So holen Sie das Beste aus Ihrem Innenmischer heraus

Die drei neuen Softwarefunktionen, die Sie noch nicht kennen, um die Produktion von Mischern um bis zu 30 Prozent zu verbessern

Ich habe festgestellt, dass immer noch zu viele meiner Kunden nur die Grundfunktionen unseres Innenmischermoduls nutzen und entweder nach Zeit oder Temperatur arbeiten.

In diesem Artikel möchte ich Ihnen daher drei sehr nützliche und oft wenig genutzte Funktionen vorstellen, mit denen Sie Ihre Produktion um bis zu 30 Prozent steigern können (insbesondere letztere, aber nicht nur).

Unabhängig davon, ob Sie ein neues oder altes Mischermodell haben, das mit unserer DosareX-Steuersoftware ausgestattet ist: Wenn Sie wissen, wie Sie es optimal nutzen können, können Sie jede Sekunde und jedes Kilowatt Energie ausschöpfen. Wenn Zeit Geld ist, dann ist natürlich auch Energie Geld.

Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass ein Mischzyklus, der nur auf einer einzigen Größe (Zeit, Temperatur oder Energie) basiert, ineffizient ist. Der Grund dafür ist einfach: Die am Mischprozess beteiligten Variablen können nicht als zeitlich konstant und wiederholbar angesehen werden.

Das bedeutet, dass sich Komponenten unterschiedlich verhalten, wenn sie im Winter oder im Sommer verarbeitet werden; dass sich ein und dasselbe Bauteil von verschiedenen Lieferanten unterschiedlich verhält; dass die Arbeitsumgebung nicht konstant ist (man denke z. B. an Kühlwasser).

Um eine größere Garantie für die Wiederholbarkeit des Zyklus zu haben und der Laborrezeptur so nahe wie möglich zu kommen, empfiehlt es sich, alle drei Größen in den verschiedenen Mischschritten einzustellen.

Funktion 1. Tempowechsel mit AND/OR-Logik

Auch wenn es nicht notwendig sein sollte, sollten wir die Bedeutung jeder dieser Größen noch einmal durchgehen:

  • Zeit: Gibt an, nach wie vielen Sekunden ein Programmschritt abgeschlossen ist;
  • Temperatur: Gibt an, bei welcher Temperatur (gleich oder höher) der Schritt als beendet betrachtet und zum nächsten Schritt übergegangen wird;
  • Energie: Gibt an, nach wie viel Stromverbrauch des Hauptmotors der Schritt als abgeschlossen betrachtet wird.

Mit mehreren Größen zu arbeiten, bedeutet, dass das Programm angewiesen wird, zum nächsten Schritt überzugehen, wenn mehrere Bedingungen gleichzeitig auftreten.

Aber selbst dieser Ansatz ist möglicherweise nicht korrekt, daher möchte ich Sie auf die erste komplexe Softwarefunktion hinweisen, die Sie kennen müssen: die AND/OR-Programmierung.

Die Programmierungsseite der einzelnen Mischphasen zeigt dieses Schema:

Mit dieser Funktion können Sie die Bedingungen für den Phasenwechsel mit höchster Präzision bestimmen.

Die AND-Kombination setzt voraus, dass alle angegebenen Bedingungen (solche mit einem Wert ungleich „0”) gleichzeitig erfüllt sind.

Die OR-Kombination setzt voraus, dass mindestens eine der Bedingungen der OR-Zeile erfüllt ist.

Im Beispiel müssen mindestens 60 Sekunden seit dem Beginn der Stufe vergangen sein, die Temperatur muss mindestens 85 °C betragen und es müssen mindestens 3,4 kWh Energie verbraucht worden sein, damit ein Tempowechsel stattfindet.

Sollte die Temperatur jedoch 92 °C überschreiten, würde es unabhängig von den anderen Größen zu einem Tempowechsel kommen.

Warum diese Funktion wichtig ist

Bei richtiger Konfiguration können Sie damit die einzelnen Probleme lösen, die Sie bei der Arbeit mit nur einer Größe hätten.

Wenn Sie z. B. nur mit der Größe Zeit arbeiten (was leider viele tun), haben Sie keine Garantie, dass Sie die richtige Temperatur erreicht haben, oder Sie haben sie möglicherweise überschritten, wenn Sie Probleme mit dem Kühlwasser haben.

