So erhöhen Sie die Leistung einer SMC-Druckmaschine, ohne eine weitere Druckmaschine hinzuzufügen

1. Beginnen Sie mit guten Teilen pro Stunde, nicht nur mit der Zykluszeit

Ein Presszyklus von 120 Sekunden scheint 30 Zyklen pro Stunde zu entsprechen:

Dies ist jedoch nur eine theoretische Zahl. Die reale Produktion kann Ladeverzögerungen, Warten des Bedieners, Temperaturwiederherstellung, Alarme, Formenreinigung, Ausschussteile und Umrüstungen umfassen.

Ein nützlicherer Produktions-KPI ist:

Diese Unterscheidung ist wichtig, da eine Presse mehr Zyklen absolvieren kann, während die Anzahl der akzeptierten Teile nahezu unverändert bleibt, wenn auch Ausschuss und Ausfallzeiten zunehmen.

2. Teilen Sie den SMC-Zyklus in einzelne Zeitelemente auf

Vor der Verbesserung des Outputs sollte der bestehende Zyklus in einzelne Phasen unterteilt werden.

Der Schlüssel liegt in der Trennung Prozesszeit von Wartezeit .

Fünfzehn Sekunden, die zum Aushärten des Harzes erforderlich sind, sind nicht der gleiche Zeitverlust wie fünfzehn Sekunden, die damit verbracht werden, darauf zu warten, dass ein Bediener die nächste Ladung bringt.

3. Reduzieren Sie die Wartezeit, bevor Sie die Aushärtungszeit verkürzen

Eine der sichersten Möglichkeiten, die Druckkapazität wiederherzustellen, besteht darin, die Zeit zu verkürzen, in der die Druckmaschine bereit ist, aber nicht produziert.

Typische versteckte Warteverluste sind:

• Warten auf die nächste SMC-Ladung;
• Ladungswägung nach dem Öffnen der Form;
• manuelles Stapeln von Ladungsschichten;
• Warten auf Beilagen;
• Warten darauf, dass ein zweiter Bediener ein großes Teil entfernt;
• Trennmittelauftrag;
• Beschneiden neben der Presse;
• Warten auf einen Gabelstapler oder Kran.

4. Bereiten Sie die nächste Ladung vor, während das aktuelle Teil aushärtet

Die SMC-Aushärtungszeit kann als Vorbereitungszeit für den nächsten Zyklus genutzt werden.

Betrachten Sie einen vereinfachten 140-Sekunden-Produktionszyklus:

Wenn die nächste Ladung erst vorbereitet wird, wenn das aktuelle Teil entfernt wird, wird nach jedem Zyklus eine zusätzliche Wartezeit eingeführt.

Dies wandelt sequenzielle Arbeit in parallele Arbeit um, ohne die eigentliche Formchemie zu verkürzen.

5. Optimieren Sie die Pressenbewegung außerhalb des kritischen Formfensters

Nachdem offensichtliche Wartezeitverluste reduziert wurden, kann das Bewegungsprofil der Presse überprüft werden.

Der gesamte Schließhub sollte nicht einfach beschleunigt werden. Verschiedene Phasen des SMC-Zyklus stellen unterschiedliche Anforderungen.

Dieser Ansatz konzentriert Geschwindigkeitssteigerungen auf risikoarme, nicht wertschöpfende Bewegungen und schützt gleichzeitig den kritischen Materialfluss und die Aushärtungsphasen.

6. Die Aushärtezeit ist wichtig – aber sie ist kein Faktor für freie Kapazität

Die Aushärtung ist oft einer der größten Zeitblöcke in einem SMC-Formpresszyklus und zieht daher natürlich die Aufmerksamkeit auf sich, wenn die Produktion gesteigert werden muss.

Die Aushärtezeit hängt jedoch von mehreren zusammenwirkenden Faktoren ab:

• Harzchemie;
• Initiatorsystem;
• Teiledicke;
• Formtemperatur;
• Teilegeometrie;
• Wärmeübertragung;
• erforderliche mechanische Eigenschaften.

Kommerzielle SMC/BMC/GMT-Produktionssysteme veranschaulichen, wie stark die Zykluszeit je nach Produkt variiert. Abhängig von der Komplexität der Anwendung können veröffentlichte Produktionsbeispiele von relativ kurzen Strukturteilzyklen bis hin zu deutlich längeren Zyklen für große technische Komponenten reichen.

Eine aggressive Reduzierung der Aushärtung, die zu Unteraushärtung, Verzug, Blasenbildung oder Dimensionsinstabilität führt, kann die Produktion guter Teile verringern, selbst wenn die theoretischen Zyklen pro Stunde steigen.

