Wie Sie Maschinenausfälle vermeiden und die Produktivität verbessern

Nessan Cleary erläutert, wie wichtig es ist, die Abnutzung von Komponenten zu verstehen und wie dadurch Maschinenausfälle verhindert werden können, um die Produktivität zu verbessern und zu steigern.

Die Rentabilität hängt weitgehend von der Produktivität ab, und die wiederum hängt davon ab, dass alle Maschinen wie erwartet funktionieren. Der Großformatdruck ist ein recht ausgereifter Marktsektor und die meisten der in diesem Bereich eingesetzten Maschinen können viele Jahre lang genutzt werden, vorausgesetzt, sie werden ordnungsgemäß gewartet. Das bedeutet, dass Sie die täglichen Aufgaben erledigen und die Komponenten bei Verschleiß austauschen.

Die Versuchung ist natürlich groß, die Lebensdauer einzelner Komponenten zu verlängern, um die Wartungskosten zu senken, aber dadurch besteht die Gefahr, dass die Maschine ausfällt und die Produktion zum Stillstand kommt. So gut wie alle Investitionsgüter und insbesondere die Drucker können eine Reihe von Informationen liefern, wie z.B. die Anzahl der abgeschlossenen Aufträge und die verbrauchte Tintenmenge. Sie können auch die wichtigsten Komponenten und deren Zustand überwachen. Die Analyse dieser Informationen kann dazu beitragen, Probleme schnell zu diagnostizieren und vorzuschlagen, wann Teile ausgetauscht werden sollten, bevor sie zu einem Ausfall führen. Die verschiedenen Druckerhersteller haben jedoch unterschiedliche Ansätze für den Zugriff auf diese Informationen.

Der einfachste Ansatz sollte darin bestehen, die Informationen zu exportieren, damit die Benutzer sie an ein MIS senden können, um sie ordnungsgemäß zu analysieren. Erskine Stewart, Geschäftsführer von SwissQprint UK, weist darauf hin, dass viele Schweizer und deutsche Unternehmen einen vorsichtigeren, auf den Datenschutz ausgerichteten Ansatz im Umgang mit Kundendaten verfolgen. Die meisten der aktuellen Flachbettdrucker von SwissQprint verwenden das ältere Amber-Betriebssystem, das detaillierte XML-Dateien aufzeichnet, die der Kunde an ein MIS zur eigenen Analyse senden kann. Er weist jedoch darauf hin, dass viele kleinere Unternehmen kein MIS für die Geschäftsanalyse verwenden.

SwissQprint hat jedoch ein neueres Betriebssystem namens Lory entwickelt, das auf dem Karibu-Rollendrucker sowie auf dem neuesten Flachbettdrucker, dem Kudu, eingesetzt wird. Auch dieses System kann eine XML-Datei erzeugen, enthält aber auch Tools für die Diagnose und die vorbeugende Wartung.

Stewart erklärt: „Wir haben ein Connect-System mit drei Funktionsstufen, je nachdem, wie viele Daten die Kunden freigeben möchten.

Wir können einige grundlegende Funktionen wie Software-Updates, Fehlerverfolgung und Identifizierung von nicht spezifizierten Tinten bereitstellen. Eine andere Ebene ermöglicht es dem System, Informationen über die Maschinenkonfiguration, die Problemanalyse und die Nachverfolgung von Druckfarben hochzuladen. Und eine weitere Stufe, die uns weitergehende Analysen und Möglichkeiten zur Produktverbesserung bietet, je nachdem, wie viele Daten die Kunden mit uns teilen möchten.“

Er fügt hinzu: „Eine der wichtigsten Messungen, die wir zur Bestimmung bestimmter Wartungsmaßnahmen verwenden, ist der Tintenverbrauch. Die Menge der Tinte, die durch einen Filter oder eine Entgasungseinheit läuft, bestimmt dann bestimmte Wartungsintervalle.“

