WO2004070490A2 - Wartungs-/serviceeinheit sowie verfahren für ein rechnergestütztes wartungs- und/oder service-management - Google Patents

Wartungs-/serviceeinheit sowie verfahren für ein rechnergestütztes wartungs- und/oder service-management Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/1753—Cleaning or purging, e.g. of the injection unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Definitions

  • the invention relates to a method for computer-aided maintenance and / or service management of injection molding machines, and also to a maintenance / service unit for injection molding or die casting machines.
  • Injection molding machines like all other machines, e.g. Vehicles are serviced periodically.
  • vehicle service A distinction is made between oil change service, inspection service and thirdly special services, such as exhaust gas tests, which are required by law.
  • an inspection service be carried out every 12 months for a certain type of vehicle with a petrol engine. This always includes an oil change service. If 150,000 km are reached before the end of a year, an oil change service is required. If the oil change is only a few months before the inspection service, it can be advantageous to have the inspection service carried out immediately. If the annual mileage is more than 30,000 km, the inspection service should not be carried out after one year, but after 30,000 km. The brake fluid must be changed every 24 months.
  • Every maintenance interval should be dimensioned so that service work begins shortly before a possible malfunction.
  • the manufacturer is interested in the fact that the maintenance intervals are so short that there is a high probability that there will be no breakdowns, especially no damage. The two interests may be far apart. In practice, these can only be used satisfactorily through compromise recommendations for both sides.
  • service is generally understood to mean a specific intervention in the machine.
  • maintenance is normally carried out by specialist personnel from the production company, since the maintenance work does not require any intervention in the mechanics of the machine.
  • maintenance can mean oil changes, lubrication, cleaning, checking, referencing and calibrations.
  • the service specialist is of course able to carry out all maintenance work. However, its central task is to intervene in the machine, be it in the mechanics of the hydraulics, the classic electrical components and the overall control of the machine, including the electronic side. An important task for the service specialist is to remedy faults, breakdowns or failures in the regular course of the machine.
  • the proposed solution contains a central shift calendar for recording the running times and an operating calendar with the individual operating times for each machine.
  • the real running time of the machines is recorded and documented by order and maintenance-related downtimes.
  • Detailed inspection instructions are stored.
  • An inspection order is generated automatically using freely selectable inspection data.
  • the solution also allows peripheral devices to be included in maintenance planning.
  • the object of the invention was now to look for a practical solution for the maintenance and service of injection molding or die casting machines, which if possible existing experience and above all, both sides, the manufacturer and the user, offers the greatest possible advantages.
  • the method according to the invention is characterized in that functional units, in particular individual machine axes, form maintenance / service modules, and that service instructions and / or maintenance forecasts are created based on the maintenance / service modules.
  • the maintenance / service unit for injection molding machines is characterized in that it has storage means with storage spaces, each of which contains functional units, in particular machine axes, as maintenance / service modules for taking over and storing all maintenance-relevant data, in particular also maintenance / service module-specific data, and computing means for Continuous updating of a theoretical maintenance guide and / or service instructions to support service diagnoses based on the specific mode of operation and the operating state.
  • the inspection planning is based on a concept of central order placement for the work to be carried out.
  • the new invention emphasizes the concrete situation on site and builds on the subsidiarity model. Every intervention and also the drawing and updating of animations should be "managed" at the machine level.
  • the new invention builds on the core idea:
  • the new invention allows a completely new approach to dealing with maintenance / service and troubleshooting work, as is no longer economically possible with an absolute separation of maintenance and service.
  • An injection molding machine basically consists of several machines, which must be optimally coordinated. In contrast to many other machines, individual functional units, such as the spray axis and the form-fit axis, have their own drives and different working cycles. The positive locking axis is moved with each injection cycle to release the injected part. In many applications this also applies to the spray axis to a limited extent; in other applications, the spray axis remains pressed against the mold for a whole day.
  • an injection molding machine is designed for a certain closing force. The injection molder decides whether he uses the closing force to a certain extent or whether he respects a reserve with a view to minimizing wear.
  • the corresponding information is on the local control of the machine again after changing parts refreshed.
  • troubleshooting is supported with fault diagnosis tools.
  • the documentation is searched locally (on the machine control), if the information is insufficient, remote maintenance can be requested from the manufacturer or more information. In this case, important information about the error is sent directly to the manufacturer with the request (the customer can confirm the sending of the error data with an acknowledgment).
  • an electronic operating manual is created for each production machine, which e.g. can consist of five manuals: operator manual, programming manual, service maintenance manual and handling manual and spare parts catalog.
  • the new solution preferably has computer-aided management with data storage, including an electronic service maintenance manual with pictorial representations, such that a service maintenance order can be called up electronically on the screen in relation to the specific service or maintenance action.
  • the machine also has an operating device with a contact screen for displaying information blocks simply by touching the contact screen. When starting up, these can be displayed in the sense of Windows and e.g. the desired information is called up in stages, e.g. in this order:
  • the spare parts inventory can be checked immediately and, if necessary, the required parts can be procured via an electronic spare parts catalog or the spare parts inventory can be planned.
  • the operator terminal not only the higher-level service / maintenance management areas such as planning, appointments, service ⁇ / maintenance manual as well as spare parts list and spare parts inventory are shown. It is also possible to call up the specific service / maintenance activities with all possible links on the operator terminal and, in the event of an action being carried out, be it as a structural intervention or as a follow-up or update of an animation using the input keyboard.
  • the electronic spare parts catalog preferably has the following works: manuals, diagrams (electrical, water, pneumatic, hydraulic, etc.), descriptions, parts lists, drawings, 3D views / 3D animations. All of these documents are linked to each other (using a unique key, e.g. BMK -> resource ID) and you can navigate between the individual documents. If a part is identified, an order can be triggered directly or the inventory in the manufacturer's warehouse can be queried. A kind of electronic shopping cart is proposed. It is important that the information can also be searched by means of direct jumps (e.g. with BMK equipment identifications according to DIN), material numbers, designation, dimensions, etc.
  • direct jumps e.g. with BMK equipment identifications according to DIN
  • maintenance intervals are preferably specified on the basis of operating hours and / or operating factors, a maintenance forecast being continuously drawn up with a short, medium and long-term forecast.
  • a maintenance forecast being continuously drawn up with a short, medium and long-term forecast.
  • axis is understood to mean a complete mechanical assembly with a drive motor, overdrive or gearbox and associated mechanical components, which belong to the same functional group.
  • At least two categories of maintenance intervals be specified for each maintenance module: "Maintenance interval known, maintenance interval unknown", - the maintenance forecast being predefined in the category maintenance interval and the unknown in the maintenance interval category. Maintenance forecast is calculated at a later date based on the specific operation.
  • an operating factor is specified and a forecast maintenance interval, including the expected mode of operation during the operating period, is defined and a maintenance message is created for maintenance work that is to be carried out immediately.
  • Dabe can make a short-term forecast, which e.g. 1 to 3 months and a medium-term forecast, which comprises 1 year, and a long-term forecast as the theoretical maximum interval.
  • a theoretical maintenance forecast is set for each component that is to be serviced based on experience, based on an average load.
  • Computing means are provided so that the intended maintenance interval can be checked with the operating factor from the first start-up and a current maintenance forecast can be continuously determined.
  • Service factor BF cycle time theoretical design grad load factor of the axis cycle time actual value 0 that of the functional unit
  • the operating factor takes particular account of the peculiarity of injection molding and die casting machines.
  • the cycle time varies from product to product and from machine to machine and is usually between 1 second and 60 seconds. This means that the "production pace" can differ in a ratio of 1:60, which is different from most other industrial sectors.
  • the problem of the cycle time is forked in that a theoretical cycle time is assumed, for example according to the delivery guarantee, and this is set as a ratio to the actual cycle time during operation.
  • the degree of loading is determined for each functional unit.
  • the first time as a theoretical value and then with ongoing tracking as a concrete load factor. Every structural intervention influencing the maintenance interval is registered and taken into account for the next maintenance interval or the following maintenance intervals.
  • the maintenance unit is characterized in that it has display means and protocol processing means:
  • An electronic maintenance manual is very particularly preferably integrated in the maintenance / service unit or the maintenance unit is combined with an electronic maintenance manual.
  • the combination of the maintenance unit with the maintenance manual has the advantage that the maintenance manual emphasizes a specialty with pictures and text, which significantly improves speech communication. This allows maintenance and service at the lowest level to be largely carried out by the operating staff, regardless of any language skills. This opens up completely new possibilities.
