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Nissan optimiert Arbeitsschritte in Lackierkabine
ProMix PD2K von Graco unterstützt Nissan St. Petersburg bei der Verbesserung von Lackiergüte, Effizienz und verringert die Ausfallzeiten
In einer der nördlichen Vorstädte von St. Petersburg, in Pargolovo, betreibt Nissan eines seiner weltweit qualitativ führenden Werke. Es wurde 2009 auf einer Fläche von 60.000 m2 gegründet und beschäftigt 1.500 Mitarbeiter. Nissan Qashqai, Nissan X-Trail und Nissan Murano sind die Modelle, die dort hergestellt werden. Die Produktionskapazität des Werks beträgt 100.000 Autos pro Jahr.
Was nicht weiter überrascht, ist, dass hochwertige Lackierungen zu den Prioritäten hier gehören. Um das Maß noch höher anzusetzen, entschied man bei Nissan, dass die Lackierung, die auf die Wagen in St. Petersburg aufgebracht wird, noch haltbarer werden solle. Die erforderte eine Umstellung der Klarlack-Lackierstraße von Einkomponenten- auf Zweikomponentenlack (2K). 2K, der auch als Mehrkomponentenlack bezeichnet wird, enthält Kunstharz und einen Katalysator, die in einem bestimmten Verhältnis gemischt werden, um eine chemische Reaktion einzugehen.
Die Vorteile von 2K
Im Vergleich zum Einkomponentenlack weist Mehrkomponentenlack eine längere Haltbarkeit auf. Er ist mechanisch beständiger und kann deshalb Bedingungen mit hoher Belastung besser widerstehen als andere Lacke. Seine Chemikalienbeständigkeit ist ebenfalls höher, er ist also widerstandsfähiger gegen eine breite Vielfalt abrasiver Chemikalien. Deshalb werden Zweikomponentenlacke immer öfter von der Automobilindustrie verwendet.
Mehrkomponentenlack besitzt eine höhere Flexibilität. Das bedeutet, dass es bei lackierten Polymeruntergründen, wie bei einer Autostoßstange, bei Stoßeinwirkung nicht so leicht zum Platzen des Lacks kommt. Ein weiterer Vorzug ist, dass zum Aushärten des Lacks weniger Energie erforderlich ist. Die Öfen können deshalb mit geringerer Temperatur betrieben werden, was Kosten einspart. Mehrkomponentenlacke ermöglichen kürzere Aushärtungszeiten und ihre Aushärtung lässt sich leichter steuern.
Zunehmende Bedeutung haben heute, insbesondere für Unternehmen, die ihre Umweltfreundlichkeit verbessern wollen, die Umweltvorzüge vom Mehrkomponentenlacken durch reduzierte VOC-Emission, wenn keine Lösungsmittelverdampfung notwendig ist. Zu guter Letzt können Mehrkomponentenlacke einen höheren Feststoffgehalt haben und decken deshalb besser.
Die Herausforderungen von 2K
Aber 2K ist dennoch nicht frei von Herausforderungen. Der 2K-Mischungsprozess erfordert ständige Überwachung. Um die speziellen Eigenschaften auch sicherzustellen, muss die Mischung immer frisch sein.
Eine weitere Herausforderung in St. Petersburg war, dass in einer Lackierstraße zwei verschiedene Typen von Klarlack verwendet werden mussten. Auf den ersten Blick mag das nicht schwierig erscheinen, aber hier sei daran erinnert, dass sich die Fahrzeuge auf einem Förderband ständig weiterbewegen. Die richtige Farbe muss sofort verfügbar sein, wenn sie gebraucht wird. Eine weitere potenzielle Engstelle im Prozess ist die Tatsache, dass – obwohl der größte Teil der Lackierarbeiten von Robotern ausgeführt wird, die Türöffnungen und der Kofferraum jedes Autos händisch lackiert werden.
Das Management in St. Petersburg war außerdem bestrebt, die Umweltauswirkungen des Produktionsprozesses zu verringern. VOC-Emissionen sowie Farbverschwendung mussten auf ein absolutes Minimum reduziert werden.
Es treten auf: die Lackierexperten
Um durch dieses Labyrinth von oft sich widersprechenden Anforderungen zu finden, suchte Nissan bei Lackierexperten von Graco Rat. Nach einem Besuch der Fabrik und einem Gespräch mit Management und Ingenieuren zogen sich die Spezialisten von Graco zur Arbeit zurück und stellen die besten Geräte und Konfigurationen für die Aufgabe zusammen. Sie empfohlen die Graco ProMix PD2K, die fortgeschrittenste 2K Mischungs- und Spitztechnologie, die es heute gibt.