7. Reduzieren Sie die Lade- und Entladezeit

Die Handhabung kann zu einem großen Engpass werden, insbesondere wenn die eigentliche Formungsphase bereits stabil ist.

Verbessern Sie das manuelle Laden

Das manuelle Beladen wird ineffizient, wenn Bediener wiederholt zwischen der Presse und dem Materialvorbereitungsbereich hin und her gehen oder die Ladung erst zusammenstellen, nachdem die Form geöffnet ist.

Zu den möglichen Verbesserungen gehören:

• Vorbereiten der nächsten Ladung;
• Aufstellen von Ladungsvorbereitungstischen in der Nähe der Maschine;
• Standardisierung von Gebührenvorlagen;
• Vorbereiten von Einsätzen während des aktuellen Aushärtungszyklus;
• Verwendung spezieller Tabletts für die Ladungsübertragung.

Verbessern Sie die Teileentfernung

Das Auswerfen und Handhaben großer SMC-Komponenten kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Wenn ein Teil wiederholt hängen bleibt oder zwei Bediener erforderlich sind, sollte dies als Durchsatzproblem behandelt werden.

Zu den Verbesserungen können gehören:

• optimierte Auswerfersequenz;
• bessere Greifpunkte;
• Vakuumhandhabung;
• Roboter-Entladen;
• Verbessertes Teiletransfer-Layout.

8. Nutzen Sie die Automatisierung dort, wo sie den tatsächlichen Engpass beseitigt

Automatisierung kann die SMC-Produktion verbessern, aber der Roboter mit den höchsten Kosten ist nicht automatisch die Investition mit dem höchsten Wert.

Die erste Frage sollte lauten:

Moderne Formpresslinien können automatisches Schneiden, Wiegen, Stapeln, Beladen, Entladen und nachgelagerte Handhabung integrieren. Automatisierung sollte jedoch dort eingesetzt werden, wo sie messbare Produktionsverluste beseitigt.

9. Reduzieren Sie die Zeit für den Werkzeugwechsel

In einer Großserienfabrik mit nur einem Produkt mag der Formwechsel unbedeutend sein, in einem SMC-Betrieb mit hohem Mix kann er jedoch erhebliche verfügbare Produktionszeit in Anspruch nehmen.

Stellen Sie sich eine Linie vor, bei der die Formen einmal am Tag gewechselt werden.

Mögliche Verbesserungsmethoden sind:

• standardisierte Formverbindungen;
• schnelle hydraulische und elektrische Steckverbinder;
• Schnellspannsysteme;
• Formenwagen;
• Rolltische;
• gespeicherte Schimmelrezepte;
• voreingestellte Ejektorparameter.

Für Fabriken mit häufigen Produktwechseln kann die Wiederherstellung einer Produktionsstunde pro Schicht oder Tag wertvoller sein als die Einsparung einiger Sekunden bei jedem Pressenzyklus.

10. Reduzieren Sie den Ausschuss, anstatt schneller schlechte Teile zu produzieren

Die Produktionskapazität sollte in akzeptierten Teilen gemessen werden, nicht nur in abgeschlossenen Zyklen.

Angenommen, eine Presse produziert theoretisch 30 Teile pro Stunde, aber die Ausschussrate beträgt 10 %.

Bei unverändertem Zyklus, aber einer Reduzierung der Ausschussquote von 10 % auf 3 %, steigt die Gutausbringung auf etwa:

Das sind fast 8 % mehr akzeptierte Produktion ohne Erhöhung der Druckgeschwindigkeit.

Typische Qualitätsverluste, die die nutzbare Leistung reduzieren, sind:

• Blitz;
• kurze Aufnahmen;
• Oberflächenfehler;
• Dickenvariation;
• Unterheilung;
• Verzug.

11. Verfolgen Sie Mikrostopps, nicht nur größere Ausfälle

Viele Fabriken konzentrieren sich auf lange Ausfälle, unterschätzen jedoch kleine Unterbrechungen, die sich während der Schicht wiederholen.

Zu den gängigen Mikrostopps gehören:

• Druckalarme;
• Temperaturwiederherstellung;
• Auswerfer-Resets;
• Teil klebt;
• Neupositionierung der Ladung;
• Sensoralarme;
• manuelle Parameterkorrekturen.

Ein einfacher Ausfallzeit-Pareto kann zeigen, wo tatsächlich Kapazität verloren geht.