  • the memory / computer means can thus have sufficient processing power, for example by entering the most important terms in any language, at the same time as the pictorial representation of the object or the function.
  • the storage and computing means have means for displaying the maintenance work to be carried out with a deadline for generating an alarm when the deadline for the specified maintenance work is exceeded, and also program parts for stopping the machine if there is an acute risk of machine damage due to the lack of maintenance.
  • the maintenance / service unit have hardware means in the sense of a "tachograph" with all the stored data for the theoretical and the concrete maintenance forecasts as well as for the actual interventions or machine changes.
  • the entire computer-aided management can be constructed in a network-like manner in such a way that it has interfaces for on-site display, for central operational management and for communication of the data between user and manufacturer of the machine, in particular with a view to optimizing maintenance.
  • the new solution thus enables the division of labor in the injection molding plant, but also in communication with the manufacturer, to be optimized, e.g. by Decide for a service work intervention can be made directly on the machine.
  • cost decisions e.g. for spare parts, can be planned and decided with greater transparency at the management level.
  • the actual execution of service work at management level can be continuously monitored.
  • FIG. 4 shows an example for the representation of a maintenance / service task, combined with an electronic maintenance manual and one
  • FIG. 5 shows a simplified example of maintenance planning
  • 6 shows the display of emergency service switches
  • FIG. 7 simplifies the oil level check
  • FIG. 8 shows a first example of a functional unit, namely the complete one
  • FIG. 9 analogous to FIG. 8, the positive connection as a maintenance / service module;
  • Figure 10 shows the column adjustment and Figure 11 in an exploded view;
  • FIG. 12 shows an inspection order using the example of a format change for CD
  • Figures 13, 14, 15 and 16 each have different inspection orders, Figure 13 daily, Figure 14 weekly, Figure 15 monthly, Figure 16 in the quarter; 17 shows an image on the screen, which is a display for checking certain
  • FIG. 1 shows, in a highly simplified manner, the visualization of maintenance displays in the Windows concept with the window technology on the operating level. Only three examples are shown: maintenance appointments, maintenance orders and service work.
  • the representation corresponds to the operator terminal, i.e. for the machine operator.
  • the program can be designed so that the operator has to call up the maintenance status every day or for each shift during shift operation before the actual production begins. The operator uses the time that is required for warming up, for example. It is important that error messages, service work and the maintenance dates are not only displayed according to Figure 2.
  • the maintenance appointment results in one or possibly many maintenance orders, which must be completed as specific maintenance work and acknowledged as completed via the operator terminal. In the case of three maintenance / service orders in FIG.
  • the execution of the maintenance or service can be monitored at a higher-level control body and, if necessary, enforced via an instruction.
  • a very important core point of the new solution is the support for maintenance and service, in the sense of a service or maintenance assistant, as shown in FIG. 4, which shows the corresponding terminal displays.
  • the "Maintenance tasks" 1 display is shown in a reduced form at the top left of the picture.
  • the operator prints on the field spraying from December 10th and field 2 shows the specific maintenance task "Change grease depot guides 1 '.
  • the job is clear. However, if he has trouble, he presses the appropriate field and receives the display 3. He now enters the electronic maintenance manual and receives the information: injection unit, unit guides, relubrication of the carriages ..
  • FIG. 4 and Fig. 5 generally show the location (Fig. 5) using an entire injection molding machine 10, as well as the specific lubrication points (Fig. 4), so that the work can be recognized and carried out effortlessly. He touches the point marked with a point again and receives the component on a larger scale (Fig. 6) In both steps, picture 7 appears, namely the relevant information from the spare parts list.
  • Figure 8 shows the supplier for a spare part and Figure 9 provides the necessary data for a replacement order.
  • FIG. 5 shows the emergency and service switches.
  • FIG. 6 shows that the operator is in complete dialogue with the operator terminal for the maintenance of his machine. He receives all the information he needs for his machine:
  • FIGS. 5 and 6 each show text blocks which, however, can also be made available acoustically in the language of the operator, for example with video. It can thereby video recordings or any animations, sequences of images or the like are used, whereby animations are understood to mean 3D image graphics, real video, interactive presentation, DVD as well as all image formats commonly used today such as the format MPG3 or MPG4.
  • Figure 7 shows the maintenance planning (Figure 11) as another example, also aligned to the respective maintenance / service modules.
  • Table 12 shows one possibility of subdividing the functional units.
  • Maintenance planning is primarily used for production planning. Larger maintenance / service orders can be identified, which require a production break of hours or days.
  • Arrows 13 indicate that individual maintenance / service tasks must be carried out more quickly if an increased load is determined.
  • FIG. 11 only indicates that, on the one hand, a theoretical maintenance plan is created and this is continuously adapted depending on the operating conditions, by changing the maintenance intervals.
  • FIGS. 8, 9 and 10 show various functional units in the sense of examples.
  • FIG. 8 shows an entire injection unit as a module. However, this can be divided even more finely into
  • Figure 9 shows the form fit. Here too, finer subdivisions can be made, depending on the machine type:
  • FIG. 10 shows the column adjustment axis and FIG. 11 shows the form fit and the column adjustment axis and FIG. 11 shows the form fit and the column adjustment in an exploded view.
  • FIG. 12 A further service aspect is shown in FIG. 12, namely an inspection after each format change in CD injection molding machines.
  • Figures 13, 14, 15 and 16 show the specific inspection instructions with corresponding time intervals: daily, weekly, monthly or quarterly ( Figure 16).
  • the program structure can be made so that each individual warming order is shown individually in the functional group or, if necessary, also across functional groups, which is particularly true for oils and greases. However, this does not change the desired basic structure based on maintenance / service modules.
  • FIG. 17 shows an image on the screen and is a display for checking certain processes and can be used as diagnostic means for troubleshooting in the event of a malfunction.
  • log log of all messages and alarms.
  • Another example is alarm diagnostics with an inverter.
  • the status display and error messages of the inverters are also possible.
  • the third example shows an alarm message status line.
  • the current error messages and information are the current error messages and information.
  • the protective cover can be opened
  • the SERVICE SWITCH (2) may only be operated when all axes are at a standstill. ° The SERVICE SWITCH (2) can be locked with a padlock against unauthorized persons
  • the indicator lamp (3) lights up when the SERVICE SWITCH is in the "0" position.
  • a sight glass is installed in the joint of the lever of the injection unit for the plasticizing gear.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Wartungseinheit für ein rechner-gestütztes Wartungs- und/oder Servicemanagement von Spritzgiessmaschinen. Insbesondere einzelne Maschinenachsen bilden Funktionseinheiten als Wartungs-/Servicemodule erstellt. Die Wartungseinheit kann auch für Druckgiessmaschinen verwendet. Mit der neuen Erfindung können streng getrennt eine reine Wartungsplanung oder eine optimale Serviceunterstützung oder aber beide in Kombination genutzt werden. Als wesentliches Mittel können ein elektronisches Wartungs-/Servicehandbuch, Ersatzteillisten mit Bestellformularen sowie vollständige Konzepte für Fehlerdiagnosen eingesetzt und diese elektronisch vollständig vernetzt werden.

Description

Wartungs-/Serviceeinheit sowie Verfahren für ein rechnergestütztes Wartungs- und/oder Service-Management
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein rechnergestütztes Wartungs- und/oder Service- Management von Spritzgiessmaschinen, ferner eine Wartungs-/Serviceeinheit für Spritzoder Druckgiessmaschinen.
Stand der Technik
Spritzgiessmaschinen müssen wie alle anderen Maschinen und z.B. Fahrzeuge periodisch gewartet werden. Das populärste Beispiel ist der Fahrzeugservice. Dabei unterscheidet man zwischen Oelwechselservice, Inspektionsservice sowie als Drittes spezielle Leistungen, wie Abgasuntersuchungen, welche gesetzlich vorgeschrieben sind. Nur als Beispiel wird bei einem bestimmten Fahrzeugtyp mit Benzinmotor vorgeschlagen, alle 12 Monate einen Inspektionsservice vorzunehmen. Dieser schliesst immer einen Ölwechsel-Service mit ein. Werden vor Ablauf eines Jahres 15O00 km erreicht, ist ein Ölwechsel-Service erforderlich. Liegt der Ölwechsel nur wenige Monate vor dem Inspektions-Service, kann es vorteilhaft sein, gleich den Inspektions-Service durchführen zu lassen. Beträgt die Jahresfahrleistung mehr als 30O00 km, ist der Inspektions-Service nicht erst nach einem Jahr, sondern jeweils nach 30O00 km durchzuführen. Alle 24 Monate ist ein Bremsflüssigkeits-Wechsel durchzuführen.
