Die Digitalisierung kommt zur rechten Zeit. Mehr und mehr entpuppen sich smarte Lösungen als Geburtshelfer ressourcenschonender Technologien und Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft. Digitale Assistenten für Prozessregelung und -bewertung sind längst Standard, und auch Messeaussteller ziehen einen besonderen Nutzen aus der Digitalisierung.

„Augmented Reality“ eingeblendet: Temperaturen der Schneckenzylinder-Regelzonen von  der Einzugszone bis zur Düse (beginnend rechts), sowie Animation des zukünftigen Programmablaufs

Trendige Spritzgießanwendungen auf der Fakuma 2021

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Digitaler Zwilling

Software

Simulation

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Kreislaufwirtschaft

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

Teil 3 des Berichts über das Plastics Innovation Center 4.0 (PIC 4.0) an der RWTH Aachen beschreibt die Informationsflussplanung, mit der eine konsistente Datenbasis für zukünftige Prozessoptimierungen ebenso gewährleistet wird wie eine gesteigerte Transparenz.

Beispielhafter Informationsfluss entlang des Materialflusses über mehrere Wertschöpfungsstufen  einer Spritzgießfertigung hinweg (Work-Center-Ebene)

16:9

Standardisierung gewährleistet zukünftig hohe Datenqualität

Vernetzung / Cloudlösung für die Kunststoffverarbeitung

Blasfolienextrusion

IoT-Plattformen für die Kunststoffverarbeitung

Informationsfluss aus einem Guss

Wie genau die Zusammenarbeit deutscher Werkzeugbaubetriebe mit ihren Gegenübern in der Serienproduktion in Zukunft gestaltet sein wird, ist nur schwierig zu prognostizieren. Dass digitale Vernetzung und Nachhaltigkeit dabei eine wesentliche Rolle einnehmen und eng miteinander verbunden sein werden, darf man allerdings voraussetzen.

Was die beiden Trendthemen für Werkzeugbau und Serienproduktion bedeuten

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Energieeffizienz

Vorbeugende Instandhaltung für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Datenanalyse

Ressourcenmanagement

Produktion

Der Werkzeugbau der Zukunft – digital vernetzt und nachhaltig

Während der vergangenen Monate haben sich viele firmeninternen Abläufe und Entwicklungsprozesse verlangsamt und auch verändert. Trotz allem ist die Zeit nicht stehen geblieben, auch nicht in der Spritzgießtechnik. Dabei haben vor allem zwei Themen die Diskussion und Entwicklung geprägt: Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Nachfolgend einige Beispiele von Entwicklungen und Projekten, die das untermauern.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Schaumspritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Steuern, Regeln

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Biokunststoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzgießsimulation

Machine Learning

Schnecken und Plastifiziersysteme

Spritzgießmaschinen

Inline- / Online-Messsysteme

Hinterm Horizont geht’s weiter

Der jüngste Trend in Sachen Digitalisierung ist Artificial Intelligence of Things. Gemeint ist die Verbindung der künstlichen Intelligenz mit dem Internet der Dinge. Wie Unternehmen davon konkret profitieren und was Kunststoffhersteller von den Vorreitern aus anderen Branchen lernen können, darüber sprechen Martin Dimmler und Martin Rugfelt im Interview.

In jeder Branche lassen sich mithilfe der Artificial Intelligence of Things (AIoT) wertschöpfende Chancen auf mehr Effizienz, Qualität und damit mehr Umsatz verwirklichen

Artificial Intelligence of Things: Trends und Vorbilder für die Kunststoffindustrie

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Fernwartung / Ferndiagnose

Produkt- / anbieterspezifische Automatisierung

Automatisierungstechnik

Automatisierungszellen

Fertigungsautomation

„Intelligente Automatisierung bringt Anlagen näher an ihr Optimum“

Die sechs Marken von Barnes Molding Solutions haben auf der Fakuma 2021 gemeinsam ihre breite Palette an Werkzeugbau- und Heißkanaltechnik, einschließlich integrierter Lösungen für die Temperatur- und Prozessregelung präsentiert.

Auf dem Flip-Top-Verschluss ist das digitale Wasserzeichen visuell nicht wahrnehmbar, kann aber wie ein Code (rechts grafisch nachgestellt) ausgelesen werden

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

One-Stop-Shop-Lösung für alle Märkte

Das Innovationsmanagement betrifft viele Bereiche, die neben der klassischen Produkt- und Prozessinnovation nun auch vermehrt digitale Services umfassen.