Das 2K-Dosiergeräts ProMix PD2K von Graco basiert auf der einzigartigen Technologie elektrisch angetriebener und gesteuerter Dosierpumpen mit positiver Verdrängung. Die verwendete Technologie der zu 100 % positiven Verdrängung ermöglicht genaue Mischverhältnisse (Abweichung unter 1 %) und eine gleichbleibende Leistung. Sie ist besonders für Materialien mit kurzer Topfzeit ideal, da der ProMix PD2K das Material nah an der Pistole mischt, sodass der Spülbereich deutlich kleiner ist. Dies ermöglicht schnellere Farbwechsel, einen geringeren Materialverbrauch und niedrigere Entsorgungskosten. Tatsächlich lässt sich der Spülabfall im Vergleich zu den effizientesten herkömmlichen Dosiersystemen um bis zu 80 % reduzieren. Sie kommt auch unter Druck zum Stillstand, um gleichmäßige Ergebnisse im gewünschten Mischverhältnis zu erzielen, und kann innerhalb von weniger als 20 Minuten vor Ort gewartet werden, was bedeutet, dass keine kostenintensiven Umbauten im Werk – wie bei Zahnradpumpen – erforderlich sind.
Vollständige Steuerung bei minimalem Abfall
Einer der Hauptgründe, warum Graco die PD2K empfohlen hat, ist die ihr innewohnende Modularität. Dadurch kann das Gerät direkt auf die spezifischen Anforderungen der Anwendung hin konfiguriert – oder sogar genau darauf zugeschnitten – werden. In diesem Fall wurde das Gerät mit vier Dosierpumpen ausgestattet, die von einem Steuermodul gesteuert werden. Dieser Ansatz ermöglicht es, zwei Arten von Klarlacken separat und unabhängig voneinander zu verwenden.
Was die Umsetzung betrifft, so wurden das Bedienfeld des Geräts und spezielle Spülboxen in der Spritzkabine installiert, in die die Spritzpistole gesteckt wird, wenn sie der Bediener nicht verwendet oder wenn sie gespült werden muss. Sobald der Bediener am Bedienfeld den gewünschten Lack anfragt, ist er in weniger als 15 Sekunden spritzbereit. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass das Material nicht in gemischtem Zustand bereitgehalten werden muss. Sobald der Bediener sieht, dass er mehr Material benötigt, drückt er einfach einen Knopf auf dem Fernbedienungfeld und in wenigen Sekunden kann er schon mit dem Lackieren beginnen.
Daraus ergibt sich eine wichtige Folgewirkung. Da das Material in unmittelbarer Nähe der Spritzpistole gemischt wird, verringert sich die zum Spülen des Systems benötigte Lösungsmittelmenge und damit die Umweltemissionen. Und da das System den voreingestellten Farbdruck automatisch beibehält, ist es möglich, den Farbabfall während des Lackiervorgangs zu reduzieren.
Datenprotokollierung verringert Wartung
Die Vorteile von PD2K reichen weit über den getrockneten Lack hinaus. Während seines Betriebs sammelt und speichert das Graco-System eine Fülle von Daten über das verwendete Material. Es verknüpft die Farbverwendung mit bestimmten Bedienern und überwacht alle Ereignisse, die während des Mischvorgangs auftreten. Es protokolliert und meldet Betriebsfehler und sendet Erinnerungen für geplante Wartungen.
Trotz der Tatsache, dass die vorgeschlagene Konfiguration für den manuellen Betrieb vorgesehen ist, wiesen die Nissan-Ingenieure sofort auf die Notwendigkeit hin, das PD2K an die Werks-SPS anzuschließen, um alle Daten sammeln und analysieren zu können. Dies wurde dann über ein vorgewähltes Kommunikationsprotokoll auch realisiert. Dadurch erhält die Werksleitung von einem entfernten Standort aus vollständigen Einblick in den Misch- und Lackierprozess. Alle vom System verwendeten Parameter können in Echtzeit eingesehen werden, Aufzeichnungen werden geführt, um mögliche Fehler rechtzeitig zu erkennen und zu vermeiden.
Aber das ist noch nicht alles. Um eine gleichbleibend hohe Mischqualität und einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, führt das Graco PD2K-System regelmäßig eine Selbstdiagnose auf Probleme durch und benachrichtigt das Personal umgehend, sollten Maßnahmen erforderlich sein. Schließlich verbessern anpassbare Wartungsbenachrichtigungen die Effizienz der regelmäßigen Wartung und vermeiden ungeplante Ausfallzeiten.
Alles in allem ist das Management von Nissan begeistert. Die erheblichen Vorteile der besseren Lackierqualität, die verbesserte Betriebseffizienz, der geringere Wartungsaufwand und reduzierte Abfall wären ohne Implementierung des Graco PD2K-Systems im Werk St. Petersburg nicht möglich gewesen.
Weitere Informationen
Für weitere Informationen über Gracos Automobillösungen und ProMix PD2K füllen Sie bitte das untenstehende Kontaktformular aus.
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