Für alle Fahrzeuge werden folgende Empfehlungen gegeben: Damit jeder Wartungseingriff zum richtigen Zeitpunkt durchgeführt und keiner vergessen wird, wird der Fahrzeugbesitzer mit einem Aufkleber am Türholm bzw. mit der Service-Intervall-Anzeige erinnert. Es wird auf den Seiten mit den Nachweisfeldern in einem Heft eingetragen, wann der nächste Service zu erledigen ist. Die angegebenen Abstände sind auf normale Betriebsbedingungen abgestimmt. Bei erschwerten Bedingungen ist es notwendig, einige Arbeiten zwischen den angegebenen Abständen ausführen zu lassen. Das gilt vor allem für den Wechsel des Motoröls bei dauerndem Kurzstreckenverkehr oder extrem niedrigen Temperaturen und für die Reinigung bzw. den Wechsel des Luftfiltereinsatzes bei starkem Staubanfall.
Diese Ausführungen zeigen anschaulich die technische Problematik für die Vorgabe von Wartungsintervallen. Zwei ganz spezielle Fälle sind das Motorenöl und die Abgasuntersuchung. Für diese beiden Fälle werden in der Regel fixe Werte vorgegeben. Beim Ölwechsel wird das Intervall zeitlich vorgegeben (alle 12 Monate) oder aber nach bestimmten Fahrleistungen, 15O00 km bzw. 30O00 km. Die Praxis zeigt, dass es kaum gelingt, solche Modelle auf andere Maschinen wie Spritzgiessmaschinen zu übertragen. In beiden Fällen besteht jedoch eine gemeinsame Grundproblematik. Es ist dies die Kosten-/Nutzenfrage. Bei der Kosten-/ Nutzenfrage ist das anvisierte Ziel der Betriebssicherheit im Vordergrund. Durch die Vorgabe von zu kurzen Serviceintervallen werden regelmässig unnötig grosse Kosten verursacht. Weder der Fahrzeughalter noch der Spritzgiesser möchte unnötige Kosten tragen. Beide erwarten vom Hersteller eine Garantie für eine störungsfreie Benutzung der Maschine mit möglichst langen Wartungsintervallen. Jedes Wartungsintervall sollte so bemessen sein, dass die Servicearbeit kurz vor einer möglichen Störung eintritt. Der Hersteller hat alles Interesse, dass die Wartungsintervalle so kurz sind, dass mit grösster Wahrscheinlichkeit keine Pannen, vor allem keine Schäden entstehen. Die beiden Interessenlagen können gegebenenfalls weit auseinander liegen. In der Praxis können diese nur durch Kompromissempfehlungen für beide Seiten zufriedenstellend genutzt werden.
Unter dem Begriff Service wird in der Regel ein konkreter Eingriff in der Maschine verstanden. Im Gegensatz zum Service wird die Wartung normalerweise vom Fachpersonal des Produktionsbetriebes durchgeführt, da die Wartungsarbeiten keine Eingriffe in die Mechanik der Maschine erfordern. Im engeren Sinne kann unter Wartung Ölwechsel, Schmierung, Reinigung, Kontrolle, Referenzierungen und Kalibrierungen verstanden werden. Der Servicefachmann ist selbstverständlich in der Lage alle Wartungsarbeiten durchzuführen. Seine zentrale Aufgabe ist jedoch, Eingriffe in der Maschine vorzunehmen, sei es in der Mechanik der Hydraulik, den klassischen elektrischen Komponente sowie der gesamten Steuerung/Regelung der Maschine mit Einschluss der elektronischen Seite. Eine wichtige Aufgabe des Servicefachmannes ist das Beheben von Störungen, Pannen bzw. Ausfällen im regulären Ablauf der Maschine. Bei einer nicht sofort erkennbaren Störquelle muss er als erstes eine Stördiagnose herstellen, um mit dem geringstmöglichen Aufwand die Störung so rasch wie möglich beheben zu können, bzw. entscheiden welche defekte Teil ersetzt oder repariert werden muss. Es müssen auch Nachrüstungen durchgeführt werden. Im realen Alltag ist es vielfach nicht möglich, die Begriffe Wartung und Service streng getrennt zu gebrauchen. Es wird deshalb der Begriff "Wartung/Service" eingeführt, unter dem beide Begriffe je nach Fall unabhängig oder aber beide zusammen verstanden werden. Damit ist auch das Problem gelöst, dass in einem Falle zwischen dem Hersteller der Maschine bzw. einer Tochtergesellschaft oder Landesvertreter und dem Kunden ein Service-Vertrag- oder ein Wartungsvertrag vereinbart wird. Die Vertragsinhalte bestimmen letztlich, was unter Service oder Wartung jeweils verstanden wird.
Es gibt in der industriellen Praxis bereits rechnergestützte Vorschläge für präventive Wartungsprogramme, mit denen zum Beispiel die täglich erforderlichen Wartungsarbeiten angezeigt und im Sinne einer Vorschau für Wartungsaufträge ausdruckbar sind. Ein konkreter Vorschlag für eine präventive Instandhaltungsplanung für eine optimale Sprit∑giessmaschinen-Verfügbarkeit für eine einfache Umsetzung in die Praxis ist in "KU- Kunststoff Jahrgang 92, 11/2002" beschrieben. Als Vorgehensweise für die Inspektionsplanung wird Folgendes vorgeschlagen: Nach dem Anlegen von standardisierten und freien Stammdaten wird für jede Spritzgiessmaschine ein Inspektionsplan erstellt, in dem die Maschine in beliebig viele, frei definierbare Instandhaltungsbereiche, wie z.B. Elektrik, Mechanik, Hydraulik unterteilt wird.
Die vorgeschlagene Lösung enthält zur Erfassung der Laufzeiten einen zentralen Schichtkalender sowie für jede Maschine einen Betriebskalender mit den individuellen Betriebszeiten. Hier wird die reale Laufzeit der Maschinen durch auftrags- und instandhaltungsbedingte Stillzeiten erfasst und dokumentiert. Es werden detaillierte Inspektionsanweisungen hinterlegt. Über frei wählbare Inspektionsdaten wird automatisch ein Inspektionsauftrag generiert. Die Lösung erlaubt, neben den Spritzgiessmaschinen auch Peripheriegeräte in die Instandhaltungsplanung aufzunehmen.
Es ist der Anmelderin nicht bekannt, dass solche, von Softwarefirmen erarbeitete Wartungsprogramme für die Wartung von Spritzgiessmaschinen bereits eingesetzt werden. Bei Spritzgiessmaschinen erwartet der Kunde absolut störungsfreien Betrieb während der Garantiezeit und darüber hinaus, Service- bzw. Reparaturleistungen im Sinne der Kulanz. Es stellt sich bei Spritzgiessmaschinen zuallererst die Frage nach dem Sinn eines rechnergestützten Wartungsmanagements. Lohnt sich ein solches überhaupt? Die zweite Frage ist: Wie gross darf der Aufwand sein bei einer Maschine mit vielen Tausend Einzelelementen? Die dritte Frage stellt sich ganz konkret: Welches Bauteil soll in welchen Intervallen gewartet werden?
Der Erfindung wurde nun die Aufgabe gestellt, nach einer praktikablen Lösung für Wartung und Service von Spritz- oder Druckgiessmaschinen zu suchen, welche möglichst bestehende Erfahrungen mitverwertet und vor allem beiden Seiten, dem Hersteller wie dem Benutzer, die grösstmöglichen Vorteile bietet.
Darstellung der Erfindung
Das erfiηdungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass Funktionseinheiten, insbesondere einzelne Maschinenachsen, Wartungs-/Servicemodule bilden, und dass Service Instruktionen und/oder Wartungsprognosen gestützt auf die Wartungs- /Servicemodule erstellt werden.
