WO2024083904A1 - Prozesskennzahlermittlung - Google Patents

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WO2024083904A1
WO2024083904A1 PCT/EP2023/078964 EP2023078964W WO2024083904A1 WO 2024083904 A1 WO2024083904 A1 WO 2024083904A1 EP 2023078964 W EP2023078964 W EP 2023078964W WO 2024083904 A1 WO2024083904 A1 WO 2024083904A1
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cycle
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machine
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Werner FAULHABER
Gunther Schmid
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Arburg Gmbh + Co Kg
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    • G06F30/27—Design optimisation, verification or simulation using machine learning, e.g. artificial intelligence, neural networks, support vector machines [SVM] or training a model

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining process parameters on a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials to produce molded parts according to the preamble of claim 1, a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials to produce molded parts for carrying out the method according to the preamble of claim 18 and a computer program product with a program code stored on a computer-readable medium for carrying out the method according to the preamble of claim 19.
  • plasticizable material as used here is to be understood broadly and includes in particular, but not exclusively, plastics or silicone or other thermoplastic and/or elastomeric materials, e.g. ceramic, metallic and/or powdery masses as well as paper, cellulose, starch, cork, etc. as well as mixed materials between such plasticizable materials. In principle, these can also be previously plasticized materials or plastic masses that harden automatically or with the use of aids after application. The term also includes recyclates.
  • process key figure refers to a quantity obtained from data using mathematical methods that is suitable for quantitatively evaluating a process state (at least partially, if necessary in combination with other process key figures) and thus making it accessible for quantitative comparisons and, if necessary, compensating interventions.
  • process key figure is also used when this quantity does not originate from the process itself in the form of a sensor signal, but can be taken from process-relevant data sources such as material data, which can be made accessible for evaluation according to the claimed method.
  • Curve progression does not only have to refer to measurement curve progressions from the process, but can also refer to other curve progressions whose content can be deduced by the claimed method. "Curve progressions” preferably also include partial sections or even just individual measurement points. Where it is helpful for better understanding, the terms are differentiated.
  • Input variables for calculating process parameters such as pressure, position, speed, temperature, torque, etc. are known, as are the variables of additional, non-machine-related sensors. All measurement signals that the production plant, e.g. an injection molding machine, needs to function as intended can be used for this purpose without any additional effort. The use of other signals of all conceivable physical variables that can be used explicitly for monitoring purposes in any part of the production plant is also known.
  • process indicators such as peak values of signal curves, area integrals under signal curves, etc. as singular cyclic values. These indicators are used to measure the stability of the process; if necessary, exceedances of set tolerances are used to select finished parts that were supposedly produced under unstable process conditions. If the operator changes the machine setting parameters, suitable tolerances must be regularly re-determined and set. This can significantly increase the complexity of a machine setting change.
  • WO 91/14562 A1 discloses such a method, which carries out the steps: entering a reference characteristic of the material used for the article(s) to be molded; comparing the reference characteristic with a measured actual characteristic from an immediately preceding shot in order to obtain a setting value; setting the injection molding machine according to the setting value; executing a shot.
  • complete process signal curves are compared with one another and an offset is determined from this.
  • EP 2 583 811 B1 describes a method that, in a somewhat more abstract way, follows the same approach as WO 91/14562 A1, whereby transformation methods are used to determine the deviations between the reference and the current process curve.
  • the input and output parameters used are again the quantities that can be measured or set on the production plant.
  • complete process curves are compared with one another and an offset and/or scaling factor is determined from this, for example.
  • WO 96/09926 A1 discloses a method for automatically influencing machine setting variables in cyclical processes, in which, after a test determination of characteristic properties of parts manufactured in the test phase and simultaneous determination of a large number of process curves, a relationship is created between process key figures characterizing the process curves and the characteristic properties of the parts. Corresponding process key figures are also determined during production. This signal analysis creates the prerequisite for the fact that, when a desired characteristic property is specified, the relevant process key figures can be determined in order to determine the machine setting variables that are relevant for the characteristic property.
  • the expected characteristic property can then be calculated so that a difference value can be determined on the basis of a target-actual value comparison, which can be regulated to a minimum by influencing the relevant machine setting variable that is also calculated.
  • a method for controlling the mold cavity pressure curve on a cyclically operating machine in which during the cycle the mold cavity pressure is recorded over time and/or over the distance covered by the conveying means.
  • the cavity pressure curve is then differentiated according to time or distance. It is then checked whether the previously determined derivatives result in deviations from the monotonic curve. If this is the case, the holding pressure time or the switching time are changed until a monotonic curve of the cavity pressure curve is obtained.
  • the method selectively examines the cavity pressure curve and is therefore limited in its applicability to the specific application, namely to eliminate discontinuities in this signal curve.
  • TW 201706112 A discloses a method for providing parameters of an injection device comprising a conveyor screw having a screw diameter.
  • the method comprises the following steps: obtaining a total injection volume based on a shape model; using shape analysis software to draw a preset shape curve of the screw feed rate versus the mold filling rate, the preset shape curve containing a plurality of fixed points and each of the fixed points containing a mold filling rate and a screw feed rate; using the mold filling rate of each of the fixed points, the screw diameter and the total injection volume to determine a corresponding stroke position; and providing each of the stroke positions corresponding to the fixed points for the injection device.
  • a disadvantage is the required recourse to simulation data.
  • DE 10 2018 107 233 A1 describes a method for automatic process monitoring and/or process diagnosis of a piece-based process, in particular an injection molding process.
  • the method comprises the following steps: carrying out an automated reference finding to obtain reference values from values of at least one process variable; carrying out an anomaly detection based on the reference values found in the first step; carrying out an automated root cause analysis and/or an automated error diagnosis based on a qualitative model of process relationships and/or on the basis of dependencies between different process variables.
  • the anomaly detection as the basis of the method limits it to deviations that have deviated statistically significantly (i.e. by a multiple of the natural process variation) from the stable process. It can therefore only react to major process disturbances.
  • a method for determining a setpoint curve for a process parameter acting as a manipulated variable of a production cycle in a first configuration of an injection molding machine is known.
  • a setpoint curve for the one process parameter acting as a manipulated variable is determined in at least one production cycle in such a way that an actual value curve for the selected variable has a desired property or the desired actual value curve results.
  • the actual value curve existing in relation to the first embodiment of the method is specified as the reference value curve for the selected variable, and a computer sets a setpoint curve for the process parameter acting as the manipulated variable.
  • DE 10 2021 109 851 A1 discloses a method for comparing a simulation of a process to be carried out with an injection molding machine with the process actually carried out, wherein at least one simulation curve of a variable characteristic of the process, in particular a simulated pressure curve, is calculated as part of the simulation.
  • at least one measurement curve of the characteristic variable in particular a measured pressure curve, is measured.
  • first marked points of the curve of the at least one simulation curve and second marked points of the curve of the at least one measurement curve are determined.
  • the first marked points and the second marked points are at least partially assigned to one another, wherein at least one change parameter for the simulation and/or the process is calculated from coordinates of the first marked points and second marked points that are at least partially assigned to one another, and the simulation and/or the process is changed and carried out again on the basis of the at least one change parameter.
  • the disadvantage is the need to use simulation data for this purpose.
  • EP 997 257 B1 discloses a method for controlling a movement sequence of a first movable component of a plastic injection molding machine, the movement path of which is at least partially overlapped by the movement path of a second movable component of the plastic injection molding machine.
  • the movement of the first movable component is started as a function of an enable signal representing a movement state of the second movable component, wherein at least one time measure is determined.
  • a first time measure and a second time measure are determined and compared with one another, wherein the first time measure indicates the time period between the time of generation of the enable signal and the time at which the first movable component reaches the movement path of the second movable component, and wherein the second time measure indicates the time period between the time of generation of the enable signal and the time at which the second movable component leaves the movement path of the first movable component.
  • the movement sequence of the first movable component is controlled depending on the comparison of the two time measurements such that the difference between the second time measurement and the first time measurement is smaller than a predetermined minimum tolerance value.
  • US 8 641 943 B1 shows a method for filling a mold with a compressible liquid material.
  • the mold is connected to a manifold via a plurality of channels, with at least one valve arranged in at least one of the channels.
  • a controller is configured to pressurize the manifold with the liquid material and modulate the valve to perform a plurality of pulse cycles during a filling cycle.
  • a pulse cycle includes adjusting an opening of the valve from a first position to a second position and adjusting the opening of the valve from the second position to a third position, the opening corresponding to the second position being larger than the opening corresponding to the first position and the opening corresponding to the third position being smaller than the opening corresponding to the second position.
  • the pulse cycle control parameters stored in the data memory can be selected based on measured values during a mold filling cycle. For example, various parameters such as dwell times and thresholds may vary during a mold filling cycle depending on a measurement such as the orientation of an impeller in the pressurizer, a pressure or temperature of the liquid material, or an indication of mold filling progress such as a percentage of the mold volume filled.
  • various parameters such as dwell times and thresholds may vary during a mold filling cycle depending on a measurement such as the orientation of an impeller in the pressurizer, a pressure or temperature of the liquid material, or an indication of mold filling progress such as a percentage of the mold volume filled.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method for determining process parameters on a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials for producing molded parts, a machine operating in this way and a computer program product with a program code stored on a computer-readable medium for carrying out the method, in which the above-mentioned disadvantages are avoided by determining process parameters in such a way that they shift in a suitable manner in the event of process changes so that their informative value is retained.
  • This object is achieved by a method according to the features of patent claim 1.
  • the method further comprises the following steps of a production cycle: f) analogous repetition of steps a) to e) for determining and storing at least one weighted production process key figure, whereby a deviation of the weighted production process key figure from the weighted reference process key figure is determined and stored, g) deviation-dependent calculation and storage of at least one value and/or application of at least one stored value in a compensation intervention to at least at least one predetermined manipulated variable by means of at least one actuator under changing production conditions for tracking the at least one weighted production process key figure, h) repeating steps f) and g) to produce further molded parts.
  • process key performance indicators are determined in such a way that they shift in an appropriate manner when processes change, so that their significance is retained.
  • the process can advantageously be carried out without any intervention by the operator and also when the operator intends to make changes to the settings.
  • this involves determining and mathematically and/or statistically processing the curve until the (at least one) process indicator being sought is identified. After identifying a characteristic value at a characteristic point in the curve, which has preferably already been processed, a direct jump is made to another curve, which was recorded and processed at the same time or with a time delay, in order to determine a dependent process indicator there.
  • This process can preferably also be carried out with another characteristic point so that another dependent process key figure can be determined. From several determined (dependent) process key figures, further dependent process key figures can in turn be determined. This leads to cascading.
  • the object is also achieved by a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials to produce molded parts according to the features of patent claim 18, wherein the machine has a controller for carrying out the method, at least one sensor and at least one actuator, and is suitable for carrying out the method.
  • the machine can thus be operated more smoothly and energy efficiently.
  • the object is further achieved by a computer program product with a program code that is stored on a computer-readable medium according to the features of patent claim 19, wherein the program code of the computer program product is suitable for carrying out the method by means of the cyclically operating machine.
  • the advantages of the method are thereby achieved.
  • the steps of the reference determination cycle and the steps of the production cycle are carried out analogously to the determination of further process indicators, whereby at least one further process indicator is determined, which in turn/alternatively can be used to track the at least one weighted production process indicator.
  • the method comprises an analogous iterative repetition of steps a) to d) on at least one further partial curve profile of the first measured variable and/or the further measured variable or optionally on at least one further curve profile derived therefrom until a characteristic point is found in the at least one further partial curve profile or a further curve profile derived therefrom, using at least one last characteristic point examined, which serves as an index to at least one next characteristic point.
  • the value of the compensation intervention is determined either from a pre-determined model or during the ongoing process by iteratively observing the reaction of the process to changes in the machine settings, the environmental conditions or the material properties of the plasticizable materials or as a result of wear processes on elements of the machine. This allows the machine to respond advantageously in advance or independently to changed conditions and to be operated reliably and energy-efficiently.
  • this is determined in the reference determination cycle and/or by introducing process knowledge prepared for the method, whereby the model is either known in advance or is obtained using mathematical methods.
  • process knowledge advantageously allows the machine to access experience that can either be derived from the experience of an experienced machine operator and/or that arises during operation, in particular during operation of the respective machine.
  • step g) before the stored value of the compensation intervention is used a logical check of the compensation intervention is carried out, on the basis of which the compensation intervention is either carried out or rejected.
  • This can advantageously counteract settings that could be detrimental to the operation of the machine or the production of molded parts, for example, and the production of defective parts can be avoided.
  • it may be advantageous to divide large compensation interventions into several subsequent cycles and thus prevent a sudden change in the process.
  • operator intervention can preferably be integrated into the logical test of the compensation intervention, either interactively or preset.
  • the logical test advantageously and where appropriate includes settings that can have a systematic influence on the operation of the machine.
  • This can in particular be one or more of the following settings: The value of the compensation intervention, the current process state, a specific machine technology, such as adjustment ranges, time behavior, performance, control engineering aspects and equipment specifics, as well as previous control interventions by an operator.
  • a compensation intervention can advantageously be delayed if a non-stationary operating state exists. e.g. if the compensation parameter is a temperature that must first stabilize before further control intervention, or if the machine is still in an unstable start-up process.
  • the logical test of the compensation intervention is based on simple or complex if-then conditions and/or on an evaluation using statistical methods, signal processing methods and methods using artificial intelligence. This advantageously ensures a quick test while reducing the computing time. If, for example, several compensation parameters are provided, a faster-acting parameter can be adjusted and returned to overcompensate if a slower compensating parameter slowly increases its effect on the process. In this way, the achievement of the desired process state can be accelerated.