Die Außenhaut des PIC 4.0 schließt sich, im Inneren läuft die Ausgestaltung der Demonstrationszellen auf Hochtouren.

Teil 8 der Serie „PIC 4.0“: Flexible Infrastrukturen erleichtern den Zugriff auf innovative Services

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Innovationsmanagement

Produktentwicklung (F+E)

Smart Services

Internet der Dinge

Messdatenerfassung, Software

Softwarearchitektur

Wandlungsfähige Strukturen für  mehr Innovation

Wir zeigen, was die Heißkanaltechnik heute an mechanischer, elektronischer und digitaler Expertise aufbietet.

Die Überwachungseinheit smart Control ermöglicht die ganzheitliche Überwachung der Spritzgießproduktionszelle inklusive des Werkzeugs, Heißkanalsystems und aller Peripheriekomponenten. Der Anwendungsfall „Luer-Konnektor“ war auf der K 2022 zu sehen.

Zeitgemäße Spritzgießlösungen auf der K 2022, Teil 3: Heißkanaltechnik

Mikrospritzgießen

Normalien und Heißkanaltechnik

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Temperaturregler

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Additive Fertigung

Alles geregelt

Am 19. September 2023 hat SimpaTec einen „Molding Innovation Day“ in Böblingen veranstaltet – mit einer bemerkenswerten Bandbreite an Themen aus der Spritzgießpraxis. Für einen lebhaften Besuch der begleitenden Fachausstellung sorgte der Veranstalter mit einem Kartentrick.

Der Ort des Geschehens: die Kongresshalle in Böblingen.

Temperiertechnik

Wissensmanagement

Strategie und Organisation

Fluidinjektionstechnik

Zukunftsorientierte Spritzgießtechnologien

Der Kunststoffverarbeiter TKW Molding reagiert auf die steigenden Anforderungen seiner Tier-1- und OEM-Kunden mit einer weitgehenden Automatisierung seiner Spritzgießproduktion. Dazu zählen auch nachgeordnete Prozessschritte wie integrierte Bauteilprüfung, rückverfolgbare Teileablage und Verpackung.

Ein Robot-System entnimmt die Teile aus dem 8+8-fach Werkzeug von TKW.

Voll automatisierter Montage-Spritzgießprozess bei TKW Molding

Optische Mess- und Prüftechnik

Montage-Spritzgießen

KFZ-Zulieferer

Sicher angegurtet

Ecozema ist eine der führenden Marken für biologisch abbaubare und kompostierbare Gastronomieartikel, wie Geschirr, Besteck oder Behälter. Für eine Besteckserie aus einem neuen Biopolymer entstanden in enger Zusammenarbeit mit Werkzeugbauer Uniform und Heißkanalspezialist Ewikon drei Vollheißkanalwerkzeuge mit digitaler Prozessüberwachung.

Das 16-fach-Familienwerkzeug auf der Maschine. Entnahme und Verpackung der Teile erfolgen vollautomatisiert

Digitale Heißkanal-Komplettlösung für die automatisierte Biopolymerverarbeitung

Virtual Reality für die Qualitätssicherung

Prozesssicherheit entscheidet

Die Weltleitmesse K hat in diesem Jahr erstmals auf breiter Front praktikable Lösungen für eine höhere Ressourceneffizienz aufgezeigt. Ein erster Streifzug übers Messegelände.

Wie sich Rezyklate mit digitalen Helfern prozesssicher verarbeiten lassen, offenbarte die K 2022 den Besuchern anhand zahlreicher Praxisbeispiele.

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Handling, Handhabungstechnik

Elastomer-Spritzgießen

Digitalisierung

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Compoundieren

Geht doch

Sumitomo (SHI) Demag stellt sich den neuen Herausforderungen, die Kreislaufwirtschaft und notwendige Effizienzsteigerungen für die Kunststoffverarbeitung bedeuten.

Kontinuierliches, in den Jahren 2015, 2017 und 2018 sogar zweistelliges Wachstum: der Umsatz der Sumitomo (SHI) Demag Plastics Ma- chinery mit Produktionsstandorten in Schwaig, Wiehe und Ningbo/China seit 2013

Sumitomo (SHI) Demag verstärkt Engagement in Anwendungs- und Digitaltechnik

Messe K-Kunststoffmesse

Spritzgießmaschinen, allgemein

Der Beginn einer neuen Ära

In der dritten Auflage zieht die Fachmesse trotz leicht rückläufiger Aussteller- und Besucherzahlen eine positive Bilanz.