Die erfindungsgemässe Wartungs-/Serviceeinheit für Spritzgiessmaschinen ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Speichermittel mit Speicherplätzen aufweist, welche jeweils Funktionseinheiten insbesondere Maschinenachsen als Wartungs-/ Servicemodule zur Übernahme und zum Ablegen aller wartungsrelevanten Daten enthält, insbesondere auch wartungs-/servicemodulspezifischer Daten, sowie Rechenmittel zur laufenden Nachführung einer theoretischen sowie auf Grund der konkreten Betriebsweise und des Betriebszustandes nachgeführten konkreten Wartungsprognosen und/oder Serviceinstruktionen zur Unterstützung von Servicediagnosen.
Vom Erfinder ist erkannt worden, dass eine strenge Trennung der zukunftsgerichteten Inspektionsplanung, losgelöst von den eigentlichen Servicearbeiten wirtschaftlich gar keinen Sinn macht. Die Inspektionsplanung basiert auf einem Konzept der zentralen Auftragserteilung für die je durchzuführenden Arbeiten. Die neue Erfindung geht betont von der konkreten Situation vor Ort aus und baut auf dem Modell der Subsidiariat auf. Jeder Eingriff und auch das Nachziehen und Aktualisieren von Animationen soll auf der Ebene der Maschine "gemanaget" werden.
Die neue Erfindung baut auf den Kerngedanken auf:
- die Bildung von Funktionseinheiten als Wartungs-/Servicemodule,
- die gezielte vor Ort Unterstützung der Wartungs-/Servicearbeiten - Wartungsprognosen gestützt auf Wartungs-/Servicernodule.
Die neue Erfindung gestattet einen vollständig neuen Ansatz im Umgang mit Wartungs- /service- und Störbehebungsarbeiten, wie dies mit einer absoluten Trennung der von Wartung und Service wirtschaftlich nicht mehr möglich ist.
Sie erlaubt einerseits die Vorgabe von theoretischen Wartungsprognosen, z.B. auf Grund der Erfahrung, sowie eine Nachführung mit konkreten Wartungsprognosen auf Grund der konkreten Betriebsweisen bzw. der jeweiligen konkreten Betriebszustände. Sie macht es möglich, dass nunmehr in einem Gesamtwerk auf bisherige Teilwerke zurückzugreifen, z.B. Ersatzteilleisten, Wartungshandbuch und Serviceinstruktionen sowie^ eine kurzfristige elektronische Zusammenarbeit zwischen Anwender und Hersteller für eine Störbehebung.
Vom Erfinder ist erkannt worden, dass das Wartungsmanagement auf die Eigenheiten der Spritzgiessmaschine abgestützt werden muss. Eine Spritzgiessmaschine besteht im Grunde aus mehreren Maschinen, welche optimal aufeinander abgestimmt werden müssen. Im Unterschied zu sehr vielen anderen Maschinen haben einzelne Funktionseinheiten, wie etwa die Spritzachse und die Formschlussachse eigene Antriebe und unterschiedliche Arbeitszyklen. Die Formschlussachse, wird mit jedem Spritzzyklus zur Freigabe des gespritzten Teiles bewegt. In vielen Einsätzen gilt dies bedingt auch für die Spritzachse; in anderen Einsätzen bleibt die Spritzachse während eines ganzen Tages dauernd an die Form angepresst. In der Regel wird eine Spritzgiessmaschine auf eine bestimmte Schliesskraft ausgelegt. Der Spritzgiesser entscheidet, ob er die Schliesskraft gegebenenfalls bis über das Limit ausnützt, oder ob er eine Reserve auch im Hinblick auf einen möglichst geringen Verschleiss respektiert. Das gleiche gilt für den Einspritzdruck. Eine Spritzgiessmaschine wird nicht, wie viele andere Maschinen, als Ganzes mehr oder weniger stark belastet oder überlastet. Es werden viel mehr die einzelnen Funktionseinheiten unterschiedlich belastet. Dies hat zur Folge, dass der Verschleiss in einzelnen Baugruppen sehr unterschiedlich ausfallen kann, z.B. für Antriebe und Lagerstellen. Die neue Lösung erlaubt, denjenigen Spritzgiesser zu belohnen, der die Maschine optimal auslastet und die anderen Spritzgiesser, welche die Maschine dauernd mit Überbelastung betreiben, mit kürzeren Wartungsintervallen zu "bestrafen". Die Bestrafung erfolgt dabei aber sehr zweckmässig, dadurch, dass nicht die ganze Maschine in viel kürzeren Intervallen gewartet werden muss, sondern nur die betreffenden Funktionsgruppen, welche dauernd überbelastet werden. Dies ist deshalb sehr sinnvoll, weil damit verhindert werden kann, dass in den speziell überbelasteten Funktionsgruppen keine Schäden entstehen. Die Wartung wird mit der neuen Lösung nicht nur optimiert, sondern es kann, z.B. durch örtlichen oder zeitliche Überbelastungen, eine laufend angepasste Wartungsprognose erstellt werden. Der Spritzgiesser kann seine Betriebsmittel noch besser nach ökonomischen Gesichtspunkten bewirtschaften. Durch das rechnergestützte Management kann über die ganze Lebensdauer der Spritzgiessmaschine die Betriebssicherheit durch optimierte Serviceeinsätze erhöht werden.
Im Falle von Reparaturen und Nachrüstungen werden die entsprechenden Informationen auf der lokalen Steuerung der Maschine nach einem Wechsel von Teilen wieder aufgefrischt. Im Falle Störung bzw. Fehlerfall wird der Fehlersuche mit Fehlerdiagnosemitteln unterstützt. In den Dokumentationen wird lokal (auf der Maschinenbedienung) gesucht, wenn die Informationen nicht reichen, kann Fernwartung vom Hersteller oder mehr Informationen angefordert werden. In diesem Fall werden wichtige Informationen zum Fehler direkt mit der Anfrage an den Hersteller gesendet (der Kunde kann mit einer Quittierung das Versenden der Fehlerdaten bestätigen).
Die neue Erfindung erlaubt eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. Es wird dazu auf die Ansprüche 3 bis 14 sowie 16 bis 22 Bezug genommen. Gemäss der bevorzugten Lösung wird für jede Produktionsmaschine eine elektronische Betriebsanleitung erstellt, welche z.B. aus fünf Handbüchern bestehen kann: Bedienerhandbuch, Programmierhandbuch, Service-tWartungshandbuch und Handlingshandbuch und Ersatzteilkatalog.
Bevorzugt weist die neue Lösung ein rechnergestütztes Management mit Datenspeicher auf, mit Einschluss eines elektronischen Service- Wartungshandbuches mit bildhaften Wiedergaben, derart, dass ein Service-Wartungsauftrag in Bezug auf die konkrete Service- oder Wartungshandlung elektronisch am Bildschirm bebildert aufgerufen werden kann. Vorteilhafterweise weist die Maschine ferner eine Bedieneinrichtung mit einem Kontaktbildschirm auf, zum Aufzeigen von Informationsblöcken durch blosses Berühren des Kontaktbildschirmes. Beim Aufstarten können diese im Sinne von Windows dargestellt und z.B. stufenweise die gewünschten Informationen aufgerufen werden, z.B. in der Reihenfolge:
- Service-tWartungsplanung
- Service-Λ/Vartungstermine
- konkrete Service-tWartungsaufträge
- Service-tWartungshandbuch mit Anleitung, z.B. mittels Video
- Ersatzteilvorratshaltung
- Ersatzteilkatalog.
Besonders vorteilhaft ist es, das rechnergestützte Service-ΛA artungsmanagement mit Videoaufnahmen für die einzelnen Service-/Wartungshandlungen auszurüsten, derart, dass am Bedienerterminal zu den einzelnen Service-t artungsaufträgen eine Video- Anleitung aufgerufen bzw. abgespielt werden kann. Es kann sofort die Ersatzteil- Vorratshaltung überprüft und soweit erforderlich, über einen elektronischen Ersatzteilkatalog die benötigten Teile beschafft bzw. die Ersatzteil-Vorratshaltung geplant werden. Am Bedienterminal können mit dem Windows-Konzept also der Fenstertechnik auf der Bedienung nicht nur die übergeordneten Service-/Wartungsmanage- mentbereiche, wie Planung, Termine, Service-Λ/Vartungshandbuch sowie Ersatzteilliste und Ersatzteil-Vorratshaltung dargestellt werden. Es können auch die konkreten Service- /Wartungstätigkeiten mit allen möglichen Verknüpfungen am Bedienerterminal aufgerufen und im Falle einer durchgeführten Handlung sei es als baulichen Eingriff oder als Nachziehen bzw. Aktualisieren einer Animation über die Eingabetastatur eingeschrieben werden. Bevorzugt weist der elektronische Ersatzteilkatalog folgende Werke auf: Handbücher, Schemas (Elektro, Wasser, Pneumatik, Hydraulik, usw.), Beschreibungen, Stücklisten, Zeichnungen, 3D-Ansichten / 3D-Animationen. Alle diese Dokumente sind miteinander verbunden (mittels eindeutigem Schlüssel z.B. BMK --> Betriebsmittelkennzeichen) und man kann navigieren zwischen den einzelnen Unterlagen. Ist ein Teil identifiziert, kann direkt eine Bestellung ausgelöst werden oder es kann der Lagerbestand im Lager des Herstellers abgefragt werden. Es wird eine Art elektronischen Warenkorb vorgeschlagen. Wichtig dabei ist, dass die Informationen auch mittels Direktsprüngen gesucht werden können, z.B. mit BMK Betriebsmittelkennzeichen nach DIN), Materialnummern, Bezeichnung, Dimension usw.
