DE102015015811A1

DE102015015811A1 - Method and a simulation device for simulating a fictitious configuration of a shaping system

Info

Publication number: DE102015015811A1
Application number: DE102015015811.2A
Authority: DE
Inventors: Josef Gießauf; Georg Pillwein
Original assignee: Engel Austria GmbH
Current assignee: Engel Austria GmbH
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2016-06-23
Also published as: AT516632A2

Abstract

Verfahren zur Simulation einer fiktiven Konfiguration einer Formgebungsanlage (1), wobei wenigstens ein im Betrieb dieser Formgebungsanlage (1) gemessener oder aus einem Speicher (2) dieser Formgebungsanlage (1) ausgelesener Prozesswert (WIST, WSOLL) als Eingabeparameter (P) für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage (1) repräsentierendes Modell (M) verwendet wird.Method for simulating a fictitious configuration of a shaping installation (1), wherein at least one process value (WIST, WSOLL) measured during operation of this shaping installation (1) or read out of a memory (2) of this shaping installation (1) is used as input parameter (P) for the fictional configuration of the shaping system (1) representing model (M) is used.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Simulationsvorrichtung zur Simulation einer fiktiven Konfiguration einer Formgebungsanlage.The invention relates to a method and a simulation device for simulating a fictitious configuration of a shaping system.

Auf gattungsfremden Gebieten wie der Verpackungsindustrie ( US 2011/0289012 A1 ) und der Industrie zur Herstellung von Lagern und Dichtungen ( EP 1 233 357 A1 ) gibt es bereits Verfahren und Systeme, die eine computerbasierte Simulation bestimmter Vorgänge zur Erkennung von Verbesserungspotenzialen bieten.In non-generic areas such as the packaging industry ( US 2011/0289012 A1 ) and the industry for the manufacture of bearings and seals ( EP 1 233 357 A1 ), there are already methods and systems that offer a computer-based simulation of certain processes for the detection of potential for improvement.

Derartige computerbasierte Systeme bzw. Verfahren sind im Industriebereich Formgebungstechnologie bis dato noch nicht bekannt.Such computer-based systems or methods are not yet known in the field of molding technology.

Für Formgebungs- bzw. Spritzgießanlagen sind bisher entweder vom Maschinenhersteller, vom Werkzeugmacher oder von anderen Anbietern optionale Software- oder Hardwareprodukte erhältlich. Darunter gibt es oftmals Optionen, die für den Betrieb der Anlage nicht zwingend erforderlich sind, die jedoch Vorteile unterschiedlichster Art versprechen. Mit anderen Worten sind unterschiedliche Anlagenkonfigurationen denkbar, die allesamt für die Herstellung eines bestimmten Formteils geeignet sind, die sich aber in einem oder mehreren der folgenden Merkmale unterscheiden:

• Investitionskosten
• Betriebskosten
• Stückkosten (bezogen auf das hergestellte Formteil)
• Ausschussrate
• Prozess-Reproduzierbarkeit
• Bedienkomfort
• Einfachheit der Bedienung, der Inbetriebnahme oder der Fehlersuche
• Energieverbrauch
• Transparente Darstellung des Prozesses

For molding or injection molding equipment, optional software or hardware products have been available to date either from the machine manufacturer, from the toolmaker or from other suppliers. Of these, there are often options that are not absolutely necessary for the operation of the plant, but which promise advantages of various kinds. In other words, different system configurations are conceivable, all of which are suitable for the production of a specific molded part, but which differ in one or more of the following features:

• Investment costs
• Operating cost
• Unit costs (based on the molded part produced)
• Committee rate
• process reproducibility
• ease of use
• Simplicity of operation, commissioning or troubleshooting
• Power consumption
• Transparent representation of the process

Optionale Ausrüstungen zur Verbesserung der genannten Merkmale sind beispielsweise:

• Energiesparendere Antriebe
• Drehzahlgeregelte Pumpenantriebe
• Isolierungen oder thermische Trennungen
• Kühlung oder Temperierung von Bereichen der Anlage
• Zusätzliche Sensoren in der Maschine oder im Werkzeug
• Ölwartungseinheit
• Kühlwasserverteiler mit elektronischer Überwachung und/oder Regelung des Durchflusses
• Software und/oder Hardware zur Diagnose, Fehlersuche, etc.
• Software und/oder Hardware zur vorbeugenden Wartung
• Einstell-Assistenten
• Software und/oder Hardware zur Erhöhung der Konstanz von Schuss zu Schuss
• Software und/oder Hardware zur Balancierung der Formfüllung zwischen den einzelnen Kavitäten bei Mehrkavitätenwerkzeugen
• Software zu manuellen oder automatischen Veränderung der Regelcharakteristik
• Aktiv schließende Rückstromsperre

Optional equipment for improving the mentioned features are, for example:

• More energy efficient drives
• Variable speed pump drives
• Insulations or thermal separations
• Cooling or temperature control of areas of the system
• Additional sensors in the machine or in the tool
• Oil maintenance unit
• Cooling water distributor with electronic monitoring and / or flow control
• Software and / or hardware for diagnostics, troubleshooting, etc.
• Software and / or hardware for preventive maintenance
• Setting Wizard
• software and / or hardware to increase the consistency from shot to shot
• Software and / or hardware for balancing the mold filling between the individual cavities in multi-cavity molds
• Software for manual or automatic change of the control characteristic
• Active closing non-return valve

In der Praxis zeigt sich, dass die erwarteten Vorteile abhängig vom hergestellten Bauteil, vom verwendeten Material oder von anderen Parametern in unterschiedlichem Ausmaß auftreten können. Es ist daher sowohl für den Kunden als auch für den Anbieter schwierig zu beurteilen, ob sich der Kauf einer solchen optionalen Ausrüstung im Einzelfall rechnet. Eine definitive Klärung ist meist mit großem Aufwand (Berechnung, Versuch) verbunden.In practice, it can be seen that the expected benefits may vary to varying degrees depending on the component produced, the material used or other parameters. It is therefore difficult for both the customer and the supplier to judge whether the purchase of such optional equipment pays off in individual cases. A definitive clarification is usually associated with great effort (calculation, trial).

Eine fiktive Konfiguration muss jedoch nicht zwangsläufig eine Konfiguration sein, die ausschließlich durch Kauf einer optionalen Ausrüstung herstellbar ist. In dieser Offenbarung wird unter einer fiktiven Konfiguration auch eine Konfiguration verstanden, die durch Herstellen eines bestimmten Betriebszustandes, durch Aus- oder Einschalten einzelner Funktionen oder Komponenten, durch Parametrieren der Anlage mit anderen als den aktuell verwendeten Sollwerten, durch Ändern der Umgebungsbedingungen, durch Ändern der eingesetzten Rohmaterialien, Verbrauchsmaterialien, Hilfs- oder Betriebsstoffe oder dgl. realisierbar wäre. Ganz allgemein gesagt wird unter einer fiktiven Konfiguration eine Konfiguration der Anlage verstanden, die in irgendeiner Art und Weise von der zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendeten aktuellen Konfiguration abweicht.However, a fictitious configuration does not necessarily have to be a configuration that can only be produced by purchasing optional equipment. In this disclosure, a fictitious configuration is also understood to mean a configuration that can be achieved by establishing a specific operating state, by switching off or switching on individual functions or components, by parameterizing the system with other than the currently used nominal values, by changing the ambient conditions, by changing the used raw materials, consumables, supplies or the like. Realizable would be. Generally speaking, a fictitious configuration is understood to mean a configuration of the equipment that in some way deviates from the current configuration used at a particular time.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren bzw. eine Simulationsvorrichtung zu schaffen. Insbesondere soll für eine Formgebungsanlage eine Möglichkeit geboten werden, um Verbesserungspotenziale einfach, schnell und ohne großen Aufwand erkennen zu können.The object of the present invention is therefore to provide a comparison with the prior art improved method or a simulation device. In particular, a possibility is to be offered for a shaping plant in order to be able to recognize potential for improvement simply, quickly and without great effort.

