EP3784378A1 - Verfahren zur herstellung von in der automobilindustrie einsetzbaren beschichtungsmittelzusammensetzungen oder deren vorstufen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von in der automobilindustrie einsetzbaren beschichtungsmittelzusammensetzungen oder deren vorstufen

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Publication number
EP3784378A1
EP3784378A1 EP19718385.8A EP19718385A EP3784378A1 EP 3784378 A1 EP3784378 A1 EP 3784378A1 EP 19718385 A EP19718385 A EP 19718385A EP 3784378 A1 EP3784378 A1 EP 3784378A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
components
recipe
target formulation
weighing
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19718385.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Blaser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF Coatings GmbH filed Critical BASF Coatings GmbH
Publication of EP3784378A1 publication Critical patent/EP3784378A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B01F35/211—Measuring of the operational parameters
    • B01F35/2117—Weight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/22—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them
    • G01G19/34—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them with electrical control means
    • G01G19/346—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for apportioning materials by weighing prior to mixing them with electrical control means involving comparison with a reference value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/84—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/84—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins
    • B01F33/846—Mixing plants with mixing receptacles receiving material dispensed from several component receptacles, e.g. paint tins using stored recipes for determining the composition of the mixture to be produced, i.e. for determining the amounts of the basic components to be dispensed from the component receptacles

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a coating composition or a precursor thereof usable in the automotive industry, the process comprising at least steps (1) to (7), namely preparing a recipe of a target formulation or retrieving such an existing recipe from a database ( 1), providing a container having a tag containing the prescription of the target formulation in electronically readable form (2), reading the tag electronically (3), providing reservoirs containing those components necessary to make the target formulation (4 ), Weighing these components into the provided container (5), creating an electronic record of the initial weighing (6) and creating an electronic documentation of the entire manufacturing process (7), the execution of (3), (5) and (6 ) by means of support software, which support comprises a control of the weight according to step (5), the recipe for each of the components weighed within (5) for the preparation of the target formulation, a predefined range of fault tolerance with respect to their weighed-in quantity and the initial weight the components in (5) are therefore within their respective predefined fault tolerance ranges.
  • Coating compositions usually take place within research laboratories. Even in modern paint development laboratories and paint labs, such compositions or their precursors, such as pigment or effect pigment pastes, are prepared by a series of analog process steps, i. without a parent, automated
  • Process control This includes the weighing of the individual components used for this purpose and the control of their stock and their procurement.
  • the weighing of the components used in each case also takes place in modern paint laboratories, as a rule by means of a balance, which is not networked by computer technology, in combination with the use of a laboratory book, in which the target values of the weight of the individual components as well as the actual Values can be entered after the initial weight.
  • This approach is partly due to the fact that the existing process control systems in companies in the chemical industry are usually based mainly on the needs of large-scale production, but not on the quite different needs of paint laboratories.
  • process control systems including a weigh-in technique
  • the functionality of process control systems is thus tailored to the scale of industrial scale, and therefore can not always satisfactorily capture the specific requirements of paint laboratories and so far is not readily transferable and applicable to the laboratory scale used therein.
  • the reasons for this are, on the one hand, the much greater complexity and variety in such paint labs and the implementation of extensive series tests in comparison to large-scale production of individual large batches.
  • the significantly smaller quantities of samples used within paint labs also play a significant role.
  • test tables are generated with mostly generally available software such as Excel® from Microsoft, then printed out by the laboratory employee, the components provided in each case are weighed in succession based on these printouts, and the respective weighed positions checked off on the printout.
  • the maintenance of the tabular test recording ie the documentation of the test history, is subject to the individual responsibility of the laboratory worker, but at the most it is subject to laboratory specifications.
  • a qualitative evaluation of the target values and the actual values of the weighed-in recipe components usually does not take place here. Also a detection of the raw material batches used usually does not take place.
  • Quality standards thus have a need to optimize and improve the development processes, in particular with regard to the work carried out by the laboratory staff in paint laboratories, such as the weighing of components for the production of coating compositions or precursors thereof.
  • a first subject of the present invention is therefore a process for the preparation of a coating composition usable in the automotive industry or a precursor thereof, which process comprises at least steps (1) to (7), namely
  • step (4) Weighing the components provided in step (4) into the containers provided in step (2) and suitable for weighing in, the weighing of the components in each case taking place in the amounts and the order specified by the recipe of the target formulation .
  • step (5) creating an electronic log at least about the initial weight according to step (5), and (7) creating an electronic documentation of the whole
  • step (6) Manufacturing process of the coating composition or precursor thereof after performing step (6), wherein within the documentation prepared in step (7), the consumption and the resulting current inventory of the quantities of all components used to make the target formulation are recorded, documented and managed, characterized in that at least the implementation of steps (3), (5) and (6) is carried out by means of software, this support comprising a check of the weight according to step (5), which
  • the method according to the invention enables the minimization of errors in the manual weighing of the individual components for the preparation of target formulations. Weighing errors often result from the fact that, although large amounts in the kg-scale can be weighed comparatively exactly to the desired value by the person entrusted with weighing, ie without "exploiting" a given error tolerance range of eg ⁇ 1 wt .-%. However, weighing errors often occur with smaller quantities, since the weight of such components is often already broken off before the setpoint in order to avoid overdosing.
  • step (5) since the inventive method a systematic, visually present and easy to implement in practice accuracy in the weighing of the individual components and digitizing the previous analog and manual Weighing technology allows.
  • the inventive method in addition to the automatic detection of the weight (including the fault tolerance ranges) allows documentation of these steps, so that they are evaluable and from call bar, whereby a line of the laboratory staff can be done by the entire manufacturing process
  • the method according to the invention in particular with additional use of the optional step (7), enables a digital recording and coordination of all "raw material flows" (stock management, replacement, consumption and batch documentation, etc.) and a control, mapping and Control of all relevant steps including raw material logistics (stocking, supply, reordering, etc.) makes possible.
  • the process according to the invention is a process for the preparation of a coating composition which can be used in the automotive industry or a precursor thereof. Both coating compositions which can be used within the framework of OEM OEM finishing as well as in the context of a refinish coating can be produced. The same applies to corresponding preliminary stages.
  • the process of the present invention is used in the development of automotive coating compositions or precursors thereof, preferably within laboratories such as R & D laboratories and customer and service laboratories.
  • the process according to the invention is therefore preferably carried out on a laboratory scale. For the purposes of the present invention, this is preferably understood to mean the preparation of coating compositions or precursors thereof on a scale of up to 25 kg.
  • Coating compositions which can be used in the automotive industry include, for example, electrodeposition paints, primers, fillers, basecoats, in particular aqueous basecoats, topcoats, including clearcoats, in particular solventborne clearcoats.
  • a precursor of a coating composition useful in the automotive industry is preferably a pigment and / or filler paste.
  • pigment paste includes color pigment pastes and effect pigment pastes.
  • Precursors also include (temporary) semi-finished products which can be used to prepare such coating compositions.
  • the process according to the invention is a process for the preparation of a coating composition which can be used in the automotive industry or a precursor thereof. It comprises at least steps (1) to (6), but may also contain further optional steps. Preferably, steps (1) to (6) are performed in this order.
  • the software used is preferably an MES (Manufacturing Execution System) software.
  • the term "software” represents at least one computer program.
  • the recipes of the target formulation are preferably from a higher order system such as SAP as ERP software (Enterprise Resource Planning Software). fed into the MES software. Alternatively, the recipes may preferably be created directly in the MES software, preferably within a recipe database, and / or retrieved therefrom. In the latter case, the recipes are thus generated only within the MES software and fed as an order. Step (1) of the method according to the invention
  • Step (1) provides for preparing a prescription of a target formulation corresponding to the coating composition or precursor thereof to be prepared or retrieving such an existing prescription from a database.
  • an electronic formulation of a target formulation is prepared or retrieved.
  • the implementation of step (1) thus takes place electronically.
  • the preparation of the recipe is particularly preferably carried out by means of software and the retrieval of an existing recipe takes place from an online database.
  • the implementation of step (1) is thus preferably carried out by means of software.
  • the recipe of the target formulation includes the type, number and amount of components required to make the target formulation, and the order of their addition.
  • the recipe also includes a predefined range of fault tolerance for each of the components used to make the target formulation in terms of its weight. This preferably quantity-specific fault tolerance range is preferably assigned to the respective components within the recipe. In addition, this preferably volume-specific error tolerance range under additional
  • each component used can additionally or alternatively preferably be assigned a substance-specific fault tolerance by means of a raw material database.
  • Which of the types of fault tolerances to prioritize, i. Whether the quantity-specific or raw-material-specific fault tolerance has priority can be specified, preferably defined via the respective configuration and / or within the recipe.
  • the recipe of the target formulation thus contains, for each of the components weighed within step (5) for the preparation of the target formulation, a predefined range of fault tolerance with respect to its amount weighed.
  • These predefined fault tolerance ranges are resource-specific as described, ie are dependent on the type of component used in each case. In addition, these fault tolerance ranges are as described dependent on the amount of weighed quantity of the respective component.
  • the number of raw material-specific tolerance specifications is variable predefinable. For the purposes of the present invention, different tolerance ranges can be assigned both to a raw material and to a group of similar raw materials. If no raw-material-specific tolerances are stored in the database, the tolerance value ranges of the respective scales used in the database, such as a network scale, preferably apply.
  • the different tolerance ranges depending on the weighed quantity can be specified as absolute values as well as relative values: for example, for permitted weights up to 50 g, the permissible tolerance instead of percentage can be given via an absolute specification.
  • the permissible tolerance can be ⁇ 0.1 g, whereas in a range from 50 g to 100 g, it can be ⁇ 0.5 g, and finally, in the case of a targeted weighing amount in a range of 100 to 1000 g, a reasonable margin of error tolerance of ⁇ 0.50 % By weight.
  • additional counterparts can be specified as absolute or relative specifications.
  • the predefined fault tolerance range must, of course, be matched to the weighing accuracy of the balance used in step (5).
  • the predefined fault tolerance range is preferably not more than ⁇ 1% by weight, more preferably not more than ⁇ 0.75% by weight, most preferably not more than ⁇ 0.50 % By weight, in each case based on the total weight of a single component.
  • the predefined fault tolerance ranges are preferably consistent with those fault tolerance ranges that will later be applied to the individual components on an industrial scale.
  • An advantage of the method according to the invention is thus that an upscale process step can be implemented much easier in the later production scale, as by means of the method according to the invention takes place already at an early stage, an implementation of these later requirements already during development at the research level.
  • the recipe of the target formulation prepared according to step (1) or retrieved from a database is displayed visually, for example on a touch panel or a monitor.
  • the predefined error tolerance ranges for all of the components that can be used to produce the target formulation are retrievable from a database such as an online database and are integrated into the recipe within step (1) of the method. This can be done by direct retrieval as part of an existing recipe from a database. If a recipe of a target formulation is first created in step (1), this can be linked to an existing database and integrated within this database already existing predefined fault tolerance ranges of the components used within the recipe in the new recipe. The new recipe can in turn be integrated into the database, including the predefined fault tolerance ranges of the components mentioned therein.
  • the recipe of the target formulation may contain further information regarding the preparation of the target formulation, for example generic and production-ready and Practical key figures such as peripheral speeds for stirring and mixing processes, which should be observed during stirring when mixing the components.
  • the peripheral speed specifications are independent of agitator and batch size of the laboratory scale a directly transferable for the upscale process step in the production scale manufacturing parameters.
  • agitator-specific information such as rpm (revolutions per minute), which only Validity for the respective stirrer used and the batch size in the laboratory have recourse.
  • the method according to the invention also comprises a step (1a) which is carried out after carrying out step (1) but before carrying out step (2), namely (1a) attaching a marking to a container in which the target formulation is to be prepared, wherein the label includes the recipe of the target formulation in electronically readable form.
  • the container is then the container used in step (2) of the method according to the invention.
  • the marking is preferably electronically readable by means of a suitable reading device such as a scanner.
  • the identification is particularly preferably a barcode.
  • the identification is preferably applied to the outside of the container.
  • the container is preferably empty.
  • Step (2) provides for providing a container having a tag containing the recipe of the target formulation in electronically readable form.
  • the container preferably has the marking on its outside.
  • the marking is preferably electronically readable by means of a suitable reading device such as a scanner. Particularly preferably, the marking represents a barcode.
  • the container is the container to which the aforementioned marking is applied in accordance with the optional step (1a) of the method according to the invention.
  • the provided according to step (2) The container is preferably empty and in particular empty even before the start of the implementation of step (5) in which it is used.
  • Step (3) provides an electronic reading of the tag of the container provided in step (2).
  • the implementation of step (3) is carried out by means of software. This allows the electronic reading of the label.
  • the electronic reading according to step (3) of the method according to the invention is preferably a scanning of the marking located on the container.
  • a scanner is used to perform step (3).
  • the implementation of step (3) is preferably carried out manually, particularly preferably by a laboratory employee.
  • the desired recipe of the target formulation is preferably displayed visually, preferably on a touch panel or monitor.
  • Step (4) provides for providing reservoirs containing those components that are required according to the recipe for preparing the target formulation.
  • each of the reservoirs provided within step (4) of the method includes an electronically readable indicia containing at least information on the type and quantity of the respective components in the reservoirs.
  • these markings each represent a barcode.
  • the markings are preferably each mounted on the outside of the respective storage container.
  • the markings are preferably electronically readable by means of a suitable reading device such as a scanner.
  • the method according to the invention also comprises a step (4a) which takes place after the execution of step (4) but before the execution of step (5), namely
  • the electronic reading according to step (4a) of the method according to the invention is preferably a scanning of the markings located on the storage containers.
  • a scanner is used to perform step (4a).
  • the implementation of step (4a) is preferably carried out manually, particularly preferably by a laboratory employee.
  • at least information on the type and quantity of each of the reservoirs is preferably displayed visually, preferably on a touch panel or monitor.
  • step (4a) Through the reading process according to step (4a), it is possible to check before the weighing according to step (5) whether the correct components or correct storage containers are required for producing the target formulation. This can prevent incorrect weighing. In addition, it can be checked whether the respective storage container still contains a sufficient amount for the recipe of the target formulation of the respectively required component. Furthermore, it can be checked whether the correct order of addition of the components is adhered to according to the recipe.
  • This check according to step (4a) serves to control the production process according to the invention. The check is preferably carried out by means of a software, ie step (4a) takes place by means of software support.
  • the method according to the invention additionally comprises a step (4b) which takes place after the execution of step (4) or (4a) but before the execution of step (5), namely
  • step (4a) The information that at least one of the components is available in a lesser amount than specified by the recipe is preferably obtained by carrying out step (4a), for which reason step (4b) is preferably carried out only after carrying out step (4a).
  • Step (5) provides for a weighing of the components provided in step (4) in the containers provided and suitable for weighing in step (2), wherein the weighing of the components takes place in each case in the quantities and the order indicated by the recipe the target formulation are given.
  • the implementation of step (5) is carried out by means of software, this support comprising a check of the weight according to step (5).
  • the weight per se is preferably carried out manually by a person such as a laboratory assistant despite the support of a software.
  • step (5) of the method according to the invention enables an automated control of the weighing step (5).
  • the inventive method allows within the step (5) thus a automated control of the weighing of those components required according to the recipe of the target formulation for the preparation thereof.