Für jedes Wartungs-/Servicemodul werden bevorzugt auf Grund von Betriebsstunden und/oder Betriebsfaktoren Wartungsintervalle vorgegeben, wobei laufend eine Wartungsprognose erarbeitet wird mit einer Kurz-, einer Mittel- sowie einer Langfristprognose. Mit der Berücksichtigung von Betriebsstunden und/oder Betriebsfaktoren wird der tatsächlichen Belastung in Bezug auf die Wartungsmodule Rechnung getragen und eine entsprechende Intervallprognose laufend nachgeführt. Dies hat den grossen Vorteil, dass auch jeder kurze oder längere Maschinenstillstand automatisch in der Intervallprognose berücksichtigt wird.
Als Funktionseinheiten können verschiedene Maschinenbaugruppen bzw. Wartungsmodule gewählt werden, so z.B.:
a) ° die Spritzachse und/oder
° die Plastifizierachse und/oder ° das Spritzaggregat und/oder b) ° die Formschlussachse und/oder ° die Formachse und/oder β die Formdrehteller und/oder c) • die Kernzüge und/oder
• der Schieber und/oder
• die Ausstosserachse und/oder
• die Entnahmerobotik und/oder d) • die Säulenverstellachse und/oder
• die Wärme- und Kühleinheit und/oder
• die Hydraulikachse (wenn vorhanden) und/oder
• elektronische Baueinheiten oder ganze Rechnereinheiten
• die Materialzuführung -abführung und/oder
• das Spritzgiessteilehandling.
Die vorgeschlagene Funktionsgruppenaufteilung ist bereits relativ fein. Es können z.B. auch, wie mit a), b), c) und d) markiert, andere im Sinne von Gruppen je zusammengehörende Service-ZWartungsmodule definiert werden. Diese sollen jedoch in einem Funktionszusammenhang sein, damit die erfindungsgemäss vorgeschlagene Wartungslogik nutzbar ist. Unter dem Begriff der Achse wird jeweils eine ganze mechanische Baugruppe mit Antriebsmotor, Übertrieb bzw. Getriebe sowie dazugehörigen mechanischen Bauelementen verstanden, welche zur selben Funktionsgruppe gehören.
Gemäss einem weiteren Ausgestaltungsgedanken wird vorgeschlagen, dass für jedes Wartungsmodul wenigstens zwei Kategorien von Wartungsintervallen festgelegt werden: "Wartungsintervall bekannt, Wartungsintervall unbekannt",- wobei in der Kategorie Wartungsintervall bekannt die Wartungsprognose fest vorgegeben und in der Kategorie Wartungsintervalle unbekannt die. Wartungsprognose zu einem späteren Zeitpunkt auf Grund des konkreten Betriebes berechnet wird.
Für jede erfahrungsgemäss zu wartende Komponente wird ein Betriebsfaktor vorgegeben und ein prognostiziertes Wartungssintervall, mit Einschluss der zu erwartenden Betriebsweise während der Betriebsdauer, festgelegt und eine Wartungsmeldung für unmittelbar auszuführende Wartungen erstellt. DabeKkann im Sinne einer Vorwarnung eine Kurzfristprognose, welche z.B. 1 bis 3 Monate und eine Mittelfristprognose, welche 1 Jahr umfasst sowie eine Langfristprognose als theoretisch maximales Intervall festgelegt werden. Für jede erfahrungsgemäss zu wartende Komponente wird auf Grund einer mittleren Belastung eine theoretische Wartungsprognose festgelegt. Es werden Rechenmittel vorgesehen, so dass ab der ersten Inbetriebnahme mit dem Betriebsfaktor das vorgesehene Wartungsintervall überprüft und laufend eine aktuelle Wartungsprognose ermittelt werden kann.
Ein sehr wichtiger Faktor für die neue Erfindung ist die Ermittlung eines Betriebsfaktors. Es wird vorgeschlagen, den Betriebsfaktor (BF) mit folgender Formel zu ermitteln: Betriebsfaktor BF = Zykluszeit theoretische Auslegung χ Belastungsgrad der Achse Zykluszeit IST-Wert 0der der Funktionseinheit
Mit dem Betriebsfaktor wird ganz besonders der Eigenart von Spritzgiess- und Druck- giessmaschinen Rechnung getragen. Die Zykluszeit variiert von Produkt zu Produkt und von Maschine zu Maschine und liegt in der Regel zwischen 1 Sekunde sowie 60 Sekunden. Dies bedeutet, dass das "Produktionstempo" im Verhältnis von 1 : 60 differieren kann, was abweichend ist zu den meisten anderen Industriesektoren. Das Problem der Zykluszeit wird dadurch eingegabelt, dass eine theoretische Zykluszeit etwa gemäss Liefergarantie angenommen und diese im laufenden Betrieb zur tatsächlichen Zykluszeit als Verhältnis gesetzt wird. Der Belastungsgrad wird für jede Funktionseinheit ermittelt. Auch hier bei erstmaliger Inbetriebnahme als theoretischen Wert und danach mit laufender Nachführung als konkreter Belastungsgrad. Jeder, das Wartungsintervall beeinflussende bauliche Eingriff wird registriert und für das nächste Wartungsintervall bzw. die folgenden Wartungsintervalle berücksichtigt.
Vorrichtungsgemäss ist die Wartungseinheit dadurch gekennzeichnet, dass sie Anzeigemittel sowie Protokollverarbeitungsmittel aufweist:
• für Wartungsprognosen sowie
• für bereits durchgeführte Wartungen bzw. für die die Wartung beeinflussende bauliche
Eingriffe oder als Nachziehen bzw. Aktualisieren einer Animation für die je betreffende Komponente
• und für Störbehebungen und Nachrüstungen.