  • the logical test of the compensation intervention includes information from different machine parts, such as from different drive trains, from machine and tool-related signals, from the environment, from feedback from an operator and from external devices or systems or master computers.
  • This advantageously ensures a systematic, holistic picture of the operation of the machine, which is used for logical testing.
  • an operator blocks compensation interventions on control variables and/or sets them as preferred. If the process provides several independent compensation mechanisms, for example, the operator can advantageously select the currently most suitable compensation parameters based on his or her actual process view and/or deselect unsuitable ones. This means that certain processes during molded part production and any resulting characteristics of the molded parts to be produced can be deliberately suppressed or preferred.
  • This avoids overcompensation, which can occur in a primary forming process such as injection molding due to interactions between process variables.
  • the process knowledge is taken into account when determining the compensation intervention. If the determination is made during the ongoing process, stored parameters from several cycles are continuously used for this purpose; if the determination is made beforehand, it is introduced statically.
  • measured variables are weighted with previously known and/or process-determined material characteristics of the plasticizable materials to be processed. This advantageously increases the accuracy of the process and allows fluctuations in material properties, especially when processing recyclates, to be dealt with effectively.
  • a mathematical method is used to determine the further curve progression, which is selected and/or parameterized from material properties or material class properties, generates a curve progression derived therefrom, and/or a statistical method is used, which weights material properties or material class properties, generates a curve progression derived therefrom.
  • curve progressions can advantageously be used material-specifically to determine the key figure and thus represent an additional compensation option.
  • the tracking of the at least one weighted production process key figure is preferably carried out particularly effectively by applying at least one of the following measures: with a tracking value that spans several process cycles, with an adjustment amount that is cyclically recalculated, in the current sub-process cycle, in a subsequent sub-process cycle, in the current process cycle, beyond the current process cycle, e.g. also across several process cycles, cyclically completely, in an iterative approach cyclically proportionally, dampened or amplified, directly upon detection, arbitrarily cyclically or with a time delay, depending on stability tests, depending on logical decision processes.
  • stochastic fluctuations in the at least one measured variable are detected and filtered out using statistical and iterative methods in order to exclude them from the further calculation steps. This advantageously further reduces the susceptibility of the process to errors and in particular prevents, for example, different scanning increments, manufacturing tolerances, etc. on different machine types from inadmissibly influencing the compensation interventions.
  • Fig. 1 the use of a characteristic value from a possibly multi-stage processed 1st measurement variable as an index to a process key figure in a possibly multi-stage processed 2nd measurement variable
  • Fig. 2 the cascading of the key figure determination from several measured variables by indexing to one or more further curves
  • Fig. 3 an example of material-specific data that can be used analogously to curves from the process
  • Fig. 4 - 6b different flow charts.
  • the invention is, on the one hand, a method for determining process parameters on a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials to produce molded parts, wherein the machine has a Control for carrying out the method, comprising the following steps of a reference determination cycle: a) determining and storing at least one first partial curve profile (12, 27) of a first curve profile (10) of at least one first measured variable by means of at least one sensor in at least one process cycle, b) optional, at least one-stage processing of the at least one first partial curve profile (12, 27) by means of mathematical and/or statistical methods to generate at least one first curve profile (20) derived therefrom, c) determining and storing at least one first characteristic point (29) of the at least one first partial curve profile or optionally of the at least one first curve profile (20) derived therefrom, d) determining and storing at least one further characteristic point (39, 49, 59) using the at least one first characteristic point (29) which serves as an index (80) to the at least one further characteristic
  • the method further comprises the following steps of a production cycle: f) analogous repetition of steps a) to e) for determining and storing at least one weighted production process key figure, wherein a deviation of the weighted production process key figure from the weighted reference process key figure is determined and stored, g) deviation-dependent calculation and storage of at least one value and/or application of at least one stored value in a compensation intervention to at least one predetermined manipulated variable by means of at least one actuator under changing production conditions in order to track the at least one weighted production process key figure, h) repeating steps f) and g) to manufacture further molded parts.
  • This advantageously makes it possible to produce a homogeneous and weight-constant molded part with a specified quality. Disturbances in the calculations within a process cycle are suppressed and the process cycle times are shortened by minimizing the computing times.
  • the first curve of at least one first measured variable can be an existing curve of an already existing measured variable and/or another curve of another measured variable, which is then included in the process as the first measured variable according to the procedure.
  • the process key figure which can be an existing and/or another process key figure that is determined according to the procedure.
  • the measured variables of the sensors can be, for example, an injection pressure, screw path, torque, a pressure or a temperature in a screw antechamber of a conveyor screw or a temperature of a tool of an injection molding machine.
  • the actuator control variables can be, for example, a switching point, a holding pressure level, a holding pressure duration or an injection profile.
  • the measured variables can be recorded over one or more process cycles. Furthermore, the manipulated variables can be changed in one or any process cycles.
  • the processing of at least one curve progression can, if necessary, be carried out using multivariate mathematical and/or multivariate statistical methods. For example, a pressure progression can be examined using a first process key figure in order to obtain an index of a position in a processed temperature progression or a processed material property progression. Curve progressions that are not determined in the manufacturing process but, for example, contain basic information on process relationships can thus be integrated into the process in an analogous manner.
  • the possibly multi-stage processing of a curve using mathematical and/or statistical methods can be carried out from a simple filtering, a derivation (differential calculus) or an integration (integral calculus) or by applying one or more of these methods several times.
  • possibly multi-stage processing is to be understood as either single-stage or multi-stage processing.
  • Fig. 1 shows an example of the process key figure determination process.
  • Fig. 1a shows the curve 10 of a first measured variable. This is either used as it is here, but is usually processed using mathematical and/or statistical methods. The result is shown in Fig. 1b) as a curve 20 of the first measured variable, possibly processed in several stages.
  • Fig. 1c) shows the determination of a first process key figure 30 in the curve 20, possibly processed in several stages, at a characteristic point of the curve 20.
  • indexing 80 of the first process key figure 30 By means of indexing 80 of the first process key figure 30, a second process key figure 40 is determined in the curve 25, possibly processed in several stages, of a second measured variable.
  • the curves are preferably recorded and processed in sections, particularly preferably in the form of individual measuring points, until a termination criterion in the form of a characteristic point is reached.
  • the determined process key figures 30 or 40 as well as the indexing 80 are usually located at the end or shortly before the end of the recorded and processed section of the curves 10, 11, 20, 25.
  • Fig. 2 shows, analogously to Fig. 1d, the cascading of the key figure determination from several measured variables by means of indexing 80 to one or more further curve progressions, from which one or more further process key figures 50, 60 are formed. Further process key figures 65 can be determined from several process key figures formed in this way.
  • the measured variables can be weighted with previously known and/or in-process determined material characteristics of the plasticizable materials to be processed.
  • the value of the compensation intervention can be determined either from a pre-determined model or during the running process by iteratively observing the reaction of the process to changes the machine settings, the environmental conditions, the material properties of the plasticizable materials or as a result of wear and tear on elements of the machine.
  • a pre-determined model can, for example, be a model-based relationship between certain curve characteristics in the curve of a measured variable - or its differentials or integrals - and related characteristics of a second measured variable - or its differentials or integrals - which have already been determined to be demonstrably correct in principle or on the respective machine.
  • the value of the compensation intervention can be determined as described in the following steps:
  • this can be determined in the reference determination cycle and/or by introducing process knowledge prepared for the procedure, which is either previously known or obtained using mathematical methods.
  • step g) before using the stored value of the compensation intervention a logical check of the compensation intervention can be carried out, on the basis of which the compensation intervention is either carried out or rejected.
  • the logical test can include the value of the compensation intervention, the current process state, a specific machine technology, such as adjustment ranges, time behavior, performance, control engineering aspects and equipment specifics, as well as previous control interventions by an operator.
  • the logical test of the compensation intervention can be based on simple or complex if-then conditions and/or on an evaluation using statistical methods, signal processing methods and methods using artificial intelligence.
  • the logical test of the compensation intervention can include information from different machine parts, such as from different drive trains, from machine and tool-related signals, from the environment, from feedback from an operator as well as from external devices or systems or master computers.
  • the automatic implementation of the compensation intervention can advantageously be preceded by an interactive assessment/approval by an operator.
  • An operator can advantageously block compensation interventions on control variables and/or set them as preferred. This means that certain processes during the molded part production and any resulting characteristics of the molded parts to be produced can be deliberately suppressed or preferred. The operator thus retains the power of decision despite the extensive automation of the process.
  • Several determined process indicators (30, 40, 50, 60, 65) can be examined in relation to one another, e.g. using correlation or regression analyses.
  • the temperature-dependent part can be calculated from a pressure-dependent process indicator.
  • Measured variables can advantageously be weighted with previously known and/or in-process determined material characteristics of the plasticizable materials to be processed. This increases the accuracy of the method.
  • Fig. 3 shows this schematically using a melt density curve p versus a pressure p of a plasticizable material with the melting temperature T of the material increasing from top to bottom.
  • the curve can advantageously be examined only at singular characteristic points of the reference determination/production cycle, whereby iterative signal methods are used to search for at least one reference/production process key figure (30, 40, 50, 60, 65) and the evaluation is terminated as soon as this has been determined. This means that compensation can be carried out in the same sub-cycle if necessary.
  • the tracking of at least one weighted production process indicator is carried out optionally: with a tracking value that spans several process cycles, with an adjustment amount that is cyclically recalculated, in the current sub-process cycle, in a subsequent sub-process cycle, in the current process cycle, beyond the current process cycle, e.g. also across several process cycles, cyclically completely, in an iterative approach cyclically proportionally, dampened or amplified, directly upon detection, arbitrarily cyclically or delayed in time, dependent on stability studies, dependent on logical decision processes.
  • stochastic fluctuations in at least one measured variable can be detected and filtered out in order to exclude them from the further calculation steps. This further increases the quality of the molded parts to be produced, further reduces the susceptibility to errors in the process and improves the stability of the process.
  • step 100 a conventional setting of an injection molding process is carried out on the machine for processing plasticizable materials.
  • the injection molding process is set so that the machine can run, i.e. an injection molded part can basically be produced.
  • step 110 a currently available injection molding process is then set as a reference.
  • This reference process was an injection molding process in which a good part can already be produced. However, this is not absolutely necessary.
  • the reference process can also be set in response to an operator input, automated or triggered by external systems, in which the operator or artificial intelligence determines that the current process is basically suitable as a reference.
  • step 120 at least a partial curve 12, 27 of at least one first measured variable is determined and stored by means of at least one sensor in a process cycle, whereby in order to record specific key figures or characteristic points from the curves 10, 25 recorded by sensors In step 120, specific process indicators or characteristic points 30, 30 are recorded.
  • the sensor data can come from one or more sensors, such as a sensor for determining the injection pressure, a position sensor for determining the screw path or a sensor for recording the torque of the drive. Other sensor data can also be used, such as the pressure in the screw antechamber or the temperature of the injection molding unit and/or mold. Curves from other sources can also be processed in the same way, such as material data or similar that are available in curve form (see Fig. 3).
  • At least one first curve is processed in at least one stage using mathematical and/or statistical methods to generate a curve 20 derived from it.
  • the recording of process parameters can take place over part of a cycle, an entire cycle or even over several cycles, if necessary using statistical methods and possibly using specially adapted reference sequences.
  • Characteristic points can be, for example, a switchover point between injection and holding pressure, the holding pressure level, the holding pressure duration or a specific injection profile, but generally any point in a curve from sensor data or from other data sources, such as curves of material characteristics that can be obtained using mathematical/statistical methods.
  • the method can also determine further curve progressions based on additional measured variables.
  • step 130 the process key figures or characteristic points of the reference are compared with the corresponding values in the current process cycle.
  • step 140 the comparability of the reference and the current cycle is validated. If this comparability is given, in step 150, new setting data is calculated or the process is actively intervened on the basis of the previously recorded differences in the process parameters between the reference and the current cycle. In this case, the formation of the molded part is completed in step 170 and the process is continued in step 130 with the changed setting data. If step 140 shows that the reference and the current cycle are not comparable, no setting data is calculated according to step 160. Instead, an output or an intervention in the process takes place by marking the manufactured molded part as a defective part, stopping the cycle at the end and/or an error evaluation takes place.
  • Fig. 5a to 5c describe the concrete procedure, which is underlying the rough flow diagrams in Fig. 4 and Fig. 6.
  • Fig. 5a shows how partial curves are recorded from two curves 10, 25 (any number of curves can be included in the processing), whereby partial recording can, in the simplest case, mean a single measuring point 12, 27 per processed curve.
  • the recorded section of each curve is preferably processed (if necessary, several times). Processing is understood to mean any application of mathematical methods, such as simple counting, sorting, filtering, derivation, integration, etc.
  • the partial processes are recorded step by step in an iterative manner. As soon as a predetermined characteristic point is reached on curve 1, a process key figure can be determined from it if required. In any case, however, the characteristic point is used as a termination criterion for the recording and processing in all curves examined simultaneously and is used to index curve 1 in the other curve(s), where it is used to determine characteristic points 39 and process key figures 40 of at least one other curve 25.
  • the process key figures 40 are determined over at least one reference cycle and can be post-processed using mathematical/statistical methods (step 41), e.g. in the form of averaging, weighting or the like. After completion of the reference cycles, one or more reference process key figures 42 from one or more curve profiles 25 are available.
  • step 130 it can be seen that the characteristic points or process indicators of the reference are compared with those of the current cycle.
  • the process from Fig. 5a for determining the reference value is carried out identically for each of the z production cycles and the one or more production process key figures 42 of each individual production cycle are compared with the one or more reference process key figures 42 (step 130).
