Ipar 4.0-os tisztatér a promodellezéshez

A Connect 2 Cleanrooms (C2C) megbízást kapott a Promolding BV-től, hogy egy intelligens tisztatér-megoldást valósítson meg orvostechnikai eszközök gyártására, amely 2032-ig működik.

Hatékony szennyeződés-ellenőrzés volt döntő fontosságú, mivel a Promolding optikai szemüvegekhez készít szemüvegekhez való kereteket. Ezek a precíziós alkatrészek a műtét során megőrzik a szemnyomást a szemlencse eltávolításakor, és finom erekkel és membránokkal vannak ellátva.

Kilenc hónapon keresztül a C2C közösen a ügyféllel kifejlesztett egy megbízható és intelligens tisztatér-rendszert, amely problémamentesen integrálható a Promolding meglévő ENGEL gépeivel és robotjaival.

A tisztatér most már hosszú távú befektetés a jövőbe. Ezért a tervezési jellemzőket úgy optimalizálták, hogy azok még sok évig garantálják a tisztatér teljesítményét.

Az eljárás

1. Egyszintű fröccsöntő gép (80 tonna) műanyag alkatrész gyártására
2. Kétszintű fröccsöntő gép (300 tonna) a második alkatrész gyártására, amely két műanyagból áll (beöntött, forgatott és újraöntött)
3. A robotok felveszik a fröccsöntött alkatrészeket, és a motoros szállítószalagra helyezik, hogy azokat a fő környezetbe szállítsák
4. A két alkatrészt összeszerelik és hegesztik, majd csomagolják

A megoldás

Minden fröccsöntő géphez egy fix és egy működtetett HEPA-szűrős tető tartozik.

Az automatikus HEPA-lite™ tolótetők lehetővé teszik a szerszámok felületi hozzáférését felülről. Ezek egy két lineáris vezetékből álló működtető segítségével működnek (Master és Slave). Ezek mozgatják a szűrőrendszert nyitott vagy zárt helyzetbe.

A tetők hatékony biztonsági mechanizmusokkal vannak ellátva, amelyek infravörös jeleket küldenek a működtető egységeknek. Amikor például a jelek megszakadnak a robot vagy a kezelő kezei által, minden mozgás a tetőnél leáll, hogy elkerüljék a baleseteket.

A tetők a tisztatér fő területébe kerülnek, ahol az összeszerelő egység, a műanyag hegesztő és a csomagolóberendezés található.

Az Ipar 4.0

Az Ipar 4.0 a negyedik ipari forradalom – a digitális átalakulás. Ez a kifejezés az automatizálás, az intelligens gyárak, a digitális rendszerek, szenzorok, robotika, adatok és távvezérlés alkalmazását foglalja magában. Célja a gyártási termelékenység növelése, a tervezés és előrejelzés optimalizálása, vagy versenyelőny megszerzése.

Ebben az esetben a C2C az Ipar 4.0 technikáira alapozott, és olyan tisztatér-rendszert fejlesztett ki, amely automatikus tetőkkel rendelkezik, és együtt alkalmazható a Promolding robotikájával. Ez csökkentette az emberi hibák kockázatát. Emellett javult a végtermék minősége és egységessége.

A tisztatér egy intelligens digitális rendszerrel van felszerelve, amely a C2C ECO-vezérlőrendszer formájában érhető el. Célja, hogy biztosítsa a tisztatér optimális hatékonyságát. Ehhez folyamatosan figyeli az üzemeltetési körülményeket a kritikus környezetben valós időben. Ha valamelyik paraméter meghalad egy felhasználó által beállított küszöbértéket, riasztás hangzik el.

Az összes releváns vezérlési paramétert grafikus felületen, érintőképernyőn jelenítik meg, így a felhasználók teljes körű ellenőrzést gyakorolhatnak, hibákat észlelhetnek, valamint diagnózisokat végezhetnek. Az összes rendszeradat naplózva van, és letölthető.