Ganz besonders bevorzugt wird in der Wartungs-/Serviceeinheit ein elektronisches Wartungshandbuch integriert bzw. die Wartungseinheit mit einem elektronischen Wartungshandbuch kombiniert. Die Kombination der Wartungseinheit mit dem Wartungshandbuch hat den Vorteil, dass das Wartungshandbuch als Spezialität betont mit Bild und Text arbeitet und dadurch die Sprachverständigung entscheidend verbessert wird. Dies erlaubt, die Wartung und den Service auf der untersten Ebene weitgehend durch das Betriebspersonal durchführen zu lassen, unabhängig allfällig eingeschränkter Sprachkenntnisse. Es eröffnen sich dadurch ganz neue Möglichkeiten. So können die Speicher-/ Rechnermittel genügend Verarbeitungsleistung aufweisen, z.B. durch Eingabe der wichtigsten Begriffe in jeder beliebigen Sprache, gleichzeitig mit der bildhaften Darstellung des Gegenstandes oder der Funktion. Die wichtigsten Begriffe werden in der Sprache der Maschinenbediener einmalig eingegeben, so dass die übrigen Funktionen, z.B. in einer der wichtigsten Weltsprachen, verbleiben können Die Speicher- und Rechenmittel weisen Mittel auf zur Anzeige der durchzuführenden Wartungsarbeiten mit Fristangabe zur Erzeugung eines Alarmes bei Überschreiten der Fristangabe für die vorgegebene Wartungsarbeit, ferner Programmteile zur Stillsetzung der Maschine, wenn durch das Ausbleiben der Wartung eine akute Gefahr für einen Maschinenschaden besteht.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Wartungs-/Serviceeinheit Hardwaremittel im Sinne eines "Fahrschreibers" aufweist, mit allen gespeicherten Daten für die theoretische und die konkret nachgeführten Wartungsprognosen sowie für die tatsächlichen Eingriffe bzw. Maschinenänderungen. Das ganze rechnergestützte Management kann netzartig aufgebaut werden, derart, dass es Schnittstellen aufweist für eine Vorort-Anzeige, für eine zentrale Betriebsführung sowie für eine Kommunikation der Daten zwischen Anwender und Hersteller der Maschine, insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung der Wartung. Die neue Lösung erlaubt damit, die Arbeitsteilung im Spritzgiesswerk, selbst aber auch in der Kommunikation mit dem Hersteller zu optimieren, indem z.B. Entscheide für einen Servicearbeitseingriff direkt an der Maschine gefällt werden können. Andererseits können Kostenentscheide, z.B. für Ersatzteile, mit grösserer Transparenz auf Betriebsführungsebene geplant und entschieden werden. Gleichzeitig kann die tatsächliche Durchführung von Servicearbeit auf Führungsebene laufend überwacht werden.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die neue Lösung wird nun an Hand einiger Beispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
die Figur 1 eine Bildschirmansicht im Windows-Konzept mit verschiedenen
Wartungsstufen; die Figur 2 Wartungstermine; die Figur 3 einige Beispiele für Wartungs-/Serviceaufgaben; die Figur 4 ein Beispiel für die Darstellung einer Wartungs-/Serviceaufgabe, kombiniert mit einem elektronischen Wartungshandbuch sowie einer
Ersatzteilliste; die Figur 5 ein vereinfachtes Beispiel für eine Wartungsplanung; die Figur 6 die Anzeige von Not-Serviceschaltern; die Figur 7 vereinfacht die Oelstandkontrolle; die Figur 8 ein erstes Beispiel einer Funktionseinheit, nämlich das vollständige
Einspritzaggregat als Wartungs-/Servicemodul; die Figur 9 sinngemäss zu Figur 8 den Formschluss als Wartungs-/Servicemodul; die Figur 10 die Säulenverstellung und die Figur 11 in einer Explosionsdarstellung; die Figur 12 ein Inspektionsauftrag am Beispiel eines Formatwechsels bei CD-
Spritzgiessmaschinen; die Figuren 13, 14, 15 und 16 je unterschiedliche Inspektionsaufträge, die Figur 13 täglich, die Figur 14 wöchentlich, die Figur 15 monatlich, die Figur 16 im Quartal; die Figur 17 ein Bild am Bildschirm, welches eine Anzeige für das Überprüfen gewisser
Abläufe darstellt.
Wege und Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt stark vereinfacht die Visualisierung von Wartungsanzeigen im Windows- Konzept mit der Fenstertechnik auf der Bedienungsebene. Es sind lediglich drei Beispiele dargestellt: Wartungstermine, Wartungsaufträge sowie Servicearbeiten. Die Darstellung entspricht dem Bedienerterminal, also für den Maschinenoperator. Das Programm kann so konzipiert sein, dass der Operator täglich bzw. für jede Schicht bei Schichtbetrieb den Wartungsstand aufrufen muss, bevor die eigentliche Produktion beginnt. Der Operator nutzt dabei die Zeit, welche z.B. für das Aufwärmen benötigt wird. Wichtig dabei ist, dass Fehlermeldungen, Servicearbeiten und die Wartungstermine nicht nur gemäss Figur 2 angezeigt werden. Aus dem Wartungstermin ergibt sich jeweils ein oder gegebenenfalls viele Wartungsaufträge, welche als konkrete Wartungsarbeiten erledigt und über den Bedienerterminal als erledigt quittiert werden müssen. In der Figur 3 ist bei drei Wartungs- /Serviceaufträgen die Durchführung mit Datum vom 12.09.02 mit "erl." (erledigt) quittiert worden. Der Einstieg für die Wartung erfolgt über den Termin bzw. jeweils am Beginn des Arbeitstages. Die konkrete Serviceaufgabe wird als zweiter Einstieg in Bezug auf die verschiedenen Achsen angezeigt. Am Beispiel der Figur 3 wurde am 12.09. Formschluss, Säulenverstellung und Handling gewartet. Am 13.09. musste zusätzlich die Spritzachse gewartet werden. Der Wartungs-/Serviceauftrag für die Plastifizierachse vom 10.09 wurde nicht erfüllt. Dies ist an dem immer noch dunklen Balken erkennbar. Der Programmaufbau wird nun so gestaltet, dass der Wartungsauftrag Plastifizieren mit rotem Balken so lange am Bildschirm aufscheint, bis er erfüllt ist. Damit ist jedoch bereits ein weiterer Aspekt, nämlich die Wartungs-/ Servicekontrolle angesprochen. Bei einer übergeordneten Kontrollstelle kann die Durchführung der Wartung bzw. des Services überwacht und gegebenenfalls über eine Weisung erzwungen werden. Ein sehr wichtiger Kernpunkt der neuen Lösung ist die Hilfestellung für Wartung und Service, im Sinne eines Service- bzw. Wartungsassistenten, wie in Figur 4 dargestellt ist, welche die entsprechenden Terminal anzeigen wiedergibt. Links oben im Bild ist die Anzeige "Wartungsaufgaben" 1 verkleinert dargestellt. Der Operator druckt auf das Feld Spritzen vom 10.12 und es erscheint mit Feld 2 die konkrete Wartungsaufgabe "Führungen Fettdepots wechseln1'. Für ein Operator mit Erfahrung ist der Auftrag klar. Hat er jedoch Mühe, drückt er auf das entsprechende Feld und erhält die Anzeige 3. Er tritt nun in das elektronische Wartungshandbuch ein und erhält die Information: Spritzeinheit, Aggregatführungen, Nachschmieren der Führungswagen. Wiederum besteht die Möglichkeit die nächste Tiefenebene, nämlich die bildhafte Darstellung des zu wartenden Teils darzustellen. Bild 4 und Bild 5. Die beiden Bilder 4 und 5 zeigen generell den Ort (Bild 5) an Hand einer ganzen Spritzgiessmaschine 10, sowie die konkreten Schmierstellen (Bild 4), so dass die Arbeit mühelos erkennbar ist und erledigt werden kann. Stellt der Operator fest, dass der Schmiernippel defekt ist, berührt er wiederum die mit einem Punkt markierte Stelle und erhält das Bauteil in grösserem Massstab (Bild 6). Mit den nächsten beiden Schritten erscheint Bild 7 nämlich die betreffende Information aus der Ersatzteilliste. Bild 8 zeigt den Lieferant für ein Ersatzteil an und mit Bild 9 werden gleich die notwendigen Daten für eine Ersatzbestellung bereitgestellt.
Die Figur 5 zeigt die Not- und Serviceschalter.
Mit der Figur 6 ist aufgezeigt, dass der Operator für die Wartung seiner Maschine vollständig im Dialog ist mit dem Bedienerterminal. Er erhält für seine Maschine alle dafür notwendigen Informationen:
- in der optimalen Zeitfolge oder als Alarmmeldung
- bildlich den Ort der Wartung bzw. der Servicearbeiten
- sowie jede weitere Hilfestellung für Ersatzteillisten oder gegebenenfalls für Videos als Anleitung für die Wartung bzw. der Fehlerdiagnose.
Dies bedeutet, dass mit jeder Maschine eine je spezifische Wartungs-/Serviceeinheit mitgeliefert wird, bzw. nachträglich erstellt wird. Die Informationen können auch mittels Direktsprüngen gesucht werden. Hier stehen folgende Möglichkeiten zur Verfügung: mit BMK (Betriebsmittelkennzeichnen nach DIN), Materialnummern, Bezeichnung, Dimension usw. Ein weiterer wichtiger Sonderfall ist z.B. die Kontrolle des Oelstandes gemäss Figur 6. Auch hier wird gleich am Bildschirm der Ort des Servicehandlings aufgezeigt. In der Figur 5 und 6 sind jeweils Textblöcke dargestellt, welche jedoch auch akustisch jeweils in der Sprache des Operators z.B. mit Video abrufbar gemacht werden können. Es können dabei Video-Aufnahmen oder irgend welche Animationen, Bildfolgen oder ähnliches benutzt werden, wobei unter Animationen 3D Bildgraphiken animiert, realer Video, interaktive Präsentation, DVD sowie alle heute gebräuchlichen Bildformate wie zum Beispiel das Format MPG3 oder MPG4 verstanden wird.