  • the production process key figures can also be further processed mathematically over several cycles in step 41 in order to arrive at cross-cycle production process key figures 42.
  • the comparison (step 130) between the production process key figure and the reference process key figure produces a value for the distance 135 between the process key figures.
  • Any mathematical distance measure can be used for this purpose.
  • the distance value is then subjected to a logical test (step 140), which determines whether a compensation intervention on a specified setting value is carried out (step 150) or omitted (step 160).
  • a logical test can be to determine the comparability of the reference curves and the production curves. Other possibilities were mentioned in the description of the embodiments. All appropriate mathematical methods can be used. A decisive operator intervention can also be possible at this point.
  • Fig. 6a, 6b show an overview of an application of the method based on a specific influence on the switching point Up. It should be noted that the detailed process steps as shown in Fig. 1 or the sequence in Fig. 5a - 5c are carried out for implementation.
  • steps 100 and 110 a conventional injection molding process is first set up and then a current process cycle is set as a reference.
  • step 630 a path point of the conveyor screw, namely the characteristic point "Start filling" sf re f, is recorded as a characteristic point, which corresponds to the time at which plasticizable material is injected into the injection mold.
  • step 650 it is now checked whether the maximum permissible difference value ds m ax is greater than or equal to the determined value dsi of the cycle. If this is the case, the switching point Up is changed in step 655 as follows:
  • Upneu Upsoll + dSi * k
  • Upson is the previously set setpoint of the switching point, and k is a configurable cycle-dependent factor and/or a material-dependent factor.
  • step 650 shows that the value dsi > ds m ax, the maximum adjustment path according to the set upper limit is exceeded, so that in step 660 the molded part is reported as a defective part with subsequent error evaluation.
  • step 670 a switch to holding pressure takes place after injection has taken place, whereby a characteristic volume difference SNDdiff, e.g. between the start and end of the holding pressure, is now recorded as a further process key figure in step 680 in Fig. 6b.
  • this volume difference SNDdiff is compared with the reference value from the reference determination cycle to
  • step 691 the holding pressure is changed depending on ND re t and AsNDditt.
  • step 692 the post-printing is completed and thus the molding is also completed in step 693, so that the next cycle is continued with the information obtained in step 620.
  • step 692 the post-printing is completed and thus the molding is also completed in step 693, so that the next cycle is continued with the information obtained in step 620.
  • the invention also relates to a cyclically operating machine for processing plastics and other plasticizable materials for producing molded parts, wherein the machine has a controller for carrying out the method, at least one sensor and at least one actuator, wherein the machine is suitable for carrying out the method. Furthermore, the invention relates to a computer program product with a program code stored on a computer-readable medium, wherein the program code of the computer program product is suitable for carrying out the method by means of the cyclically operating machine.
  • Second process key figure by indexing by means of a first process key figure (first characteristic point) to a possibly multi-stage processed second curve (further characteristic point) of a measured variable

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Abstract

In einem Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen werden in einem iterativen Prozess in Prozesszyklen eines Referenzermittlungszyklus zumindest teilweise Kurvenverläufe (10) von Messgrößen ermittelt und gespeichert und die Kurvenverläufe vorzugsweise mindestens einstufig mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren verarbeitet. Daraus werden erste Prozesskennzahlen (30) an charakteristischen Punkten der verarbeiteten Kurvenverläufe (25) und daraus mittels Indizierung (80) aufgefundene weitere Prozesskennzahlen (40) sowie Abweichungen von Referenz-Prozesskennzahlen ermittelt und gespeichert. Durch Anwenden von abweichungsabhängig gespeicherten Werten in einem automatischen Kompensationseingriffs auf vorbestimmte Stellgrößen bei sich verändernden Produktionsbedingungen werden die Prozesskennzahlen (30, 40) in dem Produktionszyklus nachgeführt.

Description

Prozesskennzahlermittlung
Beschreibung
Bezug zu verwandten Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf und beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2022 127 260.5, hinterlegt am 18.10.2022, deren Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich auch in seiner Gesamtheit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 , eine zyklisch arbeitende Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen zur Ausführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 18 und ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 19.
Der Begriff „plastifizierbares Material“, wie er hier verwendet wird, ist weit zu verstehen und umfasst insbesondere, aber nicht nur, neben Kunststoffen oder auch Silikon oder anderen thermoplastischen und/oder elastomeren Werkstoffen z.B. keramische, metallische und/oder pulverige Massen ebenso wie Papier, Cellulose, Stärke, Kork, usw. sowie auch Mischmaterialen zwischen derartigen plastifizierbaren Materialien. Grundsätzlich kann es sich dabei auch um bereits zuvor plastifizierte Materialien oder auch plastische Massen handeln, die nach dem Ausbringen selbsttätig oder unter Einsatz von Hilfsmitteln aushärten. Der Begriff umfasst auch Recyclate.
Der Begriff „Prozesskennzahl“, wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine mittels mathematischer Methoden aus Daten gewonnene Größe, die geeignet ist, einen Prozesszustand (zumindest teilweise, ggfs. in Kombination mit weiteren Prozesskennzahlen) quantitativ zu bewerten und damit auch quantitativen Vergleichen und ggfs. Kompensationseingriffen zugänglich zu machen. Im Folgenden wird der Begriff Prozesskennzahl auch verwendet, wenn diese Größe nicht aus dem Prozess selbst in Form eines Sensorsignals entstammt, sondern aus prozessrelevanten Datenquellen wie z. B. Materialdaten, entnommen werden kann, die einer Auswertung gemäß dem beanspruchten Verfahren zugänglich gemacht werden können.
Wenn der Begriff "Kurvenverlauf' verwendet wird, muss es sich dabei nicht nur um Messkurvenverläufe aus dem Prozess handeln, sondern es kann sich auch um andere Kurvenverläufe handeln, deren Inhalt sich durch das beanspruchte Verfahren erschließen lässt. Unter "Kurvenverläufe" fallen dabei vorzugsweise auch Teilabschnitte oder auch nur einzelne Messpunkte. Wo es zum besseren Verständnis hilfreich ist, werden die Begriffe unterschieden.
Wenn der Begriff "abgeleitete" Kurvenverläufe verwendet wird, ist damit jede erdenkliche Verarbeitung mit mathematischen Verfahren gemeint, um zu weiteren Kurvenverläufen zu gelangen, die aus dem grundlegenden Kurvenverlauf generiert werden können. Das kann im Einzelfall auch eine mathematische Ableitung sein. Wo explizit die mathematische Ableitung gemeint ist, wird darauf hingewiesen.
Stand der Technik
Bekannt sind Eingangsgrößen zur Berechnung von Prozesskennzahlen wie z. B. Druck-, Positions-, Geschwindigkeits-, Temperatur-, Momentenverläufe, etc., aber auch die Verläufe zusätzlicher, nicht maschinenbezogener Sensorik. Alle Messsignale, die die Produktionsanlage, z. B. eine Spritzgießmaschine zu ihrer bestimmungsgemäßen Funktion benötigt, sind dazu ohne weiteren Aufwand nutzbar. Die Verwendung weiterer Signale aller denkbaren physikalischen Größen, die explizit für Überwachungszwecke in einem beliebigen Teil der Produktionsanlage nutzbar sind, ist ebenso bekannt.
Prozesskennzahlen wie Spitzenwerte von Signalverläufen, Flächenintegrale unter Signalverläufen, etc. als singuläre zyklische Werte zu ermitteln, ist ebenfalls bekannt. Diese Kennzahlen dienen der Messung der Stabilität des Prozesses, ggf. werden Überschreitungen gesetzter Toleranzen zur Selektion von Fertigteilen verwendet, die vermeintlich unter nicht stabilen Prozessbedingungen produziert wurden. Bei einer Änderung der Maschineneinstellparameter durch den Bediener müssen geeignete Toleranzen regelmäßig neu ermittelt und gesetzt werden. Die Komplexität einer Maschineneinstelländerung kann sich dadurch deutlich erhöhen.
Verfahren zur automatischen Nachjustierung von Maschineneinstellparametern des Prozesses mit dem Ziel, Abweichungen zu kompensieren, sind ebenfalls bekannt. Dazu werden die üblichen Einstellparameter der Produktionsanlage verwendet wie z. B. Sollwerte für Geschwindigkeiten, Drücke, Temperaturen, weitere Schaltpunkte zwischen Prozessphasen. In der WO 91/14562 A1 ist ein derartiges Verfahren offenbart, welches die Schritte ausführt: Eingeben einer Referenzcharakteristik des verwendeten Materials für den oder die zu formenden Artikel; Vergleichen der Referenzcharakteristik mit einer gemessenen tatsächlichen Charakteristik von einem unmittelbar vorhergehenden Schuss, um einen Einstellwert zu erhalten; Einstellen der Spritzgießmaschine gemäß Einstellwert; Ausführung eines Schusses. Hier werden komplette Prozesssignalverläufe miteinander verglichen und daraus ein Offset ermittelt.
Die EP 2 583 811 B1 beschreibt ein Verfahren, das etwas abstrakter gefasst denselben Ansatz verfolgt wie die WO 91/14562 A1 , wobei Transformationsverfahren zum Einsatz kommen, um die Abweichungen zwischen Referenz und aktueller Prozesskurve zu ermitteln. Als Eingangs- und Ausgangsparameter werden wiederum die Größen herangezogen, die an der Produktionsanlage messbar bzw. einstellbar sind. Auch hier werden komplette Prozesskurvenverläufe miteinander verglichen und daraus z. B. ein Offset und/oder Skalierungsfaktor ermittelt.
Hauptnachteil beider vorgenannten Verfahren ist die Notwendigkeit, komplette Kurvenverläufe zu erfassen, bevor sie einer Verarbeitung zur Ermittlung eines Korrekturfaktors zugeführt werden können.
In der WO 96/09926 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Beeinflussung von Maschineneinstellgrößen in zyklisch ablaufenden Prozessen offenbart, bei dem nach einer testweisen Bestimmung von charakteristischen Eigenschaften von in der Testphase gefertigten Teile und gleichzeitiger Ermittlung einer Vielzahl von Prozesskurvenverläufen eine Beziehung geschaffen wird, zwischen die Prozesskurvenverläufe kennzeichnenden Prozesskennzahlen und den charakteristischen Eigenschaften der Teile. Entsprechende Prozesskennzahlen werden auch während der Produktion ermittelt. Diese Signalanalyse schafft die Voraussetzung dafür, dass bei Vorgabe einer gewünschten charakteristischen Eigenschaft die dafür maßgebenden Prozesskennzahlen bestimmt werden können, um die für die charakteristische Eigenschaft maßgebenden Maschineneinstellgrößen zu ermitteln. Während der Produktion kann dann die zu erwartende charakteristische Eigenschaft berechnet werden, so dass aufgrund eines Soll-Ist- wert-Vergleichs ein Differenzwert ermittelt werden kann, der durch Beeinflussung der ebenfalls berechneten maßgebenden Maschineneinstellgröße zu einem Minimum regelbar ist. Dies hat den Nachteil, dass ein hoher Aufwand zur Versuchsdurchführung sowie zur Auswertung und Modellbildung für jeden individuellen Prozess erforderlich ist.
Aus der WO 97/12740 A2 ist ein Verfahren zur Regelung des Werkzeuginnendruckverlaufs an einer zyklisch arbeitenden Maschine bekannt, bei dem während des Zyklus der Werkzeuginnendruck über der Zeit und/oder über dem vom Fördermittel zurückgelegten Weg erfasst wird. Der Werkzeuginnendruckverlauf wird dann nach der Zeit oder dem Weg differenziert. Sodann wird überprüft, ob sich mittels der zuvor ermittelten Ableitungen Abweichungen vom monotonen Verlauf ergeben. Ist dies der Fall, werden die Nachdruckzeit oder der Umschaltzeitpunkt solange verändert, bis ein monotoner Verlauf der Werkzeuginnendruckkurve gegeben ist. Das Verfahren untersucht selektiv den Werkzeuginnendruckverlauf und ist damit in seiner Anwendbarkeit auf den spezifischen Einsatzfall begrenzt, nämlich Unstetigkeiten in diesem Signalverlauf zu beseitigen.
Die TW 201706112 A offenbart ein Verfahren zum Bereitstellen von Parametern einer Injektionsvorrichtung, die eine Förderschnecke mit einem Schneckendurchmesser umfasst. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Erhalten eines Gesamtinjektionsvolumens basierend auf einem Formmodell; Verwenden einer Formanalysesoftware zum Zeichnen einer voreingestellten Formkurve der Schnecken-Vorschubgeschwindigkeit gegenüber der Formfüllrate, wobei die voreingestellte Formkurve mehrere Fixpunkte enthält und jeder der Fixpunkte eine Formfüllrate und eine Schnecken-Vorschubgeschwindigkeit enthält; Verwenden der Formfüllrate jedes der Fixpunkte, des Schraubendurchmessers und des Gesamtinjektionsvolumens zum Bestimmen einer entsprechenden Hubposition; und Bereitstellen jeder der den Fixpunkten entsprechenden Hubpositionen für die Injektionsvorrichtung. Nachteilig ist der erforderliche Rückgriff auf Simulationsdaten.
