Mostra de tecnologia no evento de 10º aniversário de Wittmann Battenfeld

Em junho, mais de 1400 convidados de 48 países participaram da celebração de dois dias da aquisição da Battenfeld pela Wittmann para formar a Wittmann Battenfeld, uma empresa com um portfólio exclusivo que vai de máquinas de moldagem por injeção e robôs a chillers, TCUs, secadores, liquidificadores, carregadores de tremonha, e granuladores. Realizado na sede da empresa em Kottingbrunn, Áustria, o evento foi uma ocasião para mostrar as instalações de produção de máquinas recém-ampliadas e renovadas, bem como uma série dos desenvolvimentos mais recentes da empresa e alguns ainda em construção. Entre os últimos, estava uma visão geral de um projeto de pesquisa em andamento sobre a “moldagem por injeção autônoma do futuro”, com base em uma máquina que realiza seu próprio controle de qualidade em linha e se ajusta de acordo - tudo sem intervenção.

Em uma era em que os fabricantes de máquinas e seus clientes lamentam os longos prazos de entrega, a Wittmann Battenfeld apresentou seu extenso programa de novas construções e reformas em suas instalações ao redor do mundo. Isso incluiu duas expansões no ano passado, totalizando 23.130 pés ² de um novo espaço de produção e construção de um novo centro de tecnologia de desenvolvimento, que deveria ser concluído neste verão. As renovações neste ano com o objetivo de agilizar a produção incluem a implementação da linha de montagem cronometrada de prensas EcoPower totalmente elétricas e servo-hidráulicas SmartPower de até 400 toneladas métricas, complementando o uso anterior dessa abordagem para máquinas de até 180 m.t. Outras renovações neste ano incluem a produção da linha de montagem das unidades de injeção e a expansão da área de produção de grandes máquinas da MacroPower de sete para 12 estações de montagem.

E desde o início de 2018, Wittmann Battenfeld adicionou um código QR à placa de identificação de cada máquina, que pode ser lido por técnicos de serviço para recuperar todos os dados sobre o teste de produção da unidade, inicialização e trabalho de serviço desde a entrega da fábrica.

O trabalho futuro planejado em Kottinbrunn inclui um novo prédio de escritórios de três andares (28.000 pés ² ) para os departamentos de engenharia, controle de produção, qualidade e pessoal, com conclusão prevista para junho próximo; e um novo centro de logística de produção (32.275 pés ² ) para máquinas verticais e especiais, a ser concluído em junho de 2020.

EXPANSÃO DE LINHAS DE MÁQUINA

Conforme relatado no Starting Up de julho, Wittmann Battenfeld (escritório nos EUA em Torrington, Connecticut) anunciou vários novos modelos de máquinas de injeção, alguns dos quais foram demonstrados no evento de junho. Isso inclui um modelo SmartPower maior de 400 metros no final deste ano; e um segundo modelo maior (500-m.t.) de prensa EcoPower Xpress de alta velocidade totalmente elétrica para embalagens e outras peças de parede fina. Foi operado em Kottingbrunn na moldagem de baldes PP de 2,8 L com IML envolvente em um molde de quatro cavidades em 7,95 seg. No final deste ano, a empresa planeja adicionar modelos menores também - 160, 210 e 300 mt. - e uma unidade ainda maior, 650 mt., Seguirá.

Somando-se a sua linha de máquinas grandes, a empresa exibiu sua primeira prensa MacroPower Combimould de dois componentes de 2.000 m. (O primeiro modelo de componente único de 2.000 m. Foi construído no início deste ano). O sistema foi construído para a BSH Home Appliances na Alemanha para moldar um painel de porta interna de refrigerador em PP que normalmente seria termoformado. A peça de 750 g (patenteada) tem apenas 0,8 mm de espessura e mede aproximadamente 1120 × 512 mm. É válvula sequencialmente bloqueada por 21 bocais.

Wittmann Battenfeld também exibiu sua primeira mesa rotativa servo-servida de 2.000 mm em um MacroPower 1300 de dois componentes.

Talvez a estrela do show fosse um 160 metros. protótipo de uma nova série de máquinas servo-hidráulicas verticais VPower, que variará de 120 a 300 m.t. e deve começar a ser vendido em outubro. Uma característica principal desta máquina é sua altura de trabalho ergonômica e baixa de pouco menos de 1 metro, contra 1,2 a 1,3 m dos modelos anteriores. Também importante é a mudança de três tirantes para dois, o que deixa o centro da mesa giratória (alimentado por servoelétrico, 1300 a 2000 mm diam.) Livre para alimentação central de mídia por meio de uma união oscilante ou rotativa.

