. Di antara banyak parameter yang dipantau oleh sistem adalah suhu oli, level, kelembapan, dan jumlah partikel; kualitas air, aliran dan suhu; dan tekanan pompa hidraulik, getaran, dan kebocoran oli (dengan kode warna untuk kondisi yang dapat diterima/tidak dapat diterima).

Juga dipantau adalah langkah unit injeksi, getaran dan torsi pengukuran (dicapai dengan memantau torsi ujung sekrup dan kecepatan maju). Pada clamp, sensor memonitor regangan tiebar, stroke, dan vibrasi dari pelat dan rangka yang bergerak. Sensor di gearbox mengukur kontaminasi di roda gigi untuk menentukan kapan oli pelumas perlu diganti. Dan kabinet listrik memiliki sensor untuk suhu, kelembaban dan aliran udara, serta detektor asap, dan konfirmasi koneksi yang tepat ke catu daya dan pengontrol B8. Konsumsi energi secara keseluruhan serta suhu dan kelembapan sekitar juga dipantau.

Untuk salah satu parameter ini, pengguna dapat memeriksa grafik pembacaan dari waktu ke waktu dan memperbesar periode waktu yang diinginkan. Terlebih lagi, batas baik/buruk dapat ditetapkan ke variabel yang dipantau, dan batas tersebut dapat ditetapkan khusus untuk pekerjaan pencetakan tertentu.

Kontrol terpusat dari semua komponen sel kerja adalah fitur yang menonjol dari Wittmann 4.0. Salah satu fitur perangkat lunak baru yang sedang dikembangkan adalah lembar data cetakan digital, di mana penyiapan untuk pekerjaan pencetakan akan menghasilkan daftar peralatan bantu yang tepat—pendingin, pengering, blender, dll.—yang diperlukan untuk pekerjaan itu.

Koordinasi alat bantu yang terhubung ke kontrol mesin Wittmann Battenfeld B8, serta komunikasi otomatis produksi, proses, dan data kualitas ke sistem komputer MES pusat (Wittmann bekerja dengan MPDV di Eropa, IQMS di Amerika Utara) berkontribusi pada tren yang berkembang untuk individual produksi, "kustomisasi massal" seperti yang disebut beberapa orang. Hal ini ditunjukkan pada acara bulan Juni dalam produksi gantungan baju menggunakan teknologi bantuan gas Airmould Wittmann Battenfeld. Setelah dibongkar oleh robot W918 dengan pergelangan tangan servo baru, gantungan polikarbonat disajikan ke printer inkjet digital yang dipasang pada balok horizontal robot. Saat robot menggerakkan bagian melewati nosel printer, pencetakan berlangsung "dengan cepat" pada kecepatan yang dikoordinasikan dengan kecepatan robot. Pada acara open house, gantungan baju dicetak sesuai pesanan dengan nama pengunjung. Dalam produksi sebenarnya, mereka dapat dicetak dengan nomor batch atau seri dalam bentuk barcode atau kode QR. Ini bisa berupa nomor seri berurutan atau yang dialokasikan oleh generator acak. Semua data kualitas relevan yang terkait dengan produksi gantungan khusus tersebut disimpan di komputer pusat dan dapat tersedia kapan saja selama masa garansi atau masa pakai suku cadang.

“Pabrik pintar” Industri 4.0 membutuhkan mesin pintar yang dikendalikan dengan perangkat lunak pintar. Pada acara ulang tahun, Wittmann Battenfeld mengungkapkan evolusi berkelanjutan dari rangkaian paket kontrol opsional HiQ untuk membuat mesin lebih mengatur diri sendiri. Salah satu paket yang ada adalah HiQ Melt, yang mengukur kerja penggerak yang diperlukan (torsi sekrup) selama pengukuran. Dengan demikian mendeteksi perubahan viskositas karena penggabungan daur ulang atau variasi batch-ke-batch dalam resin perawan.

Paket lain yang ada adalah HiQ Flow, yang mengukur viskositas material dengan cara kerja selama injeksi. Ini menyesuaikan tingkat tekanan tinggi atau titik peralihan, atau keduanya, selama pemotretan untuk membuat koreksi siklus yang sama. Sementara perangkat lunak saat ini memerlukan beberapa pemotretan untuk menentukan faktor koreksi viskositas dengan coba-coba, Wittmann Battenfeld sedang mengembangkan peningkatan untuk menentukan faktor koreksi secara otomatis.