In der DE 10 2018 107 233 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Prozessüberwachung und/oder Prozessdiagnose eines stückbasierten Prozesses, insbesondere eines Spritzgießprozesses, beschrieben. Das Verfahren umfasst die Schritte: Durchführen einer automatisierten Referenzfindung zum Erhalt von Referenzwerten aus Werten mindestens einer Prozessgröße; Durchführen einer Anomalie-Erkennung auf der Basis der im ersten Schritt gefundenen Referenzwerte; Durchführung einer automatisierten Ursachenanalyse und/oder einer automatisierten Fehlerdiagnose auf einer Basis eines qualitativen Modells von Prozesszusammenhängen und/oder auf Basis von Abhängigkeiten verschiedener Prozessgrößen voneinander. Die Anomalieerkennung als Basis des Verfahrens begrenzt dieses auf Abweichungen, die sich statistisch signifikant (d. h. um ein Mehrfaches der natürlichen Prozessstreuung) vom stabilen Prozess entfernt haben. Es kann damit nur auf grobe Prozessstörungen reagieren.
Aus der DE 10 2020 125 655 A1 ist ein Verfahren zum Festlegen eines Sollwertverlaufs für einen als Stellgröße fungierenden Prozessparameter eines Produktionszyklus in einer ersten Konfiguration vorliegenden Spritzgießmaschine bekannt. In dem Verfahren wird in zumindest einem Produktionszyklus ein Sollwertverlauf für den einen als Stellgröße fungierenden Prozessparameter so festgelegt, dass ein Istwertverlauf für die ausgewählte Größe eine ge- wünschte Eigenschaft aufweist oder sich der gewünschte Istwertverlauf ergibt. Bei einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens wird der in Bezug auf die erste Ausführungsform des Verfahrens vorliegende Istwertverlauf als Referenzwertverlauf für die ausgewählte Größe vorgegeben und durch einen Computer ein Sollwertverlauf für den als Stellgröße fungierenden Prozessparameter festgelegt. Dies geschieht so, dass sich der Referenzwertverlauf als Istwertverlauf mit der gewünschten zumindest einen Eigenschaft oder der gewünschte Istwertverlauf selbst ergibt, wenn die in der zweiten Konfiguration vorliegende Spritzgießmaschine in einem Produktionszyklus nach dem gewählten Sollwertverlauf für den zumindest einen als Stellgröße fungierenden Prozessparameter arbeitet. Das Verfahren zielt auf die Anpassung eines kompletten Kurvenverlaufs an einen Referenzkurvenverlauf ab und weist deshalb die oben genannten Nachteile dieser Verfahren auf. Dass die Nachbildung eines gewünschten Kurvenverlaufs unter geänderten Randbedingungen (z. B. geänderten Materialeigenschaften) die Qualität der produzierten Formteile konstant hält, ist nicht vorauszusetzen.
Die DE 10 2021 109 851 A1 offenbart ein Verfahren zum Abgleichen einer Simulation eines mit einer Spritzgießmaschine durchzuführenden Prozesses mit dem real durchgeführten Prozess, wobei im Rahmen der Simulation zumindest ein Simulationsverlauf einer für den Prozess charakteristischen Größe, insbesondere ein simulierter Druckverlauf, berechnet wird. Beim real durchgeführten Prozess wird zumindest ein Messverlauf der charakteristischen Größe, insbesondere ein gemessener Druckverlauf, gemessen. Weiterhin werden erste ausgezeichnete Punkte der Kurve des zumindest einen Simulationsverlaufs und zweite ausgezeichnete Punkte der Kurve des zumindest einen Messverlaufs bestimmt. Dabei werden die ersten ausgezeichneten Punkte und die zweiten ausgezeichneten Punkte einander zumindest teilweise zugeordnet, wobei aus Koordinaten der einander zumindest teilweise zugeordneten ersten ausgezeichneten Punkte und zweiten ausgezeichneten Punkte zumindest ein Änderungspara- meter für die Simulation und/oder den Prozess berechnet wird und die Simulation und/oder der Prozess auf Basis des zumindest einen Änderungsparameters geändert und erneut durchgeführt wird. Nachteilig ist der hierfür erforderlich Rückgriff auf Simulationsdaten.
Aus der US 2008/152748 A1 ist eine Spritzgießmaschine bekannt, bei der eine Schnecke in einem Zustand bewegt wird, in dem sich ein Rückschlagring in einem offenen Zustand befindet, wenn die Schnecke nach Abschluss eines Dosierschritts vorwärts bewegt wird. Das Harz fließt in eine Richtung, die der Einspritzrichtung entgegengesetzt ist. Durch den Rückfluss des Harzes wird eine Rotationskraft auf die Schnecke ausgeübt. Wenn der Rückschlagring einen Harzdurchgang verschließt, wird die auf die Schnecke wirkende Drehkraft verringert. Ein Spitzenwert der Schneckendrehkraft wird als Schließzeitpunkt des Rückschlagrings erkannt. Physikalische Größen wie die Schneckendrehkraft und die Schneckenposition zu diesem Zeitpunkt werden erfasst. Da der Schließzeitpunkt des Rückschlagrings genau erkannt wird, kann die Korrektur der Einspritz-/Haltedruck-Schaltposition und der Einspritzgeschwindigkeits- Schaltposition präziser eingestellt werden. Anhand der erfassten physikalischen Größe lässt sich bestimmen, ob ein Formteil fehlerfrei oder fehlerhaft ist.
Aus der EP 997 257 B1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Bewegungsablaufs eines ersten bewegbaren Bauteils einer Kunststoff-Spritzgießmaschine bekannt, dessen Bewegungsbahn von der Bewegungsbahn eines zweiten bewegbaren Bauteils der Kunststoff-Spritzgießma- schine zumindest teilweise überlappt wird. Die Bewegung des ersten bewegbaren Bauteils wird in Abhängigkeit eines einen Bewegungszustand des zweiten bewegbaren Bauteils repräsentierenden Freigabesignals gestartet, wobei zumindest ein Zeitmaß bestimmt wird. Ein erstes Zeitmaß und ein zweites Zeitmaß werden bestimmt und miteinander verglichen, wobei das erste Zeitmaß die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Erzeugung des Freigabesignals und dem Zeitpunkt angibt, zu dem das erste bewegbare Bauteil die Bewegungsbahn des zweiten bewegbaren Bauteils erreicht, und wobei das zweite Zeitmaß die Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt der Erzeugung des Freigabesignals und dem Zeitpunkt angibt, zu dem das zweite bewegbare Bauteil die Bewegungsbahn des ersten bewegbaren Bauteils verlässt. Der Bewegungsablauf des ersten bewegbaren Bauteils wird in Abhängigkeit von dem Vergleich der beiden Zeitmaße so gesteuert wird, dass die Differenz des zweiten Zeitmaßes und des ersten Zeitmaßes kleiner als ein vorgegebener, minimaler Toleranzwert ist.
Die US 8 641 943 B1 zeigt ein Verfahren zum Füllen einer Form mit einem komprimierbaren flüssigen Material. Die Form ist über eine Vielzahl von Kanälen mit einem Verteiler verbunden, wobei mindestens ein Ventil in mindestens einem der Kanäle angeordnet ist. Ein Steuergerät ist so konfiguriert, dass es den Verteiler mit dem flüssigen Material unter Druck setzt und das Ventil so moduliert, dass es während eines Füllzyklus eine Vielzahl von Impulszyklen ausführt. Ein Impulszyklus umfasst das Einstellen einer Öffnung des Ventils von einer ersten Position auf eine zweite Position und das Einstellen der Öffnung des Ventils von der zweiten Position auf eine dritte Position, wobei die der zweiten Position entsprechende Öffnung größer ist als die der ersten Position entsprechende Öffnung und die der dritten Position entsprechende Öffnung kleiner ist als die der zweiten Position entsprechende Öffnung. Darüber hinaus können die im Datenspeicher gespeicherten Impulszyklus-Steuerungsparameter auf der Grundlage von Messwerten während eines Formfüllzyklus ausgewählt werden. Beispielsweise können verschiedene Parameter wie Verweilzeiten und Schwellenwerte während eines Formfüllzyklus in Abhängigkeit von einem Messwert wie der Ausrichtung eines Flügelrads in der Druckbeaufschlagungseinrichtung, einem Druck oder einer Temperatur des flüssigen Materials oder einer Anzeige des Formfüllfortschritts wie einem Prozentsatz des gefüllten Formvolumens variieren. Die oben genannten Schriften weisen zusammengefasst eines oder mehrere der folgenden Probleme auf. Die Verfahren erfordern einen hohen Versuchs- und Modellierungsaufwand, sind auf den Rückgriff auf Simulationsdaten angewiesen, zielen nicht auf die Konstanz der produzierten Formteilqualität, sind bereits vom Ansatz her in ihrer Wirkung eng begrenzt, erfordern die Erfassung kompletter Kurven verlaufe vor der Auswertung.
Weitere Unterscheidungsmerkmale des vorliegenden zu den genannten Verfahren sind z. B.: a) Die berechneten Kennzahlen beruhen jeweils auf nur einem einzigen Prozesskurvenverlauf, verschieben sich bei bewussten Maschineneinstelländerungen des Bedieners im Prozessverlauf, ändern ihre Größenordnung, sodass sie ihre Aussagekraft verlieren, sind nicht mehr auffindbar, weil der Prozesssignalverlauf seine Charakteristik infolge von Maschineneinstelländerungen oder Prozessabweichungen stark ändert, sind voneinander abhängig, auch wenn sie aus unterschiedlichen physikalischen Größen ermittelt werden. b) Die Eingangssignale sind im Bereich der interessierenden Prozessabweichungen bereits im Bereich von Auflösungsgrenzen der Sensorik, so dass stochastische Abweichungen in den Signalverläufen auftreten. c) Die Signalverläufe sind bedingt durch die Diskretisierung lückenhaft. d) Die Signalverläufe sind von starkem Rauschen beaufschlagt. e) Die Signalverläufe, auch unterschiedlicher physikalischer Größen, sind voneinander abhängig.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, eine so arbeitende Maschine und ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei denen die o. g. Nachteile vermieden werden, indem Prozesskennzahlen auf eine Weise ermittelt werden, dass sie sich bei Prozessänderungen in geeigneter Weise so verschieben, dass ihre Aussagekraft erhalten bleibt. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens aufweist, umfassend die folgenden Schritte eines Referenzermittlungszyklus: a) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten teilweisen Kurvenverlaufs eines ersten Kurvenverlaufs mindestens einer ersten Messgröße mittels mindestens eines Sensors in mindestens einem Prozesszyklus, b) optionales, mindestens einstufiges Verarbeiten des mindestens einen ersten teilweisen Kurvenverlaufs mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren zur Erzeugung mindestens eines ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs, c) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten charakteristischen Punkts des mindestens einen ersten teilweisen Kurven Verlaufs oder optional des mindestens einen ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs, d) Ermitteln und Speichern mindestens eines weiteren charakteristischen Punkts unter Nutzung des mindestens einen ersten charakteristischen Punkts, der als Indizierung (80) auf den mindestens einen weiteren charakteristischen Punkt in mindestens einem weiteren teilweisen Kurvenverlauf oder optional in mindestens einem weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf eines weiteren Kurvenverlaufs mindestens einer weiteren Messgröße dient, zum Ermitteln und Speichern mindestens einer Prozesskennzahl, wobei der weitere Kurvenverlauf, der mindestens eine weitere teilweise Kurvenverlauf oder der mindestens eine weitere davon abgeleiteten Kurvenverlauf durch analoges Wiederholen der Schritte a) und b) gebildet werden, e) Nachverarbeiten der mindestens einen Prozesskennzahl mittels mathematischer und/oder statistischer Methoden zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Referenz-Prozesskennzahl.
Das Verfahren umfasst weiterhin die folgenden Schritte eines Produktionszyklus: f) analoges Wiederholen der Schritte a) bis e) zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, wobei eine Abweichung der gewichteten Produktions-Prozesskennzahl von der gewichteten Referenz-Prozesskennzahl ermittelt und gespeichert wird, g) abweichungsabhängiges Berechnen und Speichern mindestens eines Werts und/oder Anwenden mindestens eines gespeicherten Werts in einem Kompensationseingriff auf min- destens eine vorbestimmte Stellgröße mittels mindestens eines Aktors bei sich verändernden Produktionsbedingungen zur Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, h) Wiederholen der Schritte f) und g) zum Fertigen weiterer Formteile.
Vorteilhaft werden damit Prozesskennzahlen auf eine Weise ermittelt, dass sie sich bei Prozessänderungen in geeigneter Weise so verschieben, dass ihre Aussagekraft erhalten bleibt.
Dabei wird vorteilhaft die Notwendigkeit der Erfassung kompletter Messkurvenverläufe umgangen, indem nach Auffinden definierter charakteristischer Kennzahlen die Erfassung abgebrochen und direkt die Auswertung durchgeführt wird. Dadurch wird eine Kompensation von Prozessabweichungen früher im Zyklus ermöglicht, idealerweise direkt im Anschluss an die Abweichung und damit vorzugsweise im selben Zyklus.
Vorzugsweise werden mehrere Signal- bzw. Kurvenverläufe untersucht, wobei sie kaskadiert verarbeitet werden, indem die "Fundstelle" einer Kennzahl aus einem Kurvenverlauf zur Indizierung einer Kennzahl in einem anderen Kurvenverlauf verwendet wird. Praktische Versuche an der Maschine und Modellierungsarbeiten oder ein Rückgriff auf Simulationsdaten sind nicht erforderlich.
Das Verfahren kann vorteilhaft ohne Zutun des Bedieners sowie auch bei beabsichtigten Einstellungsänderungen durch den Bediener erfolgen.
Vorzugsweise erfolgt dadurch eine Ermittlung und mathematische und/oder statistische Verarbeitung des Kurvenverlaufs bis zur Erkennung der (mindestens einen) gesuchten Prozesskennzahl. Nach Erkennung eines charakteristischen Werts an einem charakteristischen Punkt im vorzugsweise bereits verarbeiteten Kurvenverlauf wird direkt in einen weiteren Kurvenverlauf gesprungen, der gleichzeitig oder auch zeitversetzt erfasst und verarbeitet wurde, um dort eine abhängige Prozesskennzahl zu ermitteln.
