Fallbeispiele

Automobilzulieferer erfährt eine 50 %ige Reduzierung der Kosten für die Formenwartung

DIE SITUATION

Miniature Precision Components, Inc. (MPC) hat Ihren Hauptsitz in Walworth, Wis. und einen Standort in Prairie du Chien, Wisconsin, USA. Sie erfüllen hohe Kundenerwartungen und liefern die Qualitätsprodukte „erstmals, zu jeder Zeit, zu jedem Ort“, das ist der Leitsatz des Unternehmens. Das Unternehmen hat zahlreiche Qualitätsauszeichnungen gewonnen und liegt derzeit auf dem 40sten Platz in der Industrie. MPC ist ein Anbieter von  Funktions-Thermoplast- Elementen und Baugruppen für die Automobilindustrie. Zu Ihren Kunden gehören unter anderem General Motors, Chrysler, Ford, Harley Davidson, Nissan und Toyota.

Als einer der führenden thermoplastischen Komponenten- und Elementenhersteller, produziert MPC mehr als 450 verschiedene Teile – Herstellung von Tausenden bis Millionen von Teilen jedes Jahr. Um solch eine große Menge an Teilen zu produzieren, muss das Unternehmen seine Maschinen unentwegt am Laufen halten. Der Prairie du Chien Betrieb hat 40 thermoplastische Spritzgießmaschinen und eine flüssige Silikonkautschuk (LSR) – Spritzgussmaschine , welche eine Vielzahl von Materialien und Polymere verwendet. Um sicherzustellen, dass das Unternehmen seine Kundentermine sowie die hohen Qualitätsstandards einhält, müssen die Spritzgußmaschinen und -formen regelmäßig gewartet und gereinigt werden. Durch den kontinuierlichen Einsatz der Maschinen, werden die Anlagen und Formteile durch zersetzte Harze und Gasrückstände verunreinigt. Die Presse muss abgeschaltet werden um die Formen reinigen zu können.

 

DIE AUFGABENSTELLUNG

Wenn die Reinigung nicht regelmäßig und ordnungsgemäß erfolgt, kann die Ausgasung und das abgebaute Kunstharz in die Lüftungsschlitze und  Formnester gelangen, was zu Spreizungen und Verbrennungen führen kann. Ein fertiges aber aussortiertes Produkt, kann das Unternehmen hunderttausende von Euro an Arbeitskosten, defekten Teilen und Equipmentbeschädigungen kosten. Die Formen sind sehr teuer zu ersetzen, ein Werkzeug hat einen Wert von ca. 60.000 €, während ein kleiner Formeinsatz bis zu 4.000 € kosten kann.

 

Mike Wohlfarth, Werkzeug-Ingenieur bei Miniature Precision Components kommentierte: “Unsere Kunden haben hohe Erwartungen. Sie möchten hochwertige Teile von MPC und angesichts der Wettbewerbssituation in der Industrie, haben sie kein Verständnis für defekte Teile. Es gibt keinen Spielraum für Fehler. Der Ersatz beschädigter Ausrüstung ist teuer und Ausschussteile können MPC Automobilkunden kosten.”

 

HERKÖMMLICHE VERFAHREN

In der Vergangenheit verwendete MPC die traditionellen Reinigungsverfahren, wie zum Beispiel chemische Lösemittel, Ultraschall, abrasive und Scotch Brite Reiniger um das Equipment von Verunreinigungen zu befreien. Diese manuellen Methoden waren sehr gefährlich und ließen bei den Mitarbeitern schwerwiegende Sicherheitsbedenken aufkommen. Wartungsteams unterzogen sich schädlicher chemischer Dämpfe und arbeiteten nah zwischen zwei heißen Formhälften, die sich bei Verwendung bis zu 135° C erhitzen lassen konnten.

