Automatisches Einsetzen von Metallbuchsen direkt in die Spritzgusspresse
Forschung: Radovan Petrík (MECASYS), Pavol Gužík (MECASYS Design Labs), Jozef Vnenčák - MECASYS CAM Programm
Zusammenfassung
MECASYS ist auf die Entwicklung und Implementierung von automatisierten Lösungen spezialisiert, die die Effizienz und Genauigkeit von Fertigungsprozessen verbessern. In dieser Fallstudie beschreiben wir, wie wir für AAH Plastics eine spezielle Montagemaschine entworfen und gebaut haben, die das Einsetzen von Metallbuchsen (Bushings) direkt in eine Spritzgusspresse automatisiert. Das Ziel dieses Projekts war es, eine hohe Montagegenauigkeit und Prozesswiederholbarkeit zu gewährleisten, menschliche Fehler zu minimieren und die Massenproduktion zu optimieren. Diese Lösung demonstriert die Fähigkeit von MECASYS, integrierte Automatisierungssysteme für komplexe Fertigungsaufgaben zu liefern.
Beschreibung des Problems
AAH Plastics musste eine Montagevorrichtung entwickeln, konstruieren und direkt in eine Spritzgießmaschine einbauen, um die Montage von Metallbuchsen in ein Kunststoffteil zu automatisieren. Bisherige, eher manuelle oder weniger präzise Methoden hatten zu uneinheitlichen Ergebnissen oder geringer Effizienz geführt, was die Qualität der fertigen Kunststoffteile beeinträchtigte. Die Herausforderung bestand darin, ein genaues und zuverlässiges Einsetzen der Metallbuchsen während des Spritzgießprozesses zu gewährleisten, um Fehler und Verrutschen in der Produktion zu vermeiden.
Um den Informationswert zu erhöhen und den Prozess effizienter zu verwalten, ist es ratsam, einige wichtige Leistungsindikatoren (KPIs) zu verfolgen, um die Montage und die Produktqualität zu optimieren:
- First Pass Yield (FPY) - misst den Prozentsatz der Teile, die beim ersten Versuch korrekt zusammengebaut werden, ohne dass Reparaturen erforderlich sind, und zeigt so die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Montage von Metallbuchsen.
- Defects Per Unit (DPU) und Scrap Rate - Verfolgen Sie die Anzahl der Defekte und der verschrotteten Teile, die die Qualität der Endkomponenten beeinträchtigen.
- Overall Equipment Effectiveness (OEE) - bewertet die Verfügbarkeit, Leistung und Qualität der Ausrüstung und bietet einen umfassenden Überblick über die Effizienz einer Spritzgießmaschine mit Montageausrüstung.
- Maschinenstillstandsrate - misst die Maschinenstillstandszeiten, die sich negativ auf die Kontinuität der Produktion und die Produktivität auswirken können.
- Produktionszykluszeit - zeichnet die Zeit auf, die für die Produktion eines Teils, einschließlich der Montage, benötigt wird, was zur Optimierung der Produktionsgeschwindigkeit und -kapazität beiträgt.
- Pünktliche Lieferung (OTD) - verfolgt den Prozentsatz der pünktlich gelieferten Aufträge, was ein Indikator für die Zuverlässigkeit und Stabilität des Produktionsprozesses ist.
Durch die Implementierung dieser KPIs in die Ausrüstung wird es möglich sein, den automatisierten Prozess der Montage von Metallbuchsen genauer zu überwachen und zu steuern, die Qualität der fertigen Kunststoffteile zu verbessern, Fehler und Ausfallzeiten zu minimieren und gleichzeitig die Gesamteffizienz der Produktion zu steigern.
Lösung
MECASYS ging das Problem umfassend an und begann mit einer detaillierten Analyse der Anforderungen des Kunden und der Umgebung der Spritzgießmaschine. Anschließend wurde mit der Software SolidWorks eine 3D-Konstruktion der Maschine entwickelt, bei der die mechanischen Eigenschaften simuliert und Ergonomie und Integration optimiert wurden.
Die Herstellung der Komponenten erfolgte auf MECASYS Mehrachsen-CNC-Bearbeitungszentren, wobei das Schlüsselelement die Spitzentechnologie des 5-Achsen-Fräsens auf HERMLE-Maschinen war, mit der eine außergewöhnliche Präzision und Oberflächenqualität erreicht werden kann. Diese Technologie gewährleistet die Herstellung selbst der anspruchsvollsten Teile mit hoher Komplexität und minimalen Toleranzen.