Dieser Vorgang kann vorzugsweise auch mit einem anderen charakteristischen Punkt erfolgen, so dass eine weitere abhängige Prozesskennzahl ermittelt werden kann. Aus mehreren ermittelten (abhängigen) Prozesskennzahlen können wiederum weitere, davon abhängige Prozesskennzahlen ermittelt werden. Dies führt zu einer Kaskadierung.
In vorteilhafter Weise ist dadurch ein homogenes und gewichts- oder füllgradkonstantes Formteil mit einer vorgegebenen Qualität herstellbar. Dabei werden Störungen bei den Berechnungen innerhalb eines Prozesszyklus unterdrückt. Der Nachteil der vorgenannten Verfahren, die komplette Kurvenverläufe mit einer Referenz vergleichen müssen und damit ein Ergebnis der Berechnung (z. B. einen Offset) erst mit Zeitverzögerung zur Verfügung stellen können, wird dadurch behoben, dass iterativ nach charakteristischen Punkten in den Verläufen gesucht werden kann und die Berechnung nach Ihrer Erfassung i.d.R. noch in derselben Prozessphase zu Ende geführt werden kann. Auch werden dadurch charakteristische Punkte in weiteren Kurvenverläufen detektierbar, die ohne die Indizierung aus dem ersten Kurvenverlauf heraus nicht als ausgezeichnete charakteristische Punkte detektierbar wären.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine zyklisch arbeitende Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 18, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens, mindestens einen Sensor und mindestens einen Aktor aufweist, sowie geeignet ist das Verfahren auszuführen. Damit kann die Maschine störungsfreier und energieeffizienter betrieben werden.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 19, wobei der Programmcode des Computerprogrammprodukts geeignet ist das Verfahren mittels der zyklisch arbeitenden Maschine auszuführen. Dadurch werden die verfahrensmäßigen Vorteile erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Vorzugsweise werden die Schritte des Referenzermittlungszyklus sowie die Schritte des Produktionszyklus analog zur Ermittlung weiterer Prozesskennzahlen ausgeführt, wodurch mindestens eine weitere Prozesskennzahl ermittelt wird, die wiederum/alternativ zur Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl verwendbar ist. Dadurch kann vorteilhaft die je nach Änderung „passende“ Prozesskennzahl bestimmt werden, die für einen Kompensationseingriff geeignet ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein analoges iteratives Wiederholen der Schritte a) bis d) an mindestens einem weiteren teilweisen Kurvenverlauf der ersten Messgröße und/oder der weiteren Messgröße oder optional an mindestens einem weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf bis zum Auffinden eines charakteristischen Punktes in dem mindestens einen weiteren teilweisen Kurvenverlauf oder einen weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf, unter Nutzung jeweils mindestens eines letzten untersuchten charakteristischen Punkts, der als Indizierung auf mindestens einen nächsten charakteristischen Punkt dient.
Bevorzugt wird der Wert des Kompensationseingriffs entweder aus einem vorermittelten Modell oder im laufenden Prozess durch iterative Beobachtung der Reaktion des Prozesses auf Änderungen der Maschineneinstellungen, der Umweltbedingungen oder der Materialbeschaffenheit der plastifizierbaren Materialien oder infolge von Verschleißvorgängen an Elementen der Maschine ermittelt. Dadurch kann die Maschine vorteilhaft vorbestimmt oder selbststätig auf veränderte Rahmenbedingungen eingehen und betriebssicher und energieeffizient betrieben werden.
In bevorzugter Weise wird bei Verwendung eines vorermittelten Modells dieses in dem Referenzermittlungszyklus und/oder mittels Einbringens von für das Verfahren aufbereitetem Prozesswissen ermittelt, wobei das Modell entweder vorbekannt ist oder mittels mathematischer Methoden gewonnen wird. Die Verwendung von Prozesswissen gestattet es vorteilhaft der Maschine, auf Erfahrungen zuzugreifen, die sich entweder aus den Erfahrungen eines erfahrenen Maschinenbedieners ableiten lassen und/oder die sich beim Betrieb, insbesondere beim Betrieb der jeweiligen Maschine ergeben.
Vorzugsweise erfolgt im Schritt g) vor der Verwendung des gespeicherten Werts des Kompensationseingriffs eine logische Prüfung des Kompensationseingriffs, aufgrund derer der Kompensationseingriff entweder ausgeführt oder verworfen wird. Dadurch kann vorteilhaft Einstellungen entgegengewirkt werden, die z. B. für den Betrieb der Maschine oder die Fertigung von Formteilen nachteilig sein könnten und die Produktion von Schlechtteilen kann vermieden werden. So kann es z. B. vorteilhaft erforderlich sein, große Kompensationseingriffe auf mehrere Folgezyklen aufzuteilen und damit eine sprunghafte Prozessänderung zu verhindern.
Um diese Vorteile weiter zu verbessern, kann bevorzugt in die logische Prüfung des Kompensationseingriffs ein Bedienereingriff entweder interaktiv oder voreingestellt integriert sein.
Bevorzugterweise umfasst die logische Prüfung vorteilhaft und soweit sinnvoll Einstellungen, die systemisch Einfluss auf den Betrieb der Maschine nehmen können. Dabei kann es sich insbesondere um eine oder mehrere der folgenden Einstellungen handeln: Den Wert des Kompensationseingriffs, den aktuellen Prozesszustand, eine konkrete Maschinentechnik, wie z. B. Verstellbereiche, Zeitverhalten, Leistungsfähigkeit, regelungstechnische Aspekte und Ausrüstungspezifika, sowie vorhergehende Stelleingriffe eines Bedieners. So kann vorteilhaft ein Kompensationseingriff z. B. verzögert werden, wenn ein instationärer Betriebszustand vorliegt, z.B. wenn der Kompensationsparameter eine Temperatur ist, die sich vor einem weiteren Stelleingriff erst stabilisieren muss, oder wenn die Maschine sich noch in einem instabilen Anfahrvorgang befindet.
Vorzugsweise beruht die logische Prüfung des Kompensationseingriffs auf einfachen oder komplexen Wenn-Dann-Bedingungen und/oder auf einer Auswertung mit statistischen Verfahren, Signalverarbeitungsverfahren sowie Verfahren unter Ausnutzung künstlicher Intelligenz. Dadurch wird vorteilhaft eine schnelle Prüfung unter Reduzierung der Rechenzeit sichergestellt. Sind z. B. mehrere Kompensationsparameter vorgesehen, kann ein schneller wirksamer Parameter bevorzugt überkompensierend verstellt und zurückgeführt werden, wenn ein langsamer kompensierender Parameter langsam in seiner Wirkung auf den Prozess zunimmt. Auf diese Weise lässt sich das Erreichen des angestrebten Prozesszustands beschleunigen.
In bevorzugter Weise gehen in die logische Prüfung des Kompensationseingriffs Informationen aus unterschiedlichen Maschinenteilen, wie z. B. aus unterschiedlichen Antriebssträngen, aus maschinen- und werkzeugbezogenen Signalen, aus der Umgebung, durch die Rückmeldung eines Bedieners sowie durch externe Geräte oder Systeme oder Leitrechner ein. Dies gewährleistet vorteilhaft ein systemisch ganzheitliches Bild des Betriebs der Maschine, das zu logischen Prüfung herangezogen wird.
Vorzugsweise sperrt ein Bediener Kompensationseingriffe auf Stellgrößen und/oder stellt diese bevorzugt ein. Stellt das Verfahren z. B. mehrere unabhängige Kompensationsmechanismen zur Verfügung, kann der Bediener aus seiner realen Prozessanschauung abgeleitet vorteilhaft die aktuell passendsten Kompensationsparameter wählen und/oder unpassende abwählen. Damit können bestimmte Abläufe während der Formteilherstellung und dadurch ggf. entstehende Charakteristika der herzustellenden Formteile bewusst unterdrückt oder bevorzugt werden.
Ganz besonders bevorzugt werden mehrere ermittelte Prozesskennzahlen in ihrem Bezug zueinander untersucht, z. B. mittels Korrelations- oder Regressionsanalysen, um vorteilhaft den in der jeweiligen Situation am effektivsten wirksamen Eingriff zu ermitteln und eine Korrelation zwischen Kennzahlen unterschiedlicher Kurven Verläufe zu eliminieren. Damit wird eine Überkompensation vermieden, die bei einem Urformverfahren wie dem Spritzgießen durch Wechselwirkungen zwischen Prozessgrößen zustande kommen kann. Das Prozesswissen wird bei Ermittlung des Kompensationseingriffs berücksichtigt. Bei Ermittlung im laufenden Prozess wird dazu fortlaufend auf gespeicherte Kennzahlen aus mehreren Zyklen zurückgegriffen, bei vorheriger Ermittlung wird es statisch eingebracht. Bevorzugterweise werden Messgrößen mit vorbekannten und/oder im Prozess ermittelten Materialcharakteristika der zu verarbeitenden plastifizierbaren Materialien gewichtet. Dadurch wird vorteilhaft die Genauigkeit des Verfahrens erhöht und es kann effektiv auf Schwankungen von Materialeigenschaften, insbesondere bei der Verarbeitung von Recyclaten eingegangen werden.
Vorzugsweise wird zum Ermitteln des weiteren Kurvenverlaufs ein mathematisches Verfahren, welches ausgewählt und/oder parametriert aus Materialeigenschaften oder Materialklasseneigenschaften, einen davon abgeleiteten Kurvenverlauf erzeugt, und/oder ein statistisches Verfahren angewandt, welches aus Materialeigenschaften oder Materialklasseneigenschaften gewichtet, einen davon abgeleiteten Kurvenverlauf erzeugt. Vorteilhaft können diese Kurvenverläufe materialspezifisch zur Kennzahl-Ermittlung herangezogen werden und stellen damit eine zusätzliche Kompensationsmöglichkeit dar.
In hohem Maße bevorzugt wird der Kurvenverlauf nur an singulären charakteristischen Punkten des Referenzermittlungs-/Produktionszyklus untersucht, wobei mittels iterativer Signalverfahren nach der mindestens einen Referenz-/Produktions-Prozesskennzahl gesucht und die Auswertung beendet wird, sobald diese ermittelt wurde. Dies führt vorteilhaft zu einem reduzierten Rechenaufwand (und reduzierter Komplexität). Insbesondere erlaubt dieser Ansatz aber oftmals sofortige Kompensationseingriffe noch innerhalb desselben Teilzyklus.
Die Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl erfolgt bevorzugt wahlweise besonders effektiv durch Anwendung wenigstens einer der folgenden Maßnahmen: mit einem Nachführwert, der mehrere Prozesszyklen überspannt, mit einem Nachstellbetrag, der zyklisch neu ermittelt wird, im aktuellen Teilprozesszyklus, in einem folgenden Teilprozesszyklus, im aktuellen Prozesszyklus, über den aktuellen Prozesszyklus hinaus, z. B. auch über mehrere Prozesszyklen hinweg, zyklisch vollständig, in einem iterativen Ansatz zyklisch anteilig, gedämpft oder verstärkt, direkt bei Erkennung, beliebig zyklisch oder zeitlich verzögert, abhängig von Stabilitätsuntersuchungen, abhängig von logischen Entscheidungsvorgängen. Vorzugsweise werden mittels statistischer und iterativer Verfahren stochastische Schwankungen der mindestens einen Messgröße detektiert und ausgefiltert, um sie aus den weiteren Berechnungsschritten auszuschließen. Dadurch wird vorteilhaft die Fehleranfälligkeit des Prozesses zusätzlich verringert und insbesondere verhindert, dass z. B. unterschiedliche Abtastinkremente, Fertigungstoleranzen u. ä. an unterschiedlichen Maschinentypen die Kompensationseingriffe unzulässig beeinflussen.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und durch Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Nutzung eines charakteristischen Werts aus einer ggf. mehrstufig verarbeiteten 1. Messgröße als Index auf eine Prozesskennzahl in einer ggf. mehrstufig verarbeiteten 2. Messgröße,
Fig. 2 die Kaskadierung der Kennzahlermittlung aus mehreren Messgrößen mittels Indizierung auf einen oder mehrere weitere Kurvenverläufe,
Fig. 3 ein Beispiel materialspezifischer Daten, die gern. Fig. 1 analog zu Kurvenverläufen aus dem Prozess verwendet werden können,
Fig. 4 - 6b verschiedene Ablaufdiagramme.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird jetzt beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Allerdings handelt es sich bei den Ausführungsbeispielen nur um Beispiele, die nicht das erfinderische Konzept auf eine bestimmte Anordnung beschränken sollen. Bevor die Erfindung im Detail beschrieben wird, ist darauf hinzuweisen, dass sie nicht auf die jeweiligen Bauteile der Vorrichtung sowie die jeweiligen Verfahrensschritte beschränkt ist, da diese Bauteile und Verfahren variieren können. Die hier verwendeten Begriffe sind lediglich dafür bestimmt, besondere Ausführungsformen zu beschreiben und werden nicht einschränkend verwendet. Wenn zudem in der Beschreibung oder in den Ansprüchen die Einzahl oder unbestimmte Artikel verwendet werden, bezieht sich dies auch auf die Mehrzahl dieser Elemente, solange nicht der Gesamtzusammenhang eindeutig etwas Anderes deutlich macht.