Drei Stationen, drei Komponenten: Drehtellerwerkzeug für die Bedienblende des Thermomix TM5

Die Moulding Expo entwickelt sich zum Branchen- und Ideenmarktplatz

Normalien für die Kunststofffertigung

Normalien

Dynamische / variotherme Temperierung

Laserstrukturieren

Kaltkanalsysteme

Sensorbestückte Alleskönner

Beim Spritzgießen mit drehendem Kern lässt sich die Molekül- und Faserorientierung durch eine Relativbewegung im Werkzeug gezielt beeinflussen.

Bild 1. Bei innendruckbelasteten Kunststoffbauteilen mit rotationssymmetrischen Elementen ist die Tangentialspannung in erster Näherung doppelt so hoch wie die Axialspannung

Enorme Festigkeitssteigerungen innendruckbelasteter faserverstärkter Thermoplastbauteile

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Spritzgießen mit drehendem Kern

Überwachung des Werkzeuglebenszyklus: Ein Anwendungsfall aus der Automobilindustrie

Drei Projektpartner haben den Prototyp einer digital vernetzten Liefer- und Wertschöpfungskette realisiert. Kunde war ein OEM-Vertragshersteller.

Drei Projektpartner haben den Prototyp einer digital vernetzten Liefer- und Wertschöpfungskette realisiert. Damit wurde die aktive Überwachung eines Spritzgießwerkzeugs für die Fertigung von Kunststoff-Automobilbauteilen in den Kontext einer gesamtheitlichen Planung des Produktions-, Logistik- und Instandhaltungsumfelds eines OEM-Vertragsherstellers gestellt.

Viele namhafte und marktführende Industrie- und Technologieunternehmen beschäftigen sich bereits intensiv mit dem holistischen Lösungsansatz einer durchgängig digital vernetzten Liefer- und Wertschöpfungskette über mehrere Tier-Ebenen hinweg. Ziel ist es, die stetig wachsenden Herausforderungen eines Automobilherstellers besser in den Griff zu bekommen. Ein solches Lösungsszenario mit Fokus auf die Automobilindustrie wurde prototypisch Anfang des Jahres 2022 im Rahmen einer deutsch-österreichischen Unternehmenskooperation in die Realität umgesetzt. 4zero, ein 100-%-iges Tochterunternehmen der P3 Group, Digital Moulds, Tochter der beiden Werkzeugbauer Haidlmair und Siegfried Hofmann GmbH, und Tributech wollen mithilfe dieser Lösung mehr Transparenz im Informationsfluss, im Datenaustausch und in den Abhängigkeiten entlang der Lieferkette eines Automobil-OEM schaffen.

Die Automobilindustrie befindet sich seit einigen Jahren in einem Umbruch. Eine zunehmende Individualisierung der Fahrzeuge bei gleichzeitiger Dezentralisierung und Auslagerung von Fachbereichen erhöht die Wichtigkeit einer lückenlosen und gut funktionierenden Supply Chain. Komplexe Organisationsstrukturen, historisch gewachsene heterogene Systemarchitekturen und zahlreiche Insellösungen erschweren den Informationsaustausch und die Nachvollziehbarkeit für den OEM und seine Zulieferer entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Ein kontinuierlich aktuelles Asset Condition Monitoring über die gesamte Supply Chain des OEM hinweg soll das Identifizieren und vorausschauende Vermeiden von Engpässen, Stillstandszeiten, Produktionsausfällen und -fehlern ermöglichen. Ausschussraten, Auslastungsprobleme, Fehl- und Qualitätskosten werden dadurch reduziert und die Qualität der Bauteile optimiert. Mehr Transparenz in der Wertschöpfungskette führt zu einer höheren Planungsgenauigkeit, einer zielgerichteten Bedarfs- und Inventarplanung im gesamtheitlichen Produktionsumfeld des OEM und verbessert das Einhalten von Lieferzeiten entlang der gesamten Lieferkette.

