1 - Mold4ProdE - Ottimizzazione del processo di stampaggio a

Agenda
10.00
Introduzione al progetto Mold4ProdE
(Ing. A. Romeo, Proplast)
10.20
Intelligent mould.Project aims, principles and working scheme
(Ing. M. Aamir, KIMW – Germany)
11.00
Casi di studio. Primo run di dimostratori, esperienza dei quattro
paesi partner e risultati ottenuti
(Ing. A. Romeo, Proplast)
11.30
Coffee break
11. 45 Dimostrazione pratica in area tecnica Proplast
(D. Cocilovo, Proplast)
13.00
Chiusura giornata
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Mold4ProdE – Ottimizzazione del processo di
stampaggio a iniezione tramite la combinazione
dei segnali della pressa e di sensori in cavità
Proplast
Rivalta Scrivia – 23/11/2012
Ing. Andrea Romeo
Project Manager
Consorzio Proplast -Italia
tel.: +39 0131 1859743
e-mail: [email protected]
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Seconda giornata divulgativa
Obiettivi:
Dare una visione globale del progetto
Introduzione ai principi alla base e funzionamento del
sistema
Presentazione dei casi di studio (dimostratori) realizzati
Sessione dimostrativa primo dimostratore italiano
(stampo Fondstamp)
A European project supported through the Seventh Frame Programme
M4PE Project
Mold4ProdE
Intelligent Mould For
Productivity Enhancement
Progetto finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del 7° Programma
Quadro (FP7)
Durata progetto: 36 mesi
Inizio progetto: Gennaio 2011
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Consortium
23 partner da 5 paesi europei (Centri Tecnologici, Stampisti, Stampatori, Università)
Francia
Italia
Germania
Spagna
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Inghilterra
Obiettivi
Procedura per gli stampisti per la progettazione e realizzazione di “stampi
intelligenti”
Sviluppo di un sistema dedicato di acquisizione e controllo basato sui segnali
della pressa e sensori in cavità (DACS – Data Acquisition and Control System)
Interfacciamento presse iniezione al M4PE DACS
Riduzione tempi di tuning dello stampo intelligente (-30%)
Costruzione Impronta Digitale di un nuovo stampo
Riduzione del tempo di setup di una nuova produzione (-15)
Assessment attraverso 4x3 casi di studio
User Case Assessment Metrics (UCAM)
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Struttura del progetto
6 Work Packages
WP1 – Management e coordinamento
WP2 – Metodologia per l’implementazione ottimale dei sensori nello stampo
WP3 – Algoritmi e software per la validazione degli stampi intelligenti
WP4 – Tecniche di integrazione sensori e sistema di acquisizione DACS
WP5 – Realizzazione dimostratori per la valutazione del sistema
WP6 – Disseminazione, formazione e trasferimento tecnologico
Mesi uomo
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Selezione e posizionamento sensori
Selzione del tipo di sensori e della posizione ottimale in cavità:
Knowledge Based System
Approccio basato sulla raccolta di informazioni/linee guida da casi già analizzati
Virtual run
Approccio basato sulle simulazioni numeriche e l’elaborazione statistica dei dati
(scelta migliori combinazioni di sensori nelle posizioni possibili)
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Sistema di acquisizione e controllo (I)
Sensori in cavità
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Sistema di acquisizione e controllo (II)
Segnali pressa
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Assessment (I)
Valutazione del sistema e dei risultati ottenuti tramite:
12 casi di studio (4 stampi per ogni anno)
Attualmente: completato primo run di dimostratori
Germania
Italia
Francia
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Spagna
Assessment (II)
Valutazione dei diversi casi di studio secondo procedura standard:
UCAM
User Case Assessment Metrics per una valutazione omogenea dei casi di
studio:
1. Confronto stampo convenzionale – Stampo Intelligente
2.
Riduzione tuning time
3.
Riduzione setup time nuova produzione
4.
Valutazione costi/benefici
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (I)
Mould Tuning phase
Un set di indicatori e indici definiti per confrontare la fase di tuning di uno stampo
convenzionale e uno Stampo Intelligente, tenendo conto I vantaggi in termini di tempi e costi
1. Numero di prove stampo necessarie per far funzionare lo stampo in maniera conforme (secondo le
specifiche).
Indicatore: Nt_tun [adimensional]
2. Tempo totale impiegato per le prove stampo (incluso attrezzaggio e disattrezzaggio stampo).
Indicatore: tt_tun [h]
3. Numero totale di interventi di officina (lavorazioni per ripresa, modifica, adattamento) fatti sullo stampo.
Indicatore: Nm_tun [adimensional]
4. Tempo totale di officina per ripresa, modifica, adattamento stampo.
Indicatore: tws_tun [h]
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (II)
5.
Costo totale della fase di tuning del nuovo stampo (per avviamento stampo inclusi costi macchina e
operatore, costo del materiale, costo di officina). Basato sui precedenti indicatori.