Die Genauigkeit der Produktion wird dann auf modernen KMG-Messmaschinen des renommierten Herstellers Hexagon überprüft, was eine hohe Zuverlässigkeit und Qualität der resultierenden Komponenten garantiert. Bei der Entwicklung der Geräte wurde besonderer Wert auf Robustheit, Zuverlässigkeit und einfache Integration in die bestehende Produktionsumgebung des Kunden gelegt.
Ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil von MECASYS ist auch die flexible und offene Kommunikation mit dem Kunden während des gesamten Entwicklungsprozesses, die eine schnelle Reaktion auf Anforderungen und die Optimierung der Lösung entsprechend den aktuellen Bedürfnissen ermöglicht.
Ergebnisse und Vorteile
Durch die Einführung von automatisierten Montageanlagen konnte AAH Plastics die Qualität, Effizienz und Zuverlässigkeit bei der Montage von Metallbuchsen in Kunststoffteile erheblich verbessern.
Die wichtigsten Vorteile sind:
1. hohe Genauigkeit und Konsistenz der Montage - Die Automatisierung des Prozesses hat ein wiederholbar genaues Einsetzen der Metallbuchsen in die Kunststoffteile gewährleistet. Infolgedessen wurden Fehler durch manuelle Handhabung praktisch eliminiert, was zu weniger Reklamationen und einem höheren First Pass Yield (FPY) führte.
2. Gesteigerte Produktionseffizienz und verkürzte Zyklen - Die Integration der Ausrüstung direkt in die Spritzgießmaschine ermöglichte reibungslose und schnelle Montagevorgänge. Die Produktionszyklen wurden erheblich verkürzt und der Durchsatz der Produktionslinie erhöht, was eine bessere Einhaltung der Kundentermine und eine höhere Gesamtproduktivität ermöglichte.
3. Wiederholbarkeit und Prozesssicherheit - Automatisierte Anlagen garantieren ein hohes Maß an Wiederholbarkeit bei jedem Produktionszyklus. Die Prozessstabilität verringert das Risiko minderwertiger Teile und trägt zur Vorhersagbarkeit der Produktionsleistung bei.
4. Geringere Betriebskosten - Die Minimierung des Bedarfs an manueller Arbeit und die Verringerung der Fehlerquote haben direkt zu Einsparungen bei den Arbeits-, Reparatur- und Abfallkosten beigetragen. Darüber hinaus wird durch die effizientere Nutzung von Materialien und Energie die Umweltbelastung reduziert.
5. Verbesserte Qualität der Endprodukte - Ein stabiler und kontrollierter Montageprozess führt zu qualitativ hochwertigeren Kunststoffteilen mit integrierten Buchsen. Dies führt zu weniger Reklamationen, höherer Kundenzufriedenheit und einem besseren Ruf des Unternehmens auf dem Markt.
6. die Flexibilität und die Möglichkeit der Weiterentwicklung - Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht eine einfache Modifikation und Anpassung für andere Arten von Teilen oder Änderungen im Prozess, was die Flexibilität der Produktion erhöht und das Unternehmen auf zukünftige Marktanforderungen vorbereitet.
7. Überwachung und Auswertung von KPIs - Dank der Implementierung von Key Performance Indicators (KPIs) ist es möglich, die Qualität, Effizienz und Stabilität des Produktionsprozesses kontinuierlich zu überwachen. Dies ermöglicht eine schnelle Identifizierung potenzieller Probleme und deren rechtzeitige Behebung.
Fazit
Das Projekt für AAH Plastics bestätigte die Fähigkeit von MECASYS, komplexe Automatisierungslösungen zu entwickeln und zu implementieren, die auf die spezifischen Produktionsanforderungen des Kunden zugeschnitten sind. Dank präziser Konstruktion, Fertigung und nahtloser Integration konnte ein wichtiger Montageprozess optimiert und dem Kunden ein Wettbewerbsvorteil verschafft werden. MECASYS ist bereit, diese Erfahrung auf weitere Projekte zur Automatisierung und Steigerung der Produktionseffizienz zu übertragen
Ihr Bedarf, unser Know-how
Wenn Sie auf der Suche nach einem Partner sind, der Ihre technologischen Herausforderungen in innovative, zuverlässige und effiziente Lösungen umsetzt, wenden Sie sich an MECASYS. Wir bieten Ihnen die Entwicklung, Herstellung und Integration spezieller Vorrichtungen und Automatisierungsgeräte, die die Zuverlässigkeit, Qualität und Produktivität Ihrer Fertigungs- oder Testprozesse erhöhen.
Mit MECASYS bekommen Sie einen Partner, der die Besonderheiten Ihrer Produktion im Detail versteht und in erfolgreiche Projekte umsetzt - flexibel, professionell und nach höchsten Standards. Wir entwickeln und liefern maßgeschneiderte Lösungen, die Ihr Wachstum und Ihre Wettbewerbsfähigkeit unterstützen.
Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, und gemeinsam werden wir Ihre Herausforderungen in konkrete Ergebnisse umsetzen.
Kein Teil dieser Publikation darf in irgendeiner Form oder mit irgendwelchen Mitteln - elektronisch, mechanisch, durch Fotokopie, Aufnahme, Scannen oder auf andere Weise - vervielfältigt oder in einem Datenbanksystem gespeichert werden, es sei denn, es liegt eine schriftliche Genehmigung des Rechteinhabers vor. Der Antrag auf Genehmigung muss an MECASYS s.r.o., Oravská Polhora 1117, 029 47 Oravská Polhora, Slowakei, gerichtet werden.
Alle Rechte vorbehalten, einschließlich des Rechts auf Vervielfältigung im Ganzen oder in Teilen und in jeder Form. Einige Elemente in dieser Publikation können unter der Lizenz von Dritten verwendet werden und können anderen Nutzungsbeschränkungen unterworfen sein.
Referenzen
AAH Plastics
AAH Plastics wandte sich an uns mit dem Wunsch, eine Montagevorrichtung zu entwickeln, zu konstruieren und direkt in eine Spritzgießmaschine einzubauen, um die Montage von Metallbuchsen in ein Kunststoffteil zu automatisieren.
Eurostyle Systems France
Eurostyle Systems trat an uns heran mit dem Wunsch, eine Kontrollvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, um den Produktionsprozess gemäß den Anforderungen und Spezifikationen des Kunden zu gewährleisten.
Air International Thermal
Air International Thermal trat mit der Anforderung an uns heran, eine Vorrichtung zu entwickeln, zu konstruieren und zu implementieren, die den Gebläsepropeller einer Kfz-Klimaanlage an dem Punkt vorwärmt, an dem die Achse des Elektromotors gedrückt wird.
Jasplastik
Jasplastik trat mit der Anforderung an uns heran, ein Einzweckgerät zum Verbinden zweier PVC-Teile mittels Ultraschall zu entwickeln.
Magna Slovteca
Magna Slovteca wandte sich an uns mit der Bitte, Schwingungsvorrichtungen für die eigene Entwicklung und Stabilitätsprüfung von Rückspiegeln zu entwerfen und herzustellen.
ITW Automotive
ITW Automotive wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Gerät zur Messung und Bewertung der Bewegungskräfte von montierten Komponenten zu entwickeln und zu konstruieren. Diese Automatisierung wird den Produktionsprozess beschleunigen und die Wiederholbarkeit des Prozesses gewährleisten.
Novares
Novares wandte sich an uns mit dem Wunsch, einen kompletten Satz von Prüfvorrichtungen zu entwickeln und zu konstruieren, um den Produktionsprozess gemäß den Anforderungen und Spezifikationen des Kunden zu gewährleisten.
SAS Automobilindustrie
SAS Automotive trat an uns heran, um eine Schneidemaschine zu entwickeln, zu konstruieren und in eine bestehende Linie für den automatischen Zuschnitt von Armaturentafelträgern aus Kunststoff für ein Projekt von VW, AUDI und Porsche zu integrieren.
Thermoplastischer Kunststoff
Thermoplastik wandte sich an uns mit dem Wunsch, Abreißvorrichtungen für die eigene Entwicklung und Prüfung von Kunststoff-Formteilen zu entwerfen und herzustellen.
UPT
UPT wandte sich an uns mit der Anforderung, einen elektrischen Schaltschrank für ein Passivierungslinienprojekt zu erstellen. Die Schalttafel hat die Aufgabe, die Heizelemente zu versorgen und deren Temperatur und Flüssigkeitsstand zu regeln.
Eurostyle Systems - Slovakia
Eurostyle Systems trat an uns heran, um eine Messvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, die die Produktion rationalisieren und automatisieren sollte.
Inalfa Roof Systems
Inalfa Roof Systems Slovakia wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Gerät zu entwickeln und zu konstruieren, das mit Hilfe eines Scannersystems die Verwendung der richtigen chemischen Formulierungen für bestimmte Teile und die damit verbundenen Arbeitsabläufe kontrolliert.
Nanogate
Nanogate wandte sich an uns mit dem Wunsch, eine Messvorrichtung zu entwickeln und zu konstruieren, mit der sie die benötigten Komponenten effizienter herstellen können.
RAMA BOHEMIA
RAMA BOHEMIA wandte sich an uns mit dem Wunsch, ein Einzweckgerät zu entwickeln und zu konstruieren, dessen Aufgabe es ist, doppelseitiges Klebeband auf ein PVC-Teil zu kleben. Mit dieser Ausrüstung konnten sie eine wiederholbare Genauigkeit und eine höhere Qualität der Bandhaftung erreichen.