Unternehmensübergreifende Datendrehscheibe

Der digitale Prototyp der drei Projektpartner wurde in nur wenigen Wochen umgesetzt und in einem Anwendungsfall (Use Case) getestet. Darin wurde die aktive Kontrolle und Überwachung eines Spritzgießwerkzeugs für die Fertigung von Kunststoff-Automobilbauteilen in den Kontext einer gesamtheitlichen Planung des Produktions-, Logistik- und Instandhaltungsumfelds eines OEM-Vertragsherstellers gestellt.

Die unternehmensübergreifende Datendrehscheibe für einen dezentral gelagerten, vertrauenswürdigen und sicheren Datenaustausch zwischen den IIoT-Systemlösungen „Mold Monitoring & Mold Lifecycle Management“ von Digital Moulds und „NeXonic Digital Shop Floor Management“ von 4zero, die beim Vertragshersteller eingesetzt werden und in kontinuierlichem Abgleich mit den internen Systemen und Plattformen des OEM stehen, wird dabei durch den Einsatz des DataSpace Kit von Tributech ermöglicht.

Mit dieser Lösung erwirbt der OEM die Fähigkeit, seine Werkzeuge im Spritzgießprozess aktiv zu überwachen. Und er kann dafür Sorge tragen, dass sein Equipment bei den beauftragten Produzenten fachgerecht und laut Beauftragung eingesetzt sowie entsprechend gewartet wird, um die Service- und Reparaturkosten auf niedrigem Niveau zu halten.

Durchgängig dokumentierter Lebenslauf des Werkzeugs

Die Werkzeughersteller, in vielen Fällen auch als Service- und Reparaturdienstleister vom OEM oder Vertragshersteller beauftragt, können einen durchgängig dokumentierten und visualisierten Lebenslauf des Werkzeugs im Sinne des EU-Produktpasses bereitstellen. Das garantiert denselben Wissensstand aller Projektbeteiligten und aller Stakeholder, ermöglicht eine lückenlose Pflege des Lebenslaufs entlang der Wertschöpfungskette und vermeidet zeitaufwendige Suchvorgänge zur Bereitstellung aktueller Werkzeugprodukt- und Prozessdaten.

Detaillierte Einsichten aus den Fertigungsprozessen einzelner Spritzgussteile können gewinnbringend genutzt werden, um deren Auswirkung im Gesamtkontext in eine mögliche Optimierung der Produktionsleistung, -qualität, -logistik und Instandhaltung über die gesamte Liefer- und Wertschöpfungskette einfließen zu lassen.

Alle Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette können Daten, die in ihrem operativen Umfeld entstehen, selektiv und kontrolliert mit anderen Unternehmen teilen, wobei die Datenhaltung und -archivierung immer dezentral erfolgen. Das gewährleistet die Datenhoheit und volle Datensouveränität im Austausch mit anderen Unternehmen.

Teststrecke für Datenservices und Geschäftsmodelle

Der OEM wie auch alle anderen Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette haben zusätzlich die Möglichkeit, konsumierte und weiterzuverarbeitende Daten zu auditieren und über Unternehmensgrenzen hinweg den Datenursprung zu verifizieren, um Datenmanipulation oder Datenkorruption ausschließen zu können.

Der „Tributech Playground“, in dem der erfolgreiche Prototyp umgesetzt wurde, bietet Interessenten eine kostenfrei nutzbare Plattform, in der neue Datendienste in einer neutralen und vertrauenswürdigen Umgebung erstellt, entwickelt und evaluiert werden können. Die im Tributech DataSpace Playground offiziell bereitgestellte Lösung bietet vollständige Integrität, Transparenz und Rückverfolgbarkeit der geteilten Daten von der Datenquelle bis hin zur Konsumentenplattformen, und das skalierbar entlang der gesamten Lieferkette eines Automobil-OEM.

Digital Moulds GmbH  

https://www.digitalmoulds.com/

Ausgabenartikel KU06-22

Spritzgießwerkzeug mit IIoT-Systemlösung „Mold Monitoring & Mold Lifecycle Management“. 

Mithilfe einer unternehmensübergreifenden Datendrehscheibe erfolgt ein kontinuierliches Asset Condition Monitoring über die gesamte Wertschöpfungskette des OEM hinweg.

Name - Hauptartikel

4zero-solutions GmbH: <a href="http://www.4zero.soluti" target="_blank">www.4zero.soluti</a>ons

Digital Moulds GmbH: <a href="http://www.digitalmoulds.com" target="_blank">www.digitalmoulds.com</a>

Tributech Solutions GmbH: <a href="http://www.tributech.io" target="_blank">www.tributech.io</a>