Die Figur 7 zeigt als weiteres Beispiel die Wartungsplanung (Bild 11), auch hier auf die jeweiligen Wartungs-/Servicemodule ausgerichtet. Die Tabelle 12 zeigt eine Möglichkeit einer feinen Unterteilung der Funktionseinheiten. Die Wartungsplanung dient vor allem der Produktionsplanung. Es können grössere Wartungs-/Serviceaufträge erkennbar gemacht werden, welche einen Produktionsunterbruch von Stunden oder Tagen erfordern. Mit Pfeilen 13 ist angedeutet, dass einzelne Wartungs-/Serviceaufgaben rascher durchgeführt werden müssen, wenn eine erhöhte Belastung festgestellt wird. Mit der Figur 11 ist nur angedeutet, dass einerseits eine theoretische Wartungsplanung erstellt und diese je nach Betriebsverhältnissen dauernd angepasst wird, dadurch dass die Wartungsintervalle verändert werden.
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen im Sinne von Beispielen verschiedene Funktionseinheiten. Die Figur 8 zeigt ein ganzes Einspritzaggregat als ein Modul. Dieses kann jedoch noch feiner unterteilt werden in
• die Sprit∑achse
• die Plastifizierachse
• die Aggregatverstellungen.
Die Figur 9 zeigt den Formschluss. Auch hier können feinere Unterteilungen gemacht werden, je nach Maschinentype:
° die Formschlussachse ° die Formachse ° die Formdrehteller.
Die Figur 10 zeigt die Säulenverstellachse und die Figur 11 zeigt den Formschluss sowie die Säulenverstellachse und die Figur 11 zeigt den Formschluss sowie die Säulenverstellung in Explosionsdarstellung.
In der Figur 12 ist ein weiterer Serviceaspekt dargestellt, nämlich eine Inspektion nach jedem Formatwechsel bei CD-Spritzgiessmaschinen. Die Figuren 13, 14, 15 und 16 zeigen die konkreten Inspektionsvorschriften mit entsprechenden Zeitintervallen: täglich, wöchentlich, monatlich oder quartalsweise (Figur 16). Der Programmaufbau kann so gemacht werden, dass jeder einzelne Wärtungsauftrag einzeln in der Funktionsgruppe oder soweit es erforderlich ist auch funktionsgruppenübergreifend dargestellt werden, was insbesondere für das Oelen und Fetten zutrifft. Dies ändert jedoch nichts an dem gewünschten Grundaufbau basierend auf Wartungs-/Servicemodulen.
Die Figur 17 zeigt ein Bild am Bildschirm und ist eine Anzeige für das Überprüfen gewisser Abläufe und kann als Diagnosemittel für die Fehlersuche im Falle einer Betriebsstörung eingesetzt werden.
Nachstehend ist ein Beispiel für ein Alarmmeldungen-Logbuch, hier die Darstellung des Logbuches (Protokoll aller Meldungen und Alarme).
Figure imgf000016_0001
Als weiteres Beispiel ist eine Alarmmeldungen-Diagnose mit Umrichter dargestellt. Hier die Statusanzeige und Fehlermeldungen der Umrichter.
GraphTrack Themenkrßis seits Funktion •*&g| 03.02.2004 07:39
93.20 Driυe 1 Information
Driuß State Software 2.15 , 24-NOU-03
EinsprltzEn Driυe load IsυEt 0 %
Motor εnablB 0 Motor load lEOBl 0 %
0 B 1B
0000 00 0 0 o o o o O Ö O o o o o o o
Werkzeug Driυe load lευBl 0 %
Motor ßnable o Motor load isυel 0 %
0 a 16
0 0 0 0 0 0 o o o o o o o o o ό o o o o 0
9237 UakuunSEnsor defekt : Grundυakuum
2467 Maximaler Formöffnungshub UbBrschritten
HBiz-/KUhllEiΞtuπg ylrd begrenzt, siehe TH5302 |>> 17.03|03B74_02 *
Als drittes Beispiel ist eine Alarmmeldungen-Statuszeile dargestellt. Hier jeweils die aktuellen Fehlermeldungen sowie Hinweise.
GraphTrack ThemEπkrBis Ssite Funktion *-$SJ| 03.02.2004 07:37
1.2 Uerkzeugbeueguπg-Ergänzuπgsi-Iatan
Öffnuπgsυerha1ten
UErkZBug öffnen C39 = 0 Nach Kühlsn
Pausenzeit IT40 = 0.00 B|
S -Fαrmentlastuπg C9242 = 1 T9270 = 0.00 s Fg271 = o kN T9271 = 0.00 S
Einrichtbeueguπg
Ma . Uerkzeug-Hub S45 = 49 B roiη Gsschuindigkeit U145 = 10 %
UErkZEugdateπ
UerkzBug-flrt C9200 = 1 Mit flnguss - Hardcut EinbauhöhE S90 = iga.32 mm
Iπspekthub
OffEnpositioπ S9222 = 440.00 mm RktusllB Position S9226 = 19B.65 mm
GESChuindigkBit U9222 = 20,00 mm/s
Einrichtgsschu. U9223 = 5.00 mm/s
9237 Uakuumseπsor dBfεkt : Gruπdυakuum
2467 Maximaler Forπöffnungshub übErschrittsn
HBiz-/KühllBistung wird bßgrEnzt, ΞiEhE TH5302 >> 17.03 | 03674_02 * Zusatzblatt 1/2 zu Figuren
Figurenbeschrieb zu Fig. 5
NOT-HALT-Pilztaste (l)
- Durch Drücken werden alle sicherheitsrelevanten Bewegungen sofort gestoppt; Motoren werden abgeschalten
- Das Schutzverdeck lässt sich öffnen
- Die Maschine bleibt betriebsbereit
SERVICE-SCHALTER (2) und Kontroll-Leuchte (3)
- In Stellung „0" sind alle gefährlichen Antriebe abgeschaltet.
° Der SERVICE-SCHALTER (2) darf nur bei Stillstand aller Achsen betätigt werden. ° Der SERVICE-SCHALTER (2) kann mit einem Vorhängeschloss gegen unberechtigtes
Einschalten gesichert werden. β Achtung! Die Steuerung und die Heizungen sind immer noch in Betrieb!
- Die Kontroll-Leuchte (3) leuchtet, wenn sich der SERVICE-SCHALTER in Stellung „0"befindet.
- Stellung „1" für Produktionsbetrieb.
Figurenbeschrieb zu Fig. 6
Ölstand kontrollieren
- Eine Olstandskontrolle ist am Getriebe der Plastifizierung (2), des Formschlusses (3) und des Spritzaggregats (4) notwendig.
- Ölstände kontrollieren.
- Für das Getriebe der Plastifizierung ist ein Schauglas im Gelenk des Hebels des Spritzaggregats angebracht.