Wenn Sie hingegen nur nach der Temperatur arbeiten, haben Sie die Komponenten möglicherweise zu wenig oder nicht optimal verarbeitet, insbesondere wenn es Sommer ist und der Mischer aufgeheizt ist.

Obwohl die Verwendung von Energie als Tempowechsel-Bedingung eine präzisere (und komplexere) Methode als die beiden anderen darstellt, garantiert auch dies nicht die richtige Mischzeit oder die richtige Temperatur, wenn der Kolbendruck nicht optimal ist.

Die Verwendung aller drei Parameter in AND ermöglicht es Ihnen, Folgendes zu überprüfen:

  • dass die Vermischung über einen Mindestzeitraum erfolgt ist
  • dass die optimale Schritttemperatur erreicht wurde
  • dass angesichts der verbrauchten Energie tatsächlich Arbeit verrichtet wurde.

Die OR-Steuerung für einzelne Größen ermöglicht es Ihnen, eine automatische Hintertür für den Fall zu haben, dass etwas in der AND-Logik nicht richtig funktioniert hat (z. B. wenn die Mischung bereits zu heiß war), um eine vorzeitige Aushärtung (oder „Curing“) zu vermeiden.

Funktion 2. Temperaturkurve an der Schwelle

Während die erste Funktion wenig genutzt wird, aber immerhin bekannt ist, ist diese Funktion vielen unbekannt.

Als wir vor mehr als 20 Jahren die ersten Mischersteuerungsprorgramme entwickelten, erkannten wir dank der Erfahrung der Chemiker, mit denen wir zusammenarbeiteten, dass die Steuerung über Zeit, Temperatur oder Energie allein keine Kontrolle über die Temperaturkurve gewährleistet.

In der Praxis fehlte bei so vielen Parametern (Rotorgeschwindigkeit, Kolbendruck, Zeit, Energie, Temperatur) die Kontrolle darüber, wie die Temperatur im Laufe der Zeit steigen sollte.

Außerdem fehlte es an einer konstanten Mischtemperatur, um die Dispersion zu erhöhen, insbesondere in großen Mischern.

Aus diesem Grund haben wir eine Rückkopplung zur Temperatursteuerung eingeführt, um die Temperatur der Mischung innerhalb der vorgegebenen Werte zu halten.

Wie die Rückkopplung bei der Temperatursteuerung funktioniert


Auf der Seite zur Einstellung der Mischerphasen finden Sie für jeden konfigurierbaren Schritt die Spalte Temp.R. (oder T.R. in älteren Versionen):

Indem Sie eine Mindest- und eine Höchsttemperatur für den betreffenden Schritt festlegen, weisen Sie das System an, entweder auf die Drehzahl oder den Kolbendruck (oder beides) einzuwirken, um die Temperatur in diesem Bereich zu halten.

Diese Methode funktioniert wie folgt:

  • Am Anfang des Schrittes startet eine Wartezeit
  • Ist die Temperatur nach dieser Zeit niedriger als erwartet, wird die Rotorumdrehung oder der Kolbendruck (oder beides) um einen einstellbaren Wert erhöht
  • Wenn die Temperatur höher ist, verringert sich die Rotorumdrehung oder der Kolbendruck (oder beides)
  • Die Kontrolle wird während des Schrittes in regelmäßigen Abständen wiederholt, und jedes Mal wird die Temperatur überprüft, um auf die eine oder andere Weise einzuwirken
  • Natürlich gibt es Parameter, die die minimal und maximal zulässige Drehzahl angeben, dasselbe gilt für den Druck.

Praktisch ist eine solche Funktion, wenn Sie die Mischung bearbeiten, aber nicht zu stark erhitzen wollen. Wenn Sie nur die Zeit einstellen, besteht die Gefahr, dass die Temperatur zu niedrig oder zu hoch ist, und wenn Sie auch die Temperatur einstellen, verlieren Sie die Kontrolle darüber, wie die Temperatur ansteigt.

Für die optimale Nutzung müssen Sie die Temperaturkurve in mehrere Stufen unterteilen und die Verarbeitung für jede Stufe feineinstellen.

Wenn Sie mit einer konstanten Temperatur arbeiten wollen, wie es die Reifenhersteller tun, bringen Sie sich mit einem Schritt auf die gewünschte Temperatur und arbeiten dann mit einem zweiten Schritt auf Zeit, aktivieren dabei aber die Rückkopplungsregelung mit einem kleinen Temperaturdelta.