Tambahan baru untuk seri ini adalah HiQ Metering, yang mencapai penutupan positif dari katup melalui gerakan sekrup tertentu sebelum injeksi. Ini berfungsi untuk memastikan ukuran bidikan yang seragam.

CETAKAN INJEKSI OTONOM

Potensi mesin injeksi untuk melakukan penilaian kualitasnya sendiri secara real-time dan memperbaiki prosesnya tanpa campur tangan manusia atau tes QC pasca pencetakan dipresentasikan oleh Dr. Gerald R. Berger, Asst. Prof. di Institut Pencetakan Injeksi Polimer di Universitas Leoben, Austria; dan oleh Dr. Dieter P. Gruber, kepala Kelompok Penelitian tentang Visi Robot dan Kecerdasan Buatan di Pusat Kompetensi Polimer Leoben di kota yang sama. Keduanya baru saja memulai proyek penelitian tiga tahun tentang "Kontrol Kualitas Inline dalam Cetakan Injeksi" (InQCIM), yang didanai oleh 1 juta euro yang disumbangkan oleh Badan Promosi Penelitian Austria (FFG) dan mitra industri seperti Wittmann Battenfeld, yang juga menyumbangkan mesin EcoPower 110 serba listrik untuk proyek tersebut.

Mitra lain dalam proyek ini termasuk Institut Penelitian Teknologi Produksi dan Teknologi Laser Daya Tinggi (IFT) di Universitas Teknologi Wina (TU Wien), serta pemasok otomotif Jerman dan Austria seperti Mahle Filtersysteme, produsen perangkat keras furnitur Austria Julius Blum , dan Miraplast pembuat adat/tawanan Austria.

Tujuan dari pencetakan injeksi otonom, kata Berger dan Gruber, adalah untuk mereplikasi pada setiap tembakan kondisi tekanan, suhu dan kecepatan lelehan relatif terhadap waktu dan posisi dalam siklus pencetakan. Ini harus dilakukan dengan terus memantau tekanan leleh, suhu, dan kecepatan dalam rongga serta suhu dinding cetakan. Konsep dasar dari proyek pencetakan otonom adalah menjadikan "cetakan cerdas" sebagai master proses melalui komunikasi dua arah dengan mesin injeksi dan peralatan periferal. Dengan kata lain, cetakan yang diinstrumentasi memberi tahu mesin injeksi proses koreksi apa yang harus dilakukan.

Salah satu tujuan proyek ini adalah untuk mengatasi kualitas permukaan bagian yang dicetak—wastafel, garis las, dan tanda aliran (“garis harimau”)—dan menghubungkan faktor-faktor ini dengan data sensor cetakan. Pekerjaan awal akan menggunakan kamera untuk memeriksa bagian-bagiannya, tetapi tujuan akhirnya adalah untuk dapat memprediksi cacat visual dari data cetakan.

Salah satu inovasi yang dijajaki oleh tim proyek adalah memantau cetakan hanya dengan susunan sensor akustik di bagian luar cetakan. Ini adalah solusi yang lebih murah dan lebih kuat daripada sensor dalam cetakan, menurut Berger dan Gruber. Tujuan awalnya adalah untuk dapat memperbaiki proses pada dua siklus berikutnya setelah terdeteksi adanya masalah. Lebih jauh ke depan, para peneliti berharap untuk memperbaiki proses dalam siklus yang sama dan bahkan melihat ke depan empat atau lima siklus untuk memprediksi kesalahan yang akan datang, berdasarkan tren saat ini, dan bereaksi sebelum masalah kualitas muncul.

Untuk mewujudkannya, para peneliti perlu mengembangkan sistem perangkat lunak Fault Detection and Classification (FDC) berbasis pembelajaran mesin. Ini akan melibatkan pelatihan perangkat lunak jaringan saraf untuk mengenali kapan dan bagaimana menyesuaikan prosesnya. Langkah pertama dalam proyek penelitian ini adalah pengujian Design of Experiments (DOE) untuk menghubungkan berat bagian, dimensi, kualitas permukaan, dan kinerja mekanis dengan data sensor cetakan.