Arburg wprowadza optymalizację AI do komórki produkcyjnej przeznaczonej dla branży medycznej

Podczas targów Fakuma 2026, w hali A3 na stoisku 3101, Arburg zaprezentuje rozbudowany projekt „NextGen Medical Solution”. Cela produkcyjna pod klucz została opracowana wspólnie z firmą Hack Formenbau, odpowiedzialną za konstrukcję formy, HB-Therm, dostawcą termoregulatorów, oraz wiodącym producentem OEM z sektora biofarmaceutycznego. Partnerzy wspólnie przeanalizowali potencjał optymalizacji całego systemu. Centralnym elementem celi jest elektryczna wtryskarka Allrounder 570 A, a maszyna, forma, automatyka i urządzenia peryferyjne są połączone cyfrowo. Jako główny wykonawca Arburg ponosi całościową odpowiedzialność za sprzęt i oprogramowanie. Skoordynowany system ma ograniczyć obciążenie producenta OEM podczas wdrożenia, skrócić czas wprowadzenia produktu na rynek i uruchomienia produkcji oraz obniżyć całkowity koszt posiadania. Integracja podstawowych urządzeń peryferyjnych z centralnym układem sterowania Gestica ma również uprościć obsługę i zwiększyć niezawodność. Kolejne cele obejmują ograniczenie zużycia energii, zapotrzebowania na powierzchnię i kosztów kontroli jakości.

W ramach aplikacji produkowane są nakładki do penów iniekcyjnych. Przykład ten pokazuje, w jaki sposób współpraca kluczowych partnerów od wczesnego etapu projektu może ułatwić wdrożenie złożonej celi produkcyjnej do zastosowań medycznych. Maszyna, forma i wyposażenie pomocnicze wymieniają informacje procesowe za pośrednictwem zdefiniowanych interfejsów, natomiast centralne zarządzanie danymi stanowi podstawę monitorowania procesu, dokumentowania jakości i jednoznacznego przypisywania poszczególnych cykli wtrysku. Nowym elementem jest oprogramowanie Hopper firmy Plus10, zintegrowane z układem sterowania Gestica. Narzędzie oparte na sztucznej inteligencji wykorzystuje uczenie maszynowe do analizy przebiegu procesu, identyfikowania odchyleń i rekomendowania zmian parametrów.

Centralne zarządzanie danymi i zwalnianie parametryczne

Cela bazuje na elektrycznej wtryskarce Allrounder 570 A w wersji do pomieszczeń czystych i koncentruje się na zwalnianiu parametrycznym w produkcji medycznej i farmaceutycznej. Ośmiogniazdowa forma firmy Hack przetwarza polipropylen dostarczany przez Borouge International w nakładki do penów iniekcyjnych, przy czasie cyklu wynoszącym około dziesięciu sekund. Podwieszony, zajmujący niewiele miejsca robot sześcioosiowy, zintegrowany z układem sterowania, odbiera wypraski i odkłada je oddzielnie według gniazd formy.

Wspólny zestaw danych w układzie Gestica konsoliduje informacje z formy, termoregulatorów i systemu robotycznego. Zgodnie z opisem projektu ułatwia to sterowanie celą produkcyjną i przyspiesza uruchomienie produkcji, a jednocześnie ogranicza ilość braków. Dane są rejestrowane centralnie w układzie sterowania, cyfrowo połączonym portalu klienta arburgXworld oraz systemie realizacji produkcji ALS firmy Arburg. Architektura ta pozwala jednoznacznie przypisać każdy cykl wtrysku.

Hopper analizuje dane procesowe i jakościowe

Oprogramowanie Hopper firmy Plus10 analizuje dane maszynowe i procesowe w czasie rzeczywistym oraz automatycznie wykrywa odbiegające od normy wzorce. Uczy się także zależności między parametrami procesu a jakością produktu, co pozwala przewidywać jakość wyprasek. W przypadku wystąpienia istotnych odchyleń narzędzie proponuje zoptymalizowane parametry procesu, które można zastosować natychmiast.

Rozwiązanie ma ograniczyć potrzebę prowadzenia czasochłonnych kontroli jakości. Kluczowe parametry jakościowe można w dowolnym momencie przeglądać i dokumentować bezpośrednio w układzie sterowania Gestica. Arburg planuje zaprezentować zintegrowany system Hopper na żywo podczas Fakuma 2026.

Komunikacja między formą a maszyną

Cela wykorzystuje również aXw Control MoldlifeAssist, oparty na systemie komputerowym Moldlife Sense firmy Hack Digital Solutions i w pełni zintegrowany z Gestica. Rozwiązanie, przeznaczone szczególnie do złożonych form i produkcji wielkoseryjnej, umożliwia komunikację między formą wtryskową a maszyną lub celą produkcyjną za pośrednictwem interfejsu Euromap 82.5.

Powiązany sprzęt obejmuje złącze na nieruchomej płycie formy oraz moduł z tyłu maszyny, dzięki czemu jeden system może współpracować z wieloma formami. MoldlifeAssist wspiera przezbrajanie, monitorowanie i konserwację formy, przyczyniając się do poprawy dostępności i bezpieczeństwa operatora. Funkcja Set-up Assistant wykorzystuje obrazy i cyfrowe narzędzie wspomagające ustawianie, aby krok po kroku prowadzić operatora przez procedurę.

Zintegrowane czujniki monitorują formę przez cały cykl jej eksploatacji pod kątem temperatury, akustyki, oddychania formy i ustawienia. Odczyty z czujników mogą być wyświetlane i monitorowane w układzie sterowania. To samo środowisko umożliwia także rejestrowanie i dokumentowanie danych formy.

Funkcje wspomagające walidację procesu

Zdefiniowane interfejsy, systemy wspomagające i funkcje pilotażowe służą przyspieszeniu procesów, ograniczeniu błędów i utrzymaniu stabilnej jakości wyprasek. Funkcja aXw Control FillAssist wspiera optymalizację procesu, natomiast nowa funkcja aXw Control DoEAssist pomaga określić właściwe okno procesowe. Zapewnia również ustrukturyzowaną walidację z wykorzystaniem metody planowania eksperymentów bezpośrednio na maszynie.

Pozostałe funkcje dotyczą uplastyczniania, efektywności cyklu, zużycia energii i stabilności procesu. aXw Control MeltAssist ma optymalizować wykorzystanie układu uplastyczniającego i czas przebywania materiału. aXw Control CycleAssist identyfikuje i eliminuje nieproduktywne okresy w cyklu, natomiast aXw Control EnergyAssist wspiera energooszczędne nagrzewanie i wyłączanie modułu cylindra. W programie można zdefiniować granice tolerancji okna procesowego.

aXw Control StabilityAssist stale monitoruje kluczowe parametry i wykrywa stopniowe odchylenia, poprawiając stabilność procesu. System łączy również zintegrowane zarządzanie utrzymaniem ruchu, szerokie wykorzystanie czujników i utrzymanie predykcyjne. Funkcje te mają ograniczyć zakres prac konserwacyjnych i nieplanowane przestoje.

Podczas Fakuma 2026 Arburg zademonstruje produkcję nakładek do penów iniekcyjnych z wykorzystaniem sieci cyfrowej i inteligentnych funkcji sterowania, służących kontroli kosztów i utrzymaniu jakości wyprasek.