Figurenbeschrieb zu Fig. 12
Inspektion bei einem Formatwechsel
F.1 Düsenzentrierung prüfen
F.2 Werkzeug auf Beschädigung/Verschleiss kontrollieren
F.3 Stamper auf Beschädigung/Verschleiss kontrollieren
F.4 Parallelität der Formplatten prüfen
F.5 Schnecke kontrollieren (wenn Wechsel der Plastifizierung) Zusatzblatt 2/2 zu Figuren
Figurenbeschrieb zu Fig. 13
Tägliche Inspektionen
0.1 Sichtkontrolle der gesamten Maschine (auch Schlauchleitungen) auf Beschädigungen/Verschleiss, Undichtigkeiten und Verschmutzungen 0.2 Plastifizierung auf Dichtigkeit kontrollieren 0.3 Werkzeug auf Dichtgkeit und Funktion kontrollieren 0.4 Motoren und Getriebe auf Dichtigkeit und Temperatur kontrollieren 0.5 Führungsschienen auf Beschädigung und Schmierung kontrollieren
Figurenbeschrieb zu Fig. 14
Wöchentliche Inspektionen
1.1 Alle sicherheitsrelevanten Einrichtungen auf Beschädigung und Funktion kontrollieren
1.2 Saugwerkzeug des Entnahmegeräts auf Beschädigung/Verschleiss kontrollieren
1.3 Zahnriemen auf Beschädigung und Spannung kontrollieren
1.4 Verschraubungen prüfen
Figurenbeschrieb zu Fig. 15
Monatliche Inspektion
2.1 Düsenzentrierung prüfen
2 Nivellierung der Maschine kontrollieren
3 Werkzeug auf Beschädigung und Dichtigkeit prüfen
4 Schraubklemmen der elektrischen Verdrahtung kontrollieren
Figurenbeschrieb zu Fig. 16
3-monatliche Inspektionen
3.1 Alle Referenzpunkt-Sensoren kontrollieren
3.2 Am Werkzeug 0-Ringe kontrollieren
3.3 Ölstand der Getriebe kontrollieren

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für ein rechnergestütztes Wartungs- und/oder Servicemanagement von Spritzgiessmaschinen oder Druckgiessmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionseinheiten, insbesondere einzelne Maschinenachsen, Wartungs-/ Servicemodule bilden und das Serviceinstruktionen und/oder Wartungsprognosen gestützt auf die Wartungsmodule erstellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass konkrete Wartungsprognosen aufgrund der jeweils konkreten Betriebszustände laufend neu bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnergestützte Wartungs- und/oder Servicemanagement Datenspeicher aufweist für ein elektronisches Wartungs- bzw. Servicehandbuch mit Einschluss der bildhaften Wiedergaben, derart, dass ein Wartungsauftrag in Bezug auf den konkreten Eingriff elektronisch am Bildschirm bebildert aufgerufen werden kann.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnergestützte Wartungs-/Servicemanagement Videoaufnahmen für dieM, einzelnen Wartungs-/Servicehandlungen aufweist, derart, dass insbesondere am Bedienerterminal zu den einzelnen Wartungsaufträgen eine Video-Wartungsanleitung insbesondere als Fehler oder Servicediagnose aufgerufen werden kann.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das rechnergestützte Wartungs-/Servicemanagement Datenspeicher aufweist für einen elektronischen Ersatzteilkatalog, ferner für eine Ersatzteil-Vorratshaltung,, derart, dass die Ersatzteil-Vorratshaltung über das Wartungsmanagement geplant werden kann.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Bedienerterminal mit dem Windows-Konzept die übergeordneten Wartungsmanagementbereiche, wie Wartungsplanung, Wartungstermine, Wartungshandbuch,, Serviceinstruktionen Fehlerdiagnoseunterstützung sowie Ersatzteilliste und Ersatzteil- Vorratshaltung dargestellt und die konkreten Wartungs-/Servicetätigkeiten mit allen möglichen Verknüpfungen am Bedienerterminal aufrufbar und im Falle einer durchgeführten Wartungshandlung über die Eingabetastatur einschreibbar sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der ersten Inbetriebnahme der Maschine für jedes Wartungsmodul auf Grund von Betriebsstunden und/oder Betriebsfaktoren theoretische Wartungsintervalle vorgegeben werden und diese durch die konkreten Produktionsbedingungen für die Erarbeitung von Wartungsprognosen errechnet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Wartungsmodule gewählt werden:
• die Spritzachse und/oder
• die Plastifizierachse und/oder
• das Spritzaggregat und/oder
• die Formschlussachse und/oder
• die Formachse und/oder
• der Formdrehteller und/oder
• die Kernzüge und/oder
• der Schieber und/oder
° die Ausstosserachse und/oder
° die Entnahmerobotik und/oder
° die Säulenverstellachse und/oder
° die Wärme- und Kühleinheit und/oder
° die Hydraulikachse (wenn vorhanden) und/oder β die elektronischen Bauelemente und Baugruppen sowie Sensorikmittel
• das Materialzuführungs- und/oder
• das Spritzgiessteilehandling.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Wartungsmodul wenigstens zwei Kategorien von Wartungsintervallen festgelegt werden:
• Wartungsintervall bekannt,
• Wartungsintervall unbekannt, wobei in der Kategorie Wartungsintervall bekannt die Wartungsprognose fest vor-gegeben und in der Kategorie Wartungsintervalle unbekannt die Wartungsprognose zu einem späteren Zeitpunkt auf Grund des konkreten Betriebes berechnet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für jede erfahrungsgemäss zu wartende Komponente ein Betriebsfaktor vorgegeben wird und ein prognostiziertes Wartungssintervall, mit Einschluss der konkreten Betriebsweise, während der Betriebsdauer festgelegt und eine Wartungsmeldung für unmittelbar auszuführende Wartungen erstellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Sinne einer Vorwarnung
• eine Kurzfristprognose ca.1 bis 3 Monate umfasst,
• eine Mittelfristprognose 1 Jahr und
• eine Langfristprognose das theoretisch maximale Intervall beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für jede erfahrungsgemäss zu wartende Komponente auf Grund einer mittlerer), Belastung eine theoretische Wartungsprognose festgelegt wird, dass Rechenmittel vorgesehen sind, und dass ab der ersten Inbetriebnahme mit dem Betriebsfaktor das vorgesehene Wartungsintervall überprüft und laufend als aktuelle Wartungsprognose ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsfaktor mit folgender Formel ermittelt wird:
Zykluszeit theoretische Auslegung „ , , . . . .
Betriebsfaktor BF = - TT^ΓTTT-I x Belastungsgrad der Achse
Zykluszeit IST-Wert oder der Funktionseinheit
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder, das Wartungsintervall beeinflussende bauliche Service-Eingriff registriert und für das nächste bzw. die folgenden Wartungsintervalle berücksichtigt wird.
15. Wartungs-/Serviceeinheit für Spritzgiess- oder Druckgiessmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass sie Speichermittel mit Speicherplätzen aufweist, welche jeweils Funktionseinheiten, insbesondere Maschinenachsen als Wartungs-/Servicemodule zur Übernahme und zum Ablegen aller relevanten Daten enthält, insbesondere auch wartungs- /servicemodulspe∑ifischer Daten sowie Rechenmittel, zur laufenden Nachführung einer theoretischen sowie auf Grund der konkreten Betriebsweise und des Betriebszustandes nachgeführten konkreten Wartungsprognose, und/oder Serviceinstruktionen zur Unterstützungen von Servicediagnosen.
16. Wartungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinheit aus mehreren Wartungs-/Servicemodulen besteht, wobei die Spritzachse und/oder Formschlussachse und/oder Formachse und/oder Ausstosserachse und/oder Säulenverstellachse und/oder die Wärme- und Kühleinheit und/oder die Hydraulikachse (wenn vorhanden) und/oder der übergeordnete Maschinenrechner mit BUS-System je ein Wartungs-/Servicemodul bilden:
17. Wartungseinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie Anzeigemittel sowie Protokollverarbeitungsmittel aufweist:
• für Wartungsprognosen sowie
° für bereits durchgeführte Wartungen bzw. für die die Wartung beeinflussenden Serviceeingriffe für die je betreffende Komponente.
18. Wartungseinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicher- und Rechenmittel Steuermittel aufweisen:
• zur Anzeige der durchzuführenden Wartungs-/Servicearbeiten mit Fristangabe,
• zur Erzeugung eines Alarmes bei Überschreiten der Fristangabe für die vorgegebene Wartungsarbeit,
• ferner Programmteile zur Stillsetzung der Maschine, wenn durch das Ausbleiben der Wartung eine akute Gefahr für einen Maschinenschaden besteht.
19. Wartungseinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie Hardwaremittel im Sinne eines "Fahrschreibers" aufweist mit allen gespeicherten Daten für die theoretische und die konkret nachgeführten Wartungsprognosen sowie die tatsächlichen Wartungs- bzw. Serviceeingriffe.
20. Wartungseinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie Schnittstellen aufweist für eine Vorort-Anzeige und/oder für eine zentrale Betriebsführung sowie für eine Kommunikation der Daten zwischen Anwender und Hersteller der Maschine, insbesondere im Hinblick auf eine Optimierung der Wartung und des Services, wobei die Schnittstelle zwischen Maschine den anderen Verbindungspartner vorzugsweise Bi-Directionel ist und auf beide Seiten funktioniert, unabhängig des Ortes des Verbindungspartners, wobei die Verbindung z.B. auch über lokaler Bus oder Internet oder Intranet oder Telefonkabel oder Funk oder Satellit erfolgen kann.
21. Wartungseinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet,' dass in der Wartungseinheit ein elektronisches Wartungshandbuch integriert bzw. dass die Wartungseinheit mit einem elektronischen Wartungshandbuch kombiniert wird.
22. Wartungseinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Wartungseinheit Diagnosemittel für den Fall eines konkreten Fehlers bzw. einer konkreten Panne der Spritzgiess- oder Druckgiessmaschine insbesondere auch der zugehörigen Peripheriegeräte sowie der elektronischen Bauteile aufweist.
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