Dies wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens ein im Betrieb der Formgebungsanlage gemessener oder aus einem Speicher dieser Formgebungsanlage ausgelesener Prozesswert als Eingabeparameter für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierendes Modell verwendet wird. Für die Simulationsvorrichtung wird dies dadurch erreicht, dass durch die Simulationsvorrichtung in Abhängigkeit eines Eingabeparameters auf Basis eines Prozesswerts der Formgebungsanlage ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierendes Modell erstellbar ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. mit der erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung ist es nun möglich, den Nutzen von optionalen Ausrüstungen im konkreten Prozess zu ermitteln, schon bevor der Kunde die Investition für diese Ausrüstung tätigen muss. Außerdem ist es möglich, den Nutzen unterschiedlicher Konfigurationen, wie sie durch Änderung eines Betriebszustandes, durch Aus- oder Einschalten einzelner Funktionen oder Komponenten, durch Parametrieren der Anlage mit anderen als den aktuell verwendeten Sollwerten oder dgl. entstehen würden, im konkreten Prozess zu ermitteln, ohne diesen unterbrechen oder verändern zu müssen. Mit anderen Worten wird computerbasiert – ohne eine aufwändige Änderung in der realen Konfiguration der Formgebungsanlage – erkennbar, welche Vor- oder Nachteile eine fiktive Konfiguration bietet.This is achieved by a method having the features of claim 1. Accordingly, it is provided according to the invention that at least one process value measured during operation of the shaping installation or read out of a memory of this shaping installation is used as input parameter for a model representing the fictitious configuration of the shaping installation. For the simulation device, this is achieved by the fact that a model representing the fictitious configuration of the shaping system can be created by the simulation device as a function of an input parameter on the basis of a process value of the shaping system. With the invention Method or with the simulation device according to the invention, it is now possible to determine the benefits of optional equipment in the concrete process, even before the customer has to make the investment for this equipment. In addition, it is possible to determine the use of different configurations, as they would arise by changing an operating state, by switching off or switching on individual functions or components, by parameterizing the system with other than the currently used nominal values or the like. without having to interrupt or change it. In other words, it is computer-based - without a complex change in the real configuration of the shaping system - to see what advantages or disadvantages offers a fictitious configuration.

Für die Durchführung des Verfahrens ist gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Berechnungseinheit vorgesehen. Diese kann gleichzeitig die Steuer- oder Regeleinheit zum Betrieb und zur Steuerung der Formgebungsanlage oder von zusätzlichen Komponenten (Roboter, Peripheriegeräte, Temperiergeräte, usw.) sein. Es kann aber auch ein PC, ein Zentralrechner oder ein mobiles Endgerät sein.For carrying out the method, a calculation unit is provided according to a preferred embodiment. This can also be the control unit for operation and control of the molding plant or of additional components (robots, peripherals, temperature control, etc.). It can also be a PC, a central computer or a mobile terminal.

Der Berechnungseinheit werden Daten über den jeweiligen Prozess (Prozessgrößen bzw. Prozesswerte) zur Verfügung gestellt. Solche Daten können die verwendeten Einstellwerte (Soll-Werte) als auch die ermittelten Messwerte (Ist-Werte) sein. Besonders einfach und daher vorteilhaft gestaltet sich die Übermittlung dieser Werte an die Berechnungseinheit dort, wo diese Bestandteil der Formgebungsanlage ist. Ist das nicht der Fall, muss eine geeignete Schnittstelle vorgesehen werden.The calculation unit is provided with data about the respective process (process variables or process values). Such data may be the set values used (setpoint values) as well as the determined measured values (actual values). Particularly simple and therefore advantageous is the transmission of these values to the calculation unit where it is part of the shaping system. If this is not the case, a suitable interface must be provided.

Die Berechnungseinheit ermittelt aus Prozess- und Modellgrößen (= Eingangsgrößen) mit Hilfe des Prognosemodells zumindest eine Kenngröße. Zur Begriffsdefinition unterscheidet man bei den Eingangsgrößen zwischen Modellgrößen und Prozessgrößen. Prozessgrößen sind Werte aus einem laufenden Prozess. Dies können gemessene Ist-Werte oder eingestellte bzw. einstellbare Soll-Werte sein. Modellgrößen charakterisieren eine bestimmte Anlagenkonfiguration. Modellgrößen sind also jene Größen, die für eine bestimmte Anlagenkonfiguration den Zusammenhang zwischen Prozessgrößen und der gewünschten Kenngröße beschreiben. Über das Prognosemodell (in weiterer Folge meist Berechnungsmethode genannt) errechnet die Berechnungseinheit eine Kenngröße aus den Eingangsgrößen. Eine Kenngröße beschreibt eine bestimmte Eigenschaft eines Prozesses. Es kann sich vorteilhafterweise um eine Zahl handeln.From the process and model sizes (= input variables), the calculation unit determines at least one characteristic using the forecasting model. For the definition of terms, a distinction is made between the input variables between model sizes and process variables. Process variables are values from a running process. These can be measured actual values or set or adjustable nominal values. Model sizes characterize a specific plant configuration. Model sizes are therefore those quantities that describe the relationship between process variables and the desired parameter for a specific system configuration. The calculation unit calculates a parameter from the input variables via the forecast model (hereinafter referred to as the calculation method). A parameter describes a specific property of a process. It may advantageously be a number.

Solche Kenngrößen beschreiben eine bestimmte Eigenschaft eines Prozesses. Vergleicht man nun zwei Kenngrößen (erste und zweite Kenngröße) miteinander, wobei die eine unter Zugrundelegung der realen Anlagenkonfiguration, die andere unter Zugrundelegung einer fiktiven Anlagenkonfiguration entstanden ist, so lässt sich aus dem Vergleich der Vor- oder Nachteil der fiktiven gegenüber der realen Konfiguration für den aktuellen Prozess quantitativ ermitteln.Such characteristics describe a specific property of a process. If one compares two parameters (first and second parameter) with each other, one based on the real system configuration and the other on the basis of a fictitious system configuration, the comparison of the advantages or disadvantages of the fictitious versus the real configuration for Quantify the current process.

Unter realer Anlagenkonfiguration ist die für den aktuellen Prozess tatsächlich verwendete Hard- und Software und die Konfiguration dieser Hard- und Software zu verstehen. Eine fiktive Anlagenkonfiguration würde entstehen, wenn Anlagenkomponenten (Hard- und/oder Software) ausgetauscht, entfernt, hinzugefügt, aktiviert oder deaktiviert werden würden oder wenn mindestens ein Parameter verändert werden würde.Under real plant configuration is to be understood the hardware and software actually used for the current process and the configuration of this hardware and software. A fictitious plant configuration would arise if plant components (hardware and / or software) were exchanged, removed, added, activated or deactivated, or if at least one parameter were changed.

Somit kann der Nutzen einer optionalen Ausrüstung, eines geänderten Betriebszustandes oder einer unterschiedlichen Parametrierung im konkreten Anwendungsfall dargestellt werden. Eine geeignete Darstellung kann die Ausgabe der Kenngrößen als numerische Werte mit einer geeigneten Maßeinheit sein oder ein aus den Kenngrößen gebildeter Vergleichswert (Differenz, Quotient, oder dergleichen). Die geeignete Maßeinheit kann im Falle einer Kostenersparnis eine Währungseinheit sein, im Falle einer Energieeinsparung eine elektrische Leistung, aber auch ein Prozentwert, der die relative Verbesserung angibt.Thus, the benefit of an optional equipment, a changed operating state or a different parameterization in the concrete application can be represented. A suitable representation may be the output of the parameters as numerical values with a suitable unit of measure or a comparison value formed from the parameters (difference, quotient, or the like). The appropriate unit of measurement may be a currency unit in the case of cost savings, electric power in the case of energy saving, but also a percentage value indicating the relative improvement.

Damit wird das Ziel eines Vergleichs mindestens zweier Kenngrößen erreicht, wobei die erste Kenngröße dem realen Prozess (mit realer Anlagenkonfiguration) zugeordnet ist und die mindestens eine weitere Kenngröße einem fiktiven Prozess (mit fiktiver Anlagenkonfiguration) zugeordnet ist. Durch diesen Vergleich kann eine qualitative und quantitative Aussage über den Nutzen einer Änderung der Anlagenkonfiguration getroffen werden, ohne dass die Anlagenkonfiguration tatsächlich geändert werden muss.Thus, the goal of a comparison of at least two characteristic quantities is achieved, wherein the first parameter is assigned to the real process (with real system configuration) and the at least one further parameter is assigned to a fictitious process (with fictitious system configuration). Through this comparison, a qualitative and quantitative statement can be made about the benefits of changing the plant configuration without actually having to change the plant configuration.

Die mindestens zwei Kenngrößen können allesamt mithilfe des Prognosemodells berechnet werden: Als Eingangsgrößen für die Berechnung der ersten Kenngröße dienen die für die reale Anlagenkonfiguration charakteristischen Modellgrößen und die Prozessgrößen (Ist-Wert und/oder Soll-Wert), während für die Berechnung der weiteren Kenngrößen die für die fiktive Anlagenkonfiguration charakteristischen Modellgrößen herangezogen werden.The at least two characteristic quantities can all be calculated with the aid of the prognosis model: The model variables characteristic of the real system configuration and the process variables (actual value and / or nominal value) serve as input variables for the calculation of the first parameter, while for the calculation of the further characteristic variables the model sizes characteristic of the fictitious plant configuration are used.