  • step (5) based on the specifications of the recipe of the target formulation, a check is made as to whether the correct components are being used in the correct amounts in the correct order. Because the formulation of the target formulation for each of the components weighed within step (5) to produce the target formulation contains a predefined range of error tolerance with respect to its weigh-in amount, the weighting of the components in step (5) may therefore be within their respective limits predefined fault tolerance ranges occur.
  • the predefined fault tolerance ranges in the weighing of the components in step (5) are taken into account and fully utilized already from the weighing of the first component, which is weighed according to the recipe for the preparation of a target formulation as a first position.
  • the software-assisted control of the weighing in accordance with step (5) takes place at any time during the execution of step (5).
  • the control comprises in particular a control of the respective amounts and the order of weighting of the components according to the recipe of the target formulation.
  • the control includes, in particular, a check on the compliance with the predefined fault tolerance ranges with regard to the weighing quantities of the components.
  • the weighing in accordance with step (5) is preferably carried out manually, for example by a person entrusted with it, such as a laboratory employee.
  • the weighed-in components are stirred to obtain the target formulation.
  • the visual representation preferably comprises the weighing quantity of each of the components used at any time during the execution of step (5) and preferably also includes the Display of weighing quantity after weighing each of the components.
  • the visual representation further includes displaying the fault tolerance of each of the components based on their respective target weighing amount.
  • the visualization is preferably carried out on a touch panel or a monitor.
  • the respective weighing-in position is visually displayed and both a tolerance check (eg a range of ⁇ 1% for a specific component) and the manual weighing per se are guided by the software and marked in color.
  • the course of the weight and the control of the weight according to step (5) can be visualized by means of an optical and dynamic progress bar or arrow, wherein in addition to the respective "target” specification of the weight also the current "is” weigh-in is displayed.
  • This bar or arrow grows with increasing "actual” weight during the process of weighing.
  • it changes its color from, for example, “yellow” (meaning: “target” specification not yet reached) to "green” (meaning: “actual” weigh-in is within the range of fault tolerance of the "target” specification) up to “Red” if this range of fault tolerance is exceeded and thus of the "target specification.
  • An optional supplement with an acoustic signal reproduction for example according to PDC systems (Park Distance Control), is also possible.
  • the course of the initial weight and the control of the weight according to step (5) are thus visually displayed by displaying a dynamic and in the course of performing step (5) growing and preferably colored progress bar or arrow, preferably next to the respective "target" - Specification of the weight according to the recipe of the target formulation of the weight and the current "actual" weight is displayed.
  • a first check of the correct component addition and component sequence is preferably carried out as described above within the additional optional step (4a), for example by means of barcode scanning of the labels attached to the respective storage containers: for example, within step (4a) scanning of a wrong component (or the correct component, but in the wrong position within the order of their addition according to the recipe, it will Accordingly visually represented (error dialog display, for example, in red) and the respective employee is thereby made aware of his error before weighing.
  • Step (6) provides for the creation of an electronic log at least on the initial weighing according to step (5).
  • the implementation of step (6) is carried out by means of software. This allows the creation of the electronic log.
  • the protocol produced according to step (6) preferably contains all the absolute quantities of the weighing carried out according to step (5), including indications in which area the respective fault tolerance ranges of the individual components have been complied with.
  • the protocol is preferably performed immediately after completion of the manufacturing, i. automatically created after weighing in accordance with step (5) is retrievable and can be viewed later at any time.
  • the protocol created in this way is integrated directly into a database, preferably an online database, which is preferably the same database that can be used in step (1), or the protocol is sent to the superordinate, charging ERP system automatically transmitted. Step (7) of the method according to the invention
  • the method according to the invention also comprises a step (7) which takes place after the execution of step (6), namely (7) creation of an electronic documentation of the whole
  • the documentation produced within step (7) preferably contains information on to what extent and to what extent all specifications contained in the recipe of the target formulation have been met.
  • the documentation produced according to step (7) preferably represents a systematic digital documentation of the entire production process and can be called up at any time. Especially in the course of a series of experiments in the development of coating compositions and precursors thereof, this system brings a significant improvement in terms of the outcome prediction and statement validity.
  • the documentation produced in step (7) also records, documents and manages consumption and the resulting current inventory of the quantities of all components used to produce the target formulation.
  • the consumption and the resulting current inventory of the quantities of those components contained in the storage containers used in step (4) of the method are recorded and documented. Based on this recording and documentation within the step (7), it is made possible that the order and / or request of further quantities of the respective component in order to replenish the inventory of these components can be commissioned or carried out in good time from reaching a critical stock quantity of a component ,
  • step (7) of the method according to the invention makes it possible to understand possible influences by certain components used to prepare the target formulation, e.g. when using faulty batches of a raw material.
  • the batches can be traced back and understood in terms of quality assurance, quality management and the corresponding audit compliance.
  • step (7) of the method according to the invention allows a device of a software-supported warehouse management and warehouse organization, which led online can be managed and organized by means of which the stock of all components used for the preparation of target formulations can be managed.
  • the documentation produced in accordance with step (7) also records and documents the consumption and the resulting current inventory of the quantities of all components used to produce the target formulation, this can be achieved by ensuring that the supply management of the warehouse which is responsible for ensuring the permanent availability of all required raw materials is responsible, pro-active and can act immediately after reaching a certain critical stock quantity. As a result, bottlenecks and consequently delays during the preparation of the target formulations can be avoided.
  • the inventive method allows in this way a batch tracing the raw materials used. In the case of conventional manufacturing and weighing procedures, this is often associated with a considerable additional effort.
  • the printed test table associated with the analogue method of operation ie the specification of the weights to achieve the target formulation
  • the printed test table associated with the analogue method of operation would require, in addition to checking off the weighed positions, a note of the respective batch number. Since these notes are usually needed only for the preparation of the target formulation and then disposed of, the notated data would have to be transferred in a second step in the test tables. This procedure is time-consuming and any necessary evaluation would also have to be done manually.
  • Step (7) thus allows automated batch documentation, which is a clear advantage, especially in the course of a longer development, for example, to investigate and investigate unusual effects or test results more clearly and even at any later time after the target formulation has already been prepared is. Also, the adjustment of incorrect target formulations by making the paint system in the laboratory again in an identical manner with all the raw material batches used in production for this formulation is previously possible only with considerable raw material organization effort due to the purely analogue vision.
  • the requirement of batch tracing can also be fully met in the production of target formulations in the laboratory.
  • the method according to the invention additionally comprises an optional step (8) which takes place after the execution of step (7), namely
  • step (7) Integrate the electronic documentation created in step (7) into a software-based warehouse management and warehouse organization all used for the preparation of the target formulation components, which is preferably kept online.
  • the optional step (8) of the method according to the invention makes it possible to manage and / or organize the stock of all components used to produce the target formulation. In this way, the order and / or request for further quantities of the respective component in order to replenish the inventory of these components can be commissioned or carried out in good time from a critical stock quantity of a component.
  • the process according to the invention is a process for the preparation of a coating composition which can be used in the automotive industry or a precursor thereof.
  • coating compositions which can be used in the automotive industry are, for example, electrodeposition paints, primers, fillers, basecoats, in particular waterborne paints, topcoats, including clearcoats, in particular solventborne clearcoats.
  • the term of the basecoat is known in the art and, for example, defined in Römpp Lexikon, paints and printing inks, Georg Thieme Verlag, 1998, 10th edition, page 57. Under a basecoat is therefore in particular a used in automotive painting and general industrial paint coloring and / or to understand coloring and an optical effect giving intermediate coating material. This is generally applied to a primed or primed metal or carbide mesh, and sometimes applied directly to the plastic substrate. Even old paints, which may still have to be pretreated (for example, by grinding), can serve as substrates. Meanwhile, it is quite common to apply more than one basecoat. Accordingly, in such a case, a first basecoat layer is the background for a second To protect the basecoat film in particular against environmental influences, at least one additional clearcoat film is applied to it.
  • a precursor of a coating composition useful in the automotive industry is preferably a pigment and / or filler paste.
  • pigment paste includes color pigment pastes and effect pigment pastes.
  • Precursors also include (temporary) semi-finished products which can be used for the preparation of such coating compositions, in particular of basecoats, such as waterborne basecoats. Such temporary semi-finished products are also referred to as so-called "partial weights" (TEW).
  • filler is known to the person skilled in the art, for example from DIN 55943 (date: October 2001).
  • a "filler” is preferably understood as meaning in the application medium essentially, preferably completely, insoluble component which is used in particular for increasing the volume.
  • fillers preferably differ from “pigments” by their refractive index, which is ⁇ 1.7 for fillers.
  • suitable fillers are kaolin, dolomite, calcite, chalk, calcium sulfate, barium sulfate, graphite, silicates such as magnesium silicates, in particular corresponding phyllosilicates such as hectorite, bentonite, montmorillonite, talc and / or mica, silicic acids, especially fumed silicas, hydroxides such as aluminum hydroxide or magnesium hydroxide or organic fillers such as textile fibers, cellulose fibers, polyethylene fibers or polymer powder; in addition, reference is made to Rompp Lexikon Lacke und Druckmaschinetechnik, Georg Thieme Verlag, 1998, pages 250 ff., "Fillers".
  • pigment is also known to the person skilled in the art, for example from DIN 55943 (date: October 2001).
  • a “pigment” is preferably understood as meaning powdery or platelet-shaped components which are substantially, preferably completely, insoluble in the medium surrounding them. These are preferably colorants and / or substances that can be used as a pigment because of their magnetic, electrical and / or electromagnetic properties.
  • fillers pigments are preferably distinguished by their Refractive index, which is> 1, 7 for pigments.
  • color pigment and / or effect pigments can be used.
  • coloring pigment and “color pigment” are interchangeable.
  • As a color pigment inorganic and / or organic pigments can be used.
  • the color pigment is an inorganic color pigment.
  • Particularly preferred color pigments used are white pigments, colored pigments and / or black pigments.
  • white pigments are titanium dioxide, zinc white, zinc sulfide and lithopone.
  • black pigments are carbon black, iron manganese black and spinel black.
  • colored pigments are chromium oxide, chromium oxide hydrate green, cobalt green, ultramarine green, cobalt blue, ultramarine blue, manganese blue, ultramarine violet, cobalt and manganese violet, iron oxide red, cadmium sulfoselenide, molybdate red and ultramarine red, iron oxide brown, mixed brown, spinel and corundum phases and chromium orange, iron oxide yellow, nickel titanium yellow, chrome titanium yellow, Cadmium sulfide, cadmium zinc sulfide, chrome yellow and bismuth vanadate.
  • pigment paste is known to the person skilled in the art and is defined, for example, in Rompp Lexikon, Paints and Printing Inks, Georg Thieme Verlag, 1998, 10th Edition, page 452: Pigment pastes are preparations of pigment mixtures in support materials such as polymers in which the pigments are in a higher concentration present as it corresponds to the later application.
  • the subsequent use of pigment pastes is usually in the production of coating compositions such as basecoats.
  • a pigment paste is thus to be distinguished from a coating composition such as a basecoat in that it is merely a precursor for making such a coating composition. A pigment paste as such can therefore not be used as a basecoat itself.
  • pigment pastes the relative weight ratio of pigments to polymers is usually greater than in the coating compositions, for the production of which the paste is finally used.
  • support materials such as polymers, which are also known as paste binders, and pigments
  • water and / or organic solvents are usually present in the pigment paste.
  • various additives such as wetting agents and / or thickeners can be used in a pigment paste.
  • An effect pigment paste is a pigment paste containing at least one effect pigment pigment. A person skilled in the art is familiar with the term effect pigments. A corresponding definition can be found, for example, in Römpp Lexikon, Lacke und Druckmaschine, Georg Thieme Verlag, 1998, 10th Edition, pages 176 and 471.
  • the effect pigments are preferably pigments which are optically effecting or have a color and optical effect, in particular an optically effecting effect.
  • the terms "optically effecting and coloring pigment”, “optically effecting pigment” and “effect pigment” are therefore preferably interchangeable.
  • Preferred effect pigments are, for example, platelet-shaped metallic effect pigments such as platelet-shaped aluminum pigments, gold bronzes, fire-colored bronzes and / or iron oxide-aluminum pigments, perglaze pigments such as fish-silver, basic lead carbonate, bismuth oxychloride and / or metal oxide-mica pigments (mica) and / or other effect pigments such as platelet-shaped graphite, platelet-shaped Iron oxide, multi-layer effect pigments of PVD films and / or liquid crystal polymer pigments.
  • flake-form effect pigments in particular flake-form aluminum pigments and metal oxide mica pigments, in the pigment paste.
  • Pigment pastes typically contain at least one pigment paste binder (paste binder).
  • binder in the sense of the present invention in accordance with DIN EN ISO 4618 (German version, date: March 2007) preferably responsible for film formation non-volatile components of a composition with the exception of the pigments contained therein and / or Fillers understood.
  • the non-volatile portion can be determined according to the method described below.
  • a binder component is therefore a particular component that contributes to the binder content of a composition.
  • Water-based paints which can be prepared by the process according to the invention
  • the coating composition obtainable by means of the process according to the invention is preferably a basecoat, in particular an aqueous basecoat (aqueous basecoat).
  • Waterborne basecoats require both production scale and laboratory scale in the course of their development, adaptation and improvement so-called Operaweinwagen: This means that not all recipe ingredients can be weighed together in a container like a mixed container in succession, but are available as prefabricated partial mixtures at different temporal position additions have to. On a production scale, this is referred to as precharging, and in the laboratory also to partial weights. Such partial weighers are temporary semi-finished products and thus precursors of coating compositions in the context of the present invention. The reason for using the partial weights is that the raw materials of the water-based paints represent both hydrophilic (polar) and hydrophobic (non-polar) components. These can show intolerance and segregation among each other. Therefore, premixes and sequences of addition etc. are to be considered here.
  • step (6) If the method according to the invention for producing such a partial weight is used as a precursor for the preparation of a waterborne basecoat material, according to step (6), an appropriate protocol for the initial weighting and, according to optional step (7), an electronic documentation of the entire manufacturing process is created only information is contained to what extent and to what extent all the requirements contained in the recipe of the target formulation have been fulfilled, but in which preferably also the consumption and the resulting current inventory of the quantities of all components used to produce the target formulation is recorded and documented.
  • the information about the completed production of this preliminary stage can be incorporated into a database, preferably into that in which the recipes of the target formulations are contained.
  • a water-based paint formulation usually consists of up to 30 individual positions, ie 30 components are needed to prepare the water-based paint.
  • the further positions 6 to 15 and 16 to 28, on the other hand, are weighed in each case first in a separate container used as an auxiliary container for the preparation of two mutually different precursors (precursor 1: positions 6 to 15, precursor 2: positions 16 to 28). These two precursors 1 and 2 are then fed in this order to the master package, which already contains the positions 1 to 5 of the recipe. Subsequently, the positions 29-30 of the recipe after addition of the two precursors 1 and 2 are then added again regularly.
  • precursors prepared by the process according to the invention can in turn be used after their preparation as starting components for the coating composition to be prepared.
  • the container obtained after step (5) of the process according to the invention which contains a precursor prepared by the process according to the invention, can be used again as a reservoir for the preparation of another target formulation or sequence target formulation in step (4).
  • the target formulation contained in the container obtainable after step (5) is at least one precursor for the preparation of a coating composition and, after its preparation within step (4), is contained in a reservoir Component used to prepare a coating composition. As mentioned above, this is particularly advantageous in the production of waterborne basecoats.
