מוח מורכב בעטיפה אינטיאוטיבית – מערכת הבקרה GESTICA נחתה בישראל

המגבלות בנתב"ג לא הועילו ומערכת הבקרה החדשה מבית ARBURG הסתננה ארצה וכבר הותקנה באחד ממפעלי המדיקל המובילים. דגש גדול ניתן לפישוט התפעול תוך שמירה על איכות וייעול התהליך

תמונה 1: תמיכה דיגיטלית – חבילת הפיקוח אחרי פרמטרי הייצור. בצגה גרפים של ערכי העבודה אל מול הטולרנסים המוגדרים.

מה כל כך מסובך בהפעלת מכונת הזרקה? קחו פולימר, תחממו ותתיכו אותו, ואז תדחפו אותו בכוח לתוך התבנית. ואכן, בעבר העבודה לצד המכונה הייתה פשוטה בהרבה מהמוכר לנו כיום. מספר הפרמטרים שהיו בשליטת המפעיל היו מוגבלים והתהליך היה רחוק מאופטימלי.

אולם הקידמה אינה עוצרת. הצורך התמידי בחלקים מיוחדים, בהתייעלות תהליכית והשיפור במגוון חומרי הגלם הביאו איתם מכונות מורכבות יותר ויותר. אם אצטט את דבריו של סמנכ"ל עולמי של אחת מהחברות המובילות במשק (שחולקת את שמה עם זן כלבים כחול עיניים) "כשהתחלתי לעבוד ב-1976, המכונות היו כמו מטוסי פייפר, והמפעילים היו טייסי פייפר. הבעיה היא שבעולם ההזרקה המצב השתנה. המכונות כיום חלליות ואילו חלק מהטייסים נשארו טייסי פייפר".

איך ניתן לפשט תהליך ייצור מורכב?

השאלה איתה ננסה להתמודד כאן היא איך ניתן לגשר על הפער הזה? איך ניתן לפשט תהליך עבודה מורכב, להפוך אותו לאינטואיטיבי, מבלי לוותר על מגוון היכולות ותנאי התהליך שיש למכונת ההזרקה להציע?

התשובה טמונה כמובן במערכת הבקרה, המוח מאחורי התהליך השולט על כל הפרמטרים של העבודה. זו יכולה להיות מורכבת ואכן להצריך מיומנות של אסטרונאוט הקיימת רק אצל יחידי סגולה מאיתנו, או פשוטה ומונגשת יותר כך שגם עובדים פחות מיומנים יוכלו להפיק ממנה את המיטב.

ARBURG עשתה לבקרה מה ש-Apple עשתה לפלאפונים

חברת ARBURG הגרמנית מובילה את תחום מערכות הבקרה של מכונות ההזרקה כבר שנים רבות. מערכת הבקרה הוותיקה שלה, SELOGICA, שיצאה עוד ב-1992 שינתה את פני התעשייה. המערכת נוחה וידידותית לתפעול ורבות מהחברות המתחרות בתעשייה אימצו קו עם הגישה שהציגה. אם ניקח כאלגוריה מוצר שנמצא כיום בכל כיס, נוכל להגיד ש-ARBURG עשתה לעולם הבקרה של מכונות הזרקה את מה שאפל עשו לעולם הסלולר.

מערכת בקרה חדשה עושה עליה

לפני שנים בודדות, ולאחר עבודה מאומצת, השיקה ARBURG מערכת בקרה חדשה, GESTICA. זו מותאמת לעידן התעשייתי החדש בו אנו נמצאים – עידן תעשייה 4.0. היא מתפקדת כמערכת מרכזית ומשלבת בין מגוון הטכנולוגיות בתא הייצור (מכונה, תבנית, מערכת הרובוטית ואביזרי קצה וכל הציוד הנלווה האפשרי). המערכת החדשה מתבססת על מערכת הבקרה הוותיקה יותר, ה-SELOGICA. לכן יש התאמה מושלמת ביניהן תוך העברת מערכי נתונים בפשטות ומהירות.