Er merkt an, dass die Nutzung von Daten dem Unternehmen helfen kann, angemessener auf den Wartungsbedarf der Kunden zu reagieren, und fügt hinzu: „Die Forderung unserer Kunden nach höherer Zuverlässigkeit und Betriebszeit ist von entscheidender Bedeutung, und ich denke, dass die vorbeugende Wartung ein wichtiger Bestandteil davon sein wird.“

Fujifilm hat im letzten Jahr eine Reihe neuer Großformatdrucker eingeführt. Adam Moore, Produktmanager bei Fujifilm Speciality Ink Systems, erklärt: „Wir haben uns überlegt, wie wir die vorbeugende Wartung, die Ferndiagnose und die analytischen Daten für unsere Kunden verbessern können. Ursprünglich hatten wir geplant, die Daten intern zu halten, um eine bessere vorbeugende Wartung zu erreichen, aber die Daten, die von der Maschine produziert werden, sind so umfangreich und aussagekräftig, dass sie dem Kunden präsentiert werden müssen. Die Kunden werden immer wissbegieriger und wollen wissen, wie ihre Maschinen arbeiten, sie wollen wissen, wie viel Tinte sie verbrauchen und wie lange es dauert, einen Auftrag zu erledigen. Sie wollen wissen, ob etwas repariert werden muss oder wann sie die Wartungsintervalle in ihren vollen Terminkalender einplanen können.“

Fujifilm hat ein Cloud-basiertes Dashboard entwickelt, das dem Maschinenbediener, dem Produktionsleiter oder dem Vertriebs- und Servicepersonal von Fujifilm verschiedene Ansichten zeigt. So kann Fujifilm die Maschine im Auge behalten und notwendige Wartungsarbeiten vorschlagen. Das Dashboard warnt den Benutzer auch vor anstehenden Wartungsarbeiten. Für den Zugriff auf das Dashboard fallen keine weiteren Gebühren an und die Kunden können die Daten bei Bedarf in ein MIS exportieren. Moore weist jedoch darauf hin, dass ein MIS nicht unbedingt in der Lage sein wird, die Leistung oder die einzelnen Komponenten zu verstehen. Er fügt hinzu: „Wir verfolgen Dinge wie die Bewegungen des Druckwagens, die Tintenpumpen und -filter und das Rezirkulationssystem der weißen Druckfarben, so dass es auch Dinge meldet, die nicht in seinen Zuständigkeitsbereich fallen, wie z.B. eine Pumpe, die nicht wie erwartet aktiviert wird.“

EFI hat sich hauptsächlich auf Kundenbesuche verlassen, die durch Serviceverträge festgelegt werden, um den Servicebedarf seiner Maschinen zu bewerten. Das Unternehmen bietet seinen Kunden jedoch sein Fiery iQ Analysesystem an. Dabei handelt es sich um einen lizenzierten Service, der alles vom Tintenverbrauch bis hin zu einer Analyse der Ausfallzeiten und der Produktivität anzeigt.

Greg Hatchett, EFIs Direktor für technischen Support und Dienstleistungen im Bereich Inkjet für die EMEA-Region, sagt: „Wir fangen gerade erst an, uns mit KI zu beschäftigen. Die neuesten Drucker der H-Serie, die 2018 eingeführt wurden, verfügen über viel mehr Konnektivität, so dass wir Dinge wie Motordrehzahlen, Lüftergeschwindigkeiten, Drucksensoren, Temperatur und Luftfeuchtigkeit sehen können, um dem Kunden aus der Ferne zu helfen. Wir können uns also in den Drucker einloggen, wenn der Kunde ein Problem hat und uns kontaktiert, und wir können sehen, was vor einem bestimmten Ereignis passiert ist, und haben so eine gute Vorstellung davon, was das Problem ist, bevor wir vor Ort sind, und können Ersatzteile im Voraus bestellen.“

