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Alles aus einer Hand

Das Spritzgießen ist ein hartumkämpfter Markt. Mehrere hundert Hersteller verkaufen weltweit rund 100.000 Spritzgießmaschinen pro Jahr, die meisten davon nach Asien. Deshalb sind technologische Differenzierungsmerkmale ein essentieller Bestandteil für den Erfolg von Anlagen. Doch damit allein ist es nicht getan: Gemeinsam mit B&R entwickelt Woojin Plaimm für seine Spritzgieß-Maschinenbaureihen DL und TE neue Möglichkeiten in der Visualisierung, Usability und dem Human-Machine-Interface.

Ob Gießkanne, Plastikzahnbürste oder Fahrzeugkonsole – das Spritzgießen ist als Fertigungsverfahren für Formteile aus Kunststoff unverzichtbar. Mit Spritzgießmaschinen wird das Kunststoffgranulat plastifiziert und mit Druck in eine Form gespritzt. Beim Abkühlen härtet der flüssige Kunststoff aus und kann danach aus dem Werkzeug entnommen werden. Die Anforderungen an eine Spritzgussmaschine sind vielfältig. Unter anderem muss eine hohe Einspritzgüte erzielt werden, die nur mit einer bestimmten Einspritzgeschwindigkeit erreicht werden kann. Außerdem muss eine exakte Wiederholgenauigkeit gegeben sein. Neben den technischen Anforderungen spielen aber auch Energieeffizienz, einfache Bedienbarkeit und ein minimierter Footprint der Maschine eine wichtige Rolle.

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(Quelle: Woojin Plaimm)

Enge Zusammenarbeit mit B&R

Das 1985 gegründete Unternehmen Woojin Plaimm Ltd. baut als größter koreanischer Spritzgießmaschinenhersteller bis zu 2.700 Maschinen jährlich. Woojin zeichnet sich durch eine hohe Wertschöpfungstiefe aus – nahezu alles kommt aus einer Hand: von der Gießerei über die mechanischen Bearbeitung bis hin zur Fertigmontage.

Noch vor einigen Jahren war das Unternehmen vor allem in Asien vertreten – mit einer neuen Ausrichtung der internationalen Geschäftsstrategie wird der Markt nun nach Nord- und Südamerika sowie Europa erweitert. Im Herbst 2014 wurde dazu ein neues Werk mit rund 70.000 qm Fläche in Korea in Betrieb genommen. Das Produktionsvolumen liegt bei 6.500 Maschinen pro Jahr.

Seit 2 Jahren ist die Forschungs- und Entwicklungsgesellschaft von Woojin im österreichischen Leobersdorf angesiedelt. Mit dem europäischen Standort sind die Anforderungen an Maschinen und Systeme, wie Steuerungs- und Informationssysteme, Datenrecording und -aufbereitung von Produktionsmaschinen, wesentlich mehr in den Vordergrund gerückt. Um europäische Standards optimal in die Technologie zu integrieren, wurde der Standort in Österreich zur Europa-Zentrale mit eigenem Vertriebs- und Servicezentrum ausgebaut.

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DL-Maschinen sind serienmäßig mit einer Servopumpe ausgestattet. Der Vorteil ist ein sehr niedriger Energieverbrauch, da diese nur dann benötigt wird, wenn in der Maschinenachse verfahren wird. Die Baugröße deckt ein sehr breites Spektrum von 550 bis 3.300 Tonnen ab.

Woojin setzt B&R als Komplettanbieter ein

Die erste Zusammenarbeit zwischen Woojin und B&R startete in Korea im Jahr 2008 mit der vollelektronischen TE-Baureihe. Diese wurde auf alle Maschinengrößen ausgedehnt und anschließend in Serie vermarktet. Auch die hydraulische Kniehebelmaschine TH – und in weiterer Folge TH-S – wurden gemeinsam entwickelt.