Outras características incluem a conversibilidade da unidade de injeção de vertical para horizontal e vice-versa; altas velocidades de fixação (300 mm / seg); e uma braçadeira projetada para distribuição uniforme de força no molde.

Wittmann Battenfeld também apresentou novos robôs e auxiliares. Modelos maiores e menores foram adicionados à sua linha econômica Primus de servo-robôs (relatado no Mantendo-se do mês passado). E a empresa introduziu novos receptores de funil “Feedmax basic” e granuladores sem tela S-Max (consulte a seção Mantendo-se em setembro).

SMART MACHINES &SMART FACTORIES

Como era de se esperar, a Indústria 4.0 foi um tópico frequente durante o evento de aniversário. O orador principal foi o Prof. Dr.-Ing. Johannes Schilp, professor do Institute for Manufacturing Informatics da University of Augsburg, Alemanha, e presidente do Instituto de Pesquisa Fraunhofer ICGV para Fundição, Compósitos e Tecnologia de Processamento em Augsburg. Ele falou dos “dados como a matéria-prima do século 21”. Ele explicou que “produtos inteligentes geram dados durante a produção e uso” e previu “desenvolvimento de novos modelos de negócios por meio da análise de dados acumulados para otimização”. Ele também disse que “a manutenção preditiva será a próxima etapa nos sistemas de autoaprendizagem”.

A abordagem de Wittmann Battenfeld para a manutenção preditiva, que ele chama de CMS (Condition Monitoring System), é um elemento-chave de seu programa Wittmann 4.0. O CMS foi demonstrado no evento de junho na nova máquina EcoPower Xpress 500. Entre os diversos parâmetros monitorados pelo sistema estão temperatura, nível, umidade e contagem de partículas do óleo; qualidade, vazão e temperatura da água; e pressão da bomba hidráulica, vibração e vazamento de óleo (com codificação de cores de condições aceitáveis ​​/ não aceitáveis).

Também foram monitorados o curso da unidade de injeção, vibração e torque de medição (realizado monitorando o torque da ponta do parafuso e a velocidade de avanço). Na braçadeira, os sensores monitoraram o estiramento da barra de ligação, o curso e a vibração da placa móvel e da estrutura. Os sensores na caixa de engrenagens medem a contaminação nas engrenagens para determinar quando o óleo lubrificante precisa ser trocado. E o quadro elétrico contava com sensores de temperatura, umidade e vazão de ar, além de detectores de fumaça, além de confirmação das conexões adequadas à fonte de alimentação e controlador B8. O consumo geral de energia e a temperatura e umidade ambiente também foram monitorados.

Para qualquer um desses parâmetros, o usuário pode inspecionar um gráfico de leituras ao longo do tempo e aumentar o zoom em qualquer período de tempo de interesse. Além do mais, limites bons / ruins podem ser atribuídos a variáveis ​​monitoradas, e esses limites podem ser definidos especificamente para trabalhos de moldagem particulares.

O controle centralizado de todos os componentes de uma célula de trabalho é uma característica proeminente do Wittmann 4.0. Um novo recurso de software em desenvolvimento são as folhas de dados de molde digitais, nas quais a configuração para um trabalho de moldagem gerará uma lista de equipamentos auxiliares precisos - resfriador, secador, liquidificador, etc. - necessários para esse trabalho.

A coordenação de auxiliares conectados a um controle de máquina Wittmann Battenfeld B8, bem como a comunicação automática de produção, processo e dados de qualidade para um sistema de computador MES central (Wittmann trabalha com MPDV na Europa, IQMS na América do Norte) contribuem para a tendência crescente de individualização produção, “customização em massa”, como alguns chamam. Isso foi demonstrado no evento de junho na produção de cabides usando a tecnologia de auxílio a gás Airmould de Wittmann Battenfeld. Após a desmoldagem por um robô W918 com novo servo de pulso, o cabide de policarbonato foi apresentado a uma impressora jato de tinta digital montada no feixe horizontal do robô. Conforme o robô move a peça para além do bocal da impressora, a impressão ocorre “em tempo real” a uma velocidade coordenada com a velocidade do robô. Na visitação pública, os cabides foram impressos sob encomenda com os nomes dos visitantes. Na produção real, eles podem ser impressos com números de lote ou de série na forma de códigos de barras ou códigos QR. Estes podem ser números de série consecutivos ou alocados por geradores aleatórios. Todos os dados de qualidade relevantes associados à produção daquele suspensor específico são armazenados no computador central e podem estar disponíveis a qualquer momento durante o período de garantia ou vida útil da peça.