Alternativ dazu kann die erste Kenngröße auch direkt aus dem aktuellen Prozess ermittelt werden. Dies kann beispielweise durch Messung der Kenngröße selbst erfolgen oder durch Ableitung der Kenngröße aus der Messung anderer geeigneter Größen.Alternatively, the first parameter can also be determined directly from the current process. This can be done, for example, by measuring the Parameter itself or by derivation of the characteristic from the measurement of other suitable sizes.

Die Berechnung kann auch umgekehrt durchgeführt werden: Beispielsweise kann es sinnvoll sein, eine fiktive Kenngröße vorzugeben und mit Hilfe des Prognosemodells auf fiktive Eingangsgrößen rückzurechnen. Alternativ dazu können auch Eingangsgrößen so berechnet werden, dass die Kenngröße einen Extremwert, also ein Minimum oder ein Maximum, einnimmt (Optimierung).The calculation can also be carried out vice versa: For example, it may be useful to specify a fictitious parameter and to use the forecast model to calculate back to fictitious input variables. Alternatively, input variables can also be calculated such that the characteristic assumes an extreme value, ie a minimum or a maximum (optimization).

An sich kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Prozesswert über eine geeignete Schnittstelle der Berechnungseinheit bzw. der Simulationsvorrichtung zugeführt wird. Somit müssen die Berechnungseinheit bzw. die Simulationsvorrichtung nicht Teil der Formgebungsanlage sein. Es kann also die Simulation erfolgen, ohne dass man sich tatsächlich in der Nähe bzw. in direkter Verbindung mit der Formgebungsanlage befindet, solange eben zumindest ein konkreter, über die Schnittstelle übermittelbarer Prozesswert zur Verfügung steht. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass der Prozesswert durch die Formgebungsanlage als Eingabeparameter für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierendes Modell verwendet wird.As such, it can be provided that the at least one process value is supplied to the calculation unit or the simulation device via a suitable interface. Thus, the calculation unit or the simulation device need not be part of the shaping system. Thus, the simulation can be carried out without actually being in the vicinity or in direct connection with the shaping system, as long as at least one specific process value that can be transmitted via the interface is available. However, it is preferably provided that the process value is used by the shaping system as an input parameter for a model representing the fictitious configuration of the shaping system.

Der Prozesswert kann ein bestimmter gemessener oder ausgelesener Ist-Wert oder ein Soll-Wert sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Prozesswert repräsentativ für eine Bedienungsgeschichte der Formgebungsanlage ist.The process value can be a specific measured or read actual value or a desired value. However, it can also be provided that the at least one process value is representative of an operating history of the shaping installation.

Ein Beispiel für einen konkreten Prozesswert ist die Abnützung eines bestimmten Teils der Formgebungsanlage. Wenn ein (oder vorteilhaft sogar mehrere) Abnützungswert(e) vorhanden ist (sind), so lässt dies Rückschlüsse auf eine bessere fiktive Konfiguration zu.An example of a specific process value is the wear of a specific part of the molding plant. If one (or advantageously even more) wear value (s) is (are) present, this indicates that a better fictitious configuration is possible.

Besonders vorteilhaft ist demnach vorgesehen, dass eine erste, eine reale Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierende Kenngröße und/oder eine zweite, die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierende Kenngröße ermittelt werden. Wenn also – um beim vorigen Beispiel zu bleiben – ein Abnützungswert einer Komponente nach einer gleichen Anzahl von Zyklen „schlechter” ist als ein Abnützungswert einer anderen Komponente, so hat ein Tausch oder eine Änderung der abgenützteren Komponente einen größeren Nutzen, was sich in einer entsprechend „positiveren” fiktiven Kenngröße der fiktiven Konfiguration wiederspiegelt. Für eine bessere und schnellere Erkennung kann hierzu vorgesehen sein, dass die erste Kenngröße und die zweite Kenngröße oder ein für eine Änderung von der ersten auf die zweite Kenngröße charakteristischer Vergleichswert ausgegeben werden.It is accordingly provided with particular advantage that a first parameter representing a real configuration of the shaping system and / or a second parameter representing the fictitious configuration of the shaping system are determined. Thus, to remain with the previous example, if a wear value of one component is "worse" after an equal number of cycles than a wear value of another component, then a replacement or change of the more worn component has greater utility, resulting in a corresponding penalty "More positive" fictitious characteristic of the fictional configuration. For a better and faster detection, it can be provided for this purpose that the first parameter and the second parameter or a comparison value characteristic of a change from the first to the second parameter are output.

Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass der Prozesswert, vorzugsweise zumindest zwei Prozesswerte, der realen Konfiguration der Formgebungsanlage an eine Berechnungseinheit übermittelt wird und von dieser Berechnungseinheit die erste Kenngröße berechnet wird. Dabei kann die Berechnung der ersten Kenngröße unter Anwendung einer ersten Berechnungsmethode erfolgen.Preferably, it is further provided that the process value, preferably at least two process values, of the real configuration of the shaping installation is transmitted to a calculation unit and the first parameter is calculated by this calculation unit. In this case, the calculation of the first parameter can be carried out using a first calculation method.

Die erste Berechnungsmethode kann über einen externen Datenträger und eine geeignete Schnittstelle der Berechnungseinheit zur Verfügung stehen. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die erste Berechnungsmethode in einem Speicher der Berechnungseinheit gespeichert wird.The first calculation method can be available via an external data carrier and a suitable interface of the calculation unit. However, it is preferably provided that the first calculation method is stored in a memory of the calculation unit.

Um die zweite Kenngröße zu ermitteln, ist bevorzugt vorgesehen, dass diese aus zumindest einem fiktiven Wert der Formgebungsanlage und dem zumindest einen Prozesswert der Formgebungsanlage ermittelt wird. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der zumindest eine fiktive Wert in einem Speicher hinterlegt ist oder berechnet, übermittelt oder über eine Eingabevorrichtung eingegeben wird. Im Speziellen wird der zumindest eine fiktive Wert zum Berechnen der zweiten Kenngröße an die Berechnungseinheit übermittelt. Das Berechnen der zweiten Kenngröße erfolgt dann durch die Berechnungseinheit unter Anwendung einer zweiten Berechnungsmethode. Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die zweite Berechnungsmethode auf Basis der ersten Berechnungsmethode erstellt wird, indem zumindest ein Prozesswert durch einen fiktiven Wert ersetzt wird und/oder zumindest ein fiktiver Wert hinzugefügt wird.In order to determine the second parameter, it is preferably provided that this is determined from at least one fictitious value of the shaping system and the at least one process value of the shaping system. It is preferably provided that the at least one fictitious value is stored in a memory or calculated, transmitted or entered via an input device. In particular, the at least one notional value for calculating the second parameter is transmitted to the calculation unit. The second characteristic is then calculated by the calculation unit using a second calculation method. Particularly preferably, it is provided that the second calculation method is created on the basis of the first calculation method by replacing at least one process value with a fictitious value and / or adding at least one fictitious value.

Hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele gelten diese sinngemäß sowohl für das Verfahren als auch für die Simulationsvorrichtung. Deswegen besteht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Simulationsvorrichtung darin, dass die Simulationsvorrichtung eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer ersten, eine reale Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierende Kenngröße und/oder einer zweiten, die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierende Kenngröße aufweist. Hierzu ist vorgesehen, dass von der Berechnungseinheit aus zumindest einem, vorzugsweise aus zumindest zwei, von einer Erfassungseinrichtung der Formgebungsanlage erfassten Prozesswert die erste Kenngröße berechenbar ist. Im Speziellen ist vorgesehen, dass von der Berechnungseinheit aus zumindest einem, von der Erfassungseinrichtung erfassten Prozesswert und zumindest einem, vorzugsweise eingebbaren, fiktiven Wert der fiktiven Konfiguration der Formgebungsanlage die zweite Kenngröße berechenbar ist.With regard to the preferred embodiments, these mutatis mutandis apply both to the method and to the simulation device. Therefore, a preferred exemplary embodiment of the simulation device is that the simulation device has a calculation unit for calculating a first parameter representing a real configuration of the molding installation and / or a second parameter representing the fictitious configuration of the molding installation. For this purpose, it is provided that the first characteristic variable can be calculated by the calculation unit from at least one, preferably from at least two, process value detected by a detection device of the shaping system. In particular, it is provided that the second parameter can be calculated by the calculation unit from at least one process value detected by the detection device and at least one fictitious value of the fictitious configuration of the shaping system that can preferably be entered.