Bei der Erfindung handelt es sich zum einen um ein Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens aufweist, umfassend die folgenden Schritte eines Referenzermittlungszyklus: a) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten teilweisen Kurven Verlaufs (12, 27) eines ersten Kurvenverlaufs (10) mindestens einer ersten Messgröße mittels mindestens eines Sensors in mindestens einem Prozesszyklus, b) optionales, mindestens einstufiges Verarbeiten des mindestens einen ersten teilweisen Kurvenverlaufs (12, 27) mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren zur Erzeugung mindestens eines ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs (20), c) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten charakteristischen Punkts (29) des mindestens einen ersten teilweisen Kurvenverlaufs oder optional des mindestens einen ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs (20), d) Ermitteln und Speichern mindestens eines weiteren charakteristischen Punkts (39, 49, 59) unter Nutzung des mindestens einen ersten charakteristischen Punkts (29), der als Indizierung (80) auf den mindestens einen weiteren charakteristischen Punkt (39, 49, 59) in mindestens einem weiteren teilweisen Kurvenverlauf (27) oder optional in mindestens einem weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf (25) eines weiteren Kurvenverlaufs (11) mindestens einer weiteren Messgröße dient, zum Ermitteln und Speichern mindestens einer Prozesskennzahl (40, 50, 60), wobei der weitere Kurvenverlauf (11), der mindestens eine weitere teilweise Kurvenverlauf (27) oder der mindestens eine weitere davon abgeleiteten Kurvenverlauf (25) durch analoges Wiederholen der Schritte a) und b) gebildet werden, e) Nachverarbeiten der mindestens einen Prozesskennzahl (40, 50, 60) mittels mathematischer und/oder statistischer Methoden zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Referenz-Prozesskennzahl.
Das Verfahren umfasst weiterhin die folgenden Schritte eines Produktionszyklus: f) analoges Wiederholen der Schritte a) bis e) zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, wobei eine Abweichung der gewichteten Produktions-Prozesskennzahl von der gewichteten Referenz-Prozesskennzahl ermittelt und gespeichert wird, g) abweichungsabhängiges Berechnen und Speichern mindestens eines Werts und/oder Anwenden mindestens eines gespeicherten Werts in einem Kompensationseingriff auf mindestens eine vorbestimmte Stellgröße mittels mindestens eines Aktors bei sich verändernden Produktionsbedingungen zur Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, h) Wiederholen der Schritte f) und g) zum Fertigen weiterer Formteile. In vorteilhafter Weise ist dadurch ein homogenes und gewichtskonstantes Formteil mit einer vorgegebenen Qualität herstellbar. Dabei werden Störungen bei den Berechnungen innerhalb eines Prozesszyklus unterdrückt und die Prozesszykluszeiten durch eine Minimierung der Rechenzeiten verkürzt.
Bei dem ersten Kurvenverlauf mindestens einer ersten Messgröße kann es sich um einen bereits bestehenden Kurvenverlauf einer bereits vorhandene Messgröße und/oder ebenso um einen weiteren Kurvenverlauf einer weiteren Messgröße handeln, die verfahrensgemäß dann als erste Messgröße Eingang ins Verfahren findet. Das Gleiche gilt auch für die Prozesskennzahl, bei der es sich um eine bereits vorhandene und/oder eine weitere Prozesskennzahl handeln kann, die verfahrensgemäß bestimmt wird.
Anders als im Stand der Technik erfolgt die Ermittlung und Speicherung von Kurvenverläufen in der Regel nicht vollständig über den kompletten Prozesszyklus, sondern kann auch nur über Teile eines Prozesszyklus erfolgen oder auch auf Abschnitte ausgerichtet sein, an denen sich im Prozess regelmäßig signifikante Merkmale bzw. Eigenschaften eines Prozesszyklus abzeichnen.
Dabei wird vorteilhafterweise eine iterative Bearbeitung der Messkurven über jeden einzelnen Messpunkt durchgeführt, bis ein charakteristischer Punkt erkannt wird, an dem die weitere Erfassung abgebrochen werden kann und die folgenden Auswertungsschritte eingeleitet werden. Das Auffinden eines derartigen charakteristischen Punkts liefert eine Prozesskennzahl, insbesondere aber eine Indizierung in einen weiteren Kurvenverlauf. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere Referenzzyklen durchzuführen und die dabei ermittelten Werte oder Kurvenabschnitte zu bewerten (gewichten, mitteln, sortieren, etc.), um zu den dann verwendeten Referenzwerten zu gelangen.
Bei den Messgrößen der Sensoren kann es sich z. B. um einen Spritzdruck, Schneckenweg, Drehmoment, einen Druck oder eine Temperatur in einem Schneckenvorraum einer Förderschnecke oder eine Temperatur eines Werkzeugs einer Spritzgießmaschine handeln.
Bei den Stellgrößen der Aktoren kann es sich z. B. um einen Umschaltpunkt, eine Nachdruckhöhe, eine Nachdruckdauer oder ein Einspritzprofil handeln.
Die Erfassung der Messgrößen kann über einen oder mehrere Prozesszyklen erfolgen. Weiterhin kann die Veränderung von Stellgrößen in einem oder in beliebigen Prozesszyklen erfolgen. Die Verarbeitung des mindestens einen Kurven Verlaufs kann ggf. durch multivariate mathematische und/oder multivariate statistische Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann ein Druckverlauf unter Verwendung einer ersten Prozesskennzahl untersucht werden, um eine Indizierung auf eine Position in einem verarbeiteten Temperaturverlauf oder einem verarbeiteten Materialeigenschaftsverlauf zu erhalten. Kurvenverläufe, die nicht im Fertigungsprozess ermittelt werden, sondern z. B. grundlegende Informationen zu Prozesszusammenhängen beinhalten, können so in analoger Weise in das Verfahren integriert werden.
Beispielweise kann die ggf. mehrstufige Verarbeitung eines Kurvenverlaufs mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren aus einer einfachen Filterung, einer Ableitung (Differenzialrechnung) oder einer Integration (Integralrechnung) oder durch eine mehrmalige Anwendung eines oder mehrerer dieser Verfahren erfolgen. Somit ist unter einer ggf. mehrstufigen Verarbeitung eine entweder einstufige oder mehrstufige Verarbeitung zu verstehen.
Fig. 1 zeigt einen exemplarischen Ablauf der Prozesskennzahlermittlung. In Fig. 1a) ist der Kurvenverlauf 10 einer ersten Messgröße abgebildet. Dieser wird entweder wie vorliegend verwendet, in der Regel aber mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren verarbeitet. Das Ergebnis zeigt Fig. 1b) als ggf. mehrstufig verarbeiteten Kurvenverlauf 20 der ersten Messgröße. Fig. 1c) zeigt die Ermittlung einer ersten Prozesskennzahl 30 im ggf. mehrstufig verarbeiteten Kurvenverlauf 20 an einem charakteristischen Punkt des Kurvenverlaufs 20. Mittels Indizierung 80 von der ersten Prozesskennzahl 30 wird im ggf. mehrstufig verarbeiteten Kurvenverlauf 25 einer zweiten Messgröße eine zweite Prozesskennzahl 40 ermittelt. Dabei erfolgt die Erfassung und Verarbeitung der Kurvenverläufe vorzugsweise in Teilabschnitten, besonders bevorzugt im Form einzelner Messpunkte, bis ein Abbruchkriterium in Form eines charakteristischen Punkts erreicht wird. Die ermittelten Prozesskennzahlen 30, bzw. 40 sowie die Indizierung 80 liegen üblicherweise am Ende oder kurz vor dem Ende des erfassten und verarbeiteten Abschnitts der Kurvenverläufe 10, 11 , 20, 25.
Fig. 2 zeigt analog zu Fig. 1d die Kaskadierung der Kennzahlermittlung aus mehreren Messgrößen mittels Indizierung 80 auf einen oder mehrere weitere Kurvenverläufe, woraus eine o- der mehrere weitere Prozesskennzahlen 50, 60 gebildet werden. Aus mehreren derartig gebildeten Prozesskennzahlen können weitere Prozesskennzahlen 65 ermittelt werden. Dabei kann eine Gewichtung der Messgrößen mit vorbekannten und/oder im Prozess ermittelten Materialcharakteristika der zu verarbeitenden plastifizierbaren Materialien erfolgen.
Der Wert des Kompensationseingriffs kann entweder aus einem vorermittelten Modell oder im laufenden Prozess durch iterative Beobachtung der Reaktion des Prozesses auf Änderungen der Maschineneinstellungen, der Umweltbedingungen, der Materialbeschaffenheit der plastifizierbaren Materialien oder infolge von Verschleißvorgängen an Elementen der Maschine ermittelt werden.
Bei einem vorermittelten Modell kann es sich z.B. um einen modellhaft ermittelten Zusammenhang zwischen bestimmten Kurvencharakteristika im Kurvenverlauf einer Messgröße - oder ihrer Differentiale oder Integrale - zu damit im Zusammenhang stehenden Charakteristika einer zweiten Messgröße - oder ihrer Differentiale oder Integrale - handeln, die bereits grundsätzlich oder an der jeweiligen Maschine als nachweislich zutreffend ermittelt wurden.
Eine Ermittlung des Werts des Kompensationseingriffs kann wie in den folgenden Schritten beschrieben erfolgen:
1. Zyklische Ermittlung der Abweichung zwischen Referenz-Prozesskennzahlen aus dem Referenzermittlungszyklus und analog definierten und ermittelten Prozesskennzahlen in einem ersten Produktionszyklus,
2. Ausführung eines Kompensationseingriffs mit einer vordefinierten Einstellgröße mit einem vordefinierten Wert im selben Zyklus,
3. Optional: Übergang zu einem zweiten Produktionszyklus,
4. Zyklische Ermittlung der Abweichung zwischen Referenz-Prozesskennzahlen und Prozesskennzahlen des aktuellen zweiten Produktionszyklus,
5. Adaptive Anpassung des Werts des Kompensationseingriffs, bis die Prozesskennzahlabweichung ausgeglichen ist.
Bei Verwendung eines vorermittelten Modells, kann dieses in dem Referenzermittlungszyklus und/oder mittels Einbringens von für das Verfahren aufbereitetem Prozesswissen ermittelt werden, das entweder vorbekannt ist oder mittels mathematischer Methoden gewonnen wird.
Vorteilhaft kann im Schritt g) vor der Verwendung des gespeicherten Werts des Kompensationseingriffs eine logische Prüfung des Kompensationseingriffs erfolgen, aufgrund derer der Kompensationseingriff entweder ausgeführt oder verworfen wird.
Die logische Prüfung kann den Wert des Kompensationseingriffs, den aktuellen Prozesszustand, eine konkrete Maschinentechnik, wie z. B. Verstellbereiche, Zeitverhalten, Leistungsfähigkeit, regelungstechnische Aspekte und Ausrüstungspezifika, sowie vorhergehende Stelleingriffe eines Bedieners umfassen. Die logische Prüfung des Kompensationseingriffs kann auf einfachen oder komplexen Wenn- Dann-Bedingungen und/oder auf einer Auswertung mit statistischen Verfahren, Signalverarbeitungsverfahren sowie Verfahren unter Ausnutzung künstlicher Intelligenz beruhen.
In die logische Prüfung des Kompensationseingriffs können Informationen aus unterschiedlichen Maschinenteilen, wie z. B. aus unterschiedlichen Antriebssträngen, aus maschinen- und werkzeugbezogenen Signalen, aus der Umgebung, durch die Rückmeldung eines Bedieners sowie durch externe Geräte oder Systeme oder Leitrechner eingehen.
Der automatischen Durchführung des Kompensationseingriffs kann in vorteilhafter weise eine interaktive Beurteilung / Freigabe eines Bedieners vorgeschaltet werden. In vorteilhafter Weise kann ein Bediener Kompensationseingriffe auf Stellgrößen sperren und/oder diese bevorzugt einstellen. Damit können bestimmte Abläufe während der Formteilherstellung und dadurch ggf. entstehende Charakteristika der herzustellenden Formteile bewusst unterdrückt oder bevorzugt werden. Der Bediener behält damit trotz weitgehender Automatisierung des Verfahrens die Entscheidungsgewalt.
Mehrere ermittelte Prozesskennzahlen (30, 40, 50, 60, 65) können in ihrem Bezug zueinander untersucht werden, z.B. mittels Korrelations- oder Regressionsanalysen. So kann z.B. aus einer druckabhängigen Prozesskennzahl der temperaturabhängige Anteil herausgerechnet werden.
Messgrößen können vorteilhaft mit vorbekannten und/oder im Prozess ermittelten Materialcharakteristika der zu verarbeitenden plastifizierbaren Materialien gewichtet werden. Dadurch wird die Genauigkeit des Verfahrens erhöht. Fig. 3 zeigt dies schematisch anhand eines Schmelzdichteverlaufs p über einem Druck p eines plastifizierbare Materials bei sich von oben nach unten erhöhender Schmelztemperatur T des Materials.
Der Kurvenverlauf kann vorteilhaft nur an singulären charakteristischen Punkten des Refe- renzermittlungs-/Produktionszyklus untersucht werden, wobei mittels iterativer Signalverfahren nach der mindestens einen Referenz-/Produktions-Prozesskennzahl (30, 40, 50, 60, 65) gesucht und die Auswertung beendet wird, sobald diese ermittelt wurde. Damit kann eine Kompensation ggfs. noch im selben Teilzyklus erfolgen.
