■KraussMaffei / 劉濤 技術經理
前言
隨著工業發展的進程，塑料工業與射出成型加工技術經歷了幾十年的快速發展。通過持續拓展針對於塑料產品的應用開發，推動了從原材料的性能，輔助設備的能力，一直到射出機核心部件以及整體性能上的提升。隨著工業4.0概念提出，工業領域進入嶄新的紀元，數位化的理念被引入工業領域，並正在顛覆整個橡塑加工行業的生產方式。
為了迎接這場革命的到來，克勞斯瑪菲(KraussMaffei)推出了塑料4.0(Plastics 4.0)全新的技術解決方案，其核心內容涵蓋智能設備、集成化生產以及交互式的服務。而面對新能源汽車越來越多的輕量化組件以及安全部件的需求，用戶端需要對每一個部件做到可追溯性；基於克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的塑料4.0(Plastics 4.0)──DataXplorer將應對類似的挑戰。
追溯──每個零部件均有歷史記錄
在集成化生產過程當中，將面臨著針對生產單元的數據採集與處理，它是生產過程可追溯性的基石。其中用戶將要面對的挑戰包含：
- 零部件的可用數據經常未被採集；
- 必須歸檔安全相關零部件的證明記錄；
- 數據採集與存儲未標準化。
這將導致用戶零部件的歷史記錄難以理解。對於安全型部件來說，關鍵信息點採集是極其重要的，如Fiberform中有機片材不直接同區域的加熱曲線、射出曲線等將影響產品的功能性應用。正確的數據與曲線記錄將更直觀的反應此部件的信息。同時，由於將雜亂的信息整理成需要的製程將會耗費大量時間，而最後這也將導致生產過程透明度有限，用戶無法從這些數據中得到有價值的反饋。
基於以上情況，我們需要一種功能，能夠採集所有生產加工數據，包含射出成型過程當中最細微的加工參數，同時它易於添加新設備如拍照系統、產品稱重系統、條形碼或二維碼的打印系統等。另外，此功能需要有一定普適性，能夠處理並用於一個或多個系統(QS, MES……)，最後涵蓋未來拓展的開放性端口。
而克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的塑料4.0(Plastics 4.0)──DataXplorer將完美應對類似需求。它針對生產單元中，射出成型過程中的微觀細節參數進行採集，保證了數據的完整與有效性；外圍設備易於添加；開放的系統保證了它易於連接MES系統與未來可能用到的平臺。使得整個生產加工過程更透明，更具拓展性。配合DataXplorer功能從射出機上收集生產加工數據，每5毫秒可以記錄多達500條信號，同時將每個循環週期單獨存儲在一個文件裡；並可以獲取更詳細的分析和文件（如圖1）。這一切通過將生產數據進行連續不斷的可視化來保證其高度透明，簡化故障排除和生產加工診斷，同時它也是先進分析方法的基礎。
針對於輕量化組件的可追溯性應用
在2021年10月期刊中詳細介紹了克勞斯瑪菲(KraussMaffei)──Fiberform 技術針對於輕量化應用的方向。此章節中案例為輕量化組件，設備為克勞斯瑪菲(KraussMaffei) KM300-1000CX並搭載塑料4.0(Plastics 4.0)──DataXplorer模塊來完成產品的追溯性功能。圖2展示了Fiberform技術的加工流程，值得注意的在於產品完成後的第7步，產品取出後QR-Printer將二維碼貼到產品相應位置，用戶通過手機掃碼便可輕鬆完成此產品關鍵信息讀取如圖3。無論何時何地，它將直觀的反映出此部件的細緻加工信息，甚至關鍵曲線信息也會被清晰記錄。這一切保證類似安全部件的可追溯性，當必要時其可充分幫助用戶做出進一步的分析與判斷。
- 通過自動化設備抓取片材：首先片材會根據實際產品成型以及應用需求提前裁切好，並放置到相應的工位；
- 通過自動化設備將抓取的片材置於加熱站中：這是熱塑性纖維片材區別於傳統熱固性複合材料最顯著的特點；正因於此，熱塑性纖維複合材料能夠被加熱後再次熱壓成型；
- 被加熱過後的片材被自動化設備取出，並置於模具定位裝置中；
- 模具閉合並建立鎖模力：此過程包含對已預熱片材進行熱成型的過程；
- 射出成型：完成複雜結構件的成型，並將塑膠熔體與已經預成型的片材進行複合。之後進入冷卻時間；
- 開模取件，自動化設備同時放入另外已經預熱過的片材準備下一個循環的開始；
- 搭載的QR-Printer完成二維碼的貼標，信息可隨時讀取。通過移動設備掃碼，可隨時隨地讀取選定部件的細節參數，幫助用戶完成此零部件信息追溯。
結語
基於克勞斯瑪菲(KraussMaffei)的塑料4.0 (Plastics 4.0)──DataXplorer功能完成了集成化生產的數據採集並進行記錄，與產品相關的關鍵加工參數甚至是關鍵曲線信息也將被規範輸出，這使得產品信息更透明且達到可追溯性的目標。軟體的拓展功能使得其可充分與外圍設備鏈接，並適應多種系統軟體，保證了其普適性的特點。如需更多資訊，歡迎訪問以下網站：www.kraussmaffeichina.com
