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Eine unzureichende Instandhaltung von Spritzgussmaschinen macht nicht nur teure Reparaturen notwendig. Durch den daraus resultierenden, ungeplanten Ausfall einer Maschine können deutliche Umsatzeinbußen entstehen: Wenn etwa Produktionsaufträge nicht zeitgerecht ausgeführt werden können.
Bei Wartungen wird die Maschine unter anderem auf unentdeckte Defekte oder den Verschleiß wichtiger Bauteile geprüft. Auch ein Ölwechsel muss regelmäßig durchgeführt werden. Wird darauf verzichtet, kann etwa ein Verschleiß an der Schlittenführung die Folge sein. Das verringert die Genauigkeit der Führung der Auswerferseite und führt langfristig zu Schäden am Werkzeug oder Roboter. Das Risiko für derartige Probleme lässt sich durch die Einhaltung des Wartungsintervalls verringern.
Ursachen für Fehler bei Spritzgusswerkzeug
Nicht nur die Spritzgussmaschine selbst, sondern auch die verwendeten Werkzeuge sollten regelmäßig kontrolliert werden. Die Einhaltung der vorgesehenen Wartungsintervalle erhöht die Einsatzdauer deutlich. Gleichzeitig wird Werkzeugversatz frühzeitig erkannt. Dieser entsteht unter anderem durch:
- Werkzeugverschleiß
- Abrieb von Führungen
- Abrieb von Zentrierungen
- Entformungsprobleme durch falsche Positionierung von Handling bzw. Roboter
Auch eine zu hohe Schließkraft durch eine ungenaue Einstellung des Werkzeugs kann zu einem schnelleren Verschleiß, einer Gratbildung oder zu einer erhöhten Belastung des Werkzeugs führen.
Stillstände durch Bedienungsfehler an der Spritzgussmaschine
Stillstände an Spritzgussmaschinen können auch durch den Bediener der Maschine entstehen. Besonders in Zeiten des Facharbeitermangels spielt dieser Faktor eine bedeutende Rolle.
Sind zu wenige Arbeiter für eine Schicht verfügbar, bleibt für die Einstellung einer Maschine deutlich weniger Zeit. Die Bedienung der Maschinen im ganzen Maschinenpark erfolgt dann möglicherweise unkoordiniert. Dieser Zeitdruck erhöht das Risiko für Bedienungsfehler oder Ungenauigkeiten beim Einstellen der Maschinen. Auch die Reaktionszeit bei Störungen ist dann länger als sonst. Stillstände, die eigentlich vermeidbar wären, häufen sich.
Fehlendes Fachpersonal muss oft gezwungenermaßen durch Leiharbeiter ersetzt werden. Leider bleibt für die Schulung dieser Personen in vielen Fällen ebenfalls zu wenig Zeit oder sie wird nur ungenau durchgeführt. Allerdings würde sich dieser Zeitaufwand lohnen, um vermeidbare Bedienungsfehler oder auch Beschädigungen und damit einhergehende Stillstände zu verhindern.
Wie kann man Stillständen im Spritzguss vorbeugen?
Aus den typischen vermeidbaren Ursachen für Fehler und Verzögerungen im Spritzguss-Prozess ergeben sich vier wesentliche Ansatzpunkte:
- Einhaltung des Wartungsintervalls – Vorausschauende Wartung („Predictive Maintenance“)
- Lückenlose Zustandsüberwachung („Condition Monitoring“)
- Prozessoptimierung
- Mitarbeiterschulung
Predictive Maintenance – Vorausschauende Wartung zur Vorbeugung von Stillständen
Wie bereits angesprochen, spielt die regelmäßige Wartung der Spritzgussmaschinen eine bedeutende Rolle bei der Vermeidung und Vorbeugung ungeplanter Stillstände. Wird das vom Hersteller empfohlene Wartungsintervall eingehalten und beispielsweise eine regelmäßige Überprüfung mithilfe einer Checkliste durchgeführt, verringert dies das Risiko für Produktionsstörungen.
Durch Predicitive Maintenance (Vorausschauende Wartung) werden Maschinen- oder Werkzeugfehler rechtzeitig erkannt und behoben, noch bevor es zu ungeplanten Stillständen kommen kann. Ein weiterer Vorteil ist außerdem, dass hohen Kosten durch teure Reparaturen, beispielsweise aufgrund von starkem Verschleiß vorgebeugt werden kann.
| TIPP: Einen guten Überblick – nicht nur über die Wartungsintervalle oder Störungsmeldungen aller Spritzgussmaschinen – liefern Digitalisierungslösungen. Ein digitalisierter Maschinenpark ist die perfekte Voraussetzung zur Nutzung weiterer praktischer Vorteile der Industrie 4.0. Dazu gehört beispielsweise die digitale Zustandsüberwachung (Condition Monitoring). |
Zustandsüberwachung zur Vorbeugung von Schäden und Maschinenstillständen
Zur Zustandsüberwachung werden Sensoren an der Spritzgussmaschine platziert, die beispielsweise Vibrationen, Temperatur oder Feuchtigkeit erfassen. Die gesammelten Ist-Werte werden automatisiert mit den Soll-Werten verglichen. Aus den Ergebnissen werden Informationen über den Zustand der Maschine abgeleitet.
