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smartGPS auf dem Weg zum Industriestandard

Kategorie: Industrie | Eingetragen am 25. Februar 2009 um 15:25 Uhr

Auf der Drupa beeindruckte die Beta-Version die Flexo-Fachwelt, in der anschließenden Pre-Release-Phase wurde es bei Kunden im Produktionsbetrieb und im eigenen Hause mit Druckformen, Sleeves und Adaptern verschiedener Kunden getestet, im Januar 2009 erfolgte die Serienfreigabe: die Rede ist von smartGPS, dem von FISCHER & KRECKE entwickelten „Andrucksystem“, das einen neuen Meilenstein im Flexodruck darstellt.

smartGPS stellt einen grundlegend neuen Ansatz für Automation und Standardisierung des Andruckens, also des Registerns und der Druckbeistellung dar. Das, was gemeinhin als „Andrucksystem“ bekannt ist, suggeriert eine falsche Funktionsweise, ist doch bei smartGPS das herkömmliche Andrucken in der Maschine – manuell oder automatisch mit Hilfe eines optischen Systems – gerade nicht mehr erforderlich. Vielmehr wird der zeit- und kostenaufwändige Andruckprozess von der Maschine in die Stufe der Klischeemontage verlagert.

Die Technik
Als Basis dient dem neuen System ein industrieübliches Aufklebegerät von JM Heaford Ltd., in das eine spezielle, von FISCHER & KRECKE entwickelte Messtechnik integriert wurde, die es ermöglicht, die Topographie der druckfertigen Zylinder mit höchster Präzision zu messen. Sensoren sorgen für die exakte Positionierung des „Paketes“ aus Karbonzylinder, Sleeve, Klebeband und Druckplatten. Über eine RFID-Antenne werden die ermittelten Daten auf einen Transponder im Drucksleeve übertragen. Eine komplexe, von FISCHER & KRECKE entwickelte Software sorgt dafür, dass alle relevanten Parameter – von der Beschaffenheit jedes einzelnen Moduls des „Paketes“ (Adapter, Sleeve, Klebeband usw.) bis hin zum verwendeten Materialtyp – in die Berechnung der optimalen Druck-Beistellwerte einfließen. Das alles geschieht innerhalb von Sekunden im Verlaufe des Prozesses der Klischeemontage.

Die für smartGPS vorbereiteten Druckwerke unterscheiden sich auf den ersten Blick kaum von „normalen“. Lediglich die RFID-Empfänger für das Auslesen der Daten und die Sensoren für die Zylinderpositionierung lassen die Auslegung für smartGPS-Technologie erkennen. Das Lesen und Übertragen der Daten in die Maschinensteuerung sowie das Vorfahren der Druckwerke in die Druck-ab-Position geschieht vollautomatisch und für sämtliche am Auftrag beteiligten Druckwerke gleichzeitig. Bis zur Produktion verkaufsfähiger Ware mit dem ersten Andruck bedarf es danach nur noch eines Mausklicks und einer Tastenbetätigung.

Anwendernutzen: Kosteneinsparung
Das augenfälligste und wohl auch gewichtigste Argument für den Einsatz der neuen Technologie ist die Kosteneinsparung. Die Logik ist schnell erklärt: wenn man zum Einrichten eines Druckes überhaupt nicht mehr drucken muss, fällt auch keine Makulatur an, wird keine Farbe verschwendet, kein Lösemittel, keine Energie, keine teure Maschinenzeit, keine Personalkosten usw.

Ebenso offensichtlich ist, dass Auftragsstruktur und Einsparpotenzial durch den Einsatz von smartGPS in unmittelbarem Zusammenhang stehen: je kleiner die Losgrößen, je häufiger Umrüstungen, desto größer die Einsparung. Oder: je teurer das zu verarbeitende Material, desto größer die Einsparung. Angesichts der Vielfalt von Auftragsstrukturen und der ständig steigenden Rohstoff- und Betriebsmittelkosten könnte man diese Liste um viele Funktionen erweitern.

Für den Flexodruck im Allgemeinen wie für einzelne Anwender im Besonderen mag die neue Technologie auch neue Türen öffnen. Aufträge, die bislang mangels wirtschaftlicher Attraktivität abgelehnt werden mussten, könnten zukünftig sehr wohl interessant werden, weil sich mit smartGPS das Verhältnis von Produktionszeit/ Rüstzeit drastisch zugunsten der Produktionszeit verbessert.

Aus welcher Warte man auch immer die neue smartGPS-Technologie betrachtet, man kommt schnell zu der Erkenntnis, dass sie den Nerv der Zeit trifft wie das technisch hochwertige, verbrauchsarme und umweltfreundliche Automobil, nach dem immer mehr Käufer bewusst Ausschau halten.

smartGPS Mounter mit integrierter Messtechnik

Anwendernutzen: Prozesssicherheit
Dem Flexodruck wird immer wieder ein Mangel an Standardisierung vorgeworfen. Das Andrucken ist eines der wichtigsten noch fehlenden Glieder einer standardisierten Prozesskette. Beim manuellen Andrucken hängt die Qualität des Ergebnisses maßgeblich vom Auge und von der Erfahrung des Druckers ab. Bei automatischen optischen Systemen ersetzt eine Videokamera das menschliche Auge, der Prozess bleibt aber im Grundsatz derselbe: Druck betrachten und korrigieren, betrachten und korrigieren. Dieser mühselige Vorgang wird so oft wiederholt, bis der Druck endlich „steht“.

Die Verfahrensweise für das herkömmliche Einrichten – zunächst mit erhöhtem Druck anstellen, um dann den Druck sukzessive zu verringern – ist vergleichbar mit dem Versuch, ein Auto nah an einer Wand zu parken, indem man zunächst den hörbaren Kontakt zur Wand sucht, um dann wieder ein kleines Stück Weges vorzufahren und dabei hofft, dass kein Schaden entstanden ist.