Die Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl erfolgt wahlweise: mit einem Nachführwert, der mehrere Prozesszyklen überspannt, mit einem Nachstell betrag, der zyklisch neu ermittelt wird, im aktuellen Teilprozesszyklus, in einem folgenden Teilprozesszyklus, im aktuellen Prozesszyklus, über den aktuellen Prozesszyklus hinaus, z. B. auch über mehrere Prozesszyklen hinweg, zyklisch vollständig, in einem iterativen Ansatz zyklisch anteilig, gedämpft oder verstärkt, direkt bei Erkennung, beliebig zyklisch oder zeitlich verzögert, abhängig von Stabilitätsuntersuchungen, abhängig von logischen Entscheidungsvorgängen.
Mittels statistischer und iterativer Verfahren können stochastische Schwankungen der mindestens einen Messgröße detektiert und ausgefiltert werden, um sie aus den weiteren Berechnungsschritten auszuschließen. Dadurch wird die Qualität der zu erzeugenden Formteile nochmals erhöht bzw. die Fehleranfälligkeit des Prozesses zusätzlich verringert und die Stabilität des Verfahrens verbessert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Fig. 4 bis 5c dargestellten Verfahrensabläufe erläutert. Fig. 4 erläutert dabei den grundlegenden Verfahrensablauf, während Fig. 5 insbesondere weitere Details aufzeigt.
Zunächst erfolgt gemäß Fig. 4 in Schritt 100 ein konventionelles Einstellen eines Spritzgießprozesses an der Maschine zur Verarbeitung plastifizierbarer Materialien. Dazu wird der Spritzgießprozess so eingestellt, dass die Maschine lauffähig ist, d.h. ein Spritzteil grundsätzlich hergestellt werden kann. Im folgenden Schritt 110 wird dann ein aktuell vorliegender Spritzgießprozess als Referenz festgelegt. Bei diesem Referenzprozess handelte es sich um einen Spritzgießprozess, in dem bereits ein Gutteil gefertigt werden kann. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Referenzprozess kann auch auf eine Bedienereingabe hin, automatisiert oder auch von externen Systemen getriggert festgelegt werden, in dem durch den Bediener oder auch durch eine künstliche Intelligenz festgestellt wird, dass der vorliegende Prozess als Referenz grundsätzlich geeignet ist.
Steht ein derartiger Prozess als Referenz fest, wird im nächsten Schritt mindestens ein teilweiser Kurvenverlauf 12, 27wenigstens einer ersten Messgröße mittels mindestens eines Sensors in einem Prozesszyklus ermittelt und gespeichert, wobei zur Erfassung spezifischer Kennzahlen bzw. charakteristischer Punkte aus den Kurvenverläufen 10, 25, die von Sensoren erfasst werden, im Schritt 120 spezifische Prozesskennzahlen bzw. charakteristische Punkte 30, 30 erfasst werden.
Die Sensordaten können von einem oder mehreren beliebigen Sensor/en stammen, wie z.B. einem Sensor zur Ermittlung des Spritzdrucks, einem Positionssensor zur Ermittlung des Schneckenweges oder einem Sensor zur Erfassung des Drehmoments des Antriebs. Ebenso können weitere Sensordaten beigezogen werden, wie z.B. der Druck im Schneckenvorraum oder die Temperatur an Spritzgießeinheit und/oder Formwerkzeug. Ebenso können Kurvenverläufe anderer Herkunft in derselben Weise verarbeitet werden, wie z. B. Materialdaten o. ä., die in Kurvenform vorliegen (s. Fig. 3).
Es erfolgt optional ein mindestens einstufiges Verarbeiten des mindestens einen ersten Kurvenverlaufs mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren zur Erzeugung eines davon abgeleiteten Kurvenverlaufs 20. Die Erfassung von Prozesskennzahlen kann über einen Teil eines Zyklus, einen gesamten Zyklus oder auch über mehrere Zyklen gegebenenfalls unter Einsatz statistischer Verfahren und eventuell über speziell angepasste Referenzabläufe erfolgen. Als charakteristische Punkte kommen z.B. ein Umschaltpunkt zwischen Einspritzen und Nachdruck, die Nachdruckhöhe, die Nachdruckdauer oder ein bestimmtes Einspritzprofil in Betracht, allgemein aber jeder beliebige Punkt in einem Kurvenverlauf aus Sensordaten o- der auch aus anderen Datenquellen, wie z. B. Verläufen von Materialkennwerten, die sich mittels mathematischer / statistischer Verfahren gewinnen lassen.
Lagen bereits zuvor Kurven Verläufe vor, so kann das Verfahren auch weitere Kurven Verläufe ermitteln aufgrund von weiteren Messgrößen.
Im folgenden Schritt 130 erfolgt ein Vergleich der Prozesskennzahlen bzw. charakteristischen Punkte der Referenz mit den entsprechenden Werten im aktuellen Prozesszyklus.
Im Schritt 140 erfolgt eine Validierung der Vergleichbarkeit der Referenz und des aktuellen Zyklus. Ist diese Vergleichbarkeit gegeben, erfolgt im Schritt 150 ein Berechnen von neuen Einstelldaten bzw. ein aktiver Eingriff auf den Prozess anhand der zuvor erfassten Unterschiede der Prozesskennzahlen zwischen der Referenz und dem aktuellen Zyklus. In diesem Fall wird die Bildung des Formteils im Schritt 170 abgeschlossen und das Verfahren im Schritt 130 mit den geänderten Einstelldaten fortgesetzt. Ergibt Schritt 140, dass keine Vergleichbarkeit der Referenz und des aktuellen Zyklus vorliegt, erfolgt gemäß Schritt 160 keine Berechnung von Einstelldaten. Stattdessen erfolgt eine Ausgabe bzw. ein Eingriff in den Prozess, indem das gefertigte Formteil als Schlechtteil gekennzeichnet wird, der Zyklus am Ende gestoppt wird und/oder eine Fehlerauswertung stattfindet.
Fig. 5a bis 5c beschreiben den konkreten Verfahrensablauf, der den groben Ablaufschemata gern. Fig. 4 und Fig. 6 unterlegt ist.
Aus Fig. 4, Schritt 110 und 120 ist zu entnehmen, dass zunächst in (einem oder mehreren) Referenzzyklen charakteristische Punkte bzw. Prozesskennzahlen ermittelt werden. Dieser Abschnitt wird in Fig. 5a weiter detailliert.
Fig. 5a zeigt, wie aus beispielhaft zwei Kurvenverläufen 10, 25 (es können generell beliebig viele in die Verarbeitung einbezogen werden) teilweise Kurven Verläufe erfasst werden, wobei eine teilweise Erfassung im einfachsten Fall einen einzigen Messpunkt 12, 27 pro verarbeitetem Kurvenverlauf bedeuten kann. Der erfasste Teilabschnitt jedes Kurven Verlaufs wird vorzugsweise (ggfs. Auch mehrfach) verarbeitet. Unter Verarbeitung ist dabei jegliche Anwendung mathematischer Verfahren zu verstehen, wie z. B. einfache Zählung, Sortierung, Filterung, Ableitung, Integration usw.
Die Erfassung der teilweisen Abläufe erfolgt schrittweise iterativ. Sobald an Kurvenverlauf 1 ein vorgegebener charakteristischer Punkt erreicht wird, kann daraus bedarfsweise eine Prozesskennzahl ermittelt werden. Auf jeden Fall wird der charakteristische Punkt jedoch als Abbruchkriterium für die Erfassung und Verarbeitung in allen gleichzeitig untersuchten Kurvenverläufen genutzt und als Indizierung von Kurvenverlauf 1 in den oder die weiteren Kurvenverläufe genutzt, wo mit seiner Hilfe charakteristische Punkte 39 sowie Prozesskennzahlen 40 wenigstens eines weiteren Kurvenverlaufs 25 ermittelt werden.
Die Prozesskennzahlen 40 werden über mindestens einen Referenzzyklus ermittelt und können mit mathematischen / statistischen Verfahren nachverarbeitet werden (Schritt 41), z.B. in Form einer Mittelung, Gewichtung oder dergleichen. Nach Abschluss der Referenzzyklen liegen eine oder mehrere Referenz-Prozesskennzahlen 42 aus einem oder mehreren Kurvenverläufen 25 vor.
Aus Fig. 4, Schritt 130 geht hervor, dass die charakteristischen Punkte bzw. Prozesskennzahlen der Referenz mit denen des aktuellen Zyklus verglichen werden. Dazu wird, wie in Fig. 5b gezeigt, der Ablauf aus Fig. 5a zur Referenzwertermittlung für jeden einzelnen der z Produktionszyklen identisch durchgeführt und die eine oder mehreren Produktions-Prozesskennzahlen 42 jedes einzelnen Produktionszyklus mit der einen oder mehreren Referenz-Prozesskennzahlen 42 verglichen (Schritt 130). Auch die Produktions-Prozesskennzahlen können dabei im Schritt 41 über mehrere Zyklen hinweg mathematisch weiterverarbeitet werden, um zu zyklusübergreifenden Produktions-Prozesskennzahlen 42 zu gelangen.
Gern. Fig. 5c entsteht aus dem Vergleich (Schritt 130) zwischen Produktions-Prozesskennzahl mit Referenz-Prozesskennzahl ein Wert für den Abstand 135 der Prozesskennzahlen. Dazu können beliebige mathematische Abstandsmaße herangezogen werden.
Der Abstandswert wird anschließend einer logischen Prüfung (Schritt 140) unterzogen, von der abhängig gemacht wird, ob ein Kompensationseingriff auf eine vorgesehene Einstellgröße durchgeführt (Schritt 150) oder unterlassen (Schritt 160) wird. Ein Beispiel einer derartigen logischen Prüfung kann sein, die Vergleichbarkeit der Referenz-Kurvenverläufe und der Produktions-Kurvenverläufe festzustellen. Andere Möglichkeiten wurden bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele genannt. Es können alle zweckdienlichen mathematischen Methoden herangezogen werden. Auch ein entscheidender Bedienereingriff kann an dieser Stelle möglich sein.
Fig. 6a, 6b zeigen im Überblick einen Anwendungsfall des Verfahrens anhand einer konkreten Einflussnahme auf den Umschaltpunkt Up. Dabei ist zu berücksichtigen, dass für die Durchführung im Detail Verfahrensschritte gern. Fig. 1 bzw. dem Ablauf Fig. 5a - 5c erfolgen.
Wie gemäß Fig. 4 erläutert, werden in den Schritten 100 und 110 zunächst ein konventioneller Spritgießprozess eingestellt und dann ein aktueller Prozesszyklus als Referenz festgelegt.
Der Ablauf startet mit dem Einspritzen bzw. der Formteilbildung in Schritt 620. Dabei wird in Schritt 630 als charakteristischer Punkt ein Wegpunkt der Förderschnecke, nämlich der charakteristische Punkt „Start Füllung“ sfref erfasst, der dem Zeitpunkt entspricht, zu dem plastifizierbares Material in die Spritzgießform eingespritzt wird. Im Schritt 640 erfolgt ein Vergleich des Schneckenwegs sfref des Referenz-Prozesszyklus mit dem Wert sfj aus dem aktuellen Zyklus zu dSj = Sfref - Sfj Im Schritt 650 wird nun geprüft, ob der maximal zulässige Differenzwert dsmax größer gleich dem ermittelten Wert dsi des Zyklus ist. Ist dies der Fall, erfolgt im Schritt 655 eine Änderung des Umschaltpunktes Up wie folgt zu
Upneu = Upsoll + dSi * k wobei
Upneu der angepasste Umschaltpunkt,
Upson der vorher gesetzte Sollwert des Umschaltpunkts, sowie k ein konfigurierbarer zyklusabhängiger Faktor und/oder ein materialabhängiger Faktor ist.
Hat der Vergleich in Schritt 650 jedoch ergeben, dass der Wert dsi > dsmax ist, ist der maximale Verstellweg gemäß der gesetzten Obergrenze überschritten, so dass in Schritt 660 eine Mitteilung des Formteils als Schlechtteil erfolgt mit anschließender Fehlerauswertung.
In Schritt 670 erfolgt ein Umschalten auf Nachdruck nach erfolgtem Einspritzen, wobei als weitere Prozesskennzahl nun eine charakteristische Volumendifferenz SNDdiff z.B. zwischen dem Start und Ende des Nachdrucks in Schritt 680 in Fig. 6b erfasst wird. In Schritt 690 erfolgt ein Vergleich dieser Volumendifferenz SNDdiff mit dem Referenzwert aus dem Referenzermittlungszyklus zu
ÄSNDdiff = SNDdiff, ref — SNDdiff, akt wobei
SNDdiff, ref = Volumendifferenz im Referenzzyklus SNDdiff, akt = Volumendifferenz im aktuellen Zyklus
In Schritt 691 erfolgt ein Ändern des Nachdrucks abhängig von NDret und AsNDditt.
Mit Schritt 692 ist der Nachdruck beendet und damit auch in Schritt 693 die Formteilbildung beendet, so dass mit den gewonnenen Informationen in Schritt 620 im nächsten Zyklus fortgesetzt wird. Damit können in den folgenden Zyklen entsprechende Formteile gefertigt werden.
Bei der Erfindung handelt es sich auch um eine zyklisch arbeitende Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens, mindestens einen Sensor und mindestens einen Aktor aufweist, wobei die Maschine geeignet ist, das Verfahren auszuführen. Außerdem handelt es sich bei der Erfindung um ein Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, wobei der Programmcode des Computerprogrammprodukts geeignet ist, das Verfahren mittels der zyklisch arbeitenden Maschine auszuführen.
Es versteht sich von selbst, dass diese Beschreibung verschiedensten Modifikationen, Änderungen und Anpassungen unterworfen werden kann, die sich im Bereich von Äquivalenten zu den anhängenden Ansprüchen bewegen.