Für die Simulationsvorrichtung ist auch vorgesehen, dass diese zumindest einen Speicher aufweist, in dem zumindest eine erste Berechnungsmethode für die Berechnung der ersten Kenngröße durch die Berechnungseinheit hinterlegt ist. Von dieser Berechnungseinheit ist auf Basis der ersten Berechnungsmethode eine zweite Berechnungsmethode durch Ersetzen zumindest eines Prozesswerts durch einen fiktiven Wert und/oder durch Hinzufügen eines fiktiven Werts erstellbar. For the simulation device is also provided that this has at least one memory in which at least a first calculation method for the calculation of the first parameter is stored by the calculation unit. From this calculation unit, based on the first calculation method, a second calculation method can be created by replacing at least one process value with a notional value and / or adding a notional value.

Um die fiktive Konfiguration möglichst gut veranschaulichen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Simulationsvorrichtung eine Ausgabevorrichtung zum Ausgeben der ersten Kenngröße und/oder der zweiten Kenngröße aufweist.In order to be able to illustrate the fictitious configuration as well as possible, it is preferably provided that the simulation device has an output device for outputting the first parameter and / or the second parameter.

Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die Simulationsvorrichtung eine Vergleichsvorrichtung aufweist, mit der aus der ersten Kenngröße und der zweiten Kenngröße ein Vergleichswert ermittelbar ist. Auch dieser Vergleichswert ist über die Ausgabevorrichtung ausgebbar.Furthermore, it is preferably provided that the simulation device has a comparison device with which a comparison value can be determined from the first parameter and the second parameter. This comparison value can also be output via the output device.

Für eine einfache Bedienung ist vorgesehen, dass die Simulationsvorrichtung eine Eingabevorrichtung aufweist, wobei der zumindest eine fiktive Wert über die Eingabevorrichtung eingebbar oder änderbar ist. Natürlich können über die Eingabevorrichtung auch andere Einstellungen (beispielsweise Änderungen der Berechnungsmethoden, Anzeigen von alternativen Varianten, usw.) durchgeführt werden.For ease of operation, it is provided that the simulation device has an input device, wherein the at least one notional value can be input or changed via the input device. Of course, other settings (such as changes in calculation methods, display of alternative variants, etc.) can also be made via the input device.

Grundsätzlich ist es so, dass sämtliche Bestandteile der Simulationsvorrichtung (Berechnungseinheit, Vergleichsvorrichtung, Ausgabevorrichtung, Eingabevorrichtung) nur als logische Komponenten vorhanden sein können und nicht in eine einzige bauliche Einheit integriert sein müssen. Beispielsweise kann die Berechnungseinheit nur über einen Zugangsserver erreichbar sein, während ein Kunde sich über seinen eigenen Computer die entsprechenden Modelle präsentieren lässt. Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht vor, dass zumindest die Ausgabevorrichtung und die Eingabevorrichtung eine Einheit, vorzugsweise in Form eines Computers, bilden. Dieser, vorzugsweise transportable, Computer kann aber auch die Berechnungseinheit bilden. In diesem Fall ist dann die Erfassungseinrichtung, über welche die Eingabeparameter zur Simulationsvorrichtung gelangen, baulich und räumlich getrennt von den anderen logischen Komponenten. Alternativ ist es aber auch möglich, dass diese Komponenten allesamt in eine bestehende Steuer- oder Regeleinheit einer Formgebungsmaschine integriert sind und somit ein Anzeigen der relevanten Kenngrößen direkt am Bildschirm dieser Steuer- oder Regeleinheit erfolgt. Ebenso ist vorgesehen, dass eine erfindungsgemäße Simulationsvorrichtung bei einer bestehenden Steuer- oder Regeleinheit einer Formgebungsanlage nachrüstbar ist.Basically, it is the case that all components of the simulation device (calculation unit, comparison device, output device, input device) can only be present as logical components and need not be integrated into a single structural unit. For example, the calculation unit can only be reached via an access server, while a customer can present the corresponding models via his own computer. A preferred embodiment provides that at least the output device and the input device form a unit, preferably in the form of a computer. This, preferably portable, computer can also form the calculation unit. In this case, the detection device, via which the input parameters reach the simulation device, is structurally and spatially separated from the other logical components. Alternatively, it is also possible that these components are all integrated into an existing control or regulation unit of a molding machine and thus a display of the relevant parameters takes place directly on the screen of this control or regulating unit. Likewise, it is provided that a simulation device according to the invention can be retrofitted to an existing control or regulation unit of a shaping installation.

Schutz wird daher auch begehrt für eine Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Simulationsvorrichtung und einer Formgebungsanlage. Bevorzugt ist bei einer solchen Anordnung vorgesehen, dass sie eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen, vorzugsweise zum Auslesen oder Messen, zumindest eines Prozesswerts der Formgebungsanlage aufweist. Entsprechend weist die Simulationsvorrichtung eine Schnittstelle zu dieser Erfassungseinrichtung auf, sodass der zumindest eine Prozesswert als Eingabeparameter für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierendes Modell an die Berechnungseinheit der Simulationsvorrichtung übermittelbar ist. Die nachrüstbare Simulationsvorrichtung weist besonders bevorzugt eine Schnittstelle zur Verbindung mit der Erfassungsvorrichtung (bzw. mit der Steuer- oder Regeleinheit) der Formgebungsanlage auf.Protection is therefore also desired for an arrangement with a simulation device according to the invention and a shaping system. It is preferably provided in such an arrangement that it has a detection device for detecting, preferably for reading out or measuring, at least one process value of the shaping system. Accordingly, the simulation device has an interface to this detection device, so that the at least one process value can be transmitted as input parameter for a model representing the fictitious configuration of the shaping system to the calculation unit of the simulation device. The retrofittable simulation device particularly preferably has an interface for connection to the detection device (or to the control unit) of the shaping system.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:Further details and advantages of the present invention will be explained in more detail below with reference to the description of the figures with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show:

1 schematisch eine Anordnung mit einer Formgebungsanlage und einer Simulationsvorrichtung und 1 schematically an arrangement with a shaping system and a simulation device and

2 Details zu einem Ausführungsbeispiel. 2 Details of an embodiment.

1 zeigt eine Anordnung 10 mit einer Formgebungsanlage 1 und einer Simulationsvorrichtung 5. Die Formgebungsanlage 1 weist zumindest eine Formgebungsmaschine 12 und/oder ein Peripheriegerät 11 auf. Als Peripheriegerät 11 ist in 1 ein Handlingroboter zur Entnahme von Formteilen aus der Kavität 20 dargestellt. Peripheriegeräte 11 können aber auch Temperiergeräte, Trockner, Fördergeräte oder andere Automatisierungskomponenten sein. 1 shows an arrangement 10 with a shaping system 1 and a simulation device 5 , The shaping system 1 has at least one shaping machine 12 and / or a peripheral device 11 on. As a peripheral device 11 is in 1 a handling robot for removing molded parts from the cavity 20 shown. peripherals 11 but may also be temperature control units, dryers, conveyors or other automation components.

Die Formgebungsmaschine 12 (Spritzgießmaschine oder Spritzpresse) an sich weist eine Einspritzeinheit 13 und eine Schließeinheit auf, wobei die Schließeinheit zumindest eine feststehende Formaufspannplatte 14 und eine bewegliche Formaufspannplatte 15 umfasst. Die bewegliche Formaufspannplatte 15 ist über eine Antriebsvorrichtung 18 bewegbar. Bei der dargestellten Drei-Platten-Maschine ist auch eine Stirnplatte 16 vorgesehen. Die bewegliche Formaufspannplatte 17 ist entlang der Holme 17 bewegbar. Weiters weist die Formgebungsmaschine 12 eine Steuer- oder Regeleinheit 19 auf.The shaping machine 12 (Injection molding machine or injection press) itself has an injection unit 13 and a closing unit, wherein the closing unit comprises at least one stationary platen 14 and a movable platen 15 includes. The movable platen 15 is about a drive device 18 movable. In the illustrated three-plate machine is also an end plate 16 intended. The movable platen 17 is along the spars 17 movable. Furthermore, the shaping machine points 12 a control unit 19 on.