"אנחנו מאמינים שתמיד יש מקום לשיפור ולמרות שמערכת הבקרה הוותיקה SELOGICA נחשבת כמובילת שוק ונוחה להפעלה, רצינו לקחת קפיצה נוספת קדימה", אומרים לנו ב-ARBURG. "קפיצה זו חייבת להיעשות תוך שמירה על הפעלה נוחה. קו המחשבה הזה הוביל אותנו לפתח ממש מהייסוד את מערכת הבקרה שלנו. לא נעזרנו באף קבלן חיצוני וכך קיבלנו התאמה מושלמת לתהליך ההזרקה אותו אנחנו מכירים לעומק. התוצאה נפלאה. מגוון גדול של פתרונות חכמים העוזרים להתקדם לעידן הדיגיטלי ומבטיחים שתישארו בחזית הטכנולוגית".

למרות שהפעילות בשדה התעופה שלנו מקרטעת, מערכת הבקרה החדשה הצליחה לעשות עליה לישראל. בתחילת 2021 היא הותקנה במכונה הראשונה במפעל תב מדיקל בשלומי והתגובות טובות.

השיפורים הבולטים במערכת הבקרה GESTICA

שמירת היסטוריה של נתוני הייצור

בניגוד למערכת SELOGICA ששמרה נתוני ייצור של 100 מחזורים אחורה, GESTICA החדשה שוברת שיא זה בקלות ומאחסנת נתונים של 2500 מחזורים. הדבר מאפשר ניתוח מגמות בייצור ואופטימיזציה המתורגמים כמובן לפחות מוצרים פסולים.

הוראות הפעלה ומנגנון חיפוש מתקדם

צריכים עזרה? מנגנון החיפוש של GESTICA שופר משמעותית. הוא ידידותי יותר לשימוש, מהיר בהרבה ותומך בעבודה יעילה יותר. בנוסף, כל מדריכי ההפעלה זמינים דיגיטלית והניווט בתוכם קל ונוח.

סימולצית זרימה אינטגרלית ל-Set-up מהיר

שדרוג נוסף ומשמעותי הוא שילוב סימולציות זרימה ומילוי התבנית בתוך בקרת המכונה דרך פונקציית FillAssist. יכולת זו מייתרת את הצורך בשימוש בתוכנות נפרדות ומאפשרת להגיע במהירות לנתוני המתאימים שיכולים לעבור ממנה – להגדרת העבודה של המכונה. פונקציה עתידית ומעניינת שתיכנס בהמשך היא MeltAssist שתעזור במתן המלצות לעיבוד נכון של חומרי הגלם.

הפעלה אינטואיטיבית

מסך המגע של המערכת שודרג, וממשק המשתמש הפך לפשוט אף יותר, זאת מבלי להתפשר על הפונקציונאליות. מכיוון שאין הנחתום מעיד על עיסתו, ניתן למישהו אחר להעיד ונספר כי העיצוב החדש זכה להכרה עולמית ואף זיכה את החברה בפרס העיצוב של הנקודה האדומה ב-2018.

המעבר בין המסכים השונים נעשה בהחלקת אצבע. ניתן להגדיל שרטוטים ותמונות בעזרת מסך המגע וגם להגדיר מקשי קיצור ממסך הבית. את תפריט הניווט ניתן להתאים באופן אישי למשתמש ולהרשאה הניתנת לו.

עורך רצפים מובנה (sequence editor)

רצפי תכנות בסיסיים המלווים בגרפיקה פשוטה להמחשה מאפשרים לתכנת את פעולות ייצור. אלו מחולקים למקבצים של מכונה או רובוטיקה. העורך מראה את מיקומו הלוגי של הרצף הבא ומוודא תקינות קלט בזמן אמת עוד לפני הפעלת המכונה (תמונה 2). הדבר מצמצם משמעותית את התקלות בזמן הייצור.

תמונה 2: עורך הרצפים של מערכת הבקרה GESTICA מבית ARBURG.

קישוריות מלאה

מודולי הקישוריות של ARBURG מקשרים בין מכונות החברה לכל סביבת הייצור הנלווית. באמצעותם ניתן להעביר נתונים בין הציוד הנלווה בתא ההזרקה (תקשורת OPC UA), לנטר תהליכים חיצוניים, לאחסן נתוני ייצור מהתא המלא (ATCM) ולקבל תמיכה מרחוק (תמונה  3).

תמונה 3: מודולי הקישוריות במערכת הבקרה GESTICA של ARBURG.

תוכניות לתמיכה דיגיטלית בתחומים שונים

פונקציות אלו היו זמינות גם במערכת הבקרה הקודמת, SELOGICA, אך במערכת GESTICA החדשה נוספו להן מספר חידושים.

Set-up.4 – הנחיה אוטומטית שלב אחרי שלב

כלי עזר זה מקל על כניסה לעבודה חדשה. הוא מנחה את המפעיל שלב אחרי שלב בפעולות שיש לבצע ואינו מצריך ידע מקיף עם מערכת הבקרה. בהפעלה ידנית, פעולות רבות כגון פתיחת התבנית או חליצת המוצר אפשריות בלחיצת כפתור פשוטה.

4.Start-stop – מעברים יעילים בין עצירה להפעלה מחדש

במהלך עצירת מכונה והפעלה מחדש מצמצם כלי עזר זה את מספר החלקים הפסולים עד להגעה לייצור יציב וכך משפר את תפוקת המכונה. הוא בא ליידי ביטוי במיוחד בריצות מורכבות, מולטי-קומפוננטיות, ותבניות בעלות ראנרים חמים. ניטור רציף של מיקום האינסרטים והחלקים המוגמרים בתבנית ובגריפר. הדבר מאפשר למכונה להתחיל מחדש בדיוק מנקודת העצירה שלה. אין צורך בהרצה ידנית לצרכי ריקון או חזרה לנקודת ההתחלה.

4.Production – תמיכה בייצור

חופש תכנותי גבוה ניתן במהלך הייצור. פונקציות ייעודיות קיימות במיוחד לעבודה עם תבנית מורכבות (cube, tandem, spring-loaded, compression). עם קבלת אות מסויים מהייצור, לדוגמה, מערכת VISION המזהה מוצר שאינו תקין, ניתן לתכנת רצף פעולות תיקון הנדרשות לטיפול בבעיה. פעולות רבות מתוזמנות במהירות המרבית, כך שיעילות התהליך גדלה. דוגמה לכך היא תיזמון תנועת הזרקנים תוך כדי תנועת הזרוע הרובוטית.

4.Optimization – מיקסום ביצועי המכונה

מיקסום הביצועים נעשה בכל שלב בייצור. לדוגמה, התחלת ההזרקה עוד במהלך סגירת התבנית. אלו מאפשרות לחסוך בזמן, כי כל שבריר שניה נחשב. פונקציית "נעילת תבנית" מורחבת מאפשרת עבודה בשני כוחות נעילה ומאפשרת נשימה ושחרור גזים מהתבנית. כל ערכי העבודה נמדדים ומוצגים בזמן אמת. הניראות הגבוהה מאפשרת לאתר במהירות מצבים הדורשים טיפול.

4.Monitoring – ניטור רציף לתיעוד הייצור והורדת מספר הפסולים

ערכי עבודה רצויים והטולרנסים מוגדרים מראש ומתועדים במהלך הייצור. התרעה אל מול ערכי רפרנס מתקבלת עם כל חריגה ומצמצמת ייצור פסולים. התרעות מתקבלות גם ממערכות נלוות המחוברות למכונה, כמו מערכת ההזנה. הצגה גרפית גם היא אפשרית וניתן לייצא את המידע החוצה למערכות עבודה נוספות במפעל (תמונה 1).

4.Service – תמיכה מרחוק ותחזוקת מכונה

שירות מרחוק ממומחי החברה לאבחון תקלות זמין בצורה אובטחת. אלו חשובים במיוחד בתקופה זו, בהם הגעת טכנאי לרוב לא אפשרית. ניתן להגדיר למערכת לוח זמני תחזוקה עבור תא הייצור כולו, לרבות הציוד ההיקפי. תחזוקה נכונה היא המפתח לצמצום כשלים ותקלות.

למידע נוסף:

SU-PAD, איציק חרש, 052-357-5499, [email protected]