Eines der großen Probleme, das sich beim Verdrucken lösemittelhaltiger Farben stellt, ist das Trocknungsverhalten der heutzutage verwendeten schnellen Farben. Üblicherweise beginnt die Farbe erst dann „korrekt“ zu trocknen, wenn die Produktionsgeschwindigkeit erreicht ist, weil erst dann die Verweilzeit der Farbe auf den Druckformen kurz genug ist, um nicht vor der Übertragung auf das Substrat anzutrocknen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten wie sie im Verlaufe der Andruckprozedur gefahren werden, verdampfen die Lösemittel bereits frühzeitig, so dass die Farbe auf den Druckformen antrocknet. Die Folge ist ein unbefriedigender Farbübertrag auf das Substrat.

Selbst für den erfahrenen Drucker ist häufig nicht erkennbar, dass die Ursache nicht etwa eine unzureichende Druckanstellung, sondern das Antrocknen der Farbe ist. Wird der Druck erhöht, verbessert sich zwar das Druckergebnis, weil die Bindemittel und Pigmente buchstäblich „abgeschält“ und auf das Substrat übertragen werden, die Beurteilung des Problems und die Maßnahme zu dessen Beseitigung waren jedoch möglicherweise falsch. Die falsche Maßnahme – Druck erhöhen – wird zudem meist über die gesamte Laufzeit des Auftrages aufrecht erhalten.

Auch herkömmliche Andrucksysteme bieten keinen Ausweg aus diesem Dilemma, da sie ja ebenfalls nur das Druckergebnis beurteilen und als Korrekturmaßnahme eine vermehrte Druckanstellung anbieten. Zwar könnte mit ihrer Hilfe die Druckbeistellung auch bei höheren Geschwindigkeiten erfolgen, so dass das Problem des Antrocknens der Farbe eliminiert würde, jedoch hätte das zwangsläufig eine übermäßige Produktion von Makulatur zur Folge.

Bei der nicht-optischen smartGPS-Technolgie sind der Maschinensteuerung die optimalen Beistellwerte von vornherein bekannt. Das bedeutet, dass die Maschine nach dem ersten „Kiss“-Kontakt sofort auf die Produktionsgeschwindigkeit beschleunigt werden kann, wodurch gleich zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen werden: die Makulatur wird auf Null reduziert und das Antrocknen der Farbe mit all seinen Konsequenzen wird völlig vermieden. Im Gegensatz zu optischen Systemen funktioniert smartGPS darüber hinaus auch für transparente Lacke und Beschichtungen ohne Einschränkungen.

Vor smartGPS war eine Reproduzierbarkeit von Aufträgen praktisch unmöglich. Neben den zuvor geschilderten system- oder verfahrensbedingten Hindernissen erschweren Variablen wie Tag-/ Nachtschicht, Jahreszeit, Schwankungen der Farbeigenschaften oder Zeitintervall zwischen Erst- und Wiederholauftrag eine zuverlässige Reproduzierbarkeit und Standardisierung. Dazu kommt die verkürzte Lebensdauer der Druckformen, die bei jedem manuellen oder automatisch „optischen“ Einrichten einem erhöhten Druck und damit der Gefahr der Vorschädigung ausgesetzt sind.

All diese potentiellen Fehlerquellen sind beim „digitalen Andrucken“ mit smartGPS auf Grund der Funktionsweise des Systems von vornherein eliminiert. Wie bei nahezu allen bahnbrechenden Entwicklungen kann auch bei smartGPS die Technik nicht die Expertise des Menschen ersetzen, aber sie macht ihm das Leben leichter und stellt ihn frei für andere Aufgaben, die sein Know-How erfordern.

Anwendernutzen: Qualitätssicherung
Höchste Druckqualität setzt höchste mechanische und geometrische Präzision aller am Druck beteiligten Komponenten voraus. Wenn Druckergebnisse unbefriedigend sind, ist es häufig schwierig, den Ursachen auf die Spur zu kommen – zum einen, weil sie so vielfältig sein können, zum anderen, weil keine geeignete Messtechnik zur Ermittlung von Störquellen zur Verfügung steht.

Der smartGPS-Mounter bietet völlig neue Möglichkeiten der Fehlersuche und Qualitätskontrolle. So können nicht nur Druckzylinder, Adapter, Sleeves und Druckformen, sondern auch die äußere Geometrie von Rasterwalzen geprüft und die Ergebnisse dokumentiert werden.

Wie reagiert der Markt?
Das System hat eine äußerst intensive Testphase durchlaufen, in die fortwährend Anwender einbezogen wurden, um sicherzustellen, dass alle praxisrelevanten Parameter in die Entwicklung einfließen. „smartGPS hat seine Feuertaufe bestanden. Auch bei anspruchsvollsten Druckaufgaben, die uns interessierte Besucher gestellt haben, konnte die Leistungsfähigkeit des Systems überzeugen“ so Ralph Schuck, Geschäftsführer bei FISCHER & KRECKE und Leiter der Produktlinie Flexo in der Bobst-Gruppe.

Mehr als ein Dutzend mit smartGPS ausgestattete Maschinen quer durch die gesamte Modellpalette stehen nun nach Angaben von FISCHER & KRECKE zur Auslieferung an. Wegen der enormen Nachfrage wird FISCHER & KRECKE in naher Zukunft Nachrüstungslösungen für bereits im Markt platzierte Maschinen anbieten. „Das große Interesse an smartGPS lässt keinen Zweifel daran, dass dieses System sich innerhalb kürzester Zeit als Industriestandard etablieren wird“, so die Einschätzung von Ralph Schuck.

Quelle: Bobst Group



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