  • the process according to the invention can thus preferably be run again in this case, wherein the precursor obtained after the first pass in the second pass is used as the starting component within step (4). Accordingly, the container obtained after step containing the precursor as a target formulation is used as a reservoir in step (4) within the second pass.
  • step (5) it is preferably ensured within the method according to the invention that the respectively required quantities of precursors prepared in step (5) are available in sufficient quantity at the necessary time according to their positional order, in turn being used as components in step (4) of the method to be able to.
  • step (6) it is preferably achieved by performing step (6) and, optionally, step (7) and incorporating the documentation on how the precursors are made into the database. This information can then be retrievably retrieved for later follow-up orders (production of further target formulations).
  • step (7) it is preferably ensured (preferably by step (7)) that the replenishment of the amounts of precursor available is automatic and sufficient as it does in software-based weighing according to step (5) using storage containers according to step (4), which contain these precursors, losses may occur due to the non-100% residue-free transfer to the container within step (5). Therefore, it is preferably ensured that there must always be a slightly larger amount of the precursors than is actually required for the preparation of the coating composition.
  • a reduction of the total throughput time ie the required duration of production of a Coating composition can be achieved by the preparation of a target formulation, which is a coating composition required to produce at least one precursor, is carried out by several people in parallel by means of the method according to the invention.
  • This can be achieved by formulating a coating composition and the precursors required for this purpose as separate recipes for preparing mutually different target formulations. In this case, eliminates the previously necessary coordination and error frequency for the merger of all these precursors in a main order (preparation of the coating composition).
  • step (3) of the method according to the invention it is possible to check whether all the components required for the coating composition as target formulation are present, and it is possible to evaluate within the optional step (4a) whether there is a sufficient amount of required precursor.
  • employees A and B can each produce one of the precursors 1 and 2 in parallel (precursor 1: positions 6 to 15 of the basecoat; precursor 2: positions 16 to 28 of the basecoat, since these are separate within the process according to the invention)
  • Employee C manufactures the 30-base basecoat, using precursors 1 and 2 as soon as they become available.
  • Solvent-based clearcoats which can be prepared by the process according to the invention
  • the coating composition obtainable by the process according to the invention is preferably a clearcoat, in particular a solvent-based clearcoat.
  • Solvent-based clearcoats usually do not need any of the so-called sub-wagons, unlike water-based paints. However, clearcoats, like waterborne basecoats, often contain up to 30 or more individual items. In contrast to waterborne basecoats, the preparation of clearcoats can usually take place completely chronologically, ie as serial weighing in only one container within step (5).
  • the wet-chemical composition of solvent-containing Coating systems, such as corresponding clearcoats are based on hydrophobic and, accordingly, non-polar feed components. Due to their similarity, these raw materials are usually miscible with each other indefinitely.
  • a recipe of a target formulation for making a clear coat comprising 30 positions may be divided into three separate recipes of target formulations to make each a 10-position precursor. This can be done in parallel by 3 employees. The three precursors with ten positions thus produced are then reassembled in a final, special recombination step in an empty container (master container).
  • the procedure for the above-mentioned partial weight loss processes for waterborne basecoats can therefore also be used analogously for orders without actually required partial weights for increasing efficiency by means of split orders.
  • the method according to the invention can be used to produce a whole range of coating compositions which can be used in the automotive industry, such as, for example, electrodeposition paints, primers, fillers, basecoats, topcoats, including clearcoats.
  • a dissolver batch (a dissolver is a special agitator for the purpose of predispersing solids in binders) is usually first prepared.
  • the mixture of components used for the preparation is usually first finely dispersed via a horizontal mill to the desired grain fineness.
  • the batch rate before the mill can deviate greatly from the resulting amount after the mill rubbing process (the millbase). This is due to incalculable losses during the grinding process.
  • the subsequent completion of the ground material on the admixture of the final ingredients is called completion.
  • the individual admixtures during the completion must be mathematically adjusted in advance of the amount of the resulting regrind. For this reason, the use of partial weights in the production of such coating compositions by means of the method according to the invention is also advantageous in this case.
  • the millbase which is used to prepare a filler as a coating composition represents a precursor in the sense of the present invention. Before or after completion of this millbase, the possibility of topping up or reducing can be used.
  • step (1) of the method a recipe is formulated according to which 5000 g of a filler is to be produced.
  • the proportion of the partial weight of the Mahlgutansatzes from Dissolveransatz is 50 parts by weight of 100 parts by weight. This corresponds with a target amount of 5000 g thus 2500 g. After the grinding process, however, the yield of the millbase due to frictional losses is only 2000 g. In the recipe of the target formulation (completion shares), this millbase appears as a precursor in the form of a single position. If the underlying 100's formulation of this main order of the target formulation looks like this, then the TARGET / ACT re-calculation process shown below inevitably results to ensure that the recipe portions remain consistent with each other despite meal loss as planned receptively:
  • step (4b) of adjusting the amounts specified within the recipe of the target formulation all of the components required to produce the target formulation according to step (4), if at least one of the components is available in a lesser amount than prescribed by the recipe.
  • the given quantities within a target formulation can of course be increased if the amount specified therein is too small.
  • the corresponding batch quantities, ie, first all partial weight (TEW) -relevant Mahlgutkomponenten be increased preferably by means of a function in the software, eg here from 2500 g to 3000 g yield after rubbing process. After submission of this resulting amount (3000 g) millbase and the remaining portions of the completion are automatically increased accordingly.
  • the automatic conversion function saves time and primarily serves to prevent arithmetic errors that would require a costly new production.
  • Pos. 1 regrind 50 parts> 2500 g 3000 g (+500 g increased yield)
  • a varnish is to be prepared by mixing together the following components taking into account the following specifications (target formulation):
  • Component 1 3000.0 g of mixed paint (colorless)
  • Component 2 450.0 g color paste (white)
  • Component 3 30.0 g color paste (black)
  • Component 4 5.0 g color paste (red)
  • the individual components for the production of the paint are weighed one after the other.
  • a balance while a conventional laboratory balance is used which has a resolution of 0.01 g.
  • Component 1 2970.0 g to 3030.0 g
  • Component 2 445.5 g to 454.5 g
  • Component 3 29.7 g to 30.3 g
  • Component 4 4.95 g to 5.05 g
  • the entrusted with the production of the paint and thus with the weight of the aforementioned components endeavor to weigh the components each in an amount as accurate as possible of the target formulation equivalent.
  • other factors are limiting such as environmental influences (draft, vibrations, etc.) and the expertise of the respective employee. Due to these factors, there is usually no sample weight that corresponds exactly to the specifications of the target formulation. This has a comparatively great influence, in particular for those components which are weighed in comparatively small quantities (components 3 and 4 in the present example).
  • components 3 and 4 in the real result of the initial weight is relatively accurate and comparatively close to the respective specifications.
  • components 1 to 4 are weighed out in the following amounts: Component 1: 3000.3 g of mixed paint (colorless) -> in order (i.O.)
  • Component 2 449.7 g color paste (white) i. O.
  • Component 3 30.3 g color paste (black) i. O.
  • Component 4 5.1 g color paste (red) - not i. O.
  • the percentage deviation in relation to the target is greater than in the case of components 1 and 2.
  • the weight of the components 3 and 4 is thus inaccurate than that of the components 1 and 2. In fact it is the employees are unable to weigh relatively smaller positions with the same accuracy.
  • step (5) of the method according to the invention is - based on the components 1 to 4, which were used within the above comparative example V1 - that the permissible error tolerance in the initial weighing already from the first two positions (components 1 and 2) and thus contrary to the pursuit of maximum possible accuracy.
  • the range of the error tolerance of ⁇ 1% is systematically taken into account already from the first position (component 1), starting at the point in time at which component 1 weighs in at 2970 g Since this is already within the range of the error tolerance for component 1: here, the employee entrusted with the initial weight is already indicated from the time when this initial weight of 2970 g is reached that this value is "in order (in the first place)". Thus, the weight of the component 1 can already be ended at this time.
  • Component 1 2974.1 g of mixed paint (colorless) - in order (in the first place)
  • Component 2 448.2 g color paste (white) i. O.
  • Component 3 29.9 g Color Paste (Black) - i. O.
  • Component 4 5.00 g color paste (red) i. O.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon, wobei das Verfahren wenigstens die Schritte (1) bis (7) umfasst, nämlich Erstellen eines Rezeptes einer Zielformulierung oder Abrufen eines solchen existierenden Rezeptes aus einer Datenbank (1), Bereitstellen eines Behälters, der eine Kennzeichnung aufweist, die das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet (2), elektronisches Lesen der Kennzeichnung (3), Bereitstellen von Vorratsbehältern enthaltend diejenigen Komponenten, die zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind (4), Einwiegen dieser Komponenten in den bereitgestellten Behälter (5), Erstellen eines elektronischen Protokolls über die erfolgte Einwaage (6) und Erstellen einer elektronischen Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens (7), wobei die Durchführung von (3), (5) und (6) mittels Unterstützung einer Software erfolgt, wobei diese Unterstützung eine Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) umfasst, das Rezept für jede der Komponenten, die innerhalb von (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen wird, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge enthält und die Einwaage der Komponenten in (5) daher im Rahmen ihrer jeweiligen vordefinierten Fehlertoleranzbereiche erfolgt.

Description

Verfahren zur Herstellung von in der Automobilindustrie ersetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzungen oder deren Vorstufen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon, wobei das Verfahren wenigstens die Schritte (1 ) bis (7) umfasst, nämlich Erstellen eines Rezeptes einer Zielformulierung oder Abrufen eines solchen existierenden Rezeptes aus einer Datenbank (1 ), Bereitstellen eines Behälters, der eine Kennzeichnung aufweist, die das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet (2), elektronisches Lesen der Kennzeichnung (3), Bereitstellen von Vorratsbehältern enthaltend diejenigen Komponenten, die zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind (4), Einwiegen dieser Komponenten in den bereitgestellten Behälter (5), Erstellen eines elektronischen Protokolls über die erfolgte Einwaage (6) und Erstellen einer elektronischen Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens (7), wobei die Durchführung von (3), (5) und (6) mittels Unterstützung einer Software erfolgt, wobei diese Unterstützung eine Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) umfasst, das Rezept für jede der Komponenten, die innerhalb von (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen wird, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge enthält und die Einwaage der Komponenten in (5) daher im Rahmen ihrer jeweiligen vordefinierten Fehlertoleranzbereiche erfolgt.
Stand der Technik Die erste Stufe der Entwicklung von in der Automobilindustrie einsetzbaren
Beschichtungsmittelzusammensetzungen findet üblicherweise innerhalb von Forschungslaboren statt. Selbst in modernen Lackentwicklungslaboren und Lackkundenlaboren erfolgt die Herstellung solcher Zusammensetzungen oder deren Vorstufen wie beispielsweise Pigment- oder Effektpigmentpasten über eine Abfolge analoger Prozessschritte, d.h. ohne eine übergeordnete, automatisierte
Prozesskontrolle. Dies schließt die Einwaage der hierfür eingesetzten einzelnen Komponenten und eine Kontrolle ihres Lagerbestands und ihrer Beschaffung mit ein. Das Einwiegen der jeweilig eingesetzten Komponenten erfolgt auch in modernen Lacklaboren in der Regel mittels einer Waage, welche nicht EDV-technisch vernetzt ist, in Kombination mit der Verwendung eines Laborbuchs, in das handschriftlich die Soll-Werte der Einwaage der einzelnen Komponenten sowie die Ist-Werte nach der Einwaage eingetragen werden. Diese Vorgehensweise ist u.a. dadurch bedingt, dass sich die bestehenden Prozessleitsysteme in Unternehmen der chemischen Industrie üblicherweise hauptsächlich an den Bedürfnissen der großtechnischen Produktion orientieren, nicht aber an den davon durchaus unterschiedlichen Bedürfnissen der Lacklabore.
Der Funktionsumfang von Prozessleitsystemen einschließlich einer Technik der Einwaage ist somit auf den großindustriellen Maßstab zugeschnitten und kann deshalb die spezifischen Anforderungen von Lacklaboren nicht immer in zufriedenstellendem Maße erfassen und ist bisher auch nicht ohne Weiteres auf den darin verwendeten Labormaßstab übertragbar und anwendbar. Die Gründe hierfür liegen zum einen an der wesentlich höheren Komplexität und Variationsfülle in solchen Lacklaboren und der Durchführung umfangreicher Reihenversuche im Vergleich zur großtechnischen Produktion einzelner Großchargen. Zum anderen spielen auch die wesentlich geringeren Probenmengen, die innerhalb von Lacklaboren verwendet werden, eine erhebliche Rolle.
Dies hat zur Folge, dass alle bisherigen Bestrebungen, Laborprozesse beispielsweise mittels Software-basierender Lösungsansätze zu optimieren, sich oftmals bereits mit der Erstellung tabellarischer Rezeptausdrucke erschöpfen. Dabei werden mit zumeist allgemein verfügbarer Software wie Excel® der Firma Microsoft zunächst Versuchstabellen generiert, diese anschließend vom Labormitarbeiter ausgedruckt, die jeweils vorgesehenen Komponenten basierend auf diesen Ausdrucken der Reihe nach eingewogen und die jeweils eingewogenen Positionen auf dem Ausdruck abgehakt. Die Pflege der tabellarischen Versuchserfassung, also die Dokumentation der Versuchshistorie, unterliegt der individuellen Verantwortung des Laborarbeiters, maximal unterliegt sie jedoch laborinternen Vorgaben. Eine qualitative Auswertung der Soll-Werte und der Ist-Werte der eingewogenen Rezeptbestandteile findet hierbei zumeist nicht statt. Auch eine Erfassung der verwendeten Rohstoffchargen findet üblicherweise nicht statt. Bei der üblichen analogen Arbeitsweise des Labormitarbeiters bei der Einwaage der Komponenten findet keine Kontrolle der Genauigkeit der Einwaage statt, d.h. es werden die Soll-Werte nicht mit den Ist-Werten der Einwaage in Beziehung zueinander ausgewertet und gegen eine spezifische Toleranzvorgabe verglichen. Zudem wird weder die Einhaltung der Reihenfolge der Einwaage der Komponenten kontrolliert noch sichergestellt, dass alle Rezeptpositionen wirklich eingewogen worden sind und keine vergessen worden ist (oder auch nur vergessen worden ist, diese Position als eingewogen zu kennzeichnen, obwohl sie eingewogen worden ist) Es existieren bisher keine Standards zur qualitativen Abschlusskontrolle und einheitlicher Dokumentation des gesamten Präparationsprozesses hinsichtlich der Einwaage und der zulässigen Fehlertoleranzen.
Im Zuge der stetig voranschreitenden Komplexität von Lackformulierungen und steigenden Anforderungen seitens des Marktes durch Erhöhung von
Qualitätsstandards (Auditkonformität, Qualitätssicherung etc.) besteht somit ein Bedarf an einer Optimierung und Verbesserung der Entwicklungsprozesse, insbesondere hinsichtlich der durch den Labormitarbeiter in diesem Zusammenhang ausgeführten Arbeiten in Lacklaboren wie das Einwiegen von Komponenten zur Herstellung von Beschichtungsmittel-zusammensetzungen oder Vorstufen davon.