Die erste große Kooperation, die am Standort in Leobersdorf durchgeführt wurde, war die konstruktive Überarbeitung der DL-Maschinenreihe, einer 2 Plattenmaschine für große Schließkräfte. „B&R ist als Komplettanbieter unser bevorzugter Partner“, sagt Dietmar L. Morwitzer, CEO bei Woojin Plaimm Headquarters Europe. „Bereits zu Beginn unserer Zusammenarbeit war die Steuerungstechnik hochentwickelt, auch in Hinblick auf Kunststoff- und Spritzgießtechnik. Hier wurde ein Grad erreicht, der auf europäischem Top-Level-Niveau liegt. Mit dem Einsatz von B&R-Technik in unseren Maschinen können wir nicht nur einen neuen Käuferkreis erreichen, sondern auch mit internationalen Top-Playern auf dem Markt konkurrieren.“

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Dietmar L. Morwitzer, CEO, Woojin Plaimm Headquarters Europe
 

„B&R ist als Komplettanbieter unser bevorzugter Partner. Bereits zu Beginn unserer Zusammenarbeit war die Steuerungstechnik hochentwickelt, auch in Hinblick auf Kunststoff- und Spritzgießtechnik. Hier wurde ein Grad erreicht, der auf europäischem Top-Level-Niveau liegt. Mit Einsatz von B&R-Technik in unseren Maschinen können wir nicht nur einen neuen Käuferkreis erreichen, sondern auch mit internationalen Top-Playern auf dem Markt konkurrieren.“

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Für die webbasierte Visualisierung nutzt Woojin mapp View von B&R sowie das Kommunikationsprotokoll OPC UA. (Quelle: Woojin Plaimm)

Neue Visualisierungslösung: einfach und schnell interpretierbar mit mapp View

Aktuell werden 2 Maschinenbaureihen – die vollelektrische TE-Serie und die hydraulische DL-Serie – weiterentwickelt, die bereits zur Gänze auf B&R-Produkte abgestimmt sind. Hier spielen neben den technologischen Vorteilen insbesondere die Themen webbasierte Visualisierung, Usability und Human-Machine-Interface eine große Rolle.

Maschinenbediener sind oftmals mit der Bedienung von sehr komplexen Visualisierungssystemen von Anlagen überfordert. Die Lösung war demnach ein visualisierter Vorgang, der nicht nur einfacher zu bedienen ist als ein beschriebener, sondern auch die Dateninterpretation und -weiterverarbeitung im Vergleich zu früheren Lösungen deutlich vereinfachen sollte. Die Anforderung an B&R stand fest: Die neue Visualisierung musste einfach, überschaubar und schnell interpretierbar sein.

Auf das richtige Pferd setzen mit OPC UA und neuer webbasierter Visualisierung

„Es war für uns von Anfang an klar, dass wir gemeinsam mit B&R eine neue Visualisierung entwickeln. Mit dem Kommunikationsprotokoll OPC UA und der neuen webbasierten Visualisierung bin ich davon überzeugt, dass wir mindestens für die nächsten 20 Jahre auf das richtige Pferd setzen“, sagt Richard Wagner, Manager Research & Development bei Woojin.

Die eingesetzte webbasierte Visualisierung wurde mit mapp View von B&R realisiert. „Vor mapp View war die Visualisierung unübersichtlich und Kunden mussten oft im Handbuch nachschlagen, um herauszufinden, was einzelne Werte bedeuten. Wir hatten uns deshalb bereits intern auf eine neue Web-Visualisierung geeinigt – ohne aber zu wissen, dass B&R bereits an dieser Lösung arbeitete. Das war für uns natürlich der Idealfall“, sagt Wagner. Derzeit wird mit mapp View das Alarmsystem überarbeitet, das für Kunden von großer Wichtigkeit ist, um eine Maschine wieder möglichst schnell in Gang zu setzen.

