Come ottenere il massimo dal tuo mescolatore chiuso

Calandra sala mescole

Le tre nuove funzioni software che ancora non conosci per migliorare anche del 30% la produzione dei mescolatori

Mi sono accorto che ancora troppi miei clienti
utilizzano solo le funzioni basiche del nostro modulo mescolatori chiusi,
lavorando o a tempo o a temperatura.

Ho pensato allora di scrivere questo articolo
per presentare tre funzioni molto utili
e spesso poco utilizzate
che potrebbero aiutarti a migliorare la produzione anche del 30% (specie l’ultima).

Sia che tu abbia un nuovo mescolatore od un
mescolatore vecchio dotato del nostro software di controllo DosareX, sapere
come utilizzarlo al meglio ti permetterà di sfruttare ogni secondo ed ogni
kilowatt di energia. Se il tempo è denaro anche l’energia ovviamente è denaro.

Sono stati effettuati numerosi studi che
dimostrano come sia poco efficiente un ciclo di mescolazione basato solo su una
grandezza (tempo, temperatura o energia). Il motivo è semplice: non si possono
considerare costanti nel tempo e ripetibili le variabili coinvolte nel processo
di mescolazione.

Questo vuol dire che componenti lavorati in
inverno o in estate si comportano in modo diverso; che lo stesso componente da
fornitori diversi ha un comportamento diverso; che l’ambiente di lavoro non è
costante (pensa ad esempio all’acqua di raffreddamento).

Per poter avere una maggiore garanzia di ripetibilità del ciclo e per far sì che si avvicini il più possibile alla formula del laboratorio, il metodo migliore è quello di impostare nei vari step di mescolazione tutte e tre le grandezze.

Funzione 1. Cambio passo con logica AND/OR

Non dovrebbe essere necessario ma meglio
ripassare il significato di ognuna di queste grandezze:

  • Tempo: indica dopo quanti secondi si considera
    terminato uno step del programma;
  • Temperatura: indica a quale temperatura
    (uguale o superiore) si considera lo step terminato e si passa al successivo;
  • Energia: indica dopo quanta energia elettrica
    consumata dal motore principale si considera lo step concluso.

Il fatto di lavorare con più grandezze vuol dire
indicare al programma di passare allo step successivo quando si verificano più
condizioni contemporaneamente.

Ma anche questo approccio potrebbe risultare
non corretto per cui voglio indicarti la
prima funzione software complessa che devi conoscere: la programmazione AND/OR
.

La pagina di programmazione delle fasi di mescolazione presenta questa griglia:

Tramite questa funzione puoi stabilire le
condizioni di cambio fase con la massima precisione.

La combinazione AND richiede che tutte le
condizioni indicate (quelle che hanno un valore diverso da “0”) siano
contemporaneamente rispettate.

La combinazione OR richiede che almeno una
delle condizioni della riga OR sia rispettata.

Nell’esempio per avere un cambio passo occorre
che siano passati almeno 60 secondi dall’inizio step, la temperatura sia di
almeno 85°C e siano stati consumati almeno 3,4Kwh di energia.

Però se la temperatura dovesse superare i
92°C, a prescindere dalle altre grandezze, si avrebbe ugualmente un cambio di
passo.

Perché è importante questa funzione

Se opportunamente configurata ti permette di
risolvere i singoli problemi che avresti lavorando con solo una grandezza.

Ad esempio, lavorando con solo il tempo (come
purtroppo fanno in molti), non hai la garanzia di aver raggiunto la temperatura
corretta oppure potresti averla superata se hai problemi con l’acqua di
raffreddamento.

Mentre se lavori solo per temperatura potresti
aver lavorato troppo poco i componenti o comunque non in modo ottimale, specie
se siamo in estate ed il mescolatore è caldo.