A intelligens öntőgép felismeri a termékhibákat, és az érintett termékeket rozsdamentes acél tárolóba helyezi ellenőrzésre. A gyártás során a személyzeti ajtó összekapcsolódik az öntőgéppel. A mintatárolókhoz külső hozzáférés biztosított HEPA-lite™-től, így a hibás alkatrészek vagy minták biztonságosan eltávolíthatók anélkül, hogy a gyártást meg kellene szakítani.

Tervezik, hogy a jövőben teljes mértékben automatizálják a fő tisztatérben zajló folyamatokat.

Kihívások és sikerek

A fő tisztatér egy közbenső szint alatt került kialakításra, így a mennyezet a fölötte lévő folyosón rögzítve volt, és 56 menetes rúddal volt felfüggesztve. Ez biztosította a mennyezet stabilitását, és lehetővé tette, hogy a tér ne támaszkodjon belső lábakra. Így megőrizhető volt az eredeti nyitott alaprajz.

A C2C együttműködött egy építőmérnökkel a szerkezeti rendszer fejlesztésében. Az épület négy tartószárát használták a tisztatér ellátására, például dugaszolóaljzatok és sűrített levegő biztosítására.

A HEPA-lite™ tető rendszer és a fő tisztatér úgy lettek kialakítva, hogy növekvő igény esetén két további fröccsöntő gép elhelyezésére is lehetőség legyen.

A sikeres együttműködésnek köszönhetően a C2C integrálta a HEPA-lite™-t a fröccsöntő gépekbe, így nem volt szükség padlóburkolat támogatására.

A támasztó lábak akadályozták a hozzáférő ajtókat és a rendszeres újrakalibrálásokat. Ezért a gép teljes hozzáférése nagy előnyt jelent. A mozgásokat gumitámaszok segítségével nyelték el, így nem befolyásolták a tető működését.

Bár ez egy precíziós rendszer volt, a fő tér négy hét alatt készült el, míg a HEPA-lite™ tetők két hét alatt kerültek beüzemelésre.

- ISO 14644-1:2015-os osztály 7
- Teljes alapterület: 279,42 m² (19,27 m x 14,5 m x 2,825 m). Belső távolság 2,5 m
- Belső öltözőterület: 13,86 m² (6,860 m x 2,02 m).
- Légcsere aránya 99 a fő területen, légsebesség 0,45 m/s
- 70 db 20 W-os LED világítóelem (6500 K fényhőmérséklet), megfelel a Promolding jelenlegi világítási rendszerének
- 42 HEPA mennyezeti ventilátor változtatható sebességgel
- Négy tranzakciós rekesz a szállítószalagok mellett
- Egy gördülőajtó a be- és kijáró áruk számára
- ECO-vezérlőrendszer automatikus tolóajtókkal a HEPA-lite™ egységeknél
- Két automatikus HEPA-lite™ tető, amelyek a gyártás során tiszta levegőt biztosítanak, és csökkentik a szennyeződést azzal, hogy a külső környezetet a szerszámcsere idején minimálisra csökkentik
- A tisztaterek magassága, ahol az ENGEL gépek és a HEPA-lite™ tetők találhatók, 4,7 m
- A kábelek a szűrőrendszer szürke burkolata mögött helyezkednek el, így könnyen tisztán tartható felületet és esztétikus megjelenést biztosítanak
- Az egyes automatikus HEPA-lite egységek a fröccsöntő gépekhez kezelőfelületekkel vannak ellátva. Mindegyik biztonsági okokból kézi vészleállítóval rendelkezik
- A HEPA-lite egységek oldalán lévő közelítéskapcsolók LED-lámpákkal vannak felszerelve, amelyek vizuálisan jelzik, ha a tetők a helyükön vannak. A tetők rendelkeznek egy biztonsági mechanizmussal, amely deaktiválja az aktuátorokat, ha a tető blokkolva van

A C2C több mint 15 éves tapasztalattal rendelkezik a szennyeződés-ellenőrző megoldások terén a gépgyártás kritikus környezeteiben.