Hatchett sagt, dass die Drucker von EFI standardmäßig mit einer Reihe von Sensoren und Schaltern ausgestattet sind und dass EFI in der Lage ist, eine wachsende Anzahl von Problemen aus der Ferne zu beheben. Er fügt hinzu: „Ich denke, dass wir in den nächsten Jahren einen großen Schritt nach vorne machen werden. Trotz der derzeitigen Inflation sind die Preise für Schalter und Transmitter gesunken, so dass wir jetzt Transmitter anstelle von einfachen Schaltern verwenden. Wir können sehen, wie der Druck steigt, wir können die Motordrehzahlen, die Lüfterdrehzahlen, die Temperatursensoren an Bord, die Erwärmung der elektronischen Komponenten sehen, und das ist etwas, das Sie dann in Ihren Wartungsplan einbauen können. Wenn also eine Platine ausgefallen ist, können Sie sehen, dass sie zwei Tage, nachdem sie 100ºC erreicht hat, ausgefallen ist, so dass Sie jetzt in Ihrer Software Alarme einstellen können, und das ist der nächste Schritt für uns. Wir können sehen, was mit den Druckern passiert und können die Kunden proaktiv anrufen und sagen, dass wir kommen werden, weil bei Ihnen ein Ausfall bevorsteht.“

Auch Durst stattet seine Drucker mit einer Reihe von Sensoren aus, mit denen die Leistung im Vergleich zur Spezifikation gemessen werden kann. Christian Casazza, Customer Service Director der Durst Group, erklärt: „Die Kombination aus intelligenten Sensoren und Softwareauswertung für Komponenten- und Maschinendaten bildet die Grundlage für eine vorausschauende Wartung – die Erkennung von Fehlerzuständen oder der Notwendigkeit einer Wartung oder des Austauschs von Ersatzteilen im Voraus, so dass die Produktion entsprechend angepasst werden kann.“

2021 begann Durst die Zusammenarbeit mit der Freien Universität Bozen (unibz) im Rahmen eines von der EU finanzierten Projekts namens Premise, um Algorithmen für vorausschauende Wartungsmaßnahmen an Produktionsanlagen zu entwickeln. Casazza fügt hinzu: „Mit dem Projekt „Premise“ gehen wir einen Schritt weiter und nutzen Methoden der künstlichen Intelligenz, um diese Vorhersagen und Eingriffe vor einem Notfall noch effizienter zu machen und sie auch auf komplexe, kausale Zusammenhänge anwenden zu können.“

Durst hat mit seiner Software Durst Analytics Daten von Kunden aus der ganzen Welt gesammelt, sofern diese ihre Zustimmung gegeben haben. Diese Daten werden nun im Rahmen des Premise-Projekts verwendet, um die Algorithmen zur Vorhersage potenzieller Probleme zu „trainieren“. Durst hofft, dass seine Kunden bis 2025 keine ungeplanten Serviceleistungen mehr in Anspruch nehmen müssen.

Casazza erklärt: „Indem wir die Sensordaten und Parameter ständig verfolgen und analysieren, können wir feststellen, ob ein Teil ausfallen wird, bevor es ausfällt. Das gibt uns die Zeit, mit unseren Kunden proaktiv einen Serviceeinsatz entsprechend ihrer Produktionsplanung zu organisieren. Durch die Messung der Leistungsaufnahme eines Motors oder die Messung des Differenzdrucks lassen sich beispielsweise Rückschlüsse auf den Zustand eines Ersatz- oder Verschleißteils ziehen.“

Die Fähigkeit, Komponenten zu überwachen und Ausfälle vorherzusagen, so dass die Wartung in Abhängigkeit von Schichtwechseln und Ausfallzeiten geplant werden kann, wird in dem Maße an Bedeutung gewinnen, wie Druckereien zu einer schlankeren, stärker automatisierten Arbeitsweise übergehen. Die Automatisierung ist eine wesentliche Voraussetzung für die Steigerung der Produktivität, hängt aber selbst von der Zuverlässigkeit und damit der Wartung der Maschinen ab.