Sebbene l’uso dell’energia come condizione di
cambio passo sia un metodo più preciso (e complesso) degli altri due, anche
questo non ti garantisce il giusto tempo
di mescolazione o la giusta temperatura
, come nel caso la pressione del
pistone non sia ottimale.

Utilizzare tutti i tre parametri in AND ti
consente di verificare

  • che si sia avuta una mescolazione
    per un tempo minimo
  • che si sia raggiunta la
    temperatura ottimale di passo
  • che si sia effettivamente fatto un
    lavoro grazie all’energia consumata.

Il controllo in OR per le singole voci ti
permette di avere una scappatoia
automatica
nel caso qualcosa non abbia funzionato a dovere nelle logiche
AND (per esempio nel caso la mescola fosse già troppo calda), evitando un
prematuro indurimento (se preferisci “curing”).

Funzione 2. Curva di temperatura in soglia

Se la prima funzione è poco utilizzata ma è
conosciuta, questa è per lo più sconosciuta
a molti.

Quando abbiamo sviluppato i primi programmi di
controllo mescolatori, ormai oltre 20 anni fa, ci siamo accorti, grazie
all’esperienza dei chimici con cui collaboravamo, che il solo funzionamento per
tempo, temperatura o energia non garantiva il controllo sulla curva di
temperatura.

In pratica avendo a disposizione tanti
parametri su cui agire (velocità rotori, pressione pistone, tempo, energia,
temperatura) mancava un controllo sul
modo con cui la temperatura doveva aumentare nel tempo.

Inoltre, mancava
la possibilità di fare mescolazioni a temperatura costante
con lo scopo di
aumentare la dispersione, specie nei grossi mescolatori.

Per questo abbiamo
introdotto la retroazione sul controllo di temperatura per mantenere la temperatura della mescola all’interno di valori
predeterminati
nello step.

Come funziona la retroazione sul controllo di temperatura

Nella pagina dell’impostazione delle fasi mixer, per ogni passo configurabile, trovi la colonna Temp.R. ( o T.R. nelle versioni vecchie):

Impostando una temperatura minima ed una
massima per lo step in esame, si indica al sistema di agire o sul numero di
giri o sulla pressione del pistone (o su entrambi) per mantenere la temperatura
all’interno di questo range.

La funzione lavora nel seguente modo:

  • A inizio step parte un tempo di
    attesa
  • Passato questo tempo, se la
    temperatura è inferiore a quello che ci si aspetta, si aumentano di un valore
    impostabile i giri dei rotori o la pressione del pistone (o entrambi)
  • Se la temperatura è superiore, si
    diminuiscono i giri dei rotori o la pressione del pistone (o entrambi)
  • Il controllo viene ripetuto
    durante il passo a intervalli regolari ed ogni volta si verifica la temperatura
    per agire in un modo o nell’altro
  • Naturalmente sono presenti
    parametri per indicare i giri minimi accettati e quelli massimi, stessa cosa
    per la pressione.

Un esempio pratico è quello in cui si vuole
lavorare la mescola ma non la si vuole scaldare troppo. Impostando solo un
tempo si rischierebbe di avere una temperatura troppo bassa o alta, mentre
impostando anche una temperatura si perderebbe il controllo su come questa
temperatura sale.

Per utilizzarlo al meglio, occorre dividere la
curva di temperatura su più step in modo da creare dei gradini e lavorare
finemente su ogni gradino.

Oppure se si vuole lavorare a temperatura
costante come fanno i produttori di pneumatici, con uno step ci si porta alla
temperatura desiderata e successivamente con un secondo step si lavora per
tempo ma attivando il controllo sulla retroazione con un piccolo delta di
temperatura.

Questa è una funzione che non sempre è
presente sui software dei produttori di mescolatori, per noi è standard dal 1997.

Funzione 3. Gestione tempi ciclo di mescolazione

Nelle produzioni
discontinue
occorre tarare tutta la produzione sull’elemento più lento
della catena di lavorazione.