Diese Steuer- oder Regeleinheit 19 bildet die Erfassungseinrichtung 6 bzw. steht mit der Erfassungseinrichtung 6 in signaltechnischer Verbindung. Über diese Erfassungseinrichtung 6 ist im Betrieb der Formgebungsanlage 1 zumindest ein Prozesswert (Ist-Wert WIST oder Sollwert WSOLL) erfassbar und als Eingabeparameter P an die Simulationsvorrichtung 5 weiterleitbar. Vor allem die Ist-Werte WIST können direkt über Sensoren der Erfassungseinrichtung 6 erfasst werden. Es ist aber auch möglich diese Ist-Werte WIST oder die Soll-Werte WSOLL (Einstellwerte) in einem Speicher 2 der Formgebungsanlage 1 zu speichern und entsprechend aus diesem Speicher 2 auszulesen.This control unit 19 forms the detection device 6 or stands with the detector 6 in signal connection. About this detection device 6 is in operation of the molding plant 1 at least one process value (actual value WIST or setpoint WSOLL) can be detected and as input parameter P to the simulation device 5 routable. Above all, the actual values WIST can be directly via sensors of the detection device 6 be recorded. But it is also possible these actual values WIST or the target values WSOLL (set values) in a memory 2 the shaping system 1 to save and accordingly from this memory 2 read.

Die Simulationsvorrichtung 5 weist als logische Komponenten die Berechnungseinheit 3, die Vergleichsvorrichtung 8, die Ausgabevorrichtung 7 und die Eingabevorrichtung 4 auf. Zumindest die beiden letzteren Komponenten können eine bauliche Einheit in Form eines Computers 9 bilden. Dabei kann die Ausgabevorrichtung 7 und die Eingabevorrichtung 4 beispielsweise gemeinsam in Form eines Touch-Screens ausgebildet sein. Zudem bilden die Eingangskanäle für die Eingangsparameter P eine Schnittstelle der Simulationsvorrichtung 5 mit der Formgebungsanlage 1. In der Berechnungseinheit 3 ist zumindest eine erste Berechnungsmethode B1 zum Berechnen einer ersten Kenngröße KREAL gespeichert. In diese Berechnungsmethode B1 fließen die von der Erfassungseinrichtung 6 übermittelten Prozesswerte P (Ist-Werte WIST und/oder Soll-Werte WSOLL) sowie die zumindest eine Modellgröße M1 ein. Die Modellgröße/n M1 sowie die Prozesswerte bzw. Prozessgrößen bilden die Basis für die erste Berechnungsmethode B1 einer realen Konfiguration der Formgebungsanlage 1.The simulation device 5 has the calculation unit as logical components 3 , the comparison device 8th , the output device 7 and the input device 4 on. At least the latter two components can be a structural unit in the form of a computer 9 form. In this case, the output device 7 and the input device 4 For example, be formed together in the form of a touch screen. In addition, the input channels for the input parameters P form an interface of the simulation device 5 with the shaping plant 1 , In the calculation unit 3 At least a first calculation method B1 for calculating a first parameter KREAL is stored. In this calculation method B1 flow from the detection device 6 transmitted process values P (actual values WIST and / or setpoint values WSOLL) and the at least one model size M1. The model size / n M1 and the process values or process variables form the basis for the first calculation method B1 of a real configuration of the shaping system 1 ,

In der Berechnungseinheit 3 ist auch eine zweite Berechnungsmethode B2 gespeichert. Durch Anwendung dieser zweiten Berechnungsmethode B2 ist durch die Berechnungseinheit 3 eine zweite, fiktive Kenngröße KFIKT errechenbar. In diese zweite Berechnungsmethode fließen die von der Erfassungseinrichtung 6 ermittelten Prozesswerte P sowie die zumindest eine Modellgröße M1 ein. Die zweite Berechnungsmethode stellt also ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage repräsentierendes Modell M dar. Diese fiktive Kenngröße KFIKT wird zur besseren Veranschaulichung über die Ausgebevorrichtung 7 angezeigt. Alternativ oder zusätzlich werden die zweite, fiktive Kenngröße KFIKT und die erste, reale Kenngröße KREAL einer Vergleichsvorrichtung 8 zugeführt. Von dieser Vergleichsvorrichtung 8 ist ein Vergleichswert V zwischen der ersten, realen Kenngröße KREAL und der zweiten, fiktiven Kenngröße KFIKT (über eine mathematische Funktion f) ermittelbar. Auch dieser Vergleichswert V ist über die Ausgabevorrichtung 7 anzeigbar. Beispielsweise kann dies ein Prozentwert sein, der die konkrete Verbesserung auf einen Blick erkennen lässt.In the calculation unit 3 is also a second calculation method B2 stored. By applying this second calculation method B2 is determined by the calculation unit 3 a second, notional parameter KFIKT can be calculated. In this second calculation method flow from the detection device 6 determined process values P and the at least one model size M1. The second calculation method thus represents a model M representing the fictitious configuration of the shaping system. This notional parameter KFIKT is used for better illustration via the dispensing device 7 displayed. Alternatively or additionally, the second, fictitious characteristic KFIKT and the first, real characteristic KREAL of a comparison device 8th fed. From this comparison device 8th is a comparison value V between the first, real characteristic KREAL and the second, notional characteristic KFIKT (via a mathematical function f) can be determined. This comparison value V is also via the output device 7 displayable. For example, this can be a percentage that shows the concrete improvement at a glance.

Um die Möglichkeiten des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Simulationsvorrichtung 5 bei Formgebungsanlagen 1 im Detail zu erläutern, sind im Folgenden konkrete Ausführungsbeispiele angeführt. Das erste Ausführungsbeispiel beschreibt die Anwendungsmöglichkeit, wenn eine Entscheidung zu treffen ist, ob eine fiktive Konfiguration hinsichtlich des Energieverbrauchs tatsächlich Vorteile bringt. Das zweite Ausführungsbeispiel hilft zu erkennen, ob eine zwangsschließende Rückstromsperre tatsächlich Vorteile bringt. Mit dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Vorteile eines Temperiergeräts mit drehzahlgeregelter Pumpe veranschaulicht.To the possibilities of the described method and the simulation device described 5 at molding plants 1 to explain in detail, concrete embodiments are given below. The first embodiment describes the application possibility when making a decision as to whether a fictitious configuration actually brings advantages in terms of energy consumption. The second embodiment will help to detect if a forced-closing backflow valve is actually beneficial. The third embodiment illustrates the advantages of a temperature control unit with a speed-controlled pump.

Ausführungsbeispiel 1 – Energiesparende MaßnahmenEmbodiment 1 - Energy-saving measures

Der Energieverbrauch einer Formgebungsmaschine 12 kann vereinfacht durch die in 2 dargestellte Formel beschrieben werden. Dabei ist die Modellgröße A die Energie in kWh, die pro Zyklus erforderlich ist. Darin enthalten ist im Wesentlichen der Energieverbrauch für Bewegungen der Maschinenachsen. Stark vereinfacht kann der Wert als Konstante für einen bestimmten Maschinentyp angenommen werden. In einer genaueren Berechnung kann die Modellgröße A als Summe von Teilbeträgen für die einzelnen Bewegungen errechnet werden. Dabei ist es möglich, zuvor ermittelte Zusammenhänge in die Berechnung einfließen zu lassen, beispielsweise kann A öffnen als Funktion der Öffnungsgeschwindigkeit und des Öffnungshubes berechnet werden.The energy consumption of a molding machine 12 can be simplified by the in 2 represented formula can be described. The model size A is the energy in kWh required per cycle. This essentially includes the energy consumption for movements of the machine axes. Simplified, the value can be taken as a constant for a specific machine type. In a more precise calculation, the model size A can be calculated as the sum of subtotals for the individual movements. It is possible to incorporate previously determined relationships in the calculation, for example, A can be calculated as a function of the opening speed and the opening stroke.

Modellgröße B beschreibt den Energieverbrauch in kWh pro kg verarbeitetem Material. Der Energieverbrauch kann beispielsweise als Produkt der Enthalpie des verarbeiteten Kunststoffes und einem zuvor ermittelten Wirkungsgrad beim Plastifizieren berechnet werden. Spezifische Enthalpiewerte können zum Beispiel der Fachliteratur entnommen werden.Model size B describes the energy consumption in kWh per kg of processed material. The energy consumption can be calculated, for example, as a product of the enthalpy of the processed plastic and a previously determined plasticizing efficiency. Specific enthalpy values can be found, for example, in the specialist literature.

Die Modellgröße C beschreibt die Verluste (Wärmeverluste, Leerlaufleistung der Antriebe, usw.), also im Wesentlichen jene Energie, die die betriebsbereite Formgebungsmaschine 12 benötigt ohne dass eine Bewegung der Achsen stattfindet.The model size C describes the losses (heat losses, idling power of the drives, etc.), ie essentially the energy that is the operational molding machine 12 needed without any movement of the axes takes place.