Außerdem waren diese Reinigungsmethoden auch sehr zeitaufwendig. Die Produktionslinie musste komplett gestoppt und die Formen für die Reinigung demontiert werden. Die Demontage sowie die Reinigungsverfahren und Lösungen barg für das Equipment ein hohes Risiko möglicher Beschädigungen. Die Reinigungschemikalien würden die Ausrüstung beschädigen, während die abrasiven Reinigungsmittel Material auf der Trennebene entfernen, welches zu Gratbildung und zu einem defekten Teil führt. Die Scotch-Brite Reinigungslösungen beschädigen auch die Formoberflächen, entfernen das Basismetall und runden die scharfen Ecken der Formen ab.

MPC benötigte eine Reinigungslösung, die ihr  Reinigungsverfahren modernisieren und verbessern konnte.

 

Nach der Auswertung der Reinigungsprozesse, ermittelte das Unternehmen die folgenden Anforderungen für ein neues Reinigungssystem:

  • Eliminierung des Risikos von Formenbeschädigungen;
  • Reduzierung der Abhängigkeit von chemischen Lösungsmitteln;
  • Verringerung der Arbeitskosten;
  • Verringerung der vorbeugenden Wartungsdauer;
  • Steigerung der Produktionszeit und
  • Onlinereinigung der Formen ohne die Mitarbeiter Sicherheitsrisiken auszusetzen.

 

DIE COLD JET LÖSUNG

Nach der Auswertung mehrerer Reinigungslösungen, entschied das Unternehmen sich für Cold Jet‘s i³ MicroClean® Präzisions-Trockeneisreinigungssystem.

Trockeneisreinigung ist ein innovativer industrieller Reinigungsprozess, der im Konzept ähnlich wie das Sandstrahlen ist. Anstatt mit abrasiven Medien zu arbeiten, verwendet die Trockeneisreinigung recyceltes Kohlendioxid (CO2) in Form von Trockeneispellets als Medium.

Trockeneisreinigung verwendet Druckluft, um die weichen recycelten CO2 Trockeneispellets auf Überschallgeschwindigkeit zu beschleunigen. Das Trockeneis hat eine Temperatur von minus -79° C, so dass beim Aufprall auf die Formoberfläche eine Mini-Explosion entsteht und es danach sublimiert. Die Kombination der kinetischen Energie und des thermischen Schocks der Trockeneisreinigung, bricht die Bindung zwischen der Oberfläche und dem Rückstand.

Da das Trockeneis sublimiert, müssen keine Sekundärabfälle entfernt werden. Das einzige, was noch zu bereinigen ist, ist die ursprüngliche Oberflächenverunreinigung. Dies lässt die zusätzlichen Kosten und Unannehmlichkeiten der Sekundärabfallbehandlung und -entsorgung entfallen. Die schnelle, effektive und nicht abrasive Reinigungsmethode erwies sich als ideale Reinigungslösung für die MPC Formen und Equipment.

Die i³ MicroClean ist ein mobiles, tragbares Tischsystem, welches direkt an Ort und Stelle zur Reinigung transportiert werden kann. Das System kann kleine und empfindliche Oberflächen schneller als herkömmliche Reinigungsverfahren ohne Abrasion und Demontage reinigen.

Die i³ MicroClean verfügt über Cold Jet‘s patentierte Trockeneis-Abschabe-Technologie. Es ermöglicht den Unternehmen die Reinigung kleiner sowie großer Anwendungen, mit unterschiedlichen Größen des Trockeneises und kundenspezifischen Düsen, welche Trockeneispartikel sogar durch ein Loch, so klein wie die Spitze eines Bleistiftes, strahlt.

MPC nutzt Cold Jet‘s i³ MicroClean mit einer feineren Düse um die Formen während sie offline sind zu säubern und eine flexible Düse, die der Instandhaltung ermöglicht schwer zu erreichende Stellen zu reinigen. Für MPC bieten ein bis eineinhalb Blöcke Trockeneis eine Dauerreinigungskraft zwischen 45 bis 60 Minuten, in der sie die gesamte Rückseite einer Form reinigen können, im Vergleich betrug die Zeit mit Schrubben 3 bis 4 Stunden. MPC verwendet etwa 320 kg Trockeneis pro Woche.

