Selbstoptimierendes Klebstoffauftragssystem

Intelligente Verbindung

Ein eindeutiger, der jeweiligen Komponente zugeordneter Chip ermöglicht jede Komponente eines Baumer hhs Klebstoffauftragssystems individuell zu detektieren. Die Komponenten werden per "plug and play" an eine Steuerung der Klebstoffauftragsvorrichtung angeschlossen und diese erkennt anhand des hinterlegten Identifizierungscodes die angeschlossenen Komponenten.

 

Was auf den ersten Blick den Eindruck einer geschickten Maßnahme im Sinne des Fälschungsschutz erscheint, hat für die Sicherung einer konstanten und reproduzierbaren Produktqualität in der Verklebung eine große Relevanz.

 

Das Paradebeispiel für die vollständige Integration dieser Identifizierungstechnik repräsentieren die Heißleimsysteme der Firma Baumer hhs.

 

Die Zusammensetzung eines Heißleimsystems bleibt selten konstant

 

Im Produktionsalltag können die Anforderungen an ein Heißleimsystem je nach Auftragsstruktur und Auftragsart variieren. Das Schmelzgerät wird häufig mit einer variablen Anzahl von Klebstoffauftragssystemen verbunden. Diese Systeme umfassen jeweils mindestens einen beheizbaren Förderschlauch und ein beheizbares Auftragsventil.

 

Die Konfiguration und Zusammensetzung eines Heißleimsystems ist während seines gesamten Lebenszyklus durch wechselnde Produktionsparameter einem ständigen Wandel ausgesetzt. Bei abweichenden Produkten und Veränderung der Klebeparameter entfallen oft Komponenten oder andere werden hinzugefügt. Oder der Ausfall einer Komponente führt zu einer Ersatzinvestition.

 

Die Komponenten des Systems haben ihre individuelle Charakteristik

 

Die Bedeutung der ID für die nachhaltige Sicherung der Produktionsqualität erschließt aus der individuellen Charakteristik jeder dieser Komponenten. Die Aufheizzeit des Heißleimauftragssystems und die Regelabweichung der Betriebstemperatur von dem eingestellten Sollwert der einzelnen Komponenten beeinflussen die Produktivität und Betriebssicherheit unmittelbar. Die notwendige Optimierung des Regelverhaltens des Gesamtsystems bedingt, dass die Zeit, die zwischen dem Eintreffen des Regelsignals bis zu dessen Umsetzung vergeht, für jede Komponente bekannt ist. Auch setzen die einzelnen Komponenten aufgrund abweichender Verstärkungsfaktoren die geforderten Korrekturen unterschiedlich schnell um.

 

Technische Kennwerte, wie Heizleistung und zulässige Maximaltemperaturen vervollständigen das Bild der einzelnen Komponenten.

 

Nachhaltige Produktion ist nur in Kenntnis aller Parameter möglich

 

Im Sinne einer nachhaltigen Produktion ist es nicht möglich das Verhalten des Heißleimauftragssystems im Ganzen, ohne die Kenntnis der individuellen Kenndaten, zu optimieren. Neben einer durchgehenden Isolierung aller Komponenten trägt insbesondere eine optimale Auslegung der Regelkreise zu einer kurzen Gesamtaufheizzeit und geringem Energieverbrauch bei.

 

Dies zeigt, dass im Sinne einer optimalen Produktion und Ressourcenschonung der Auslegung des Regelsystems eine große Beachtung zu kommt. Das Baumer hhs Heißleimsystem erkennt daher die eingesetzten Komponenten an der eindeutigen ID, stellt Regelparameter anhand der zugeordneten Kennwerte ein und verhindert zuverlässig unzulässige Betriebsmodi. Dieser fehlervermeidende "Plug and Play" Ansatz wird von keinem anderem Heißleimgeräteanbieter angeboten.

 

Viele Systemen setzen dagegen die manuelle Eingabe dieser Parameter voraus. Dies ist aber bei häufigem Wechsel der Heißleimsystemkonfiguration aufwendig und fehlerträchtig. Fehlerhafte oder mangelnde Eingabe eines Parametersatzes schmälert die Performance des Gesamtsystem. Durch eine falsche Ansteuerung wird die Lebenszeit der Komponenten im schlimmsten Fall limitiert. Die bekannten Heißleimsysteme arbeiten daher mit oftmals mit fest eingestellten mittleren Reglerparametern, die jedoch immer einen suboptimalen Kompromiss darstellen.

 

Mit dem Austausch defekter Komponenten ändern sich aber oft die Kennwerte, zum Beispiel, wenn eine defekte Auftragskopfheizung durch eine andere Heizung mit abweichender Charakteristik ersetzt wird. Übliche Systeme erkennen die Änderung nicht.

 

Präventive Wartung ist der Schlüssel zu einer effektiven Produktion

 

Zudem weisen alle Komponenten eine begrenzte Lebensdauer auf. Der im direkten Vergleich zum Wettbewerb geringe prozentuale Anteil des Ersatzteilumsatzes am Baumer hhs Gesamtumsatz ist zwar gering und belegt, dass Baumer hhs Komponenten generell eine überdurchschnittliche Lebenserwartung haben. Der Ausfall einer Komponente führt aber oftmals zu einem Gesamtausfall des Heißleimsystems, verbunden mit misslichen Produktionsausfällen oder Fehlverklebungen.

 

Präventive Wartung ist daher gefordert und hat die Aufgabe in modernen Produktionsumgebungen die technische Verfügbarkeit der Produktionsanlage zu gewährleisten und kritische Produktionsunterbrechungen zu vermeiden. Dabei wird ausgehend von der zu erwartenden störungsfreien Betriebsdauer, die mit statistischen Analyse oder anhand von Praxiserfahrungen ermittelt wird, eine vorbeugende Reparatur oder der vorbeugende Austausch von Komponenten vorgenommen. Eine wichtige Voraussetzung für eine effiziente Durchführung einer präventiven Wartungsstrategie ist, dass die Lebensdauer der einzelnen Komponenten bekannt ist. Die Betriebsdauer der Komponenten kann dabei deutlich voneinander abweichen, so dass eine reine Betriebsstundenaufzeichnung des Gesamtsystems eine optimale Wartungsstrategie nicht zulässt. Die ID-Technologie ermöglicht dagegen, die Lebensdauer einer jeden Komponente individuell zu überwachen. Diese ermöglicht eine kostenoptimierte und zielorientierte Wartungsstrategie.

 

Die Komponenten tragen Ihr Wissen mit sich

 

Die Komponenten können die zur selbsttätigen Anpassung der Regelparameter durch die Mehrzonen-Temperaturregelung benötigten Daten selbst speichern. Ein Austausch der Komponenten führt zu einer von der Komponente selbstgesteuerten Anpassung der Regelparameter, das Gesamtsystem wird daher immer in einem optimalen Betriebsmodus betrieben. Unterschiedlichste Fehler an Temperatursensoren auf Kurzschluss und Fühlerbruch können überwacht und diese automatisch kalibriert werden. "Plug and play" in Reinstkultur, wie man dies sonst meist nur von Consumer-Systemen kennt.

 

Betriebsstunden jeder Komponente und jede Überschreitung von Grenzparametern wird auf den Komponenten selbst gespeichert. Nach einer Reparatur oder bei einem Wechsel einer Komponente werden diese Daten der Steuerung mitgeteilt. Der Anwender erhält sinnvolle Hinweise auf den Betriebszustand.

 

Ein kleiner Chip bildet daher die Basis für ein selbstoptimierendes, zuverlässiges Klebstoffsystem.