Krise macht erfinderisch!
Krise macht erfinderisch, so könnte das neue Leitmotiv von Qass lauten. Wir haben die verordnete Zwangspause genutzt um unsere Produkte einem gründlichen Refit zu unterziehen und dabei auch neue Wege zu beschreiten. In absoluter Konsequenz sind vollkommen neue Produkte entstanden, welche den Anwender des Messsystems und die Anwendbarkeit durch optimale Anpassbarkeit in den Vordergrund stellen. Im Thema Kunststoffspritzguss können wir mit Stolz eine grundlegende neue Messmethode präsentieren, die das Condition-Monitoring von Werkzeugen im Kunststoffspritzguss auf eine neue Ebene hebt.
Geschlossene Werkzeuge haben einen simplen Nachteil. Man kann nicht wahrnehmen, was im Inneren geschieht. Qass besitzt mit dem Körperschall jedoch eine sichere Methode die Vorgänge in einem Werkzeug mit Hilfe des Körperschall mikrosekundengenau darzustellen und so eine Bewertung jedes einzelnen Prozessschrittes durchzuführen. Dabei ist die Installation eines Körperschallsensor kinderleicht und beeinflusst in keiner Art und Weise die Produktion indem begleitend inline gemessen werden kann. Der Sensor wird einfach an das Werkzeug mit Hilfe einer kleinen Bohrung appliziert. Die Spektralanalyse deckt dabei noch so kleine Prozessunregelmäßigkeiten auf.
Spritzgießwerkzeuge sind meist komplex und teuer
Sie unterliegen Verschleiß und Verschmutzung in Abhängigkeit von der Schusszahl. Anwender müssen daher eine regelmäßige Reinigung und Wartung vornehmen. Die Wartungsintervalle basieren nicht zuletzt auch auf Erfahrungswerten. So werden Inspektionen und Wartungen der Werkzeuge erst dann durchgeführt, wenn die Qualität der Teile unzureichend ist oder die Werkzeuge komplett versagen. Damit tritt der Fall der teuersten Instandhaltung ein. Eine vorrauschauende und präventive Wartung ist wünschenswert, da sie die Zuverlässigkeit der Werkzeuge erhöht und die Produktivität verbessert.
Werkzeugüberwachung durch QASS
Der Körperschallsensor von Qass wird direkt an das Werkzeug appliziert und die Sensordaten mit dem Qass Messgerät Optimizer4D analysiert. Dabei werden die Sensordaten einer Spektralanalyse unterzogen. Diese bietet die Vorteile, dass sich neben der zeitgenauen Darstellung des Prozesses auch verschiedene Effekte wie Reibung, Risse oder abnormales Prozessverhalten direkt erkennen lassen. Weitere Vorteile sind die Stabilität des Messprozesses und der begleitenden Auswertung unter harten Umweltbedingungen in der Produktion durch Anwendung von adaptiven elektronischen Filtern. Die meist stattfindenden schleichenden Veränderungen im Werkzeug werden mit Hilfe einer speziellen Datenanalyse aufgedeckt.
QASS Datenanalyse auf zwei Ebenen
Die Datenanalyse findet innerhalb von zwei Ebenen statt. Die erste Ebene ist streng auf die Analyse und Verrechnung der Daten ausgelegt, die zweite Ebene auf die Visualisierung und den vereinfachten Zugang zur ersten Ebene. Die erste Ebene basiert auf dem Qass Operatorenmodell. Ein Operator ist ein Kleinstprogramm, dass verschiedene Funktionen des Messgeräts oder Fähigkeit zur Datenanalyse, sowie die Visualisierung von Daten darstellt. Die Klasse 1 bildet der Zugriff auf die Grundfunktionen des Messgeräts wie die Zurverfügungstellung der Daten oder Zeitsignale. Mit den Operatoren der Klasse 2 wird eine Datenanalyse durchgeführt. Ein besonderes Feature ist die Mustererkennung auf Basis der Spektraldaten indem referenzierte Prozessabschnitte als Objekte in neuen Datenströmen gesucht werden. Damit lassen sich schnell Erfolge in der Prozessanalyse und -bewertung erzielen und sich wirksam Störgrößen identifizieren. Die Klasse 3 dient vorwiegend der Maschinenkommunikation oder der einfachen Darstellung von Daten. Viele Prozesse lassen sich bereits mit den bestehenden Operatoren analysieren und speziell an die Erfordernisse des Prozesses anpassen.
Generelle Anpassbarkeit auch für die Herausforderungen von morgen
Wem diese Anpassbarkeit nicht ausreicht, der kann auf weitere Möglichkeit der Anpassbarkeit zurückgreifen. Die bereits im System implementierten Operatoren sind in C++ programmiert. Schnell, auf die Anwendung zugeschnitten und zuverlässig. Auf der anderen Seite starr und nicht schnell anpassbar. Um die Vorteile der implementierten Operatoren mit der Dynamik von Skripten zu verbinden, ist die Klasse der Skript-Operatoren entstanden. Wir nutzen das objektorientierte Java-Skript zum adaptiven Zugang auf Datenfunktionen des Operatorenmodells und das aspektorientierte Python-Skript, um das Messgerät mit zusätzlichen Fähigkeiten wie dem maschinellen Lernen zu erweitern. Mit den Skript-Operatoren haben wir eine spezielle Anwendung für die Bewertung des Verschleisszustandes von Werkzeugen im Kunststoffspritzguss designt. Im Prozessbild stellen sich die immer gleichen Werkzeugbewegungen als Sequenzen unterschiedlicher Signale dar. Jede Signalsequenz kann dann einer bestimmten Werkzeugbewegung z.B. einer Schieberbewegung, Luftauslass oder Kavitätenfüllung zugeordnet werden. Jede Sequenz wird als Datenpunkt erfasst und in Übersichtsdiagramm geschrieben, dass seit Einbau und Produktionsbereitschaft alle Signale erfasst. So können schnell Trendverläufe erfasst und auch automatisch analysiert werden. So haben sie auch mehrere hundert Werkzeugbewegung zuverlässig im Griff. Mikrowartungen können dann zu einer signifikanten Standzeitverlängerung führen oder sie bekommen endlich ein Feedback zum optimalen Wartungszeitpunkt ihres Werkzeugs.
Mit Qass können Sie auch den Prozessveränderungen von morgen sicher begegnen. Wir stellen unsere Arbeitsweise auf die Prozessanpassung unserer Anwender um. Durch die neuen Möglichkeiten der Software benötigen wir Tage anstatt von Monaten eine speziell zugeschnittene Prozessanpassung durchzuführen. Zusätzliche Sicherheit bietet auch die Möglichkeit Maschineninformationen oder Signale von anderen Sensoren zusätzlich im Rahmen einer Sensor- und Informationsfusion zu nutzen. Dabei werden die Sensoren aktiv über die Messkette oder über die vorhandenen Computerschnittstellen wie USB, Netzwerk oder BUS-Kommunikation dem System zugänglich gemacht.