Die oben genannten Werte dienen der Veranschaulichung, aber die Methode ist praktisch: Lösen Sie die Ursachen, die insgesamt die meisten Minuten in Anspruch nehmen, anstatt nur auf das dramatischste Ereignis zu reagieren.

12. Überwachen Sie die richtigen Produktionsdaten

Die Gesamtzahl der Zykluszeiten allein gibt keinen Aufschluss darüber, wo Produktionskapazität verloren geht.

Ein nützlicherer SMC-Produktionsbericht kann Folgendes umfassen:

Diese Daten können dann unterteilt werden in:

Sobald diese Kategorien sichtbar sind, kann die Verbesserungsarbeit auf messbare Verluste anstatt auf Annahmen ausgerichtet werden.

13. Erwägen Sie die Verwendung von Werkzeugen mit mehreren Kavitäten, bevor Sie eine weitere Presse hinzufügen

Bei geeigneten Produkten kann die Erhöhung der Anzahl der pro Zyklus produzierten Teile manchmal mehr Kapazität schaffen als die Reduzierung der Zykluszeit.

Zum Beispiel bei einem 120-Sekunden-Zyklus:

Allerdings sind Mehrkavitätenwerkzeuge nicht automatisch für jedes SMC-Bauteil geeignet.

Es erfordert die Überprüfung von:

• verfügbare Presstonnage;
• Plattengröße;
• Druckverteilung;
• Formgewicht;
• thermische Gleichmäßigkeit;
• Ladung laden;
• Ejektorkapazität;
• Teileentfernungsmethode.

14. Vorbeugende Wartung ist auch eine Kapazitätsstrategie

Die Produktionskapazität hängt von der Betriebszeit ab. Eine Druckmaschine, die theoretisch schnell produziert, aber häufig ungeplante Stopps erfährt, liefert möglicherweise weniger monatliche Leistung als eine etwas langsamere, aber stabilere Maschine.

Zu den vorbeugenden Kontrollen können gehören:

• Zustand des Hydrauliköls;
• Filterzustand;
• Leckage an Pumpe und Dichtung;
• Führungs- und Schmierzustand;
• Auswerferleistung;
• Leistung des Kühlsystems;
• Heizungsanschlüsse;
• Positions- und Drucksensoren;
• elektrische Anschlüsse.

Durch geplante Wartung wird Produktionszeit eingespart, sie kann jedoch weitaus größere ungeplante Verluste verhindern.

15. Praxisbeispiel: Kapazitätsrückgewinnung aus einer bestehenden SMC-Presse

Betrachten Sie eine vereinfachte Produktionslinie mit der folgenden Anfangsleistung:

Die Berechnung lautet:

Dies entspricht etwa einem Steigerung der Gutteilleistung um 17 % ohne einen zweiten Druck hinzuzufügen.

16. Wenn Optimierung nicht mehr ausreicht

Der Zweck der Kapazitätsoptimierung besteht nicht darin, zu argumentieren, dass niemals eine zweite Presse erforderlich ist.

Eine zusätzliche installierte Kapazität kann gerechtfertigt sein, wenn:

• der validierte Zyklus befindet sich bereits nahe an seiner praktischen Grenze;
• Be- und Entladen sind gut optimiert;
• Ausschuss bleibt konstant gering;
• Umschaltverluste wurden reduziert;
• Die Betriebszeit der Druckmaschine ist hoch.
• die Maschine ist durchgängig hoch ausgelastet;
• Die Marktnachfrage übersteigt immer noch die verfügbare Gutteilkapazität.

Dies bietet eine rationalere Grundlage für Kapitalinvestitionen als der Kauf einer zweiten Maschine, bevor man den tatsächlichen Nutzen der ersten Maschine kennt.

17. SMC-Checkliste zur Verbesserung der Druckausgabe

Erhöhen Sie den Gutteilausstoß, bevor Sie die installierte Pressenkapazität erhöhen

Die effektivste Strategie zur Leistungsverbesserung kombiniert in der Regel mehrere moderate Steigerungen statt einer aggressiven Zykluszeitverkürzung.

Für viele SMC-Fabriken sollte der erste Schritt daher darin bestehen, zu messen, wie viel die vorhandene Druckmaschine tatsächlich jede Produktionsstunde verbringt.

Sobald die größten Verluste sichtbar sind, kann der Hersteller entscheiden, ob die nächste Investition eine bessere Materialvorbereitung, eine Optimierung der Pressenbewegung, einen schnelleren Formwechsel, verbesserte Auswerfer, Automatisierung, Werkzeuge mit mehreren Kavitäten oder eine zusätzliche Pressenkapazität sein soll.