As “fábricas inteligentes” da Indústria 4.0 precisam de máquinas inteligentes controladas com software inteligente. No evento de aniversário, Wittmann Battenfeld revelou a evolução contínua de seu conjunto HiQ de pacotes de controles opcionais para tornar as máquinas mais autorreguláveis. Um dos pacotes existentes é HiQ Melt, que mede o trabalho de acionamento necessário (torque do parafuso) durante a medição. Assim, ele detecta mudanças de viscosidade devido à incorporação de reciclar ou variações lote a lote em resinas virgens.

Outro pacote existente é o HiQ Flow, que mede a viscosidade do material por meio da obra durante a injeção. Ele ajusta o nível de alta pressão ou o ponto de troca, ou ambos, durante a foto para fazer uma correção no mesmo ciclo. Enquanto o software atualmente requer alguns disparos para determinar o fator de correção da viscosidade por tentativa e erro, Wittmann Battenfeld está desenvolvendo um aprimoramento para definir automaticamente o fator de correção.

Uma nova adição à série é HiQ Metering, que atinge o fechamento positivo da válvula de retenção por meio de um movimento de parafuso específico antes da injeção. Isso serve para garantir um tamanho de tiro uniforme.

MOLDAGEM POR INJEÇÃO AUTÔNOMA

O potencial de uma máquina de injeção para realizar sua própria avaliação de qualidade em tempo real e corrigir seu processo sem intervenção humana ou testes de controle de qualidade pós-moldagem foi apresentado pelo Dr. Gerald R. Berger, Asst. Professor do Instituto de Injeção de Polímeros da Universidade de Leoben, Áustria; e pelo Dr. Dieter P. Gruber, chefe do Grupo de Pesquisa em Visão Robótica e Inteligência Artificial no Polymer Competence Center Leoben na mesma cidade. Os dois haviam acabado de iniciar um projeto de pesquisa de três anos sobre “Controle de Qualidade Inline em Moldagem por Injeção” (InQCIM), financiado por 1 milhão de euros doado pela Agência Austríaca de Promoção de Pesquisa (FFG) e parceiros da indústria como Wittmann Battenfeld, que também está doando uma máquina totalmente elétrica EcoPower 110 para o projeto.

Outros parceiros neste projeto incluem o Instituto de Pesquisa de Tecnologia de Produção e Tecnologia de Laser de Alta Potência (IFT) na Universidade de Tecnologia de Viena (TU Wien), bem como fornecedores automotivos alemães e austríacos como Mahle Filtersysteme, produtor austríaco de ferragens para móveis Julius Blum e o modelador austríaco personalizado / cativo Miraplast.

O objetivo da moldagem por injeção autônoma, dizem Berger e Gruber, é replicar em cada injeção as condições de pressão, temperatura e velocidade do fundido em relação ao tempo e à posição no ciclo de moldagem. Isso deve ser feito monitorando continuamente a pressão, temperatura e velocidade de fusão na cavidade, bem como a temperatura da parede do molde. O conceito fundamental do projeto de moldagem autônoma é fazer de um “molde inteligente” o mestre do processo por meio de comunicações bidirecionais com a prensa de injeção e equipamentos periféricos. Em outras palavras, o molde instrumentado informa à máquina de injeção quais correções de processo devem ser feitas.

Um dos objetivos do projeto é abordar a qualidade da superfície das peças moldadas - pias, linhas de solda e marcas de fluxo (“listras de tigre”) - e correlacionar esses fatores com os dados do sensor do molde. O trabalho inicial usará uma câmera para inspecionar as peças, mas o objetivo final é poder prever defeitos visuais a partir dos dados do molde.

Uma das inovações que está sendo explorada pela equipe de projeto é monitorar o molde apenas com uma série de sensores acústicos na parte externa do molde. Esta é uma solução menos dispendiosa e mais robusta do que os sensores in-mold, de acordo com Berger e Gruber. O objetivo inicial é conseguir corrigir o processo nos próximos dois ciclos após a detecção de um problema. Mais adiante, os pesquisadores esperam corrigir o processo dentro do mesmo ciclo e até mesmo prever quatro ou cinco ciclos para prever um erro iminente, com base nas tendências atuais, e reagir antes que surja um problema de qualidade.

Para que isso aconteça, os pesquisadores precisam desenvolver um sistema de software de detecção e classificação de falhas (FDC) baseado em aprendizado de máquina. Isso envolverá o treinamento do software de rede neural para reconhecer quando e como ajustar o processo. A primeira etapa do projeto de pesquisa será o teste de Design de Experimentos (DOE) para correlacionar o peso da peça, as dimensões, a qualidade da superfície e o desempenho mecânico com os dados do sensor do molde.