Condition Monitoring funktioniert also in drei Teilschritten:
- Zustandserfassung der Daten an der Maschine
- Zustandsvergleich der Ist- mit den Soll-Daten
- Diagnose des Zustands der Spritzgussmaschine
Digitale Systeme zur Überwachung des Maschinenzustands („Condition Monitoring“) helfen dabei, Unregelmäßigkeiten im Produktionsablauf oder potenzielle Fehler einer Spritzgussmaschine frühzeitig zu erkennen. Dadurch können Schäden und somit Ursachen für Stillstände rechtzeitig behoben bzw. vermieden werden.
Prozessoptimierung im Kunststoff-Spritzguss
Mithilfe von Condition-Monitoring-Systemen zur Zustandsüberwachung können außerdem unentdeckte Optimierungspotentiale identifiziert werden. Analysiert man die Vibrationsdaten einer Spritzgussmaschine mit einer Künstlichen Intelligenz, lässt sich daraus beispielsweise der aktuelle Produktionsschritt oder die Verfügbarkeit zur Auftragsplanung ableiten.
Systeme zur Zustandsüberwachung können ebenso zur Erfassung und Kategorisierung von Stillständen genutzt werden. Werden häufige Stillstandsgründe systematisch erfasst, lassen sich im Nachhinein Schlüsse über notwendige Prozessoptimierungen ziehen. So können Aufträge sowie die Auslastung der Maschinen effizienter geplant werden. Auch das Personal wird dadurch besser eingeteilt und Knappheit oder Zeitdruck verringert.
Stillständen aufgrund von Bedienungsfehlern vorbeugen
Die wichtigste Grundlage für eine erfolgreiche Produktion ist eine effiziente, nachhaltige Schulung der Mitarbeiter. Wenn jedem Bediener die genauen Abläufe zur Einrichtung und Bemusterung einer Spritzgussmaschine bekannt sind, wird das Risiko für ungeplante Stillstände kleiner.
Weitere Vorteile einer strukturierten Mitarbeiterschulung:
- Geschulte Mitarbeiter mit ausreichend Hintergrundwissen können zur Optimierung und Planung von Arbeitsprozessen beitragen.
- Geschulte Mitarbeiter erkennen die Ursachen für Stillstände schneller und reagieren gezielt.
- Durchdachte, strukturierte Schulungen eignen sich nicht nur zur Effizienzsteigerung, sondern außerdem zum Employer Branding und somit als Maßnahme gegen den Facharbeitermangel im eigenen Unternehmen.
| TIPP: Die zeitliche und finanzielle Investition in Schulungen lohnt sich. Neben klassischen Schulungen bieten sich dafür auch standardisierte Checklisten oder die Nutzung eines E-Learning-Systems an. Für den ersten Schritt ist es wichtig, fixe Zuständige sowie Ansprechpersonen zu definieren. |
Die oben beschriebenen Systeme zur Vorbeugung von Maschinen- oder Werkzeugfehlern nutzen nicht nur dem Unternehmen, sondern sind selbstverständlich auch ein enormer Vorteil für die Bediener der Spritzgussmaschinen. Sie profitieren von der Erfassung der Maschinendaten durch Condition-Monitoring-Systeme, denn es wird einiges an Aufwand und Zeit eingespart.
Hat man den Produktionsstatus aller zu betreuenden Maschinen in einem Dashboard im Blick, erspart man sich so manchen Kontrollgang. Digitale Benachrichtigungen weisen auf Stillstände oder Verzögerungen hin, auf die rasch reagiert werden kann. Der Einsatz moderner Digitalisierungslösungen dient folglich sowohl der Effizienzsteigerung der Produktion als auch der Unterstützung der Mitarbeiter.
Fazit: Stillstände lassen sich reduzieren!
Zustandsüberwachung (Condition Monitoring), eine vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) und Mitarbeiterschulung sind die wichtigsten Stichwörter, wenn es darum geht, Stillständen im Kunststoff-Spritzguss vorzubeugen. Diese Maßnahmen lassen sich selbstverständlich analog und manuell durchführen. Eine große Unterstützung bieten allerdings individuell abgestimmte Digitalisierungslösungen, wie zum Beispiel:
