Tips från 40 år av automation i plastindustrin

På fyrtio år har automationen i plastindustrin förändrats i grunden. Rob Miller, vd för Wittmann Battenfeld Canada, har följt utvecklingen sedan mitten av 1980-talet och beskriver en resa från mekanisk materialhantering till integrerade, datadrivna och allt mer adaptiva produktionssystem.

Det som framför allt har förändrats är inte bara graden av automation, utan hur plastproducenter ser på hela produktionsflödet. När Miller började arbeta med kringutrustning 1986 var betydligt fler moment beroende av operatörer. Material flyttades, utrustning fylldes och processer övervakades manuellt i en omfattning som i dag är ovanlig i nyare produktionsanläggningar.

Den första stora automatiseringsvågen handlade därför om något ganska konkret: att minska den manuella hanteringen.

Enklare materialmatning ersattes successivt av större centrala vakuum- och pneumatiska transportsystem. Utmaningen var i första hand mekanisk. Materialet skulle kunna flyttas genom fabriken på ett tillförlitligt sätt samtidigt som problem med bland annat damm, materialslitage och kontaminering hölls under kontroll.

Redan där ser Miller en princip som fortfarande gäller: automation är bara värdefull om den fungerar stabilt i verklig produktion.

Enskilda maskiner och ett sammanhängande system

Nästa stora förändring var integrationen.

Tidigare kunde torkar, blandare, robotar och formsprutor i större utsträckning betraktas som separata enheter. Med tiden blev det allt viktigare att förstå hur de fungerar tillsammans.

Det förändrade också kraven på kringutrustningen.

Det räcker inte längre att enbart veta vilken kapacitet ett transportsystem har. Materialets kondition, cykeltider, toleranser, robotens arbete och formsprutans krav måste också vägas in.

För Miller innebar utvecklingen att materialhantering inte längre kunde betraktas som en isolerad del av fabriken. Den blev en del av en större produktionsprocess där olika system måste samverka.

Det är en viktig förändring även för dagens plastproducenter. Kringutrustning påverkar inte bara om materialet kommer fram till maskinen. Den påverkar hur stabilt och effektivt hela processen kan köras.

Automation blev mer än en fråga om arbetskraft

En tredje förändring gäller hur nyttan med automation bedöms.

Tidigare låg fokus ofta på hur många manuella arbetsmoment som kunde tas bort. När styrsystemen blev bättre och utrustningen mer sammankopplad gick det att mäta fler effekter.

Miller pekar på bland annat repeterbarhet, kassation, energianvändning, bemanning och kapacitet.

Automation blev därmed ett bredare produktions- och affärsverktyg.

En erfarenhet som påverkade Miller särskilt kom från en rotationsgjutningsanläggning i Oman. Där såg han hur mycket manuellt arbete som fortfarande användes för att väga, flytta och förbereda råvara.

Det ledde så småningom vidare till utvecklingen av ROTOLOAD, ett automatiserat väg- och doseringssystem för rotationsgjutning.

Slutsatsen Miller drog var att stora automationsmöjligheter inte alltid finns vid de mest avancerade maskinerna.

De kan lika gärna finnas mellan processerna.

Materialtransport, vägning, dosering, torkning och annan återkommande hantering kan innehålla stora möjligheter till effektivisering, särskilt när arbetsmoment fortfarande utförs manuellt bara därför att de historiskt har gjorts på det sättet.

Mer data är inte automatiskt bättre produktion

Dagens generation av automation är i hög grad datadriven.

Sensorer kan kontinuerligt följa utrustning och materialförhållanden. Styrsystem kan koppla samman utrustning som tidigare arbetade separat och produktionsdata kan samlas in i betydligt större omfattning.

Men Miller gör en viktig åtskillnad mellan att samla data och att faktiskt använda den.

Värdet uppstår först när informationen hjälper producenten att upptäcka problem tidigare, förbättra processen eller låta systemet reagera bättre på förändrade förhållanden.

Det är också här han ser nästa steg i utvecklingen.

AI som ett lager ovanpå befintlig automation

Miller ser potential i att kombinera sensorer, styrsystem och AI för att göra materialhanteringen mer intelligent.

System skulle exempelvis kunna bli bättre på att upptäcka prestandaförändringar, förutse underhållsbehov, optimera materialflöden, justera driftsparametrar eller varna för förhållanden som tidigare krävde en erfaren tekniker för att identifiera.

"I en fabrik finns ofta kunskap som inte är nedskriven någonstans."

Han pekar också på möjligheten att använda erfarenhetsbaserad kunskap bättre.

I en fabrik finns ofta kunskap som inte är nedskriven någonstans. En erfaren tekniker kan känna igen en förändring i tryck. En operatör kan höra att en maskin inte arbetar normalt. En ingenjör vet hur ett visst material brukar bete sig under specifika förhållanden.

AI och bättre datainsamling skulle i viss mån kunna göra sådan kunskap mer användbar i större skala.

Men Miller är samtidigt tydlig med begränsningen.

AI förändrar inte fysiken.

Materialet måste fortfarande transporteras genom fabriken och komma fram till rätt maskin. Ett system måste fortfarande konstrueras korrekt för att faktiskt kunna flytta råvaran.

Mjukvara kan hjälpa till att avgöra hur processen bör köras. Den kan inte ersätta den grundläggande tekniken som krävs för att processen ska fungera.

Börja med produktionsproblemet

Det kanske viktigaste budskapet från Millers fyra decennier i branschen är därför relativt enkelt.

Teknik bör inte införas för teknikens egen skull.

Utgångspunkten ska vara vad som behöver förbättras i produktionen.

Automation, sensorer, dataanalys och AI är användbara först när de löser ett konkret problem eller skapar en mätbar förbättring.

För plastproducenter innebär det att fokus fortsatt behöver ligga på sådant som Miller själv återkommer till: repeterbarhet, hög tillgänglighet, att materialet når maskinen i rätt kondition och att produktionen kan ske konsekvent och ekonomiskt.

Med andra ord en stabil materialförsörjning, repeterbar produktion, hög tillgänglighet och en process som fungerar ekonomiskt.

Tekniken runt dessa grundkrav har förändrats kraftigt.

Själva kraven har inte gjort det.

Artikeln bygger på PlasticsTodays intervju med Rob Miller, vd för Wittmann Battenfeld Canada, om hans fyrtio år inom automation och materialhantering i plastindustrin.

Läs hela originalartikeln hos PlasticsToday: https://www.plasticstoday.com/automation/four-decades-of-plastics-automation-one-expert-s-journey

Vill du veta hur du kan få stabil materialförsörjning, repeterbar produktion, hög tillgänglighet och en process som fungerar ekonomiskt? Klicka dig vidare till våra lösningar:

Produkter