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Bei der Extrusion von Rohren, Profilen, Platten, Folien, Voll- und Hohlstäben oder anderen Halbzeugen können unterschiedlichste Probleme auftreten, die die Wirtschaftlichkeit der Prozesse verschlechtern können. Diese Probleme können sowohl die Produktion selbst betreffen, aber auch aus dem Markt oder äußeren Umständen entstanden sein. Wir zeigen Ihnen die häufigsten Fehlerursachen und bieten Ansätze um diese zu vermeiden.

Produktionsproblem #1: Produkt- und Materialwechsel

Als Produkt- oder Materialwechsel wird die Umstellung von einer speziellen Produktgeometrie auf eine andere Geometrie, oder aber auch die reine Umstellung eines Rohstoffes oder gar einer Farbe verstanden. Aufgrund der Tatsache, dass bei einem derartigen Umstellungsprozess sowohl technische Komponenten (Düse, Werkzeug, Kühlstrecke, Abzug, Wickler, Stützrollen, etc.) als auch verfahrenstechnische Parameter (Temperaturen, Drehzahlen, etc.) verändert werden müssen, ist die Vermeidung von Ausschussproduktion meist unmöglich. Während kleinere Wechselprozesse oft bei laufender Produktion erfolgen, muss für größere Änderungen die Produktion angehalten werden.

Folglich sind Produktwechsel oder Materialwechsel zeit-, personal- und materialintensiv. Insbesondere bei großen Anlagen können die Materialwechselzeiten oder die Spülzeiten eines Extruders oft mehrere Stunden in Anspruch nehmen.

Am Markt existieren daher verschiedene Ansätze, wie Produkt- und Materialwechselvorgänge beschleunigt werden können.

Technische Möglichkeiten zur Problemlösung (Beispiele):

• Automatisch verstellbare Düsen
• Automatisch verstellbare Kalibrierungen
• Automatisch verstellbare Kühltanks oder Kühlstrecken
• Einsatz von Spülmaterialien, Einsatz von Reinigungsgranulaten
• Einsatz von Flüssigfarben
• Strömungstechnisch optimierte Werkzeuge und Düsen
• Strömungssimulation und Werkzeug- bzw. Schneckenoptimierung
• Werkzeugbeschichtungen
• Verfahrenstechnische Spülprogramme, Prozessparameter

 

Organisatorische Möglichkeiten Problemlösung (Beispiele):

• Durchführung von SMED Analysen
• Arbeitsplatzorganisation
• Arbeitsgestaltung, 5S bzw. 5A
• Analysen und Auswertungen von Rüstvorgängen
• Mitarbeiterschulung
• Interner Know-how-Transfer
• Vorwärmen von Werkzeugen
• Produktionsplanung

 

Strategische Möglichkeiten zur Problemlösung (Beispiele):

• Losgrößenanalyse
• Lagerhaltung
• Ressourcenkostenrechnung
• Herstellkostenanalyse und Margenbetrachtung
• Outsourcing / Zusammenschlüsse

 

Sämtliche der zuvor genannten Möglichkeiten zur Optimierung von Produkt- und Materialwechseln werden wir in den nächsten Wochen auf dieser Webseite inhaltlich aufgreifen und erläutern.

Sie können zu diesem Thema in unserem kostenloses Downloadbereich Ergänzungsmaterial und Checklisten herunterladen. Folgen Sie diesem Link um für den Zugang freigeschaltet zu werden.

 

Produktionsproblem #2: Mitarbeiter Verfügbarkeit & Know-how

Folgen aus Problemen wie dem demografischen Wandel, dem allgemeinen Fachkräftemangel sowie der häufig auftretenden Notwendigkeit der Beschäftigung ungelernter Mitarbeiter behandeln wir im zweiten Teil unseres Beitrages. Außerdem beschäftigen wir uns mit dem Thema derjenigen Mitarbeiter die ihr eigenes Know-how über robuste Prozessparametrierung lieber für sich behalten, als dieses Wissen mit Kollegen zu teilen.

Teil 2

Produktionsproblem #3: Robuste Prozesse, Qualität und Produktivität

Typische Qualitätsprobleme in der Extrusion sind Inhalt unseres dritten Kapitels. Dazu zählen Probleme wie:

• Oberflächenqualität
• Bartbildung
• Schwarze Stippen
• Lunker und Vakuolen
• Flattern von Folien
• Bogenlauf von Profilen
• Eigenspannungen
• Rohrendeneinfall
• Sagging
• Shark Skin
• Orange Peel
• Rauigkeiten
• Temperprozesse vermeiden
• Durchsatz steigern aber wie
• Pulsieren des Extruders
• Druckschwankungen
• Mischen und Homogenisieren

Teil 3 des Beitrages

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The extrusion of pipes, profiles, sheets, films, solid and hollow rods or other semi-finished products can cause a wide variety of problems that can impair the economic efficiency of the processes. These problems may concern the production itself, but may also have arisen from the market or external circumstances. We will show you the most common causes of errors and offer approaches to avoid them.

 

Production problem #1: Product and material changes

A change of product or material is understood as the change from a special product geometry to another geometry, or also the pure change of a raw material or even a colour. Due to the fact that during such a conversation process both technical components (nozzle, tool, cooling section, haul-off, winder, support rollers, etc.) and process parameters (temperatures, speeds, etc.) have to be changed, the avoidance of waste production is usually impossible. While smaller change-over processes are often carried out while production is running, the production must be stopped for major changes.

As a result, product or material changes are time-, personnel- and material- intensive. Especially in large systems, the material change times or the rinsing times of an extruder can often take several hours.

There are therefore different approaches on the market for speeding up product and material change processes.

Technical possibilities for problem solving (examples):

• Automatically adjustable nozzles
• Automatically adjustable calibrations
• Automatically adjustable cooling tanks or cooling sections
• Use of rinsing materials, use of cleaning granules
• Use of liquid inks
• Flow-optimized tools and nozzles
• Flow simulation and tool or screw optimization
• Tool coatings
• Process engineering purging programs, process parameters

 

Organizational possibilities for problem solving (examples):

• Execution of SMED analyses
• Workplace organisation
• Work design, 5S or 5A
• Analyses and evaluations of setup procedures
• Employee training
• Internal know-how transfer
• Preheating of tools
• Production scheduling

 

Strategic possibilities for problem solving (examples):

• Batch size analysis
• Stock
• Resource costing
• Production cost analysis and margin analysis
• Outsourcing / Mergers

We will take up and explain all of the above-mentioned possibilities for optimizing product and material changes on this website in the coming weeks.

 

Production Problem #2: Staff Availability & Know-how (see part 2 of this article)

Consequences of problems such as demographic change, the general shortage of skilled workers and the frequent need to employ unskilled workers are dealt with In the second part of our article.

 

Production Problem #3: Robust processes, quality and productivity (see part 3 of this article)

Typical quality problems in extrusion are the content of our third chapter. These include problems such as:

• Surface quality
• Beard formation
• Black specks
• Blowholes and vacuoles
• Fluttering of films
• Sheet travel of profiles
• Residual stresses
• Tube end entry
• Sagging
• Shark skin
• Orange Peel
• Roughness
• Avoid tempering processes
• Increase throughput but how
• Pulsating the extruder
• Pressure fluctuations
• Mixing and homogenizing

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