Aufgabe
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Einwaage von Komponenten zur Verfügung zu stellen, die zur Herstellung einer in der Automobilindustrie ersetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder zur Herstellung einer Vorstufe einer solchen Beschichtungsmittelzusammensetzung geeignet sind, welches Vorteile gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Einwaage aufweist. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzungen oder Vorstufen davon bereitzustellen, welches sowohl eine Kontrolle der Soll-Werte versus der Ist-Werte der Einwaage der einzelnen Komponenten ermöglicht, die zur Herstellung benötigt werden, als auch eine möglichst genaue Einwaage der einzelnen Komponenten vorsieht, die zudem dokumentierbar und auch langfristig ab ruf bar, nachvollziehbar und verwertbar ist.
Lösung
Diese Aufgabe wird gelöst durch die in den Patentansprüchen beanspruchten Gegenstände sowie die in der nachfolgenden Beschreibung beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen dieser Gegenstände. Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon, wobei das Verfahren wenigstens die Schritte (1 ) bis (7) umfasst, nämlich
(1 ) Erstellen eines Rezeptes einer Zielformulierung, die der herzustellenden Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon entspricht, oder Abrufen eines solchen existierenden Rezeptes aus einer Datenbank,
(2) Bereitstellen eines Behälters, der eine Kennzeichnung aufweist, die das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet,
(3) elektronisches Lesen der Kennzeichnung des in Schritt (2) bereitgestellten Behälters,
(4) Bereitstellen von Vorratsbehältern enthaltend diejenigen Komponenten, die gemäß dem Rezept zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind,
(5) Einwiegen der in Schritt (4) bereitgestellten Komponenten in den innerhalb von Schritt (2) bereitgestellten und für eine Einwaage geeigneten Behälter, wobei die Einwaage der Komponenten jeweils in den Mengen und der Reihenfolge erfolgt, die durch das Rezept der Zielformulierung vorgegeben sind, (6) Erstellen eines elektronischen Protokolls wenigstens über die erfolgte Einwaage gemäß Schritt (5), und (7) Erstellen einer elektronischen Dokumentation des gesamten
Herstellungsverfahrens der Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon nach Durchführung von Schritt (6), wobei innerhalb der in Schritt (7) erstellten Dokumentation zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst, dokumentiert und verwaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Durchführung der Schritte (3), (5) und (6) mittels Unterstützung einer Software erfolgt, wobei diese Unterstützung eine Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) umfasst, das
Rezept der Zielformulierung für jede der Komponenten, die innerhalb des Schrittes (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen wird, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge enthält und die Einwaage der Komponenten in Schritt (5) daher im Rahmen ihrer jeweiligen vordefinierten Fehlertoleranzbereiche erfolgt.
Es wurde überraschend gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Minimierung von Fehlern bei der manuellen Einwaage der einzelnen Komponenten zur Herstellung von Zielformulierungen ermöglicht. Einwaagefehler ergeben sich oftmals daraus, dass zwar hohe Mengen im kg-Maßstab vergleichsweise exakt auf den Sollwert durch die mit der Einwaage betraute Person eingewogen werden können, d.h. ohne„Ausnutzen“ eines gegebenen Fehlertoleranzbereiches von z.B. ±1 Gew.-%. Jedoch treten oftmals Einwaagefehler bei kleineren Mengen auf, da die Einwaage solcher Komponenten bereits oftmals vor dem Sollwert abgebrochen wird, um eine Überdosierung zu vermeiden. Dies wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und insbesondere durch Schritt (5) überraschenderweise vermieden, da das erfindungsgemäße Verfahren eine systematische, visuell darstellbare und in der Praxis leicht umzusetzende Genauigkeit bei der Einwaage der einzelnen Komponenten und eine Digitalisierung der bisherigen analogen und manuellen Einwaagetechnik ermöglicht. Dadurch findet insbesondere bereits auf der Laborebene bei der Entwicklung von Beschichtungsmittelzusammensetzungen und Vorstufen hiervon die spätestens bei der großtechnischen Produktion dieser Formulierungen zwingend notwendige Einhaltung der Fehlertoleranzbereiche in ausreichendem Maß bei der Einwaage ihre Berücksichtigung. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren neben der automatischen Erfassung der Einwaage (inkl. der Fehlertoleranzbereiche) eine Dokumentierung dieser Schritte, so dass diese auswertbar und ab ruf bar sind, wodurch eine Leitung des Labormitarbeiters durch das gesamte Herstellverfahren erfolgen kann
Es wurde ferner überraschend gefunden, dass das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere bei zusätzlichem Nutzen des optionalen Schritts (7), eine digitale Erfassung und Koordination sämtlicher „Rohstoffflüsse“ (Lagermanagement, Wiederbeschaffung, Verbrauchs- und Chargendokumentation etc.) ermöglicht und eine Kontrolle, Abbildung und Steuerung aller hierfür relevanten Schritte einschließlich der Rohstofflogistik (Bevorratung, Versorgung, Nachbestellung etc.) möglich macht.
Ausführliche Beschreibung
Erfindungsgemäßes Verfahren
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon. Dabei sind sowohl Beschichtungsmittelzusammensetzungen herstellbar, die im Rahmen einer OEM-Serienlackierung als auch im Rahmen einer Reparaturlackierung eingesetzt werden können. Gleiches gilt für entsprechende Vorstufen. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei der Entwicklung von in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzungen oder Vorstufen davon eingesetzt, vorzugsweise innerhalb von Laboren wie Forschungs- und Entwicklungslaboren sowie Kunden- und Servicelaboren. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren daher im Labormaßstab durchgeführt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird hierunter vorzugsweise die Herstellung von Beschichtungsmittelzusammensetzungen oder Vorstufen davon in einem Maßstab von bis zu 25 kg verstanden.
In der Automobilindustrie einsetzbare Beschichtungsmittelzusammensetzungen sind beispielsweise Elektrotauchlacke, Primer, Füller, Basislacke, insbesondere Wasserbasislacke, Decklacke einschließlich von Klarlacken, insbesondere von lösemittelbasierten Klarlacken. Eine Vorstufe einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung ist vorzugsweise eine Pigment- und/oder Füllstoffpaste. Der Begriff der Pigmentpaste beinhaltet dabei Farbpigmentpasten und Effektpigmentpasten. Vorstufen umfassen zudem (temporäre) Halbfabrikate, die zur Herstellung solcher Beschichtungsmittel- zusammensetzungen eingesetzt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon. Es umfasst wenigstens die Schritte (1 ) bis (6), kann jedoch noch weitere optionale Schritte enthalten. Vorzugsweise werden die Schritte (1 ) bis (6) in dieser Reihenfolge durchgeführt.
Der Ausdruck „mittels Unterstützung einer Software“, der insbesondere im Zusammenhang mit den Schritten (3), (5) und (6) des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird, umfasst vorzugsweise die Unterstützung mittels einer Software auf SAP-Basis (ERP) und/oder Sybase-Basis (MES). Dabei werden vorzugsweise entsprechende Algorithmen eingesetzt. Vorzugsweise stellt die eingesetzte Software eine MES-Software (Manufacturing Execution System) dar. Der Begriff „Software“ stellt wenigstens ein Computerprogramm dar. Die Rezepte der Zielformulierung werden dabei vorzugsweise aus einem übergeordneten Auftragssystem wie SAP als ERP-Software (Enterprise Resource Planning Software) in die MES-Software eingespeist. Alternativ können die Rezepte vorzugsweise direkt in der MES-Software angelegt werden, vorzugsweise innerhalb einer Rezeptdaten- bank, und/oder daraus abgerufen werden. Im letzteren Fall werden die Rezepte somit nur innerhalb der MES-Software generiert und als Auftrag eingespeist. Schritt (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (1 ) sieht ein Erstellen eines Rezeptes einer Zielformulierung, die der herzustellenden Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon entspricht, oder ein Abrufen eines solchen existierenden Rezeptes aus einer Datenbank, vor. Vorzugsweise wird innerhalb von Schritt (1 ) des Verfahrens ein in elektronischer Form vorliegendes Rezept einer Zielformulierung erstellt oder abgerufen. Vorzugsweise erfolgt die Durchführung von Schritt (1 ) somit elektronisch. Besonders bevorzugt erfolgt die Erstellung des Rezeptes mittels einer Software und das Abrufen eines existierenden Rezeptes erfolgt aus einer Online-Datenbank. Die Durchführung des Schrittes (1 ) erfolgt somit vorzugsweise mittels Unterstützung einer Software.
Das Rezept der Zielformulierung umfasst insbesondere die Art, Anzahl und Menge der Komponenten, die zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind, sowie die Reihenfolge ihrer Zugabe. Darüber hinaus umfasst das Rezept aber zudem für jede der zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge. Dieser vorzugsweise mengenspezifische Fehlertoleranzbereich ist den jeweiligen Komponenten vorzugsweise innerhalb des Rezepts zugewiesen. Zudem kann dieser vorzugsweise mengenspezifische Fehlertoleranzbereich unter zusätzlicher
Berücksichtigung der Genauigkeit der Waage jedem vernetzten Arbeitsplatz über Parameterwerte spezifisch zugewiesen werden. Zudem kann jeder eingesetzten Komponente zusätzlich oder alternativ vorzugsweise mittels einer Rohstoffdatenbank eine stoffspezifische Fehlertoleranz zugewiesen werden. Welche der Arten der Fehlertoleranzen zu priorisieren ist, d.h. ob die mengenspezifische oder die rohstoffspezifische Fehlertoleranz Priorität hat, kann vorgegeben werden, vorzugsweise über die jeweilige Konfiguration und/oder innerhalb des Rezeptes definiert werden.
Das Rezept der Zielformulierung enthält somit für jede der Komponenten, die innerhalb des Schrittes (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen werden, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge. Diese vordefinierten Fehlertoleranzbereiche sind wie beschrieben rohstoffspezifisch, d.h. sind abhängig von der Art der jeweils eingesetzten Komponente. Zudem sind diese Fehlertoleranzbereiche wie beschrieben abhängig von der Höhe der Einwaagemenge der jeweiligen Komponente. Die Anzahl der rohstoffspezifischen Toleranzvorgaben ist variabel vordefinierbar. Im Sinne der vorliegenden Erfindung können verschiedene Toleranzbereiche sowohl einem Rohstoff als auch einer Gruppe gleichartiger Rohstoffe zugeordnet werden. Sind keine rohstoffspezifischen Toleranzen in der Datenbank hinterlegt, gelten vorzugsweise die in der Datenbank vorzugebenden Toleranzwertbereiche der jeweiligen eingesetzten Waage wie einer Netzwerkwaage. Die verschiedenen Toleranzbereiche in Abhängigkeit der Einwaagemenge können sowohl als absolute Werte als auch als relative Werte vorgegeben werden: so kann z.B. für Einwaagen bis 50 g die zulässige Toleranz anstatt prozentual über eine absolute Angabe erfolgen bspw. für Einwaagen bis 50 g kann die zulässige Toleranz bei ±0,1 g liegen, wohingegen sie in einem Bereich ab 50 g bis 100 g bei ±0,5 g liegen kann, und schließlich im Fall einer anvisierten Einwaagemenge in einem Bereich von 100 bis1000 g ein vernünftiger Fehlertoleranzbereich bei relativen ±0,50 Gew.-% liegen kann. Bei Einwaagen ab 1000 g bis zu 25 0000 g können weitere T oleranzstafflungen als absolute oder relative Vorgaben vorgegeben werden. Schließlich muss der vordefinierte Fehlertoleranzbereich wie beschrieben natürlich auf die Wägegenauigkeit der in Schritt (5) eingesetzten Waage abgestimmt sein.
Vorzugsweise beträgt der vordefinierte Fehlertoleranzbereich entsprechend den Erfahrungen des Fachmanns im Bereich der Produktion von Lackchargen nicht mehr als ±1 Gew.-%, besonders bevorzugt nicht mehr als ±0,75 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt nicht mehr als ±0,50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die gesamte Einwaagemenge einer einzelnen Komponente.
Insbesondere wenn das das erfindungsgemäße Verfahren im Labormaßstab durchgeführt wird, sind die vordefinierten Fehlertoleranzbereiche vorzugsweise in Einklang mit denjenigen Fehlertoleranzbereichen, die später für die einzelnen Komponenten im großtechnischen Maßstab angewandt werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit, dass ein Upscale-Verfahrensschritt in den späteren Produktionsmaßstab wesentlich leichter umgesetzt werden kann, da mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bereits ab einem frühen Stadium eine Implementierung dieser späteren Erfordernisse schon während der Entwicklung auf Forschungsebene stattfindet. Vorzugsweise wird das gemäß Schritt (1 ) erstellte oder aus einer Datenbank abgerufene Rezept der Zielformulierung visuell dargestellt, beispielsweise auf einem Touchpanel oder einem Monitor.
Vorzugsweise sind die im Rezept vordefinierten Fehlertoleranzbereiche für alle der zur Herstellung der Zielformulierung einsetzbaren Komponenten aus einer Datenbank wie einer Online-Datenbank abrufbar und werden innerhalb von Schritt (1 ) des Verfahrens in das Rezept integriert. Dies kann durch direkte Abrufung als Teil eines existierenden Rezeptes aus einer Datenbank erfolgen. Wird ein Rezept einer Zielformulierung in Schritt (1 ) erstmals erstellt, kann dieses mit einer existierenden Datenbank verknüpft werden und innerhalb dieser Datenbank bereits existierende vordefinierte Fehlertoleranzbereiche der innerhalb des Rezepts eingesetzten Komponenten in das neue Rezept integriert werden. Das neue Rezept kann dann wiederum inklusive der vordefinierten Fehlertoleranzbereiche der darin genannten Komponenten in die Datenbank integriert werden.
Das Rezept der Zielformulierung kann zudem neben der Art, Anzahl und Menge der Komponenten, die zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind, sowie der Reihenfolge ihrer Zugabe und ihrer jeweils vordefinierten Fehlertoleranzbereiche, weitere Informationen bezüglich der Herstellung der Zielformulierung enthalten, zum Beispiel allgemeingültige und produktionsgerechte und praxisgerechte Kennzahlen wie Umfangsgeschwindigkeiten für Rühr- und Mischprozesse, die während des Rührens beim Vermischen der Komponenten beachtet werden sollen. Die Umfangsgeschwindigkeitsvorgaben sind unabhängig von Rührwerk und Ansatzgröße des Labormaßstabs ein direkt für den Upscale-Verfahrensschritt in den Produktionsmaßstab übertragbare Herstellparameter. So kann die Herstellung einer Zielformulierung unter Rühren über solche allgemeingültigen relativen Herstellparameter schon zu diesem Zeitpunkt standardisiert werden, ohne dabei auf nur Rührwerk-spezifische Angaben wie UpM (Umdrehungen pro Minute), welche nur Gültigkeit für das jeweils eingesetzte Rührwerk und die Ansatzgröße im Labor haben, zurückzugreifen.
Optionaler Schritt (1a) des erfindungsgennäßen Verfahrens
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zudem einen Schritt (1a), der nach Durchführung von Schritt (1 ), aber vor Durchführung von Schritt (2) erfolgt, nämlich (1a) Anbringen einer Kennzeichnung an einen Behälter, in dem die Zielformulierung hergestellt werden soll, wobei die Kennzeichnung das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet.
Bei dem Behälter handelt es sich dann um den in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzten Behälter.
Die Kennzeichnung ist vorzugsweise mittels eines hierfür geeigneten Lesegerätes wie eines Scanners elektronisch lesbar. Besonders bevorzugt stellt die Kennzeichnung einen Barcode dar. Die Kennzeichnung wird vorzugsweise auf der Außenseite des Behälters angebracht. Der Behälter ist vorzugsweise leer.
Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (2) sieht ein Bereitstellen eines Behälters vor, der eine Kennzeichnung aufweist, die das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet.
Der Behälter weist die Kennzeichnung vorzugsweise auf seiner Außenseite auf. Die Kennzeichnung ist vorzugsweise mittels eines hierfür geeigneten Lesegerätes wie eines Scanners elektronisch lesbar. Besonders bevorzugt stellt die Kennzeichnung einen Barcode dar. Bei dem Behälter handelt es sich um den Behälter, an dem gemäß dem optionalen Schritt (1a) des erfindungsgemäßen Verfahrens die vorgenannte Kennzeichnung angebracht wird. Der gemäß Schritt (2) bereitgestellte Behälter ist vorzugsweise leer und insbesondere auch vor Beginn der Durchführung des Schrittes (5), in dem er eingesetzt wird, leer.
Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (3) sieht ein elektronisches Lesen der Kennzeichnung des in Schritt (2) bereitgestellten Behälters vor. Die Durchführung des Schrittes (3) erfolgt mittels Unterstützung einer Software. Diese ermöglicht das elektronische Lesen der Kennzeichnung.
Bei dem elektronischen Lesen gemäß Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich vorzugsweise um ein Scannen der auf dem Behälter befindlichen Kennzeichnung. Vorzugsweise wird für die Durchführung von Schritt (3) ein Scanner eingesetzt. Vorzugsweise erfolgt die Durchführung von Schritt (3) manuell, besonders bevorzugt durch einen Labormitarbeiter.
Durch den Lesevorgang gemäß Schritt (3) wird das gewünschte Rezept der Zielformulierung vorzugsweise visuell dargestellt, vorzugsweise auf einem Touchpanel oder Monitor.
Schritt (4) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (4) sieht ein Bereitstellen von Vorratsbehältern enthaltend diejenigen Komponenten vor, die gemäß dem Rezept zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind.
Vorzugsweise weist jeder der innerhalb von Schritt (4) des Verfahrens bereitgestellten Vorratsbehälter eine elektronisch lesbare Kennzeichnung auf, die wenigstens Informationen zu Art und Menge der jeweiligen in den Vorratsbehältern befindlichen Komponenten beinhaltet. Besonders bevorzugt stellen diese Kennzeichnungen jeweils einen Barcode dar. Die Kennzeichnungen sind vorzugsweise jeweils auf der Außenseite des jeweiligen Vorratsbehälters angebracht. Die Kennzeichnungen sind vorzugsweise mittels eines hierfür geeigneten Lesegerätes wie eines Scanners elektronisch lesbar. Optionaler Schritt (4a) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zudem einen Schritt (4a), der nach Durchführung von Schritt (4), aber vor Durchführung von Schritt (5) erfolgt, nämlich
(4a) elektronisches Lesen von elektronisch lesbaren Kennzeichnungen, die an jedem der gemäß Schritt (4) bereitgestellten Vorratsbehälter befindlich sind und die wenigstens Informationen zu Art und Menge jeder der in den
Vorratsbehältern befindlichen Komponenten beinhalten.
Bei dem elektronischen Lesen gemäß Schritt (4a) des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich vorzugsweise um ein Scannen der auf den Vorratsbehältern befindlichen Kennzeichnungen. Vorzugsweise wird für die Durchführung von Schritt (4a) ein Scanner eingesetzt. Vorzugsweise erfolgt die Durchführung von Schritt (4a) manuell, besonders bevorzugt durch einen Labormitarbeiter. Durch den Lesevorgang gemäß Schritt (4a) werden wenigstens Informationen zu Art und Menge jeder der in den Vorratsbehältern befindlichen Komponenten vorzugsweise visuell dargestellt, vorzugsweise auf einem Touchpanel oder Monitor.
Durch den Lesevorgang gemäß Schritt (4a) kann noch vor der Einwaage gemäß Schritt (5) überprüft werden, ob es sich jeweils um die zur Herstellung der Zielformulierung benötigten korrekten Komponenten bzw. korrekten Vorratsbehälter handelt. Dadurch können Fehleinwaagen verhindert werden. Zudem kann überprüft werden, ob der jeweilige Vorratsbehälter noch eine für das Rezept der Zielformulierung ausreichende Menge an der jeweils benötigten Komponente enthält. Ferner kann überprüft werden, ob die korrekte Reihenfolge der Zugabe der Komponenten gemäß Rezept eingehalten wird. Diese Überprüfung gemäß Schritt (4a) dient einer Kontrolle des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens. Die Überprüfung erfolgt vorzugsweise mittels einer Software, d.h. Schritt (4a) erfolgt mittels Unterstützung einer Software. Optionaler Schritt (4b) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zudem einen Schritt (4b), der nach Durchführung von Schritt (4) oder (4a), aber vor Durchführung von Schritt (5) erfolgt, nämlich
(4b) Anpassen der innerhalb des Rezeptes der Zielformulierung vorgegebenen Mengen aller der zur Herstellung der Zielformulierung erforderlichen Komponenten gemäß Schritt (4), falls wenigstens eine der Komponenten in nur geringerer Menge als durch das Rezept vorgegeben zur Verfügung steht.
Die Information, dass wenigstens eine der Komponenten in nur geringerer Menge als durch das Rezept vorgegeben zur Verfügung steht, wird vorzugsweise durch Durchführung des Schrittes (4a) erhalten, weswegen Schritt (4b) vorzugsweise erst nach Durchführung des Schrittes (4a) durchgeführt wird.
Schritt (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (5) sieht ein Einwiegen der in Schritt (4) bereitgestellten Komponenten in den innerhalb von Schritt (2) bereitgestellten und für eine Einwaage geeigneten Behälter vor, wobei die Einwaage der Komponenten jeweils in den Mengen und der Reihenfolge erfolgt, die durch das Rezept der Zielformulierung vorgegeben sind. Die Durchführung des Schrittes (5) erfolgt mittels Unterstützung einer Software, wobei diese Unterstützung eine Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) umfasst. Die Einwaage per se wird trotz Unterstützung einer Software jedoch vorzugsweise manuell von einer Person wie einem Laboranten vorgenommen.
Die Software-unterstütze Durchführung des Schrittes (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine automatisierte Kontrolle des Einwaageschrittes (5). Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht innerhalb des Schrittes (5) damit eine automatisierte Kontrolle des Einwiegens derjenigen Komponenten, die gemäß dem Rezept der Zielformulierung zur Herstellung dieser erforderlich sind. Insbesondere erfolgt innerhalb von Schritt (5) aufgrund der Vorgaben des Rezeptes der Zielformulierung eine Kontrolle, ob die korrekten Komponenten in den korrekten Mengen in der korrekten Reihenfolge eingesetzt werden. Da das Rezept der Zielformulierung für jede der Komponenten, die innerhalb des Schrittes (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen wird, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge enthält, kann die Einwaage der Komponenten in Schritt (5) daher zudem im Rahmen ihrer jeweiligen vordefinierten Fehlertoleranzbereiche erfolgen.
Vorzugsweise werden die vordefinierten Fehlertoleranzbereiche bei der Einwaage der Komponenten in Schritt (5) bereits ab dem Einwiegen der ersten Komponente, die gemäß dem Rezept zur Herstellung einer Zielformulierung als erste Position eingewogen wird, berücksichtigt und voll ausgeschöpft.
Vorzugsweise erfolgt die Software-unterstützte Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) zu jedem Zeitpunkt während der Durchführung des Schrittes (5). Die Kontrolle umfasst dabei insbesondere eine Kontrolle der jeweiligen Mengen und der Reihenfolge der Einwaage der Komponenten gemäß dem Rezept der Zielformulierung. Zudem beinhaltet die Kontrolle insbesondere eine Kontrolle der Einhaltung der vordefinierten Fehlertoleranzbereiche in Bezug auf die Einwaagemengen der Komponenten. Die Einwaage gemäß Schritt (5) erfolgt vorzugsweise manuell wie beispielsweise durch eine damit betraute Person wie einen Labormitarbeiter.
Vorzugsweise erfolgt während der Einwaage gemäß Schritt (5) ein Rühren der eingewogenen Komponenten unter Erhalt der Zielformulierung.
Der Verlauf der Einwaage und seine Kontrolle gemäß Schritt (5) werden vorzugsweise visuell dargestellt. Vorzugsweise umfasst die visuelle Darstellung dabei die Einwaagemenge jeder der eingesetzten Komponenten zu jedem Zeitpunkt während der Durchführung des Schrittes (5) und beinhaltet vorzugsweise zudem die Anzeige der Einwaagemenge nach erfolgter Einwaage jeder der Komponenten. Vorzugsweise umfasst die visuelle Darstellung ferner die Anzeige der Fehlertoleranz jeder der Komponenten, bezogen auf ihre jeweilige Zieleinwaagemenge. Die Visualisierung erfolgt vorzugsweise jeweils auf einem Touchpanel oder einem Monitor. Vorzugsweise wird dabei die jeweilige Einwiegeposition visuell dargestellt und sowohl eine Toleranzkontrolle (z.B. ein Bereich von ±1 % für eine bestimmte Komponente) als auch die manuelle Einwaage per se werden von der Software geleitet und farblich gekennzeichnet. Beispielsweise können der Verlauf der Einwaage und die Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) mittels eines optischen und dynamischen Fortschrittbalkens oder Pfeils visualisiert werden, wobei vorzugsweise neben der jeweiligen„Soll“-Vorgabe der Einwaage zudem die aktuelle „Ist“-Einwaage angezeigt wird. Dieser Balken oder Pfeil wächst mit zunehmender „Ist“-Einwaage während des Vorgangs der Einwaage. Zusätzlich ändert er seine Farbe von beispielsweise „Gelb“ (Bedeutung: „Soll“-Vorgabe noch nicht erreicht) über „Grün“ (Bedeutung: „Ist“-Einwaage ist innerhalb des Bereichs der Fehlertoleranz der ,,Soll“-Vorgabe) bis zu„Rot“ bei Überschreitung dieses Bereichs der Fehlertoleranz und damit der„Soll-Vorgabe. Eine optionale Ergänzung mit einer akustischen Signalwiedergabe, beispielsweise entsprechend PDC-Systemen (Park Distance Control), ist ebenfalls möglich.
Vorzugsweise werden somit der Verlauf der Einwaage und die Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) visuell durch Anzeige eines dynamischen und im Verlauf der Durchführung des Schrittes (5) wachsenden und vorzugsweise farblich ausgestalteten Fortschrittbalkens oder Pfeils dargestellt, wobei vorzugsweise neben der jeweiligen„Soll“-Vorgabe der Einwaage gemäß dem Rezept der Zielformulierung der Einwaage zudem die aktuelle„Ist“-Einwaage angezeigt wird.
Eine erste Kontrolle der korrekten Komponentenzugabe und Komponentenreihenfolge erfolgt dabei vorzugsweise wie vorstehend beschrieben bereits innerhalb des zusätzlichen optionalen Schrittes (4a), beispielsweise mittels Barcode-Scan der an den jeweiligen Vorratsbehältern angebrachten Kennzeichnungen: erfolgt beispielsweise innerhalb von Schritt (4a) ein Scannen einer falschen Komponente (oder aber der richtigen Komponente, jedoch an falscher Position innerhalb der Reihenfolge ihrer Zugabe gemäß Rezept, so wird dies entsprechend visuell dargestellt (Fehlerdialoganzeige, beispielsweise in roter Farbe) und der jeweilige Mitarbeiter wird dadurch noch vor der Einwaage auf seinen Fehler aufmerksam gemacht. Schritt (6) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Schritt (6) sieht ein Erstellen eines elektronischen Protokolls wenigstens über die erfolgte Einwaage gemäß Schritt (5) vor. Die Durchführung des Schrittes (6) erfolgt mittels Unterstützung einer Software. Diese ermöglicht die Erstellung des elektronischen Protokolls.
Das gemäß Schritt (6) erstellte Protokoll enthält vorzugsweise alle absoluten Mengenangaben der gemäß Schritt (5) erfolgten Einwaage einschließlich von Angaben, in welchem Bereich die jeweiligen Fehlertoleranzbereiche der einzelnen Komponenten eingehalten worden sind.
Das Protokoll wird vorzugsweise direkt nach Fertigungsabschluss, d.h. nach erfolgter Einwaage gemäß Schritt (5) automatisch erstellt, ist abrufbar und kann nachträglich zu jeder Zeit eingesehen werden. Vorzugsweise wird das so erstellte Protokoll dabei direkt in eine Datenbank, vorzugsweise Online-Datenbank, integriert, bei der es sich vorzugsweise um die gleiche Datenbank handelt, auf die in Schritt (1 ) zurückgegriffen werden kann, oder das Protokoll wird an das übergeordnete, beauftragende ERP-System automatisch übermittelt. Schritt (7) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zudem einen Schritt (7) der nach Durchführung von Schritt (6) erfolgt, nämlich (7) Erstellen einer elektronischen Dokumentation des gesamten
Herstellungsverfahrens der Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon. Vorzugsweise enthält die innerhalb von Schritt (7) erstellte Dokumentation Angaben dazu, inwieweit und in welchem Maße alle in dem Rezept der Zielformulierung enthaltenen Vorgaben erfüllt worden sind. Vorzugsweise stellt die gemäß Schritt (7) erstellte Dokumentation eine systematische digitale Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens dar und ist jederzeit abrufbar. Speziell im Zuge einer Reihe von Versuchsreihen bei der Entwicklung von Beschichtungsmittelzusammensetzungen und Vorstufen davon bringt diese Systematik eine erhebliche Verbesserung bezüglich der Ergebnisvorhersage und Aussagevalidität mit sich.
Innerhalb der in Schritt (7) erstellten Dokumentation wird zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst, dokumentiert und verwaltet. Damit werden innerhalb der in Schritt (7) erstellten Dokumentation der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen derjenigen Komponenten erfasst und dokumentiert sowie verwaltet, die in den innerhalb von Schritt (4) des Verfahrens eingesetzten Vorratsbehältern enthalten sind. Basierend auf dieser Erfassung und Dokumentation innerhalb des Schrittes (7) wird ermöglicht, dass ab Erreichen einer kritischen Bestandsmenge einer Komponente rechtzeitig die Bestellung und/oder Anforderung weiterer Mengen der jeweiligen Komponente zwecks Auffüllung des Bestands an diesen Komponenten in Auftrag gegeben bzw. durchgeführt werden kann.
Insbesondere ermöglicht es Schritt (7) des erfindungsgemäßen Verfahrens, mögliche Einflüsse durch bestimmte zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzte Komponenten nachvollziehbar zu machen, z.B. bei Einsatz fehlerhafter Chargen eines Rohstoffs. Die Chargen können rückverfolgt werden und im Sinne der Qualitätssicherung, des Qualitätsmanagement und den entsprechenden Auditkonformitäten nachvollzogen werden.