Bezugszeichenliste
10 Kurvenverlauf einer Messgröße,
11 Kurvenverlauf einer weiteren Messgröße,
12 teilweiser Kurvenverlauf / Messpunkt
20 verarbeiteter Kurvenverlauf einer ersten Messgröße
25 verarbeiteter Kurvenverlauf einer weiteren Messgröße
27 teilweiser Kurvenverlauf / Messpunkt
30 Prozesskennzahl an der ggf. mehrstufig verarbeiteten 1. Messgröße
29, 39, 49, 59 charakteristischer Punkt
40 Zweite Prozesskennzahl durch Indizierung mittels einer ersten Prozesskennzahl (erster charakteristischer Punkt) auf einen ggf. mehrstufig verarbeiteten zweiten Kurvenverlauf (weiterer charakteristischer Punkt) einer Messgröße
41 Nachverarbeitung
42 Referenz-/Produktions-Prozesskennzahl
50, 60, 65 weitere Prozesskennzahl
80 Indizierung von Prozesskennzahlen
100 - 130 Schritte
135 Schritt
140 - 170 Schritte
620 - 650 Schritte
655 Schritt
660 - 690 Schritte
691 - 693 Schritte

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Ermittlung von Prozesskennzahlen an einer zyklisch arbeitenden Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens aufweist, umfassend die folgenden Schritte eines Referenzermittlungszyklus: a) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten teilweisen Kurvenverlaufs (12, 27) eines ersten Kurvenverlaufs (10) mindestens einer ersten Messgröße mittels mindestens eines Sensors in mindestens einem Prozesszyklus, b) optionales, mindestens einstufiges Verarbeiten des mindestens einen ersten teilweisen Kurvenverlaufs (12, 27) mittels mathematischer und/oder statistischer Verfahren zur Erzeugung mindestens eines ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs (20), c) Ermitteln und Speichern mindestens eines ersten charakteristischen Punkts (29) des mindestens einen ersten teilweisen Kurvenverlaufs oder optional des mindestens einen ersten davon abgeleiteten Kurvenverlaufs (20), d) Ermitteln und Speichern mindestens eines weiteren charakteristischen Punkts (39, 49, 59) unter Nutzung des mindestens einen ersten charakteristischen Punkts (29), der als als Indizierung (80) auf den mindestens einen weiteren charakteristischen Punkt (39, 49, 59) in mindestens einem weiteren teilweisen Kurvenverlauf (27) oder optional in mindestens einem weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf (25) eines weiteren Kurvenverlaufs (11) mindestens einer weiteren Messgröße dient, zum Ermitteln und Speichern mindestens einer Prozesskennzahl (40, 50, 60), wobei der weitere Kurvenverlauf (11), der mindestens eine weitere teilweise Kurvenverlauf (27) oder der mindestens eine weitere davon abgeleitete Kurvenverlauf (25) durch analoges Wiederholen der Schritte a) und b) gebildet werden, gekennzeichnet durch, e) Nachverarbeiten der mindestens einen Prozesskennzahl (40, 50, 60) mittels mathematischer und/oder statistischer Methoden zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Referenz-Prozesskennzahl, und umfassend die Schritte eines Produktionszyklus: f) analoges Wiederholen der Schritte a) bis e) zum Ermitteln und Speichern mindestens einer gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, wobei eine Abweichung der gewichteten Produktions-Prozesskennzahl von der gewichteten Referenz-Prozesskennzahl ermittelt und gespeichert wird, g) abweichungsabhängiges Berechnen und Speichern mindestens eines Werts und/oder Anwenden mindestens eines gespeicherten Werts in einem Kompensationseingriff auf mindestens eine vorbestimmte Stellgröße mittels mindestens eines Aktors bei sich verändernden Produktionsbedingungen zur Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl, h) Wiederholen der Schritte f) und g) zum Fertigen weiterer Formteile. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) bis e) aus dem Referenzermittlungszyklus sowie die Schritte f) und g) aus dem Produktionszyklus analog ausgeführt werden zur Ermittlung weiterer Prozesskennzahlen (50, 60), wodurch mindestens eine weitere Prozesskennzahl (65) ermittelt wird, die wiederum/alternativ zur Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl verwendbar ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ein analoges iteratives Wiederholen der Schritte a) bis d) an mindestens einem weiteren teilweisen Kurvenverlauf (12, 27) der ersten Messgröße und/oder der weiteren Messgröße oder optional an mindestens einem weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlaufs (20, 25) bis zum Auffinden eines charakteristischen Punktes (29, 39, 49, 59) in dem mindestens einen weiteren teilweisen Kurvenverlauf (12, 27) oder einen weiteren davon abgeleiteten Kurvenverlauf (20, 25) umfasst, unter Nutzung jeweils mindestens eines letzten untersuchten charakteristischen Punkts (29, 39, 49, 59), der als Indizierung (80) auf mindestens einen nächsten charakteristischen Punkt (39, 49, 59) dient. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert des Kompensationseingriffs entweder aus einem vorermittelten Modell oder im laufenden Prozess durch iterative Beobachtung der Reaktion des Prozesses auf Änderungen wenigstens einer der Größen, umfassend Maschineneinstellungen, Umweltbedingungen, Materialbeschaffenheit der plastifizierbaren Materialien, oder infolge von Verschleißvorgängen an Elementen der Maschine ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung eines vorermittelten Modells, dieses in dem Referenzermittlungszyklus und/oder mittels Einbringens von für das Verfahren aufbereitetem Prozesswissen ermittelt wird, das entweder vorbekannt ist oder mittels mathematischer Methoden gewonnen wird. Verfahren nacheinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt g) vor der Verwendung des gespeicherten Werts des Kompensationseingriffs eine logische Prüfung des Kompensationseingriffs erfolgt, aufgrund derer der Kompensationseingriff entweder ausgeführt oder verworfen wird. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Prüfung den Wert des Kompensationseingriffs, den aktuellen Prozesszustand, eine konkrete Maschinentechnik, wie z. B. Verstellbereiche, Zeitverhalten, Leistungsfähigkeit, regelungstechnische Aspekte und Ausrüstungspezifika, sowie vorhergehende Stelleingriffe eines Bedieners umfasst. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die logische Prüfung des Kompensationseingriffs auf einfachen oder komplexen Wenn-Dann-Bedingungen und/oder auf einer Auswertung mit statistischen Verfahren, Signalverarbeitungsverfahren sowie Verfahren unter Ausnutzung künstlicher Intelligenz beruht. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die logische Prüfung des Kompensationseingriffs Informationen aus unterschiedlichen Maschinenteilen, wie z. B. aus unterschiedlichen Antriebssträngen, aus maschinen- und werkzeugbezogenen Signalen, aus der Umgebung, durch die Rückmeldung eines Bedieners sowie durch externe Geräte oder Systeme oder Leitrechner eingehen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der automatischen Durchführung des Kompensationseingriffs eine interaktive Beurteilung/Frei- gabe eines Bedieners vorgeschaltet wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bediener Kompensationseingriffe auf Stellgrößen sperrt und/oder bevorzugt einstellt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere ermittelte Prozesskennzahlen (30, 40, 50, 60) in ihrem Bezug zueinander untersucht werden, z. B. mittels Korrelations- oder Regressionsanalysen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Messgrößen mit vorbekannten und/oder im Prozess ermittelten Materialcharakteristika der zu verarbeitenden plastifizierbaren Materialien gewichtet werden. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des weiteren Kurvenverlaufs ein mathematisches Verfahren, welches ausgewählt und/oder parametriert aus Materialeigenschaften oder Materialklasseneigenschaften einen davon abgeleiteten Kurvenverlauf erzeugt, und/oder ein statistisches Verfahren angewandt wird, welches aus Materialeigenschaften oder Materialklasseneigenschaften gewichtet, einen davon abgeleiteten Kurvenverlauf erzeugt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenverlauf nur an singulären charakteristischen Punkten des Referenzermittlungs-/Pro- duktionszyklus untersucht wird und wobei mittels iterativer Signalverfahren nach der mindestens einen Referenz-/Produktions-Prozesskennzahl (30, 40, 50, 60) gesucht und die Auswertung beendet wird, sobald diese ermittelt wurde. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachführung der mindestens einen gewichteten Produktions-Prozesskennzahl erfolgt:
- mit einem Nachführwert, der mehrere Prozesszyklen überspannt,
- mit einem Nachstellbetrag, der zyklisch neu ermittelt wird,
- im aktuellen Teilprozesszyklus,
- in einem folgenden Teilprozesszyklus,
- im aktuellen Prozesszyklus,
- über den aktuellen Prozesszyklus hinaus, z. B. auch über mehrere Prozesszyklen hinweg,
- zyklisch vollständig,
- in einem iterativen Ansatz zyklisch anteilig,
- gedämpft oder verstärkt,
- direkt bei Erkennung,
- beliebig zyklisch oder zeitlich verzögert,
- abhängig von Stabilitätsuntersuchungen,
- abhängig von logischen Entscheidungsvorgängen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels statistischer und iterativer Verfahren stochastische Schwankungen der mindestens einen Messgröße detektiert und ausgefiltert werden, um sie aus weiteren Berechnungsschritten auszuschließen. Zyklisch arbeitende Maschine zur Verarbeitung von Kunststoffen und anderer plastifizierbarer Materialien zur Erzeugung von Formteilen, wobei die Maschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens, mindestens einen Sensor und mindestens einen Aktor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine geeignet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 auszuführen. Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode, der auf einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmcode des Computerprogrammprodukts geeignet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 mittels der zyklisch arbeitenden Maschine nach Anspruch 18 auszuführen.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022127260A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Arburg Gmbh + Co Kg Prozesskennzahlermittlung

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991014562A1 (en) 1990-03-28 1991-10-03 Moldflow Pty. Ltd. Control of injection moulding machine
WO1996009926A1 (de) 1994-09-28 1996-04-04 Arburg Gmbh & Co. Verfahren zur beeinflussung von maschineneinstellgrössen sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO1997012740A2 (de) 1995-10-02 1997-04-10 Arburg Gmbh + Co. Verfahren zur regelung des werkzeuginnendruckverlaufs an einer zyklisch arbeitenden maschine
EP0997257B1 (de) 1998-10-16 2003-03-19 HEKUMA Herbst Maschinenbau GmbH Verfahren zum Steuern eines Bewegungsablaufs eines bewegbaren Bauteils einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine
US20080152748A1 (en) 2006-12-20 2008-06-26 Fanuc Ltd Injection molding machine
US8641943B1 (en) 2012-05-24 2014-02-04 Kipe Molds, Inc. Apparatus and method for filling a mold with a liquid material
EP2583811B1 (de) 2011-10-18 2015-03-11 ENGEL AUSTRIA GmbH Verfahren zur Quantifizierung von Prozessschwankungen bei einem Einspritzvorgang einer Spritzgießmaschine
TW201706112A (zh) 2015-08-10 2017-02-16 和碩聯合科技股份有限公司 提供成型機台之成型參數的方法
DE102018107233A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur automatischen Prozessüberwachung und Prozessdiagnose eines stückbasierten Prozesses (batch-Fertigung), insbesondere eines Spritzgießprozesses und eine den Prozess durchführende Maschine oder ein den Prozess durchführender Maschinenpark
DE102020125655A1 (de) 2019-10-15 2021-04-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum festlegen eines sollwertverlaufs
DE102021109851A1 (de) 2020-04-20 2021-10-21 Engel Austria Gmbh Verfahren und Computerprgorammprodukt zum Abgleichen einer Simulation mit dem real durchgeführten Prozess
DE102022127260A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Arburg Gmbh + Co Kg Prozesskennzahlermittlung

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991014562A1 (en) 1990-03-28 1991-10-03 Moldflow Pty. Ltd. Control of injection moulding machine
WO1996009926A1 (de) 1994-09-28 1996-04-04 Arburg Gmbh & Co. Verfahren zur beeinflussung von maschineneinstellgrössen sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO1997012740A2 (de) 1995-10-02 1997-04-10 Arburg Gmbh + Co. Verfahren zur regelung des werkzeuginnendruckverlaufs an einer zyklisch arbeitenden maschine
EP0997257B1 (de) 1998-10-16 2003-03-19 HEKUMA Herbst Maschinenbau GmbH Verfahren zum Steuern eines Bewegungsablaufs eines bewegbaren Bauteils einer Kunststoff-Spritzgiessmaschine
US20080152748A1 (en) 2006-12-20 2008-06-26 Fanuc Ltd Injection molding machine
EP2583811B1 (de) 2011-10-18 2015-03-11 ENGEL AUSTRIA GmbH Verfahren zur Quantifizierung von Prozessschwankungen bei einem Einspritzvorgang einer Spritzgießmaschine
US8641943B1 (en) 2012-05-24 2014-02-04 Kipe Molds, Inc. Apparatus and method for filling a mold with a liquid material
TW201706112A (zh) 2015-08-10 2017-02-16 和碩聯合科技股份有限公司 提供成型機台之成型參數的方法
DE102018107233A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur automatischen Prozessüberwachung und Prozessdiagnose eines stückbasierten Prozesses (batch-Fertigung), insbesondere eines Spritzgießprozesses und eine den Prozess durchführende Maschine oder ein den Prozess durchführender Maschinenpark
DE102020125655A1 (de) 2019-10-15 2021-04-15 Engel Austria Gmbh Verfahren zum festlegen eines sollwertverlaufs
DE102021109851A1 (de) 2020-04-20 2021-10-21 Engel Austria Gmbh Verfahren und Computerprgorammprodukt zum Abgleichen einer Simulation mit dem real durchgeführten Prozess
DE102022127260A1 (de) 2022-10-18 2024-04-18 Arburg Gmbh + Co Kg Prozesskennzahlermittlung

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