Výrobce vstřikovacích forem dosahuje časových úspor, vyšší kvality a menšího počtu chyb.

Vstřikování plastů ve velkém

Množství částí hraček, kancelářských strojů, výrobků pro domácnost, obalů i automobilů se dnes vyrábí ze syntetických materiálů. Josef Haidlmair si potenciál této technologie uvědomil již v roce 1979 a začal používat technologii elektroerozivního obrábění (EDM) k výrobě forem pro vstřikování plastů.

Dnes je společnost Haidlmair GmbH předním dodavatelem vstřikovacích forem, převážně pro výrobu větších a složitějších součástí používaných pro výrobky, jako jsou mřížky chladičů automobilů a panely myček nádobí. Haidlmair je dnes skupina společností s více než 450 zaměstnanci a ročním obratem téměř 60 milionů EUR především díky pověsti společnosti, která vyrábí špičkové formy používané k výrobě přepravek a kontejnerů.

Například všech pět částí skládacích boxů je vyrobeno z jediného plastového „vstřiku“. Formy pro přepravky na láhve jsou navrženy tak, aby umožňovaly použití měkčího materiálu v oblastech pro držení a vkládání popisků na různá místa. Díky tomu se přepravky uživatelům lépe drží a přenáší.

Vývoj používaný společností Haidlmair umožňuje, aby byly formy kompaktní, a také přesouvá většinu hmotnosti z pohyblivých částí, čímž se snižuje celková hmotnost výrobku. Tato výhoda je důležitá zejména u velkých kontejnerů, například u popelnic.

Rané osvojení technologie 3D modelování

V minulosti zákazníci společnosti Haidlmair obvykle předávali výkresy součástí, pro které potřebovali formy. Část úspěchu společnosti Haidlmair lze připsat včasnému osvojení CAD technologie a 3D modelování pomocí aplikace NX™, komplexního a integrovaného CAD, CAE a CAM systému od společnosti Siemens Digital Industries Software.

„Naše práce s aplikací NX začíná, když nám zákazník předá informace o požadovaných součástech, obvykle ve formě 3D modelů,“ říká Christian Riel, asistent vedoucího ve společnosti Haidlmair, který má na starost řízení procesů. „U součástí je často nutné provést úpravy, například opravit nepraktické úhly úkosů. Tyto problémy, a další vlastnosti požadované pro plynulé vstřikování, musí být vyřešeny v raných fázích návrhu formy.“

K tomuto účelu používají inženýři v týmu Haidlmair modul NX Mold Wizard. Tento modul NX pomáhá automatizovat a optimalizovat proces návrhu formy krok za krokem. NX umožňuje importovat komplexní modely z CAD systémů třetích stran a dále s nimi pracovat. Automatizaci návrhu forem podporuje široká řada funkcí, například kontrola vyrobitelnosti, pokročilé nástroje pro tvorbu dělicí roviny, automatická tvorba jádra a dutiny, výpočet a úprava smrštění, rozvržení chladicích trubek a fitinek a automatická tvorba kusovníků (BOM). K dispozici jsou také knihovny normalizovaných součástí forem, například desek, sloupků vyhazovacích kolíků, pojezdů a zvedáků. "Bez NX by návrh složitých forem trval mnohem déle,“ říká Riel. „Díky NX nemusí naši konstruktéři trávit čas modelováním všech detailů.“

Inženýři společnosti Haidlmair používají software NX CAE již nějakou dobu také ke generování sítě používané při výpočtech toku ve formě. Použití NX CAE navíc nedávno rozšířili o pevnostní analýzy pro součásti, díky kterým zajišťují pevnost a odolnost úchopů a rohů boxů a kontejnerů pro očekávané zatížení.

Vysokorychlostní obrábění kovů pomocí výkonných a vysoce přesných 3osých a 5osých NC strojů částečně nahradilo EDM. Modul NX CAM dokáže tyto NC stroje programovat a navíc nabízí pokročilé funkce simulací a ověřování a také automatizaci NC programování pomocí funkce obrábění podle prvků.