Zudem ermöglicht Schritt (7) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Einrichtung einer Software-gestützten Lagerverwaltung und Lagerorganisation, die online geführt werden kann, und mittels derer der Bestand aller zur Herstellung von Zielformulierungen eingesetzten Komponenten verwaltet und organisiert werden kann. Insbesondere wenn in der gemäß Schritt (7) erstellten Dokumentation zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst und dokumentiert wird, kann dadurch erreicht werden, dass das Versorgungsmanagements des Lagers, welches für die Gewährleistung der dauerhaften Verfügbarkeit aller benötigten Rohstoffe verantwortlich ist, pro-aktiv und sofort ab Erreichen einer bestimmten kritischen Bestandsmenge agieren kann. Dadurch können Engpässe und in Folge Verzögerungen während der Herstellung der Zielformulierungen vermieden werden. Zudem kann ein Überangebot (d.h. eine zu hohe Menge) an bestimmten Rohstoffen vermieden werden, was sonst zusätzlichen Lagerplatz (und damit unerwünschte Investitionen) erfordert. Zusätzlich werden mit einem vorzugsweise aktiv gemanagten Lagermanagementsystem die zwangsläufige Überschreitung der Haltbarkeit von überlagerten, zu viel bestellten Rohstoffen und die damit verbundenen zusätzlichen Rohstoffkosten vermieden. Diese Nachteile werden ausgeräumt, wenn die Rohstoffverbräuche im Zuge der Software-gestützten und dokumentierten Einwaage erfasst werden, um eine automatisierte Lagerverwaltung und Laborrohstoff-Bedarfsplanung mit der Software- gestützten Lösung zu realisieren. Schritt (7) ermöglicht so eine automatisierte Bestandsführung der Laborrohstoffversorgung und pro-aktive Bestellprozesse ab Erreichen von kritischen Bestandsmengen (Mindestbestand) der Komponenten. Das Erreichen solcher kritischer Bestandsmengen führt dann vorzugsweise automatisch zur Einleitung der notwendigen Nachbestellungsprozesse, wodurch Rohstoffengpässe und Stillstände während der Herstellung von Zielformulierungen vermieden werden, da oftmals erst bei der Einwaage auffällt, dass bestimmte Rohstoffmengen sich dem Ende neigen und erst dann zu diesem späten Zeitpunkt Rohstoffwiederbeschaffungsmaßnahmen eingeleitet werden.
Insbesondere wenn in der gemäß Schritt (7) erstellten Dokumentation zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst und dokumentiert wird, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auf diesem Wege eine Chargenrückverfolgung der verwendeten Rohstoffe. Im Fall herkömmlicher Herstell- und Einwaageverfahren ist dies oftmals mit einem nicht unerheblichen Mehraufwand verbunden. Die mit der analogen Arbeitsweise verbundene ausgedruckte Versuchstabelle (d.h. die Vorgabe der Einwaagen zum Erreichen der Zielformulierung) in Papierform würde neben dem Abhaken der eingewogenen Positionen zusätzlich eine Notiz der jeweiligen Chargennummer erfordern. Da diese Zettel üblicherweise nur für das Herstellverfahren der Zielformulierung benötigt werden und danach entsorgt werden, müssten die notierten Daten in einem zweiten Schritt in die Versuchstabellen übertragen werden. Dieses Vorgehen ist zeitintensiv und eine gegebenenfalls notwendige Auswertung müsste ebenfalls händisch erfolgen. Mögliche Übertragungsfehler langer Chargennummern können dies zusätzlich erschweren oder unmöglich machen. Schritt (7) ermöglicht so eine automatisierte Chargendokumentation, die vor allem im Zuge einer längeren Entwicklung ein deutlicher Vorteil ist, um z.B. außergewöhnliche Effekte oder Testergebnisse eindeutiger recherchieren und untersuchen zu können und zwar auch noch zu jedem späteren Zeitpunkt, nachdem die Zielformulierung bereits hergestellt worden ist. Auch die Nachstellung von fehlerhaften Zielformulierungen, indem man mit sämtlichen in der Produktion für diese Formulierung verwendeten Rohstoffchargen das Lacksystem im Labor noch einmal auf identische Art und Weise herstellt, ist bisher nur mit erheblichem Rohstofforganisationsaufwand aufgrund der rein analogen Sichtfindung möglich. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere des Schritts (7) kann jedoch erstmalig der Forderung einer Chargenrückverfolgung auch bei Herstellung von Zielformulierungen im Labor vollumfänglich entsprochen werden.
Optionaler Schritt (8) des erfindungsgemäßen Verfahrens
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zudem einen optionalen Schritt (8) der nach Durchführung des Schritts (7) erfolgt, nämlich
(8) Integrieren der gemäß Schritt (7) erstellten elektronischen Dokumentation in eine Software-gestützte Lagerverwaltung und Lagerorganisation betreffend alle zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten, die vorzugsweise online geführt wird.
Der optionale Schritt (8) des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine Verwaltung und/oder Organisation des Bestands aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten. Auf diese Weise kann ab Erreichen einer kritischen Bestandsmenge einer Komponente rechtzeitig die Bestellung und/oder Anforderung weiterer Mengen der jeweiligen Komponente zwecks Auffüllung des Bestands an diesen Komponenten in Auftrag gegeben bzw. durchgeführt werden.
Beschichtungsmittelzusammensetzungen und Vorstufen davon
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon.
In der Automobilindustrie einsetzbare Beschichtungsmittelzusammensetzungen sind wie bereits vorstehend erwähnt beispielsweise Elektrotauchlacke, Primer (Grundierfüller), Füller, Basislacke, insbesondere Wasserbasislacke, Decklacke einschließlich von Klarlacken, insbesondere von lösemittelbasierten Klarlacken.
Der Begriff des Basislacks ist dem Fachmann bekannt und beispielsweise definiert im Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, 10. Auflage, Seite 57. Unter einem Basislack ist demzufolge insbesondere ein in der Automobillackierung und allgemeinen Industrielackierung eingesetzter farbgebender und/oder farbgebender und einen optischen Effekt gebender Zwischenbeschichtungsstoff zu verstehen. Dieser wird im Allgemeinen auf einem mit Füller oder Primer vorbehandelten Metall- oder K u n ststoff u nte rg ru nd , mitunter auch direkt auf dem Kunststoffuntergrund aufgebracht. Auch Altlackierungen, welche gegebenenfalls noch vorbehandelt werden müssen (beispielsweise durch Anschleifen), können als Untergründe dienen. Mittlerweile ist es durchaus üblich, mehr als eine Basislackschicht aufzutragen. Dementsprechend stellt in einem solchen Fall eine erste Basislackschicht den Untergrund für eine zweite dar. Um eine Basislackschicht insbesondere gegen Umwelteinflüsse zu schützen, wird auf dieser mindestens noch eine zusätzliche Klarlackschicht appliziert.
Eine Vorstufe einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittel- Zusammensetzung ist vorzugsweise eine Pigment- und/oder Füllstoffpaste. Der Begriff der Pigmentpaste beinhaltet dabei Farbpigmentpasten und Effektpigmentpasten. Vorstufen umfassen zudem (temporäre) Halbfabrikate, die zur Herstellung solcher Beschichtungsmittelzusammensetzungen, insbesondere von Basislacken wie Wasserbasislacken eingesetzt werden können. Solche temporären Halbfabrikate werden auch als sogenannte„Teileinwaagen“ (TEW) bezeichnet.
Der Begriff„Füllstoff“ ist dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus der DIN 55943 (Datum: Oktober 2001 ). Unter einem „Füllstoff“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine im Anwendungsmedium im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig, unlösliche Komponente verstanden, die insbesondere zur Vergrößerung des Volumens eingesetzt wird. Vorzugsweise unterscheiden sich „Füllstoffe“ im Sinne der vorliegenden Erfindung von „Pigmenten“ durch ihren Brechungsindex, der für Füllstoffe <1 ,7 beträgt. Beispiele geeigneter Füllstoffe sind Kaolin, Dolomit, Calcit, Kreide, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Graphit, Silikate wie Magnesiumsilikate, insbesondere entsprechende Schichtsilikate wie Hectorit, Bentonit, Montmorillonit, Talkum und/oder Glimmer, Kieselsäuren, insbesondere pyrogene Kieselsäuren, Hydroxide wie Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid oder organische Füllstoffe wie Textilfasern, Cellulosefasern, Polyethylenfasern oder Polymerpulver; ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seiten 250 ff., «Füllstoffe», verwiesen.
Der Begriff „Pigment“ ist dem Fachmann ebenfalls bekannt, beispielsweise aus der DIN 55943 (Datum: Oktober 2001). Unter einem„Pigment“ werden im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise pulver- oder plättchenförmige Komponenten verstanden, die in dem sie umgebenden Medium, im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig, unlöslich sind. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Farbmittel und/oder um Substanzen, die aufgrund ihrer magnetischen, elektrischen und/oder elektromagnetischen Eigenschaften als Pigment eingesetzt werden können. Von „Füllstoffen“ unterscheiden sich Pigmente vorzugsweise durch ihren Brechungsindex, der für Pigmente >1 ,7 beträgt. Als Pigmente können Farbpigment und/oder Effektpigmente eingesetzt werden. Die Begriffe„farbgebendes Pigment“ und „Farbpigment“ sind austauschbar. Als Farbpigment können anorganische und/oder organische Pigmente eingesetzt werden. Vorzugsweise ist das Farbpigment ein anorganisches Farbpigment. Als besonders bevorzugte Farbpigmente werden Weißpigmente, Buntpigmente und/oder Schwarzpigmente eingesetzt. Beispiele für Weißpigmente sind Titandioxid, Zink-Weiß, Zinksulfid und Lithopone. Beispiele für Schwarzpigmente sind Ruß, Eisen-Mangan-Schwarz und Spinellschwarz. Beispiele für Buntpigmente sind Chromoxid, Chromoxidhydratgrün, Kobaltgrün, Ultramaringrün, Kobaltblau, Ultramarinblau, Manganblau, Ultramarinviolett, Kobalt- und Manganviolett, Eisenoxidrot, Cadmiumsulfoselenid, Molybdatrot und Ultramarinrot, Eisenoxidbraun, Mischbraun, Spinell- und Korundphasen und Chromorange, Eisenoxidgelb, Nickeltitangelb, Chromtitangelb, Cadmiumsulfid, Cadmiumzinksulfid, Chromgelb und Bismutvanadat.
Der Begriff der Pigmentpaste ist dem Fachmann bekannt und beispielsweise definiert im Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, 10. Auflage, Seite 452: Pigmentpasten sind Zubereitungen von Pigmentmischungen in Trägermaterialien wie Polymerisaten, in denen die Pigmente in einer höheren Konzentration vorliegen als es der späteren Anwendung entspricht. Die spätere Anwendung von Pigmentpasten liegt in der Regel in der Herstellung von Beschichtungsmittelzusammensetzungen wie Basislacken. Eine Pigmentpaste ist somit von einer Beschichtungsmittelzusammensetzung wie einem Basislack dahingehend zu unterscheiden, dass sie lediglich eine Vorstufe zur Herstellung einer solchen Beschichtungsmittelzusammensetzung darstellt. Eine Pigmentpaste als solche kann daher selbst nicht als Basislack eingesetzt werden. In Pigmentpasten ist üblicherweise das relative Gewichtsverhältnis von Pigmenten zu Polymerisaten größer als in den Beschichtungsmitteln, zu deren Herstellung die Paste schließlich eingesetzt wird. Neben den Trägermaterialien wie Polymerisaten, die auch Pastenbindemittel genannt werden, und Pigmenten sind in der Pigmentpaste üblicherweise auch Wasser und/oder organische Lösemittel vorhanden. Auch unterschiedliche Additive wie Netzmittel und/oder Verdicker können in einer Pigmentpaste eingesetzt werden. Eine Effektpigmentpaste stellt eine Pigmentpaste dar, die wenigstens ein Effektpigment als Pigment enthält. Ein Fachmann ist mit dem Begriff der Effektpigmente vertraut. Eine entsprechende Definition findet sich beispielsweise im Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, 10. Auflage, Seiten 176 und 471. Eine Definition von Pigmentgen im Allgemeinen und weitere Spezifizierungen davon sind in der DIN 55943 (Datum: Oktober 2001 ) geregelt. Vorzugsweise handelt es sich bei Effektpigmenten um solche Pigmente, die optisch effektgebend oder färb- und optisch effektgebend, insbesondere optisch effektgebend, sind. Die Begriffe „optisch effektgebendes und farbgebendes Pigment“, „optisch effektgebendes Pigment“ und „Effektpigment“ sind daher vorzugsweise austauschbar. Bevorzugte Effektpigmente sind beispielsweise plättchenförmige Metalleffektpigmente wie blättchenförmige Aluminiumpigmente, Goldbronzen, feuergefärbte Bronzen und/oder Eisenoxid-Aluminiumpigmente, Perglanzpigmente wie Fischsilber, basisches Bleicarbonat, Bismutoxidchlorid und/oder Metalloxid-Glimmer-Pigmente (Mica) und/oder sonstige Effektpigmente wie blättchenförmiges Graphit, blättchenförmiges Eisenoxid, Mehrschicht-Effekt- Pigmente aus PVD-Filmen und/oder Liquid Crystal Polymer-Pigmente. Besonders bevorzugt sind blättchenförmige Effektpigmente, insbesondere blättchenförmige Aluminiumpigmente und Metalloxid-Glimmer-Pigmente in der Pigmentpaste enthalten.
Pigmentpasten enthalten üblicherweise wenigstens ein Pigmentpastenbindemittel (Pastenbindemittel). Unter dem Begriff „Bindemittel“ werden im Sinne der vorliegenden Erfindung in Einklang mit der DIN EN ISO 4618 (deutsche Fassung, Datum: März 2007) vorzugsweise die für eine Filmbildung verantwortlichen nicht- flüchtigen Anteile einer Zusammensetzung mit Ausnahme der darin enthaltenen Pigmente und/oder Füllstoffe verstanden. Der nicht-flüchtige Anteil kann gemäß nachstehend beschriebener Methode bestimmt werden. Ein Bindemittelbestandteil ist demzufolge eine bestimmte Komponente, die zum Bindemittelgehalt einer Zusammensetzung beiträgt. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbare Wasserbasislacke
Vorzugsweise ist die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbare Beschichtungsmittelzusammensetzung ein Basislack, insbesondere ein wässriger Basislack (Wasserbasislack).
Wasserbasislacke benötigen sowohl im Produktionsmaßstab als auch im Labormaßstab im Zuge ihrer Entwicklung, Anpassung und Verbesserung sogenannte Teilweinwagen: Das bedeutet, dass nicht alle Rezepturbestandteile gemeinsam in einen Behälter wie ein Mischgebinde hintereinander eingewogen werden können, sondern als vorgefertigte Teilmischungen zu unterschiedlichen zeitlichen Positionszugaben zur Verfügung stehen müssen. Im Produktionsmaßstab spricht man in diesem Zusammenhang von der Vorchargierung, im Labor auch von Teileinwaagen. Solche Teileinwaagen stellen temporäre Halbfabrikate und damit Vorstufen von Beschichtungsmittelzusammensetzungen im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Grund der Nutzung der Teileinwaagen ist, dass die Rohstoffe der Wasserbasislacke sowohl hydrophile (polare), als auch hydrophobe (unpolare) Komponenten darstellen. Diese können untereinander Unverträglichkeiten und Entmischungen zeigen. Daher sind hier Vormischungen und Zugabereihenfolgen etc. zu beachten.
Wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer solchen Teileinwaage als Vorstufe zur Herstellung eines Wasserbasislacks eingesetzt, so wird gemäß Schritt (6) ein entsprechendes Protokoll über die erfolgte Einwaage und gemäß optionalem Schritt (7) zudem eine elektronische Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens erstellt, die vorzugsweise nicht nur Angaben dazu enthält, inwieweit und in welchem Maße alle in dem Rezept der Zielformulierung enthaltenen Vorgaben erfüllt worden sind, sondern in der vorzugsweise zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst und dokumentiert wird. Zudem kann die Information über die erfolgte Herstellung dieser Vorstufe in eine Datenbank inkorporiert werden, vorzugsweise in diejenige, in der die Rezepte der Zielformulierungen enthalten sind. Durch eine solche „Lagereinbuchung“ der hergestellten Vorstufe nach ihrer Herstellung kann Software-unterstützt die Verfügbarkeit dieser Vorstufe in entsprechender Menge und zum notwendigen Zeitpunkt geprüft und sichergestellt werden und bei entsprechender Mengenaufstockung der Vorstufe über den Bedarf des vorliegenden Rezeptes der Zielformulierung hinaus die verbleibende Menge der so hergestellten Vorstufe für den späteren Wiedereinsatz in einer nachfolgenden Zielformulierung frühzeitig eingeplant werden und die nochmalige Fertigung dieser Vorstufe für nachfolgende Zielformulierungen kann damit eingespart werden. Eine Wasserbasislackrezeptur besteht üblicherweise aus bis zu 30 Einzelpositionen, d.h. es werden 30 Komponenten zur Herstellung des Wasserbasislacks benötigt. Einige der Positionen werden in einem Hauptmischgebinde wie dem in Schritt (2) und (5) des Verfahrens genannten und als„Mastergebinde“ eingesetzten Behälter vorgelegt. Zum Beispiel können in diesen Behälter die Positionen 1 bis 5 des Rezeptes vorgelegt bzw. eingewogen werden. Die weiteren Positionen 6 bis 15 und 16 bis 28 werden dagegen jeweils zunächst in einem separaten als Hilfsgebinde eingesetzten Behälter vorab zur Herstellung zweier voneinander verschiedener Vorstufen (Vorstufe 1 : Positionen 6 bis 15; Vorstufe 2: Positionen 16 bis 28) eingewogen. Diese beiden Vorstufen 1 und 2 werden dann in dieser Reihenfolge dem Mastergebinde zugeführt, welches bereits die Positionen 1 bis 5 des Rezeptes enthält. Nachfolgend werden die Positionen 29-30 des Rezeptes nach Zugabe der beiden Vorstufen 1 und 2 dann wieder regulär zugegeben. Somit können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Vorstufen nach ihrer Herstellung wiederum als Ausgangskomponenten für die herzustellende Beschichtungsmittelzusammensetzung eingesetzt werden.
Mit anderen Worten kann der nach Schritt (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene Behälter, der eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Vorstufe enthält, wiederum im Anschluss in Schritt (4) als Vorratsbehälter für die Herstellung einer anderen Zielformulierung oder Folge-Zielformulierung eingesetzt werden. In diesem Fall ist also vorzugsweise die in dem Behälter befindliche Zielformulierung, die nach Schritt (5) erhältlich ist, wenigstens eine Vorstufe zur Herstellung einer Beschichtungsmittelzusammensetzung, und sie wird nach ihrer Herstellung innerhalb des Schrittes (4) als eine in einem Vorratsbehälter enthaltene Komponente zur Herstellung einer Beschichtungsmittelzusammensetzung eingesetzt. Dies ist wie vorstehend erwähnt insbesondere bei der Herstellung von W asserbasislacken vorteilhaft. Nach der Herstellung einer Vorstufe zur Herstellung einer Beschichtungsmittelzusammensetzung gemäß Schritt (5) kann das erfindungsgemäße Verfahren somit in diesem Fall vorzugsweise erneut durchlaufen werden, wobei die nach dem ersten Durchlauf erhaltene Vorstufe im zweiten Durchlauf als Ausgangskomponente innerhalb von Schritt (4) eingesetzt wird. Entsprechend wird der nach Schritt erhaltenen Behälter, der die Vorstufe als Zielformulierung enthält, innerhalb des zweiten Durchlaufs als Vorratsbehälter in Schritt (4) eingesetzt.
Hierbei wird innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise sichergestellt, dass die jeweils erforderlichen Mengen so hergestellter Vorstufen innerhalb von Schritt (5) zum notwendigen Zeitpunkt entsprechend ihrer Positionsreihenfolge in ausreichender Menge zur Verfügung stehen, um ihrerseits wiederum als Komponenten in Schritt (4) des Verfahrens eingesetzt werden zu können. Dies wird vorzugsweise mittels der Durchführung von Schritt (6) und optional zudem Schritt (7) und Inkorporation der Dokumentation über die erfolgte Herstellung der Vorstufen in die Datenbank erreicht. Diese Informationen können dann für spätere Folgeaufträge (Herstellung weiterer Zielformulierungen) abrufbar eingelagert werden.
Zudem wird innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise sichergestellt (vorzugsweise durch Schritt (7)), dass die Aufstockung der Mengen an zur Verfügung stehender Vorstufe automatisch und in ausreichendem Maße erfolgt, da es beim Software-gestützten Einwiegen gemäß Schritt (5) unter Verwendung von Vorratsbehältern gemäß Schritt (4), die diese Vorstufen enthalten, zu Verlusten durch die nicht 100-%-ige rückstandfreie Umfüllung in den Behälter innerhalb von Schritt (5) kommen kann. Daher ist vorzugsweise gewährleistet, dass immer eine etwas größere Menge an den Vorstufen vorliegen muss als eigentlich zur Herstellung der Beschichtungsmittelzusammensetzung benötigt wird.
Zudem kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in vielen Fällen eine Reduktion der Gesamtdurchlaufzeit, also der benötigten Dauer der Herstellung einer Beschichtungsmittelzusammensetzung, erzielt werden, indem die Herstellung einer Zielformulierung, welche eine Beschichtungsmittelzusammensetzung darstellt, zu deren Herstellung mindestens eine Vorstufe benötigt, von mehreren Personen parallel mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird. Dies kann dadurch erzielt werden, dass eine Beschichtungsmittelzusammensetzung und die hierfür benötigten Vorstufen als separate Rezepte zur Herstellung voneinander unterschiedlicher Zielformulierungen formuliert werden. In diesem Fall entfällt die bisher hierfür notwendige Abstimmung und Fehlerhäufigkeit für das Zusammenführen all dieser Vorstufen in einem Hauptauftrag (Herstellung der Beschichtungsmittelzusammensetzung). Nach Durchführung von Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so kontrolliert werden, ob alle für die Beschichtungsmittelzusammensetzung als Zielformulierung notwendigen Komponenten vorliegen und innerhalb des optionalen Schritts (4a) kann evaluiert werden, ob eine ausreichende Menge an benötigter Vorstufe vorliegt. Beispielsweise können unter Berücksichtigung des vorstehend genannten Beispiels Mitarbeiter A und B parallel jeweils eine der Vorstufen 1 und 2 hersteilen (Vorstufe 1 : Positionen 6 bis 15 des Basislacks; Vorstufe 2: Positionen 16 bis 28 des Basislacks, da diese jeweils innerhalb des erfindungsgemäßen Verfahrens separate Rezepte zur Herstellung einer Zielformulierung darstellen. Parallel dazu fertigt Mitarbeiter C den aus 30 Positionen bestehenden Basislack und setzt hierzu die Vorstufen 1 und 2 ein, sobald diese zur Verfügung stehen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbare lösemittelbasierte Klarlacke
Vorzugsweise ist die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens herstellbare Beschichtungsmittelzusammensetzung ein Klarlack, insbesondere ein lösemittelbasierter Klarlack.
Lösemittelbasierte Klarlacke benötigen im Gegensatz zu Wasserbasislacken üblicherweise keine der sogenannte Teilweinwagen. Dennoch beinhalten Klarlacke, genau wie Wasserbasislacke, oftmals bis zu 30 oder mehr Einzelpositionen. Im Unterschied zu Wasserbasislacken kann bei Klarlacken die Probenherstellung aber zumeist komplett chronologisch d.h. als serielle Einwaage in nur einen Behälter innerhalb von Schritt (5) erfolgen. Der nasschemische Aufbau von lösemittelhaltigen Lacksystemen wie entsprechenden Klarlacken basiert auf hydrophoben und dementsprechend unpolaren Einsatzstoffkomponenten. Diese Rohstoffe sind aufgrund ihrer Ähnlichkeit üblicherweise untereinander unbegrenzt miteinander mischbar. Nichtsdestotrotz ist es vorteilhaft , zum Zwecke der Effizienzsteigerung und Verkürzung des Herstellverfahrens auch die Herstellung von Klarlacken in gleicher Art und Weise wie vorstehend beschrieben, durchzuführen, d.h. über separate Rezepte von mehreren (artifiziellen) Vorstufen, auch ohne lackchemische Notwendigkeit, die dann zuletzt zur Herstellung des Klarlacks zusammengegeben werden.
Beispielsweise kann ein Rezept einer Zielformulierung zur Herstellung eines Klarlacks, welches 30 Positionen umfasst, auf drei separate Rezepte von Zielformulierungen zur Herstellung jeweils einer 10 Positionen umfassenden Vorstufe aufgeteilt werden. Dies kann parallel durch 3 Mitarbeiter durchgeführt werden. Die drei so hergestellten Vorstufen mit je zehn Positionen werden in einem finalen, speziellen Rekombinationsschritt in einem leeren Behälter (Master Gebinde) dann wieder zusammengefügt. Das Vorgehen für die oben genannten Teileinwaageprozesse bei Wasserbasislacken kann also auch bei Aufträgen ohne eigentlich erforderliche Teileinwaagen zur Effizienzsteigerung mittels gesplitteten Aufträgen analog genutzt werden.
Dies gilt umso mehr, wenn beispielsweise ganze Versuchsreihen hergestellt werden sollen. Auch bei 10 verschiedenen herzustellenden Klarlacken mit jeweils 25 Komponenten gibt es trotz Variationen in der Zusammensetzung der Komponenten und ihrer Mengen üblicherweise auch immer Übereinstimmungen innerhalb dieser 10 Rezeptspalten, so dass z.B. eine Eingrenzung auf insgesamt acht Rezeptspalten ä fünf Positionen möglich ist, wodurch das Herstellverfahren effizienter gestaltet wird. So kann aus diesen fünf Positionen eine gemeinsame Teileinwaage hergestellt werden. Anstelle der sonst notwendigen 40 Einzeleinwaagen können so die Einwaageschritte auf fünf für die Herstellung der Teileinwaagen plus acht für die Zugabe dieser Teileinwaagen in die Ansätze reduziert werden. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens weitere herstellbare Beschichtungsmittelzusammensetzungen
Wie vorstehend erwähnt können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ganze Reihe von in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittel- zusammensetzungen hergestellt werden wie beispielsweise Elektrotauchlacke, Primer (Grundierfüller), Füller, Basislacke, Decklacke einschließlich von Klarlacken.
Während die bereits genannten Wasserbasislacke und Klarlacke Vertreter einer reinen Mischfertigung beispielsweise mit Rühraggregaten sind, erfordert die
Herstellung von z.B. Füllern und Elektrotauchlacken sogenannte Mühlenreib- oder Dispergierprozesse. Um Zielformulierungen im Labor oder in der Produktion herzustellen, wird üblicherweise als erstes ein Dissolveransatz (ein Dissolver ist spezielles Rühraggregat zum Zwecke der Vordispergierung von Feststoffen in Bindemitteln) hergestellt.
Bei der Fertigung von Beschichtungsmittelzusammensetzungen, welche Dispergierprozesse, beispielsweise durch den Einsatz von Horizontalmühlen erfordern, wird die zur Herstellung eingesetzte Mischung an Komponenten üblicherweise zunächst über eine Horizontalmühle bis zur gewünschten Kornfeinheit feindispergiert. Die Ansatzmenge vor der Mühle (Dissolveransatz) kann von der resultierenden Menge nach dem Mühlenreibprozess (dem Mahlgut) stark abweichen. Dies hängt mit nicht genau kalkulierbaren Verlusten während des Mahlvorgangs zusammen. Die anschließende Vervollständigung des Mahlgutes über die Zumischung der finalen Bestandteile nennt man Komplettierung. Die Einzelstoffzugaben während der Komplettierung müssen rechnerisch vorab der Menge des resultierenden Mahlguts angeglichen werden. Aus diesem Grund ist auch in diesem Fall der Einsatz von Teileinwaagen bei der Herstellung solcher Beschichtungsmittelzusammensetzungen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhaft.
Zumeist ist eine prozentuale Reduktion in Bezug auf das Komplettiergut notwendig. In Abhängigkeit von der Probenkalkulation kann für eine erforderliche fixe Endmenge aber auch eine Aufstockung der entsprechenden Einzelstoffzugaben, schlussendlich also des Mahlguts erforderlich sein. Daher ist eine entsprechende kalkulatorische Auftragsanpassung bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in diesem Fall vorteilhaft. Dies sei an folgendem Beispiel verdeutlicht: Das Mahlgut, welches zur Herstellung eines Füllers als Beschichtungsmittelzusammensetzung eingesetzt wird, stellt eine Vorstufe im Sinne der vorliegenden Erfindung dar. Vor oder nach Fertigstellung dieses Mahlguts kann die Möglichkeit der Aufstockung oder der Reduktion angewendet werden. In Schritt (1 ) des Verfahrens wird ein Rezept formuliert, gemäß welchem 5000 g eines Füllers hergestellt werden sollen. Der Anteil der Teileinwaage des Mahlgutansatzes vom Dissolveransatz (vor Mühlenverlust) beträgt 50 Gewichtsteile von 100 Gewichtsteilen. Das entspricht bei einer Zielmenge von 5000 g somit 2500 g. Nach dem Mahlprozess beträgt die Ausbeute des Mahlguts durch Reibverluste jedoch lediglich 2000 g. Im Rezept der Zielformulierung (Komplettierungsanteile) erscheint dieses Mahlgut als Vorstufe in Form einer Einzelposition. Wenn die zugrundliegende 100er-Rezeptur dieses Hauptauftrages der Zielformulierung wie folgt aussieht, ergibt sich zwangsläufig der unten dargestellte SOLL/IST Re-Kalkulationsprozess, um sicherzustellen, dass die Rezeptanteile zueinander trotz Mahlverlustes wie rezeptiv geplant in sich konstant bleiben:
SOLL IST Teileinwaage/ Re-Kalkulation
Pos. 1 Mahlgut 50 Teile = 2500 g = 2000 g (-500 g)
Pos. 2 Bindemitel 30 Teile = 1500 g = 1200 g (Faktor 0,8)
Pos. 3 Lösemitel 10 Teile = 500 g = 400 g
Pos. 4 Additive 10 Teile = 500 g = 400 g
Probe Gesamt 100 Teile = 5000 g = 4000 g i.O. Diese automatische Re-Kalkulationsfunktion nach Eingabe der resultierenden IST Menge der Teileinwaage Mahlgut ist also vorzugsweise zur berücksichtigen.