Indicatore: C_tun [€]
C_tun = tt_tun*(costo_orario_operatore+costo_orario_macchina) +
+ Mt_tun*costo_materiale/1000+tws_tun*costo_orario_officina
With: costo_orario_operatore [€/h]
costo_materiale [€/kg]
costo_orario_officina [€/h]
Indici relativi definiti come rapporto tra gli indicatori valutati per stampo intelligente e convenzionale
6. Relative time consumption index.
Indicatore: Rt_tun [adim]= (tt_tun(intell. mould)+tws_tun(intell. mould))/
(tt_tun(conv. mould)+tws_tun(conv. mould))
7. Relative cost index.
Indicatore: RC_tun[adim]=C_tun(intell. mould)/C_tun(conv. mould)
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (III)
New production set up phase
Set di indicatori e indici definiti per confrontare la fase di avvio di una nuova produzione per
uno stampo convenzionale e uno stampo intelligente. Tiene conto dei vantaggi in termini di
tempi, costi, scarti, consumo di materiale e di energia
1. Numero di cicli necessari per ottenere la prima stampata completa (set up del dosaggio e del riempimento).
Indicatore: Nf_set [adimensionale]
2. Tempo necessario per ottenere la prima stampata completa (set up del dosaggio e del riempimento).
Indicatore: tf_set [min]
3. Numero di cicli necessari per ottenere la prima stampata a qualità 100% (set up del mantenimento e del
raffreddamento).
Indicatore: Np_set [adimensionale]
4. Tempo per ottenere la prima stampata a qualità 100% (set up del mantenimento e del raffreddamento).
Indicator: tp_set [min]
5. Numero di cicli per ottenere 20 stampate consecutive a qualità 100% (set up del ciclo completo).
Indicatore: N100_set [adimensionale]
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (IV)
6. Tempo necessario per ottenere 20 stampate consecutive a qualità 100%.
Indicatore: t100_set [min]
7. Consumo di materiale per ottenere 20 stampate consecutive a qualità 100% (inclusi spurghi, materozze e
incomplete).
Indicatore: M100_set [g]
8. Consumo di energia per ottenere 20 stampate consecutive a qualità 100% .
Indicatore: E100_set [J] = t100_set*AMPC*60+M100_set*EEEC/1000
With: AMPC= average machine power consumption [W]
EEEC = exstimated extra energy consumption
per kg di materiale (inclusi esssiccatori, mulini ecc.) [J/kg]
9. Percentuale di scarti su un campione di almeno 100 stampate consecutive, dopo aver raggiunto il teempo
t100_set.
Indicator:e S_set [%]
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (V)
10. Costo complessivo relativo alla fase di avviamento di una nuova produzione. Basato sui precedenti indicatori di
tempo, materiale ed energia.
Indicatore: C_set [€]
C_set = t100_set*costo_orario_operatore/60+E100_set*costo_energia/(3.6*10^6) +
+ M100_set*costo_materiale/1000
With: costo_orario_operatore [€/h]
costo_energia [€/kWh]
costo_materiale [€/kg]
Indici relativi definiti come rapporto degli indicatori valutati per stampo intelligente e convenzionale
11. Relative time consumption index.
Indicatore: Rt100_set [adim]= t100_set(intell. mould)/ t100_set(conv. mould))
12. Relative material consumption index.
Indicatore: RM100_set [adim]= M100_set(intell. mould)/ M100_set(conv. mould))
13. Relative energy consumption index.
Indicatore: RE100_set [adim]= E100_set(intell. mould)/ E100_set(conv. mould))
14. Relative cost index.
Indicatore: RC_set[adim]=C_set(intell. mould)/C_set(conv. mould)
A European project supported through the Seventh Frame Programme
UCAM – definizione (VI)
Performance Indicator
Indicatore relativo per la valutazione dello Stampo Intelligente rispetto allo stampo
convenzionale in termini di costi. Tiene conto I costi extra legati all’implementazione dei
sensori e le riduzioni di costi su fase di mould tuning e di avviamento nuova produzione.
Indicatore: CB [adim] = (OC_conv-OC_intel)/(C_intel-C_conv)
With:
OC_intel = costi operativi per lo stampo intelligente
= C_tun(intell. mould) + C_set(intell. mould) [€]
OC_conv = costi operativi per lo stampo convenzionale
= C_tun(conv. mould) + C_set(conv. mould) [€
C_intel = costi di progettazione e realizzazione stampo intelligente [€]
C_conv = costi di progettazione e realizzazione stampo convenzionale [€]
CB>1
risultato decisamente positivo dell’approccio Mold4ProdE.
CB<1
risultato non totalmente positivo in quanto, nonostante I costi operativi siano ridotti, si è
ottenuto un bilancio non favorevole tra extra costi e benefici.
CB<0
essendo (C_intel-C_conv) definito positivo, l’uso di stampo strumentato ha aumentato sia i
costi di progettazione e costruzione stampo sia i costi operativi.
A European project supported through the Seventh Frame Programme
Mold4ProdE –
Intelligent Mould for
Production Enhancement
Grazie per l’attenzione
Ing. Andrea Romeo
Project Manager
Consorzio Proplast - Italia
tel.: +39 0131 1859743
e-mail: [email protected]
A European project supported through the Seventh Frame Programme