 

”Der größte Vorteil bei der Verwendung der Trockeneisreinigung ist die Sicherheit”, so Wohlfarth. „Wir haben eine Reihe von Maschinen und Formen zu reinigen, die alle sehr heiß sind während der Produktion. Mit Trockeneisreinigung sind wir in der Lage, die Formen sehr viel schneller als mit Chemikalien zu reinigen – welches die Ausfallzeiten reduziert und die Produktivität und die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht hat.”

 

Neben der Verbesserung der Sicherheit, hat auch die Geschwindigkeit und Effizienz mit Trockeneisreinigung die Reinigungszeit des Unternehmens um 75 Prozent gesenkt. Das hat zur Folge, dass das Reinigungspersonal um 60 Prozent reduziert werden konnte. Da die Trockeneisreinigung ein trockenes Reinigungsverfahren und nicht-leitend ist, kann das Reinigungspersonal die großen vertikalen Formen während der laufenden Produktion reinigen, ohne das Risiko einzugehen, Geräte oder elektrische Komponenten zu beschädigen.

Die Möglichkeit, online und jederzeit reinigen zu können, hat die Zyklen zwischen den geplanten vorbeugenden Wartungen um 250 Prozent erhöht und die eingeplanten Reinigungsarbeitsstunden um 81 Prozent reduziert.

 

”Die Trockeneisreinigung führt definitiv zur höchsten Sauberkeit und ermöglicht uns durch weniger Aus-fallzeiten die Produktion zu erhöhen”, sagte Wohlfarth. “Unsere Automobilkunden haben sehr strenge Qualitätskontrollverfahren und Anforderungen. Die Trockeneisreinigung hat uns geholfen, diese Teilequalitätsanforderungen zu erfüllen. Die Genauigkeit der Reinigung die wir mit dem Cold Jet System erzielen, ermöglicht uns Bereiche zu reinigen, die andernfalls nicht gereinigt werden könnten.”

 

Trockeneisreinigung ist ein benutzerfreundlicher Prozess und fördert eine sichere, gesündere Arbeitsumgebung. Es ermöglicht die produktive Nutzung des ansonsten unproduktiven CO2 und trägt dazu bei, MPC´s Abhängigkeit von ätzenden Chemikalien und gefährlichen Reinigungspraktiken, welche man oft bei traditionellen Reinigungsmethoden vorfindet, zu reduzieren.

Reinigung mit Trockeneis hilft MPC die Lebensdauer Ihrer Werkzeuge zu verlängern, durch eine reguläre, nicht abrasive, gründliche Reinigung und Verringerung der Maschinendemontage. Und vielleicht am wichtigsten ist es, dass saubere Formen Defekte eliminieren und eine hohe Qualität des Endproduktes sichern.
Seit der Trockeneisreinigung hat MPC eine Reihe von Vorteilen erfahren, unter anderem:

  • 40 % Ersparnis für die Wartungsabteilung, welche zu einer erhöhten Effizienz und besseren Ergebnissen führte;
  • 50 % Reduzierung der Formenwartungskosten, dadurch das keine abrasiven Reinigungsmedien die Formen mehr beschädigen;
  • Geringere Maschinenstillstandszeiten;
  • Deutliche Reduzierung der Fehlerquoten und Defekte bei den Endprodukten;
  • Erhöhte Sicherheit der Mitarbeiter;
  • Eine Amortisation in nur 3 Monaten.

 

„Nur drei Präzisions-Trockeneisreinigungssysteme ist alles was wir brauchen, um unsere gesamte Flotte an Formen und Equipment zu reinigen”, beendet Wohlfarth. “Der Prozess ist schnell und stumpft unsere Werkzeuge nicht ab. Die Beweglichkeit der Cold Jet i³ MicroClean ist wirklich ein großer Vorteil, da wir sie beliebig zu jeder Anlage im Werk zur Onlinereinigung schieben können. Sie hat unsere Produktivität drastisch verbessert und uns geholfen die Kosten zu senken. Einfach ausgedrückt, Trockeneisreinigung ist die beste Reinigungslösung für unsere Bedürfnisse.”