盖米(GEMÜ)借助奇石乐的工艺开发软件实现可量产的注塑成型


为设计出一种可靠的生产工艺来保证阀门产品的特定表面质量,盖米(GEMÜ)采用了奇石乐的 STASA QC Optimize 软件。借助全面的数据分析,他们成功开发出一种可量产的注塑成型工艺,该工艺保证了极高的生产效率和工艺稳定性 —— 这不仅是一次成功案例,也为盖米未来的开发流程提供了范例。

1964 年, Fritz Müller创立盖米时,没人能预见由此将诞生一段独特的成功历程。如今,在第二代管理者的带领下,这家位于巴登 - 符腾堡州东北部的隐形冠军拥有 2500 多名员工,是全球阀门、测量与控制技术领域的市场领导者。除在德国设有两家工厂外,盖米还在巴西、中国、法国、印度、瑞士和美国运营生产基地。在诸多行业中,如医疗技术与制药、半导体生产以及食品饮料行业,对工艺介质(气体、蒸汽和液体)的控制至关重要。

自 1964 年Fritz Müller推出首款塑料(聚氯乙烯)工艺阀门,在阀门技术领域实现里程碑式突破以来,盖米在塑料加工方面便拥有了悠久传统。如今,盖米在各类工艺中使用 100 多种不同的塑料,以制造其丰富的产品组合。盖米的研发部门致力于创新,开发符合最严格标准的客户定制解决方案 —— 所有工装模具制造均在内部完成。为满足注塑成型领域日益严苛的质量要求,盖米已在其德国、瑞士和法国的生产基地采用了奇石乐的测量技术和工艺监控系统。将型腔压力传感器与直接集成到设备中的监控和控制系统相结合,能够基于具体案例标准,有针对性地开发和优化注塑成型工艺。

Data-backed process development at a hidden champion: GEMÜ is the market leader in valve technology.
Data-backed process development at a hidden champion: GEMÜ is the market leader in valve technology, particularly for sterile processes, and is also raising the bar in terms of injection molding.

数据分析助力高效工艺开发

今年,盖米开始使用奇石乐的 STASA QC Optimize 软件,该软件可基于名为 “实验设计(DoE)” 的统计试验规划进行工艺优化。盖米的工艺工程师兼技术侦察员Marcel Fritzsche表示:“我在大学期间就首次接触到奇石乐的塑料加工技术。借助 STASA QC,我们拥有了一款基于数据进行工艺开发的工具,这有助于优化新型复杂产品的开发流程 —— 甚至从根本上使这些产品的生产成为可能。” 弗里切与学士学位候选人Hekuran Pllana共同测试了该软件的潜力,并对其表现印象深刻:“基于实验设计的工艺开发具有系统性和结构性。这种客观方法提高了协作的清晰度,缩短了实现可批量生产的注塑成型工艺的路径。”

在当前一个项目中,盖米面临着为一款高度专业化零件实现低表面粗糙度的挑战。Pllana表示:“现有生产工艺无法满足我们的要求。由于缺乏合适的工艺基础,我们需要重新开发整个工艺链。STASA QC Optimize 提供了至关重要的支持。” 在使用 STASA QC 进行统计试验规划时,需执行预定义数量的试验(至少 10 次),以确定最佳的机器和工艺参数。该软件会分析典型的操作变量,如注射速度、保压压力、注射压力和料筒温度;随后识别主效应、因果关系和交互作用,从而整合全面的工艺知识。Pllana继续说道:“该软件操作简便,用户可快速接受培训并开始使用。另一个决定性因素是,STASA QC 使我们能够对诸如表面质量等属性质量特性进行建模。”

实现目标表面质量,且工艺稳定性高

在该案例中,为实现目标表面质量,一款增材制造设备被集成到全自动工艺中,该设备同样通过实验设计进行了验证。基于 STASA QC Optimize 的数据分析,经过总共三轮试验(实验设计)后,盖米成功实施了一种可持续且高效的注塑生产工艺,具备高度的工艺可控性。这一成功也使得Fritzsche和Pllana在盖米集团内部提高了 STASA QC 的认可度:如今,这款来自奇石乐的软件已作为标准工具,应用于特殊产品组的模具验证第二阶段(即第一阶段模具检验和批准之后)。

Marcel Fritzsche补充道:“得益于奇石乐提供的出色支持,STASA QC Optimize 为我们提供了一款软件解决方案,该方案能够实现稳健、数字化、面向未来的生产工艺,甚至可支持数字孪生技术。借助贯穿整个开发流程的精确数据分析,我们能够有针对性且高效地应对具有严苛要求的复杂客户需求 —— 无论现在还是未来。”

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