Die Modellgrößen A, B und C können also – vom Anlagenhersteller zuvor ermittelt – in einem Speicher 2 der Steuer- oder Regeleinheit 19 hinterlegt sein. Alternativ dazu können diese Modellgrößen A, B und C nur anhand der Prozesswerte (im Konkreten zum Beispiel durch Messung der Leistungsaufnahme von Antrieben und Heizungen) automatisch ermittelt werden. Als gemessener Prozesswert (Ist-Wert WIST) fließen die Zykluszeit und das Schussgewicht in die Berechnungsmethode ein. In beiden Fällen erlaubt es die beschriebene Formel den Energieverbrauch E mit Zykluszeit und Schussgewicht umzuskalieren (siehe 3D-Diagramm in 2) sowie die Modellgrößen A, B, C oder Teile davon gegen andere (fiktiver Wert WFIKT) auszutauschen und damit einen neuen Energieverbrauch E zu berechnen, welcher der zweiten, fiktiven Kenngröße KFIKT entspricht.The model sizes A, B and C can therefore - previously determined by the equipment manufacturer - in a memory 2 the control unit 19 be deposited. Alternatively, these model sizes A, B and C can only be determined automatically based on the process values (in concrete terms, for example, by measuring the power consumption of drives and heaters). As measured process value (actual value WIST), the cycle time and shot weight are included in the calculation method. In both cases, the formula described allows energy consumption E with cycle time and shot weight rescaling (see 3D diagram in 2 ) and the model sizes A, B, C or parts thereof against others (fictitious value WFIKT) and thus to calculate a new energy consumption E, which corresponds to the second, notional characteristic KFIKT.

Auf diese Weise kann beispielsweise die Einsparung durch Verwendung einer Massezylinderisolierung berechnet werden, indem für den realen Prozess (erste Berechnungsmethode B1) der Anteil CMassezylinder, unisoliert der Modellgröße C verwendet wird, hingegen für den fiktiven Prozess (zweite Berechnungsmethode B2) ein Anteil CMassezylinder, isoliert, welcher dem fiktiven Wert WFIKT entspricht. Damit ist es möglich, eine ausreichend genaue Schätzung für die Einsparung durch Nachrüstung der Isolierung zu erhalten. Dasselbe ist für energiesparende Antriebe möglich. Diese können entweder geringere Leerlaufverluste aufweisen (Modellgröße C wird kleiner) oder einen höheren Wirkungsgrad haben (Modellgröße A wird kleiner).In this way, for example, the savings can be calculated by using a mass cylinder insulation by using for the real process (first calculation method B1) the proportion CMasse cylinder, uninsulated of the model size C, whereas for the fictitious process (second calculation method B2) a proportion CMasse cylinder is isolated which corresponds to the notional value WFIKT. This makes it possible to obtain a sufficiently accurate estimation for the savings by retrofitting the insulation. The same is possible for energy saving drives. These can either have lower no-load losses (model size C becomes smaller) or have a higher efficiency (model size A becomes smaller).

Der Energieverbrauch der realen Anlagenkonfiguration kann direkt über die Erfassungseinrichtung 6 gemessen werden oder mit Modellparametern, welche die reale Anlagenkonfiguration beschreiben, unter Zuhilfenahme aktuell gemessener Prozesswerte berechnet werden.The energy consumption of the real system configuration can be directly via the detection device 6 be measured or calculated with model parameters that describe the real system configuration, using currently measured process values.

Ausführungsbeispiel 2 – Zwangsschließende RückstromsperreExemplary Embodiment 2 - Forced-closing Backflow Lock

In bestimmten Fällen kann es vorkommen, dass übliche Ring-Rückstromsperren nicht ausreichend reproduzierbar schließen. Dies führt dazu, dass von Zyklus zu Zyklus unterschiedliche Materialmengen in die Spritzgießform zwischen den Formaufspannplatten 14 und 15 eingespritzt werden. Qualitätsschwankungen, insbesondere Schussgewichtsschwankungen, sind die Folge. Ob solche Schwankungen im aktuellen Prozess vorliegen, kann beispielsweise anhand des Massepolsters beurteilt werden. Unter Massepolster versteht man die Menge an Schmelze, die nach dem Formfüllgang noch im Massezylinder der Einspritzeinheit 13 übrig ist. Wenn diese Menge schwankt, kann man in erster Näherung daraus schließen, dass die ins Werkzeug gelangte Menge an Schmelze ebensolchen Schwankungen unterworfen ist.In certain cases, it may happen that conventional ring-backflow locks do not close sufficiently reproducible. This leads to different amounts of material from cycle to cycle in the injection mold between the platens 14 and 15 be injected. Quality fluctuations, in particular shot weight fluctuations, are the result. Whether such fluctuations exist in the current process can be assessed, for example, based on the mass cushion. By mass cushion is meant the amount of melt remaining after the mold filling cycle in the mass cylinder of the injection unit 13 is left over. If this amount fluctuates, it can be concluded, to a first approximation, that the amount of melt that has entered the mold is subject to such fluctuations.

Mit einem einfachen Prognosemodell (erste Berechnungsmethode B1) kann man also aus dem Massepolster einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Zyklen (mit entsprechenden Prozesswerten) beispielsweise eine Standardabweichung errechnen, woraus sich die erste, reale Kenngröße KREAL für das Sperrenschließverhalten der realen Anlagenkonfiguration ergibt.With a simple forecasting model (first calculation method B1), it is thus possible to calculate a standard deviation from the mass cushion of a number of consecutive cycles (with corresponding process values), resulting in the first, real parameter KREAL for the lock closure behavior of the real system configuration.

Als zweite, fiktive Kenngröße KFIKT für eine fiktive Anlagenkonfiguration kann das Prognosemodell (zweite Berechnungsmethode B2) nun auch eine typische Standardabweichung für das Schließverhalten einer zwangsschließenden Sperre ausgeben. Im einfachsten Fall kann diese Standardabweichung für verschiedene Sperrendurchmesser als empirisch ermittelter, fiktiver Wert WFIKT als Modellgröße M2 im Prognosemodell hinterlegt sein. Der Prozesswert ist also in diesem Fall der Sperrendurchmesser. Die Berechnungsmethode B2 liefert für einen bestimmten Sperrendurchmesser die hinterlegte Standardabweichung als fiktive Kenngröße KFIKT. Um ein genaueres Ergebnis zu erhalten, ist ein verfeinertes Modell zweckmäßig, das für die Ermittlung der Standardabweichung als fiktive Kenngröße neben dem Sperrendurchmesser auch andere Prozessgrößen (z. B. das zu verarbeitende Material) berücksichtigt.As a second, notional parameter KFIKT for a fictitious plant configuration, the forecasting model (second calculation method B2) can now also output a typical standard deviation for the closure behavior of a positively locking barrier. In the simplest case, this standard deviation for different locking diameters can be stored as an empirically determined, fictitious value WFIKT as model size M2 in the prognosis model. The process value is therefore the lock diameter in this case. The calculation method B2 supplies the stored standard deviation as a notional parameter KFIKT for a specific lock diameter. In order to obtain a more accurate result, a refined model is appropriate, which considers other process variables (eg the material to be processed) in addition to the blocking diameter for determining the standard deviation as a fictitious parameter.

Durch das Vorliegen der beiden Kenngrößen KREAL und KFIKT ist es nun möglich, den konkreten Nutzen zu erkennen, der durch den Austausch der Ring-Rückstromsperre gegen eine zwangsschließende Sperre bringen würde. Ein Beispiel für eine solche zwangsschließende Sperre geht aus der DE 10 2012 015 337 A1 hervor.By the presence of the two parameters KREAL and KFIKT it is now possible to recognize the concrete benefit that would be brought by the replacement of the ring backflow block against a foreclosure lock. An example of such a forcible lock comes from the DE 10 2012 015 337 A1 out.

Ausführungsbeispiel 3 – Temperiergerät mit drehzahlgeregelter PumpeExemplary embodiment 3 - Temperature control unit with variable-speed pump

In der Schutzrechts-Anmeldung DE 10 2014 001 346 A1 wird ein Verfahren zur Ermittlung der mindestens erforderlichen Durchflussmenge für einen Temperierkreis eines Formgebungswerkzeug beschrieben. In der Praxis fehlt oft die Kenntnis der tatsächlich erforderlichen Durchflussmengen. Es wird daher sicherheitshalber eine größere Durchflussmenge zur Verfügung gestellt, als tatsächlich für einen wirtschaftlichen Betrieb benötigt werden würde.In the patent application DE 10 2014 001 346 A1 a method for determining the minimum required flow rate for a temperature control circuit of a forming tool is described. In practice, the knowledge of the actually required flow rates is often missing. Therefore, for safety's sake, a larger flow rate is provided than would actually be required for economical operation.