Neues Antriebssystem ACOPOSmulti

Bei der DL-A5 650, einer hydraulischen 2-Platten-Maschine mit 650 Tonnen Schließkraft, liegt die Trockenlaufzeit bei unter 3 Sekunden. Die DL-Maschinen sind serienmäßig mit einer Servopumpe ausgestattet. Der Vorteil ist ein sehr niedriger Energieverbrauch, da diese nur dann benötigt wird, wenn in der Maschinenachse verfahren wird. Die Baugröße deckt ein sehr breites Spektrum von 550 bis 3.300 Tonnen ab. Bei der mechanischen Konstruktion wurde bedacht, dass die Speicher bei einer schnellen Einspritzung sehr nahe am Zylinder und die Pumpen nahe am Öltank sind. In puncto Wartbarkeit, zum Beispiel wenn bei der Pumpe ein Service durchgeführt werden muss, ist diese einfach zugänglich. Außerdem wurden viele Kleinigkeiten optimiert, die eine verbesserte Zugänglichkeit für Bediener und Wartungspersonal ergeben.

Bei der Entwicklung der TE-Maschinenserie stand insbesondere die Performance im Vordergrund, etwa die Durchführung von parallelen Bewegungen, die der klare Vorteil einer vollelektronischen Maschine sind. Angetrieben werden die TE-Maschinen mit einem ACOPOSmulti-Servoverstärker, dessen kompakte Bauweise zahlreiche Vorteile, wie eine kleine Stellfläche, bietet. Das Einsatzgebiet umfasst insbesondere den Bereich Automotive, aber auch Medizintechnik und Unterhaltungselektronik.

Automation Studio von B&R als Diagnose-Tool

Für Steuerung, Antrieb, Kommunikation und Visualisierung nutzt Woojin die B&R-Software Automation Studio, bei der alles in einer Umgebung integriert ist. Das spart nicht nur Zeit, sondern auch Wartungskosten. „Automation Studio von B&R ist das perfekte Werkzeug um zu messen, zu programmieren und um es als Diagnose-Tool einzusetzen. Das sind Vorteile, die enorme Zeitersparnisse bringen. Andere Produkte des Mitbewerbs, bei denen die Web-Visualisierung außerhalb von Automation Studio gewesen wäre, hätten uns einen erheblichen Mehraufwand bereitet“, sagt Wagner.

Die wachsende Internationalität von Woojin machte es zudem erforderlich, verschiedene Servicefälle und Diagnosemethoden entweder direkt an der Maschine oder über Remoteverbindungen via Internet abzuwickeln. „Die Möglichkeit, Daten und Informationen abzufragen und auszutauschen, wurde dadurch wesentlich schneller und einfacher. Das ist eines der großen Highlights der neu eingesetzten Steuerung“, sagt Morwitzer.

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Automation Studio als optimales Diagnosetool
 

Für Steuerung, Antrieb, Kommunikation und Visualisierung nutzt Woojin die B&R-Software Automation Studio, bei der alles in einer Umgebung integriert ist. Damit spart Woojin nicht nur Zeit, sondern auch Wartungskosten. Automation Studio wird bei Woojin insbesondere als Werkzeug zum Messen, Programmieren und als Diagnosetool eingesetzt.

Bereits in den Startlöchern: 100% Sicherheit bei Mensch-Maschine-Interaktionen

Was Sicherheitstechnik betrifft, setzt Woojin nach der K-Messe im Herbst 2016 ebenfalls auf B&R. Das erste Projekt wird bei der vertikalen Baureihe gestartet werden, bei der viele Lichtvorhänge eingesetzt werden müssen. Typischerweise werden bei einer vertikalen Maschine von einem Bediener Teile in die Maschine eingelegt, es gibt also eine Mensch-Maschine-Interaktion. Das macht den Bedarf nach Sicherheitstechnik zum Schutz des Bedieners, im Vergleich zu einer Maschine die im Automatikzyklus läuft, sehr hoch.

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Richard Wagner, Manager Research & Development, Woojin Plaimm Headquarters Europe
 

„Automation Studio von B&R ist das perfekte Werkzeug um zu messen, zu programmieren und um es als Diagnose-Tool einzusetzen. Das sind Vorteile, die enorme Zeitersparnisse bringen. Andere Produkte des Mitbewerbs, bei denen die webbasierte Visualisierung außerhalb von Automation Studio gewesen wäre, hätten uns einen erheblichen Mehraufwand und enorme Schwierigkeiten bereitet.“

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