Dies wird durch Durchführung des optionalen Schrittes (4b) ermöglicht, der ein Anpassen der innerhalb des Rezeptes der Zielformulierung vorgegebenen Mengen aller der zur Herstellung der Zielformulierung erforderlichen Komponenten gemäß Schritt (4) vorsieht, falls wenigstens eine der Komponenten in nur geringerer Menge als durch das Rezept vorgegeben zur Verfügung steht. Umgekehrt können die vorgegebenen Mengen innerhalb einer Zielformulierung natürlich aufgestockt werden, falls die darin vorgegebene Menge zu gering ist. Im vorliegenden Beispiel können die entsprechenden Ansatzmengen, d.h. zuerst alle Teileinwaage (TEW)-relevanten Mahlgutkomponenten vorzugsweise mittels einer Funktion in der Software entsprechend erhöht werden, z.B. hier von 2500 g auf 3000 g Ausbeute nach Reibprozess. Nach Vorlage dieser resultierenden Menge (3000 g) Mahlgut werden auch die verbleibenden Anteile der Komplettierung entsprechend automatisch aufgestockt. Trotz der recht einfachen Rechenoperationen, spart die automatische Umrechnungsfunktion Zeit und dient vorrangig der Verhinderung von Rechenfehlern, die eine aufwendige Neufertigung notwendig machen würden.
SOLL IST TEW Aufstockung/Re-Kalk.
Pos. 1 Mahlgut 50 Teile > 2500 g = 3000 g (+500 g erhöhte Ausbeute) Pos. 2 Bindemittel 30 Teile = 1500 g = 1800 g (Faktor 1 ,2)
Pos. 3 Lösemittel 10 Teile = 500 g = 600 g
Pos. 4 Additive 10 Teile = 500 g = 600 g
Probe Gesamt 100 Teile = 5000 g = 6000 g i.O.
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, sind jedoch nicht einschränkend auszulegen.
Sofern nicht anders angeführt, handelt es sich bei den Angaben in Teilen um Gewichtsteile und bei Angaben in Prozenten jeweils um Gewichtsprozente
1. Vergleichsbeispiel V1
Es soll ein Lack durch Zusammenmischen der folgenden Komponenten unter Berücksichtigung folgender Vorgaben hergestellt werden (Zielformulierung):
Komponente 1 : 3000,0 g Mischlack (Farblos)
Komponente 2: 450,0 g Farbpaste (Weiß)
Komponente 3: 30,0 g Farbpaste (Schwarz)
Komponente 4: 5,0 g Farbpaste (Rot)
Dabei werden die einzelnen Komponenten zur Herstellung des Lacks nacheinander abgewogen. Als Waage wird dabei eine konventionelle Laborwaage eingesetzt, die eine Auflösung von 0,01 g aufweist.
Eine Fehlertoleranz von ±1 % bei der Einwaage ist dabei akzeptabel. Bezogen auf die jeweiligen Zielvorgaben sind damit für die Komponenten 1 bis 4 Einwaagen akzeptabel, die in den folgenden Bereichen liegen:
Komponente 1 : 2970,0 g bis 3030,0 g
Komponente 2: 445,5 g bis 454,5 g
Komponente 3: 29,7 g bis 30,3 g
Komponente 4: 4,95 g bis 5,05 g
Üblicherweise ist der mit der Herstellung des Lacks und damit mit der Einwaage der vorgenannten Komponenten betraute Mitarbeiter bestrebt, die Komponenten jeweils in einer Menge einzuwiegen, die so exakt wie möglich der Zielformulierung entspricht. Neben der Auflösung der eingesetzten Waage sind hierbei weitere Faktoren limitierend wie Umwelteinflüsse (Luftzug, Erschütterungen etc.) und zudem die Expertise des jeweiligen Mitarbeiters. Aufgrund dieser Faktoren erfolgt üblicherweise keine Einwaage, die exakt den Vorgaben der Zielformulierung entspricht. Dies hat insbesondere bei denjenigen Komponenten einen vergleichsweise großen Einfluss, die in vergleichsweise kleinen Mengen eingewogen werden (im vorliegenden Beispiel die Komponenten 3 und 4). Dagegen ist im Fall von Komponenten, die in vergleichsweise großen Mengen eingewogen werden (im vorliegenden Beispiel die Komponenten 1 und 2) das reale Ergebnis der Einwaage relativ genau und vergleichsweise nahe an den jeweiligen Vorgaben.
Im vorliegenden Vergleichsbeispiel werden die Komponenten 1 bis 4 in folgenden Mengen eingewogen: Komponente 1 : 3000.3 g Mischlack (Farblos) -> in Ordnung (i. O.)
Komponente 2: 449,7 g Farbpaste (Weiß) i. O.
Komponente 3: 30.3 g Farbpaste (Schwarz) i. O.
Komponente 4: 5,1 g Farbpaste (Rot) - nicht i. O. Bei der Einwaage der Komponenten 3 und 4 ist die prozentuale Abweichung in Relation zur Zielvorgabe größer als im Fall der Komponenten 1 und 2. Die Einwaage der Komponenten 3 und 4 ist somit ungenauer als die der Komponenten 1 und 2. Faktisch ist es dem jeweiligen Mitarbeiter nicht möglich, verhältnismäßig kleinere Positionen mit derselben Genauigkeit einzuwiegen.
Im vorliegenden Fall sind die Abweichungen von den Zielvorgaben für die Komponenten 1 und 2 akzeptabel und für die Komponente 3 gerade noch akzeptabel. Die Einwaage der Komponente 4 ist dagegen zu ungenau, da sie außerhalb des Toleranzbereiches liegt. 2. Beispiel B1
Der Vorteil der softwareunterstützten Handeinwaage gemäß Schritt (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist - bezogen auf die Komponenten 1 bis 4, die innerhalb des vorstehenden Vergleichsbeispiels V1 eingesetzt worden sind -, dass die zulässige Fehlertoleranz bei der Einwaage bereits ab den ersten beiden Positionen (Komponenten 1 und 2) berücksichtigt wird und damit entgegen dem Streben nach maximal möglicher Genauigkeit. Bei der softwareunterstützten Handeinwaage wird bereits ab der ersten Position (Komponente 1 ) systematisch der Bereich der Fehlertoleranz von ±1 % berücksichtigt und zwar schon bereits ab dem Zeitpunkt, an dem im vorliegenden Beispiel bei der Einwaage der Komponente 1 ein Wert von 2970 g erreicht wird, da dieser bereits innerhalb des Bereiches der Fehlertoleranz für Komponente 1 liegt: hier wird dem mit der Einwaage betrauten Mitarbeiter bereits ab dem Zeitpunkt des Erreichens dieser Einwaage von 2970 g angezeigt, dass dieser Wert„in Ordnung (i. O.)“ ist. Somit kann die Einwaage der Komponente 1 bereits zu diesem Zeitpunkt beendet werden.
In gleicher Weise erfolgt die softwareunterstützte Handeinwaage der Folgepositionen (Komponenten 2 bis 4), d.h. bereits ab dem Erreichen des jeweiligen Bereichs der Fehlertoleranzgrenze von jeder dieser Komponenten wird dem Mitarbeiter angezeigt, dass der jeweilige Wert„in Ordnung (i. O.)“ ist. Diese Anzeige einer„i O.“-Meldung kann visuell verstärkt werden, beispielsweise durch Darstellung eines optischen und dynamischen Fortschrittbalkens auf einem Touch-Panel, welches zudem neben der jeweiligen„Soll“-Vorgabe der Einwaage zudem die aktuelle„Ist“-Einwaage anzeigt. Dieser Balken wächst mit zunehmender„Ist“-Einwaage während des Vorgangs der Einwaage. Zusätzlich ändert er seine Farbe von beispielsweise„Gelb“ (Bedeutung: „Soll“-Vorgabe noch nicht erreicht) über „Grün“ (Bedeutung: „Ist“-Einwaage ist innerhalb des Bereichs der Fehlertoleranz der ,,Soll“-Vorgabe) bis zu „Rot“ bei Überschreitung dieses Bereichs der Fehlertoleranz und damit der„Soll-Vorgabe“.
Der Vorteil dieser Art der softwareunterstützten Handeinwaage liegt in der systematisch darstellbaren und entsprechend praktisch umzusetzenden Genauigkeit der Einwaage. Zusätzlich wird hierdurch sichergestellt, dass bereits auf Ebene der Einwaage für Laborversuche, die später bei der großtechnischen Fertigung derartiger Lackrezepturen zwingend notwendigen Fehlertoleranzen der Einwaage ihre ausreichende Berücksichtigung finden. Mit Hilfe dieser softwareunterstützten Handeinwaage werden im vorliegenden Beispiel 1 auf diese Art die Komponenten 1 bis 4 in folgenden Mengen eingewogen und das relative Mengenverhältnis der Komponenten untereinander beibehalten:
Komponente 1 : 2974,1 g Mischlack (Farblos) - in Ordnung (i. O.)
Komponente 2: 448,2 g Farbpaste (Weiß) i. O.
Komponente 3: 29,9 g Farbpaste (Schwarz) - i. O.
Komponente 4: 5,00 g Farbpaste (Rot) i. O.
Beispielsweise:
Soll-Komponente 1 : 3000,0 g zu Komponente 4: 5,00 g = Verhältnis 600: 1
Ist-Komponente 1 : 3000,3 g zu Komponente 4: 5,10 g = Verhältnis 588: 1
Ist-Komponente 1 : 2974,1 g zu Komponente 4: 5,00 g = Verhältnis 595: 1.

Claims

Patentansprüche:
1. Ein Verfahren zur Herstellung einer in der Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzung oder einer Vorstufe davon, wobei das Verfahren wenigstens die Schritte (1 ) bis (7) umfasst, nämlich
(1 ) Erstellen eines Rezeptes einer Zielformulierung, die der herzustellenden Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon entspricht, oder Abrufen eines solchen existierenden Rezeptes aus einer Datenbank,
(2) Bereitstellen eines Behälters, der eine Kennzeichnung aufweist, die das Rezept der Zielformulierung in elektronisch lesbarer Form beinhaltet,
(3) elektronisches Lesen der Kennzeichnung des in Schritt (2) bereitgestellten Behälters,
(4) Bereitstellen von Vorratsbehältern enthaltend diejenigen Komponenten, die gemäß dem Rezept zur Herstellung der Zielformulierung erforderlich sind,
(5) Einwiegen der in Schritt (4) bereitgestellten Komponenten in den innerhalb von Schritt (2) bereitgestellten und für eine Einwaage geeigneten Behälter, wobei die Einwaage der Komponenten jeweils in den Mengen und der Reihenfolge erfolgt, die durch das Rezept der Zielformulierung vorgegeben sind,
(6) Erstellen eines elektronischen Protokolls wenigstens über die erfolgte Einwaage gemäß Schritt (5), und
(7) Erstellen einer elektronischen Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens der Beschichtungsmittelzusammensetzung oder der Vorstufe davon nach Durchführung von Schritt (6), wobei innerhalb der in Schritt (7) erstellten Dokumentation zudem der Verbrauch und der daraus resultierende aktuelle Bestand der Mengen aller zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten erfasst, dokumentiert und verwaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Durchführung der Schritte (3),
(5) und (6) mittels Unterstützung einer Software erfolgt, wobei diese Unterstützung eine Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) umfasst, das Rezept der Zielformulierung für jede der Komponenten, die innerhalb des Schrittes (5) zur Herstellung der Zielformulierung eingewogen wird, einen vordefinierten Fehlertoleranzbereich in Bezug auf ihre Einwaagemenge enthält und die Einwaage der Komponenten in Schritt (5) daher im Rahmen ihrer jeweiligen vordefinierten Fehlertoleranzbereiche erfolgt.
2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren innerhalb von Laboren bei der Entwicklung von in der
Automobilindustrie einsetzbaren Beschichtungsmittelzusammensetzungen oder Vorstufen davon eingesetzt wird.
3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Software-unterstützte Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) eine Kontrolle der Mengen und der Reihenfolge der Einwaage der Komponenten gemäß dem Rezept der Zielformulierung sowie der Einhaltung der vordefinierten Fehlertoleranzbereiche umfasst. 4. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Rezept vordefinierten Fehlertoleranzbereiche für alle der zur Herstellung der Zielformulierung einsetzbaren Komponenten über eine Datenbank ab ruf bar sind und innerhalb von Schritt (1 ) des Verfahrens in das Rezept integriert werden.
5. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der innerhalb von Schritt (4) des Verfahrens bereitgestellten Vorratsbehälter eine elektronisch lesbare Kennzeichnung aufweist, die wenigstens Informationen zu Art und Menge der jeweiligen in den Vorratsbehältern befindlichen Komponenten beinhaltet.
6. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem einen Schritt (4a) umfasst, der nach Durchführung von Schritt (4), aber vor Durchführung von Schritt (5) erfolgt, nämlich
(4a) elektronisches Lesen von elektronisch lesbaren Kennzeichnungen, die an jedem der gemäß Schritt (4) bereitgestellten Vorratsbehälter befindlich sind und die wenigstens Informationen zu Art und Menge jeder der in den Vorratsbehältern befindlichen Komponenten beinhalten.
7. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem einen Schritt (4b) umfasst, der nach Durchführung von Schritt (4), aber vor Durchführung von Schritt (5) erfolgt, nämlich
(4b) Anpassen der innerhalb des Rezeptes der Zielformulierung vorgegebenen Mengen aller der zur Herstellung der Zielformulierung erforderlichen Komponenten gemäß Schritt (4), falls wenigstens eine der Komponenten in nur geringerer Menge als durch das Rezept vorgegeben zur Verfügung steht.
8. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Einwaage und die Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) visuell dargestellt werden.
9. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Einwaage und die Kontrolle der Einwaage gemäß Schritt (5) visuell durch Anzeige eines dynamischen und im Verlauf der Durchführung des Schrittes (5) wachsenden und vorzugsweise farblich ausgestalteten Fortschrittbalkens oder Pfeils dargestellt werden, wobei vorzugsweise neben der jeweiligen „Soll“-Vorgabe der Einwaage gemäß dem Rezept der Zielformulierung der Einwaage zudem die aktuelle „isf-Einwaage angezeigt wird.
10. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordefinierten Fehlertoleranzbereiche bei der
Einwaage der Komponenten in Schritt (5) bereits ab dem Einwiegen der ersten Komponente, die gemäß dem Rezept zur Herstellung einer Zielformulierung als erste Position eingewogen wird, berücksichtigt und ausgeschöpft werden.
11. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gemäß Schritt (6) erstellte Protokoll alle absoluten Mengenangaben der gemäß Schritt (5) erfolgten Einwaage einschließlich von Angaben, in welchem Bereich die jeweiligen Fehlertoleranzbereiche der einzelnen Komponenten eingehalten worden sind, enthält.
12. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb von Schritt (7) erstellte Dokumentation Angaben dazu enthält, inwieweit und in welchem Maße alle in dem Rezept der
Zielformulierung enthaltenen Vorgaben erfüllt worden sind.
13. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Behälter befindliche Zielformulierung, die nach Schritt (5) erhältlich ist, wenigstens eine Vorstufe zur Herstellung einer
Beschichtungsmittelzusammensetzung darstellt, und nach ihrer Herstellung innerhalb des Schrittes (4) als eine in einem Vorratsbehälter enthaltene Komponente zur Herstellung einer Beschichtungsmittelzusammensetzung eingesetzt wird.
14. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gemäß Schritt (7) erstellte Dokumentation eine systematische digitale Dokumentation des gesamten Herstellungsverfahrens und jederzeit abrufbar ist.
15. Das Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem einen Schritt (8) umfasst, der nach Durchführung von Schritt (7) erfolgt, nämlich
(8) Integrieren der gemäß Schritt (7) erstellten elektronischen Dokumentation in eine Software-gestützte Lagerverwaltung und Lagerorganisation betreffend alle zur Herstellung der Zielformulierung eingesetzten Komponenten.
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