Productieprobleem opgelost, één korrel per keer

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Industry Week. Gastblogpost door Phil Mintz, directeur van het North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) en de uitvoerend directeur van NC State Industry Expansion Solutions (IES).

Hoe een non-profitorganisatie een kunststoffabrikant hielp innoveren met gespecialiseerde apparatuur en technische expertise

Microban, gevestigd in Huntersville, North Carolina, is een bedrijf dat gespecialiseerd is in polymeren en textiel en dat antimicrobiële en schimmeldodende technologieën produceert.

Op het eerste gezicht is het product van Microban relatief bescheiden:kleine, harde korrels van plastic, elk ongeveer zo groot als een popcornpit, maar gevonden in meer dan 1.000 producten in 30 landen - architecturale zonwering, werkbladen, badmatten, schotels voor huisdieren, sportuitrusting, sponzen, sandalen en kussens, om er maar een paar te noemen.

Een van de grootste productie-uitdagingen van het bedrijf is dat voor elk product een nieuwe samenstelling van het materiaal nodig is. Wanneer een van de klanten van Microban een product vervaardigt, integreert die klant de eigen polymeerpellets van Microban in zijn eigen. De twee producten worden gecombineerd in een gesmolten stroom vloeibaar plastic en het eindproduct is bestand tegen microbiële opbouw. Dit maakt producten die op de consumentenmarkt komen hygiënischer en veiliger.

Het proces vereist dat de polymeeringenieurs en -chemici van Microban nauw samenwerken met klanten om productsubstraten, prestatiekenmerken en productieprocessen te begrijpen om compatibiliteit met de producten van de klant te garanderen.

Een kristalheldere uitdaging

Het bedrijf werkte onlangs aan een nieuwe verbinding en liep tegen complicaties aan. In plaats van onzichtbaar op te gaan in het kristalheldere polymeer van de klant, brandde de verbinding tijdens het fabricageproces, waardoor een eindproduct ontstond met overal zwarte vlekken.

Microban nam contact op met het Polymers Center of Excellence (PCE) voor hulp om de verbinding met succes in het product te laten mengen. PCE is een 501(c)6-organisatie zonder winstoogmerk met als missie het vergroten van kennis, het bieden van technische ondersteuning en het assisteren bij de ontwikkeling van opkomende technologieën in de kunststofindustrie. Het maakt deel uit van het North Carolina Manufacturing Extension Partnership, de officiële vertegenwoordiger van de staat van het MEP National Network ^TM .

De meeste klanten van PCE hebben geen compoundeerextruders en evenmin complete laboratoria of vormmachines. PCE kan een verbinding ontwikkelen, eerst in kleine hoeveelheden, dan in kleine partijen, dan in vrachtwagenladingen, en vervolgens de teststaven en monsters vormen. PCE kan de verbinding testen met behulp van die testmonsters en de testresultaten allemaal onder één dak produceren. PCE kan ook evalueren hoe een nieuwe verbinding in een mal zal vloeien met behulp van MoldEx 3D-simulatiesoftware, en training geven aan de operators van de extrusie- of spuitgiettechnici zodra het product mainstream wordt.

Microban had zijn eigen testapparatuur, maar niet alles wat het nodig had. PCE kon toegang verschaffen tot de apparatuur en expertise die Microban nodig had voor zijn nieuwe compound. Het product van Microban vereiste drogers, compounderingsextruders en een uiterst nauwkeurige feeder om acceptabele resultaten te produceren. Dit proces werd verder geholpen door de interne experts van PCE, die wisten hoe ze de specifieke verbindingen op die extrusielijnen moesten maken.

Tom McHouell leidt het op compounding gerichte Polymers Technology Center dat is gehuisvest in PCE. Herinnerend aan de samenwerking, "hebben we een aantal aanvullende proeven uitgevoerd en het materiaal presteerde veel beter", zei hij. "Het zag er beter uit."

Microban gebruikt PCE nu voor productiedoeleinden en om nieuwe antimicrobiële formules te evalueren en problemen op te lossen.

"Het zijn niet alleen de apparatuur die we kunnen gebruiken, het zijn de mensen die de apparatuur gebruiken die echt het verschil maken", zegt Burke Nelson, directeur materiaalkunde bij Microban. "Elke keer als ik daarheen ga, leer ik iets.

Microban ontwikkelt voortdurend nieuwe producten voor zijn klanten met de deskundige hulp van PCE, en "voor elke dollar die het bedrijf bij PCE uitgeeft, wordt het rendement ten minste tien keer zo hoog als gegenereerde nieuwe business", vertelde Nelson.

Phil Mintz is de directeur van het North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) en de uitvoerend directeur van NC State Industry Expansion Solutions (IES).

NCMEP is de officiële vertegenwoordiger van het MEP National Network in North Carolina. De  MEP Nationaal Netwerk  is een unieke publiek-private samenwerking die kleine en middelgrote fabrikanten helpt bedrijfsresultaten te genereren en te gedijen in de huidige technologiegedreven economie. Het MEP National Network bestaat uit het National Institute of Standards and Technology's Manufacturing Extension Partnership (NIST MEP), de 51 MEP-centra in alle 50 staten en Puerto Rico.