A volte è il mescolatore, altre volte è la
calandra o il mescolatore aperto.

In pratica si può iniziare un nuovo ciclo
quando si ha la certezza di poterlo scaricare.

Il problema è che dove le lavorazioni
dipendono ancora dall’uomo, quindi quando non abbiamo un’automazione completa,
la produttività dell’operatore non è costante e di conseguenza non lo è il
tempo di lavorazione.

Questo su un turno di 7 o 8 ore provoca
differenze anche importanti sui kg prodotti dalla linea.

La funzione di gestione tempo ciclo evita che questo accada e sprona l’operatore a tenere un ritmo costante nel tempo. Per ogni formula di mescolazione, sono presenti una serie di parametri, alcuni di questi agiscono sul tempo ciclo:

Questi sono Max Cycle Time e Cycle Time (tempo
massimo ciclo e tempo ciclo).

Se impostati correttamente, permettono due
controlli:

  • Un allarme nel caso il ciclo duri
    più di 420 secondi (in questo caso), allarme di cui l’operatore dovrà dare
    spiegazione (Max Cycle Time);
  • Inizio automatico del ciclo
    seguente ogni 360 secondi, permette di scadenzare e meglio programmare la
    produzione (Cycle Time).

Parametro Tempo Ciclo

Approfondiamo meglio il funzionamento del
parametro Tempo Ciclo.

Se questo parametro è diverso da 0 ed il
sistema è impostato per lo start ciclo automatico, una volta trascorso questo
tempo (da inizio ciclo) automaticamente viene iniziato il ciclo successivo. Se
non è impostato lo start automatico, il sistema accetta lo start dell’operatore
solo se è trascorso questo tempo dall’inizio del ciclo precedente.

Per poter funzionare correttamente, il tempo
ciclo reale – comprese tutte le fasi di caricamento, pulizia, mescolazione,
scarico – deve essere inferiore a questo valore.

In altre situazioni, ammettendo che non sia il
mescolatore l’anello debole della catena (quello che richiede più tempo ciclo)
il parametro dovrebbe essere impostato sulla lavorazione più lunga + un tempo T
di tolleranza.

In questo modo si ha la certezza di poter lavorare X cicli per turno. Nel caso non
si riesca, se non sono intervenuti allarmi di macchina, il motivo può essere
unicamente su come hanno lavorato gli operatori, che dovranno spiegare il
perché non siano stati rispettati i tempi.

Conclusioni

Come vedi si tratta di diverse funzioni utili
per consentirti di controllare al meglio il tuo mescolatore e posso assicurarti
che sono in sviluppo nuove fantastiche funzioni per aiutarti a migliorare ulteriormente la produzione ed
essere un passo avanti alla concorrenza
.

Per questo motivo è importante tenere aggiornato il modulo mescolazione,
se non vuoi che siano i tuoi concorrenti a sfruttare le nuove funzioni.

Mi auguro che questo articolo ti sia stato
utile.

Se vuoi conoscere in dettaglio queste funzioni
e come sfruttarle al meglio ti ricordo che se hai il contratto di assistenza
(Gold, Platinum o Diamond), puoi chiamare gratuitamente gli uffici Multi Data.

I nostri tecnici si collegheranno con il tuo
software e ti mostreranno in tempo reale come impostare queste funzioni.

Mentre se hai bisogno di me, puoi scrivermi a claudio.tosi@multidata.it o telefonarmi allo 059 537902.

Buona vita

Claudio Tosi

 

Nato nel 1974 a Modena, si è diplomato all'istituto superiore Enrico Fermi in elettronica e telecomunicazioni. Dopo l'anno di militare ha iniziato il suo percorso professionale come tecnico programmatore presso la Multi Data s.r.l. Dopo oltre 20 anni di lavoro, si occupa di seguire i nostri clienti nel settore plastica e gomma, aiutandoli a migliorare la produzione e ridurre errori e costi.

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