Die Reduktion der Durchflussmenge auf einen Wert, der gerade für die Kühlung der Formteile bei einer bestimmten Zykluszeit ausreicht, kann den Energieverbrauch reduzieren. Eine Reduktion der Durchflussmenge kann erzielt werden durch Drosselung vor dem Werkzeug oder bevorzugt durch Einsatz eines Temperiergerätes mit geringerer Pumpenleistung bzw. mit variabel einstellbarer Pumpenleistung.Reducing the flow rate to a value just sufficient for cooling the molded parts for a given cycle time can reduce energy consumption. A reduction in the flow rate can be achieved by throttling before the tool or preferably by using a temperature control unit with lower pump power or with variably adjustable pump power.

Der Einsatz von Temperiergeräten mit geringerer Leistung bedeutet gleichzeitig geringere Investitionskosten für die Geräte.The use of temperature control devices with lower power also means lower investment costs for the devices.

Im Sinne dieser Erfindung ist nun vorgesehen, dass für den aktuellen Prozess und der realen Anlagenkonfiguration die Durchflussmengen (Prozesswerte) der einzelnen Kühlkreise ermittelt werden. Die Ermittlung kann durch automatische Messung erfolgen, falls entsprechende Sensorik vorhanden ist. Daraus ergibt sich eine reale Kenngröße KREAL.For the purposes of this invention, it is now provided that the flow rates (process values) of the individual cooling circuits are determined for the current process and the real system configuration. The determination can be made by automatic measurement, if appropriate sensors is available. This results in a real parameter KREAL.

Das Prognosemodell (zweite Berechnungsmethode B2) ermittelt die minimal erforderliche Durchflussmenge für jeden Temperierkreis. Dafür können Eingaben (fiktive Werte WFIKT) durch den Maschineneinrichter erforderlich sein, beispielsweise Geometriedaten der Temperierkanäle. Die dann ermittelten minimalen Durchflussmengen stellen fiktive Kenngrößen KFIKT für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierendes Modell dar.The forecast model (second calculation method B2) determines the minimum required flow rate for each temperature control circuit. For this purpose, inputs (fictitious values WFIKT) may be required by the machine setter, for example geometry data of the temperature control channels. The then determined minimum flow rates represent fictitious characteristics KFIKT for a fictitious configuration of the shaping system 1 representing model.

Die Durchflussmengen können nun als fiktive Kenngrößen KFIKT für den Vergleich mit den realen Kenngrößen KREAL herangezogen werden. Alternativ dazu kann auch aus den Durchflussmengen ein Energiebedarf errechnet werden und dieser als Kenngröße für den Vergleich herangezogen werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Umrechnung in eine monetäre Einsparung.The flow rates can now be used as fictitious parameters KFIKT for comparison with the real parameters KREAL. Alternatively, an energy demand can also be calculated from the flow rates and used as a parameter for the comparison. Another possibility is the conversion into a monetary saving.

Somit ist durch die vorliegende Erfindung einfache und günstige Möglichkeit geschaffen, um einem Anwender einer Formgebungsanlage 1 zu zeigen, ob eine optionale Ausrüstung der Formgebungsanlage 1, das Herstellen eines bestimmten Betriebszustandes, das Aus- oder Einschalten einzelner Funktionen oder Komponenten, das Parametrieren der Anlage mit anderen als den aktuell verwendeten Sollwerten, das Ändern der Umgebungsbedingungen oder das Ändern der eingesetzten Rohmaterialien (fiktive Konfiguration) tatsächlich Vorteile gegenüber der vorhandenen Ausrüstung, des aktuellen Betriebszustandes, etc. (reale Konfiguration) bringt. Vor allem wird die durch die Ausgabe von konkreten Kenngrößen KREAL und KFIKT bzw. durch die Ausgabe eines Vergleichswerts V einfach und verständlich veranschaulicht.Thus, the present invention provides a simple and convenient way to a user of a molding plant 1 to show if optional equipment of the molding plant 1 the establishment of a specific operating state, the switching on or off of individual functions or components, the parameterization of the system with other than the currently used nominal values, the changing of the environmental conditions or the changing of the raw materials used (fictitious configuration) actually advantages over the existing equipment, the current operating state, etc. (real configuration) brings. Above all, it is illustrated in a simple and understandable way by the output of concrete parameters KREAL and KFIKT or by the output of a comparison value V.

Abschließend kann festgehalten werden, dass bei einem besonders bevorzugten Verfahren zur Simulation einer fiktiven Konfiguration einer Formgebungsanlage 1 zumindest die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:

– Messen oder Auslesen eines Prozesswerts W_IST, W_SOLL der Formgebungsanlage 1, wobei dieser wenigstens eine Prozesswert W_IST, W_SOLL im Betrieb dieser Formgebungsanlage 1 gemessen oder aus einem Speicher 2 dieser Formgebungsanlage 1 ausgelesen wird,
– Übermitteln des wenigstens einen Prozesswerts W_IST, W_SOLL an eine Berechnungseinheit 3,
– Ermitteln einer ersten, eine reale Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierenden Kenngröße K_REAL, wobei die erste Kenngröße K_REAL von der Berechnungseinheit 3 berechnet wird,
– Übermitteln eines fiktiven Werts W_FIKT der Formgebungsanlage 1 an die Berechnungseinheit 3,
– Ermitteln einer zweiten, die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierenden Kenngröße K_FIKT, wobei die zweite Kenngröße K_FIKT aus dem wenigstens einen fiktiven Wert W_FIKT der Formgebungsanlage 1 und dem wenigstens einen Prozesswert W_IST, W_SOLL der Formgebungsanlage 1 durch die Berechnungseinheit 3 berechnet wird, sodass der wenigstens eine Prozesswert W_IST, W_SOLL als Eingabeparameter P für ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierendes Modell M verwendet wird.

Finally, it can be stated that in a particularly preferred method for simulating a fictitious configuration of a shaping installation 1 at least the following method steps are carried out:

- Measuring or reading a process value W _IS , W _SOLL the molding plant 1 , wherein this is at least one process value W _IS , W _SOLL in the operation of this shaping plant 1 measured or from a memory 2 this shaping plant 1 is read,
- Transmission of the at least one process value W _IST , W _SOLL to a calculation unit 3 .
- Determining a first, a real configuration of the molding plant 1 representing characteristic K _REAL , wherein the first characteristic K _REAL of the calculation unit 3 is calculated,
- transmission of a fictitious value W _{FIKT of} the molding plant 1 to the calculation unit 3 .
- Determining a second, the fictitious configuration of the molding plant 1 characteristic parameter K _FIKT , wherein the second characteristic K _FIKT from the at least one notional value W _{FIKT of} the shaping system 1 and the at least one process value W _IS , W _SOLL the shaping plant 1 through the calculation unit 3 is calculated, so that the at least one process value W _IS , W _SOLL as input parameter P for a fictitious configuration of the molding plant 1 representing model M is used.