Datové úložiště pro celou firmu

V roce 2008 začala společnost Haidlmair pro PLM úlohy používat aplikaci Teamcenter® od společnosti Siemens Digital Industries Software. „Spolupráce mezi našimi inženýry probíhá prostřednictvím portfolia nástrojů Teamcenter, včetně automatického přenosu kusovníku do systému ERP“ říká Riel. “Všichni naši inženýři zjistili, jak efektivní je mít data v Teamcenteru vždy po ruce – bez hledání. Další velkou výhodou je, že díky schvalovacím procesům v Teamcenteru šetří spoustu času, který by museli trávit byrokratickými procesy. V roce 2013 proto společnost Haidlmair zahájila úplnou integraci všech spolupracujících kanceláří a externích pracovníků do Teamcenteru.“

„Teamcenter značně urychlil a usnadnil práci všech zúčastněných, včetně pracovníků v provozu, kteří provádějí veškerý postprocesing programů pro příslušné stroje,“ říká Riel. „K datům přistupujeme pomocí webového prohlížeče, takže veškeré informace, včetně 3D pohledů součástí a nástrojů, jsou k dispozici v celé společnosti.“ Proces navíc dále zjednodušili díky vlastnímu doplňku, který umožňuje provádět postprocesing přímo v Teamcenteru.

V roce 2011 začala společnost Haidlmair spravovat své nástroje pomocí správce výrobních prostředků Teamcenteru, kterého používá také pro stroje, upínací nástroje a šablony. To výrazně usnadnilo správu nástrojů, protože jsou reprezentovány jako součásti i sestavy, včetně držáků. Tyto nástroje jsou k dispozici ve 3D vizualizaci, kde je lze kontrolovat a eliminovat chyby. „Největší výhodou správy nástrojů v Teamcenteru je dědění vlastností, což usnadňuje jejich kombinování,“ říká Riel.

Zvyšování efektivity procesů pomocí knihovny výrobních prostředků a aplikace Geolus

Přestože společnost Haidlmair pro distribuci programů do strojů používala software DNC třetí strany, inženýři společnosti nedávno začali používat software NX CAM ve výrobním provozu, aby mohla obsluha provádět 2,5osé programování kapes bez nutnosti přizpůsobovat se programovacímu rozhraní stroje. Tím se dále zvyšuje konzistence dat a snižuje pravděpodobnost nepřesností.

Souběžně s tímto vývojem společnost Haidlmair upustila od knihovny obráběcích strojů a začala používat knihovnu výrobních prostředků (MRL) od společnosti Siemens Digital Industries Software. Knihovna MRL pomáhá uživatelům NX CAM v hledání, výběru a získávání nástrojů pro použití v programování CNC přímo v uživatelském rozhraní aplikace NX bez nutnosti používání funkcí Teamcenteru.

„Vyhledávání správných nástrojů je ještě efektivnější, než se očekávalo, protože aplikace NX podporuje hledání nástrojů s odchylkami až 10 procent od jejich nominálních rozměrů,“ říká Stefan Pendl, správce systémů CAx společnosti Haxlmair. Společnost Haidlmair je přesvědčena, že výkonné vyhledávací mechanismy mohou výrazně zvýšit efektivitu, a proto od společnosti Siemens Digital Industries Software získala také zkušební licenci pro software Geolus®. Jedinečná funkce aplikace vyhledávat geometrie podobné zadané geometrii pomáhá identifikovat dříve navržené součásti. To může nejen urychlit vývoj, ale především usnadnit programování strojů.

Výhody těsné integrace

„Kombinace NX a Teamcenteru je výkonné a integrované prostředí s nejmodernějšími funkcemi, které je možné relativně snadno nasadit i ve společnosti, která je tak složitá jako Haidlmair,“ říká Riel. „Funkce prohlížeče jsou k dispozici také pro všechny uživatele bez CAx softwaru. Důsledné využívání informací a inteligentní funkce automatické podpory – od návrhu součástí přes programování až po výměnu nástrojů ve stroji – nám pomáhají zvyšovat produktivitu, kvalitu a stabilitu procesů.“