Diese Funktion ist in der Software der Mischerhersteller nicht immer vorhanden, bei uns ist sie seit 1997 Standard.

Funktion 3. Verwaltung der Mischzykluszeiten

Bei der diskontinuierlichen Fertigung muss die gesamte Produktion auf das langsamste Element in der Verarbeitungskette abgestimmt werden.

Manchmal ist es der Mischer, manchmal ist es der Kalander oder das Walzwerk.

In der Praxis kann man immer einen neuen Zyklus beginnen, wenn man sicher ist, dass man ihn auch entladen kann.

Das Problem ist, dass die Bearbeitung immer noch vom Menschen abhängt. Wenn wir also keine vollständige Automatisierung haben, ist die Produktivität des Bedieners nicht konstant und folglich auch nicht die Bearbeitungszeit.

Dies führt bei einer 7- oder 8-Stunden-Schicht sogar zu erheblichen Unterschieden bei den von der Anlage produzierten kg.

Die Funktion zur Verwaltung der Zykluszeit verhindert dies und macht es dem Bediener einfach, ein konstantes Tempo einzuhalten. Für jede Mischrezeptur gibt es eine Reihe von Parametern, von denen einige die Zykluszeit beeinflussen:

Diese sind Max Cycle Time und Cycle Time (max. Zykluszeit und Zykluszeit).

Wenn diese richtig eingestellt sind, ermöglichen sie zwei Arten von Kontrolle:

  • Ein Alarm, wenn der Zyklus länger als 420 Sekunden dauert (wie in diesem Fall), ein Alarm, für den der Bediener eine Erklärung einreichen muss (Max Cycle Time, max. Zykluszeit);
  • Der automatische Start des nächsten Zyklus alle 360 Sekunden ermöglicht eine bessere Planung der Produktion (Cycle Time, Zykluszeit).


Parameter Zykluszeit

Schauen wir uns die Funktionsweise des Parameters Zykluszeit genauer an.

Wenn dieser Parameter ungleich 0 ist und das System auf automatischen Zyklusstart eingestellt ist, wird nach Ablauf dieser Zeit (ab Zyklusstart) automatisch der nächste Zyklus gestartet. Wenn kein automatischer Start eingestellt ist, akzeptiert das System den Start durch den Bediener nur, wenn diese Zeit seit dem Start des vorherigen Zyklus verstrichen ist.

Für einen ordnungsgemäßen Betrieb muss die tatsächliche Zykluszeit – einschließlich aller Lade-, Reinigungs-, Misch- und Entladephasen – unter diesem Wert liegen.

In anderen Situationen, in denen der Mischer nicht das schwächste Glied in der Kette ist (nämlich dasjenige, das die meiste Zykluszeit benötigt), sollte der Parameter auf die längste Bearbeitungsdauer + eine Toleranzzeit T gesetzt werden.

Dadurch wird sichergestellt, dass Sie X Zyklen pro Schicht arbeiten können. Wurde kein Maschinenalarm ausgelöst, so kann der Grund dafür allein in der Arbeitsweise des Bedienpersonals liegen, das dann erklären muss, warum die Zeit nicht eingehalten wurde.

Schlussfolgerungen

Wie Sie sehen, sind dies einige nützliche Funktionen, mit denen Sie Ihren Mischer besser steuern können, und ich kann Ihnen versichern, dass fantastische neue Funktionen in der Entwicklung sind, die Ihnen helfen, die Produktion weiter zu verbessern und der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.

Deshalb ist es wichtig, das Mischmodul auf dem neuesten Stand zu halten, wenn Sie nicht wollen, dass Ihre Konkurrenten die neuen Funktionen nutzen.

Ich hoffe, Sie haben diesen Artikel als nützlich empfunden.

Wenn Sie mehr über diese Funktionen erfahren möchten und darüber, wie Sie sie am besten nutzen können, möchte ich Sie daran erinnern, dass Sie als Kunden eines Servicevertrags (Gold, Platinum oder Diamond) die Multi Data-Büros kostenlos anrufen können.

Unsere Techniker verbinden sich mit Ihrer Software und zeigen Ihnen, wie Sie diese Funktionen in Echtzeit einrichten können.

Bei Fragen können Sie mir schreiben an claudio.tosi@multidata.it oder rufen Sie mich an unter +39 059 537902.

Machen Sie es gut,

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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