Zudem weist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Simulationsvorrichtung 5 zur Simulation einer fiktiven Konfiguration einer Formgebungsanlage 1 eine Erfassungseinrichtung 6 zum Erfassen wenigstens eines Prozesswerts W_IST, W_SOLL der Formgebungsanlage 1 und eine Berechnungseinheit 3 zum Berechnen einer ersten, eine reale Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierenden Kenngröße K_REAL und einer zweiten, die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierenden Kenngröße K_FIKT, auf, wobei von der Berechnungseinheit (3) aus zumindest einem von einer Erfassungseinrichtung 6 der Formgebungsanlage 1 erfassten Prozesswert W_IST, W_SOLL die erste Kenngröße K_REAL berechenbar ist und wobei von der Berechnungseinheit 3 aus zumindest einem, von der Erfassungseinrichtung 6 erfassten Prozesswert W_IST, W_SOLL und zumindest einem fiktiven Wert W_FIKT der fiktiven Konfiguration der Formgebungsanlage 1 die zweite Kenngröße K_FIKT berechenbar ist, sodass durch die Simulationsvorrichtung 5 in Abhängigkeit eines, auf dem wenigstens einen Prozesswert W_IST, W_SOLL der Formgebungsanlage 1 basierenden Eingabeparameters P ein die fiktive Konfiguration der Formgebungsanlage 1 repräsentierendes Modell M erstellbar ist.In addition, a particularly preferred embodiment of the simulation device 5 for simulating a fictitious configuration of a molding plant 1 a detection device 6 for detecting at least one process value W _IST , W _SOLL the shaping plant 1 and a calculation unit 3 for calculating a first, a real configuration of the molding plant 1 representative characteristic K _REAL and a second, the fictitious configuration of the shaping system 1 characteristic parameter K _FIKT , wherein the calculation unit ( 3 ) from at least one of a detection device 6 the shaping system 1 detected process value W _IS , W _SOLL the first characteristic K _{REAL is} calculable and where by the calculation unit 3 from at least one, from the detection device 6 detected process value W _IST , W _SOLL and at least one fictitious value W _FIKT the fictitious configuration of the shaping system 1 the second parameter K _{FIKT is} calculable, so that by the simulation _device 5 as a function of one on which at least one process value W _IS , W _SOLL the shaping plant 1 based input parameter P a the fictitious configuration of the shaping system 1 representing model M is producible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Formgebungsanlageforming plant
22: SpeicherStorage
33: Berechnungseinheitcalculation unit
44: Eingabevorrichtunginput device
55: Simulationsvorrichtungsimulation device
66: Erfassungseinrichtungdetector
77: Ausgabevorrichtungoutput device
88th: Vergleichsvorrichtungcomparison means
99: Computercomputer
1010: Anordnungarrangement
1111: Peripheriegerätperipheral
1212: Formgebungsmaschineforming machine
1313: EinspritzeinheitInjection unit
1414: feststehende Formaufspannplattefixed platen
1515: bewegliche Formaufspannplattemovable platen
1616: Stirnplattefaceplate
17 17: HolmeHolme
1818: Antriebsvorrichtungdriving device
1919: Steuer- oder RegeleinheitControl unit
2020: Kavitätcavity
W_IST W _IS: Ist-WertActual value
PP: Eingabeparameterinput parameters
MM: Modellmodel
K_REAL K _REAL: erste, reale Kenngrößefirst, real characteristic
K_FIKT K _FICT: zweite, fiktive Kenngrößesecond, fictitious characteristic
VV: Vergleichswertcomparison value
B₁ B ₁: erste Berechnungsmethodefirst calculation method
M₁ M ₁: Modellgrößen für erste BerechnungsmethodeModel sizes for first calculation method
W_FIKT W _FICT: fiktiver Wertfictitious value
B₂ B ₂: zweite Berechnungsmethodesecond calculation method
M₂ M ₂: Modellgrößen für zweite BerechnungsmethodeModel sizes for second calculation method
AA: Modellgrößesize
BB: Modellgrößesize
CC: Modellgrößesize
W_SOLL W _SHOULD: Sollwertsetpoint
Ee: Energieverbrauchpower consumption
ff: Funktionfunction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2011/0289012 A1 [0002]
EP 1233357 A1 [0002]
DE 102012015337 A1 [0052]
DE 102014001346 A1 [0053]

Claims

Method for simulating a fictitious configuration of a shaping installation ( 1 ), wherein at least one during operation of this molding plant ( 1 ) measured or from a memory ( 2 ) of this shaping plant ( 1 ) read out process value (W _ACT , W _SOLL ) as an input parameter (P) for a fictitious configuration of the shaping system ( 1 ) (M) is used.

Method according to claim 1, wherein the at least one process value (W _IST , W _SOLL ) is determined by the shaping device ( 1 ) as an input parameter (P) for the fictitious configuration of the shaping installation ( 1 ) representing model (M) is used.

Method according to claim 1 or 2, wherein the at least one process value (W _IST , W _SOLL ) is representative of an operating history of the shaping plant ( 1 ).

Method according to one of claims 1 to 3, wherein a first, a real configuration of the molding plant ( 1 ) representative characteristic (K _REAL ) and / or a second, the fictitious configuration of the molding plant ( 1 ) (K _FIKT ).

The method of claim 4, wherein the first characteristic (K _REAL ) and the second characteristic (K _FIKT ) or a for a change from the first characteristic (K _REAL ) to the second characteristic (K _FIKT ) characteristic comparison value (V) are output.

Method according to claim 4 or 5, wherein the at least one process value (W _IST , W _SOLL ), the real configuration of the shaping plant ( 1 ) to a calculation unit ( 3 ) and transmitted by this calculation unit ( 3 ) the first parameter (K _REAL ) is calculated.

The method of claim 6, wherein the calculation of the first characteristic (K _REAL ) using a first calculation method (B ₁ ) takes place.

Method according to claim 7, wherein the first calculation method (B ₁ ) is stored in a memory of the calculation unit ( 3 ) is stored.

Method according to one of claims 5 to 8, wherein the second parameter (K _FIKT ) from at least one notional value (W _FIKT ) of the molding plant ( 1 ) and the at least one process value (W _IST , W _SOLL ) of the shaping system ( 1 ) is determined.

Method according to claim 9, wherein the at least one fictitious value (W _FIKT ) in the memory ( 2 ) of the molding plant ( 1 ) or calculated, transmitted or transmitted via an input device ( 4 ) is entered.

The method of claim 9 or 10, wherein the at least one fictitious value (W _fict) for calculating the second parameter (K _fict) (to the calculation unit 3 ) is transmitted.

Method according to claim 11, wherein the calculation of the second characteristic (K _FIKT ) by the calculation unit ( 3 ) using a second calculation method (B ₂ ).

Method according to claim 12, wherein the second calculation method (B ₂ ) is stored in a memory of the calculation unit ( 3 ) is stored.

A method according to claim 12 or 13, characterized in that the second calculation method (B ₂ ) on the basis of the first calculation method (B ₁ ) is created by at least one process value (W _IST , W _SOLL ) by a notional value (W _FIKT ) replaced and / or at least one fictitious value (W _FIKT ) is added.

Simulation device ( 5 ) for simulating a fictitious configuration of a molding plant ( 1 ), in particular for carrying out a method according to one of claims 1 to 14, wherein the simulation device ( 5 ) as a function of, on at least one process value (W _IST , W _SOLL ) of the shaping installation ( 1 input parameter (P) is a fictitious configuration of the shaping system ( 1 ) representing model (M) is producible.

Simulation device according to claim 15, wherein the simulation device ( 5 ) a calculation unit ( 3 ) for calculating a first, a real configuration of the molding plant ( 1 ) representative characteristic (K _REAL ) and / or a second, the fictitious configuration of the molding plant ( 1 ) (K _FIKT ).

A simulation device according to claim 16, wherein the calculation unit ( 3 ) from at least one of a detection device ( 6 ) of the molding plant ( 1 ) detected process value (W _IST , W _SOLL ) the first characteristic (K _REAL ) can be calculated.

A simulation device according to claim 16 or 17, wherein the calculation unit ( 3 ) from at least one of the detection means ( 6 ) Process detected value (W, _W _SOLL) and at least one fictitious value (W _fict) of the fictitious configuration of the forming plant ( 1 ) the second characteristic (K _FIKT ) is calculable.

A simulation device according to any one of claims 16 to 18, wherein the Simulation device ( 5 ) an output device ( 7 ) for outputting the first characteristic (K _REAL ) and / or the second characteristic (K _FIKT ).

Simulation device according to one of claims 16 to 19, wherein the simulation device ( 5 ) a comparison device ( 8th ), with which from the first characteristic (K _REAL ) and the second characteristic (K _FIKT ) a comparison value (V) can be determined.

A simulation device according to claim 20, wherein the output device ( 7 ) the comparison value (V) can be output.

Simulation device according to one of claims 18 to 21, wherein the simulation device ( 5 ) an input device ( 4 ), wherein the at least one fictitious value (W _FIKT ) via the input device ( 4 ) can be entered or changed.

A simulation device according to claim 22, wherein the output device ( 7 ) and the input device ( 4 ) a unit, preferably a computer ( 9 ), form.

Shaping plant with a simulation device ( 5 ) according to one of claims 15 to 23, wherein the simulation device ( 5 ) has at least one memory in which at least one first calculation method (B ₁ ) for the calculation of the first parameter (K _REAL ) by the calculation unit ( 3 ) is deposited.

Shaping plant according to claim 24, characterized in that the calculation unit ( 3 ) based on the first calculation method (B ₁ ) a second calculation method (B ₂ ) by replacing at least one process value (W _IST , W _SOLL ) by a notional value (W _FIKT ) and / or by adding a fictitious value (W _FIKT ) can be created is.

Arrangement ( 10 ) with a simulation device ( 5 ) according to one of claims 15 to 23 and a shaping installation ( 1 ).

Arrangement according to claim 26, wherein the shaping device ( 1 ) a detection device ( 6 ) for detecting, preferably for reading out or measuring, at least one process value (W _IST , W _SOLL ) of the shaping installation ( 1 ) having.