Das IKV Aachen verknüpft auf der K 2022 die beiden Themen Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Ziel ist es, dass die Verarbeitung von Post-Consumer-Rezyklaten (PCR) mit einer digitalen Lösung aus dem Bereich der Prozessregelung reproduzierbar wird.

Der QR-Code auf dem PCR-Bauteil gibt Projektinformationen und Prozessdaten preis.

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Kreislaufwirtschaft

Präzise Prozessführung mit Injectix

Bei der Bundestagswahl in Deutschland wird ein Teil der Wahlplakate nicht aus Papier, sondern aus Kunststoffbestehen, der zu 100 Prozent aus Recycling-Material besteht und nach Gebrauch wieder in der Kreislaufwirtschaft landet.

Die bedruckten Stanzabfälle aus Kunststoff werden zu 100 % wieder in den Kreislauf geführt

16:9

Recycling

Umweltmanagement

Technik Trend

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Wiederverwertbare Wahlplakate aus Kunststoff

Im Rahmen einer Online-Befragung haben Vertreter der Kunststoffindustrie ihre Erwartungen an das Plastics Innovation Center 4.0 (PIC 4.0) formuliert. Neben besseren Möglichkeiten, die Forschungsergebnisse in die industrielle Praxis zu übertragen, erwarten die Befragten vor allen Dingen Fortschritte im Bereich der Qualitätssicherung, Prozessoptimierung, Simulation und Verknüpfung von Prozessketten. Um diese Fragestellungen zu ergründen, werden im PIC 4.0 praxisnahe Demonstratoren aufgebaut.

Bild 2. Das Recycling von PET-Flaschen bietet einen geeigneten Anwendungsfall als Demonstrator für geschlossene Stoffkreisläufe

Teil 5 der Serie: Praxisnahe Demonstratoren für das Plastics Innovation Center 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Software

Steuern, Regeln

Prozessoptimierung

Prozessmanagement

Machine Learning

Datenanalyse

Automatisierungstechnik

Den Anwendernutzen  ins Visier genommen

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

Doriat, Clemens, Dr.

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

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Digitaler Zwilling

Simulation

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

In welcher Verfassung und mit welcher Agenda präsentiert sich die Branche nach zweieinhalb Jahren Pandemie und in einem zunehmend instabilen politischen Umfeld? Einsichten zu den dominanten Themen dieser Zeit.

Vor der K 2022: Kunststoffe-Umfrage zur Situation im Spritzgießmaschinenbau

Steuerungen (Hardware und Software)

Nachhaltigkeit

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Energieeffizienz

Spritzgießmaschinen

Beinharte Realitäten

Der Systemlieferant KraussMaffei zeigt auf der K 2022 nicht nur die dafür nötige Maschinen-Hardware, sondern auch neue digitale Lösungen, mit denen sich bei Energieverbrauch und CO<sub>2</sub> -Fußabdruck jeweils hohe Einsparungen erzielen lassen.

Digitale Lösungen sind ein essenzieller Bestandteil des Materialkreislaufs von der Insulin-Pen-Kappe zum Fahrzeugtürmodul.

Medizinprodukte

Medizintechnik

Von der Insulin-Pen-Kappe zum automobilen Türmodul

Mit maßgeschneiderten Effizienzpaketen unterstützt der Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser Engel seine Kunden, alle Register zu ziehen, um den Energieverbrauch zu senken und den CO<sub>2</sub>-Fußabdruck zu verkleinern.

Zur K 2022 schnürt Engel für seine Kunden Effizienzpakete: Auf die Spritzgießmaschine abgestimmte Temperiersysteme und digitale Lösungen reduzieren den Energieverbrauch deutlich.

Mit energiesparenden Lösungen von Engel Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz stärken

Temperiergeräte

Gießanlagen

Temperiertechnik

Effizienzpakete gegen hohe Energiepreise

Gedanklich und in der Wertzuschreibung bilden Verpackungsartikel und High-Tech-Bauteile oft Gegensätze. Außer man betrachtet gebrauchte Verpackungen als wertvolle Rohstoffe. KraussMaffei zeigt auf der K 2019 ein Konzept für einen geschlossenen Materialkreislauf und macht die Kunststoffverarbeitung nachhaltig.

Zunächst ein Eimer oder ein anderes Kunststoffprodukt, dann Rohstoff für die weitere Verarbeitung: Das geschredderte Post-Industrial-Material

KraussMaffei demonstriert den Kreislauf vom Produkt über das Upcycling zum neuen Produkt

Smart Factory

Laserbeschriftung

Rückverfolgbarkeit, Traceability

Qualitätsmanagement

Handling, Handhabungstechnik

Zerkleinerungsmaschinen

Greifer für die Kunststofftechnik

Compoundieren

Heute Verpackung, morgen Rohstoff

Das IKV forscht an digitalen Lösungen für eine bessere Beschreibung und Klassifizierung von Rezyklaten. Ziel ist die Erhöhung der tatsächlichen Rezyklateinsatzquoten. Ergebnisse werden auf dem IKV-Kolloquium im September präsentiert.

Forschungsprojekt PlasticBOND: Schematische Darstellung des zu entwickelnden Plattformdesigns.

Forschung für einen verbesserten Rezyklateinsatz

Die Qualität von Spritzgussteilen und die Prozessstabilität sind bis heute von den Kenntnissen und Erfahrungen des Einrichters abhängig. Durch die wachsende Zahl an Freiheitsgraden entstehen Wirkzusammenhänge zwischen Bauteilqualität und Prozessparametern.

Vollvernetzte Fertigungszelle mit Datenrückführung in die Spritzgießmaschine

Modellgestützte Prozesseinrichtung durch vollvernetzte Produktion im Spritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Prozessvisualisierung

Prozesssimulation

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Big Data für die Qualitätssicherung

Jenseits menschlicher Fähigkeiten

Die Engel Austria GmbH hat in Schwertberg/Österreich ihr neues Technikum in Betrieb genommen. Es ist die jüngsten Erweiterung am Stammsitz des Unternehmens und soll als Pilotfabrik für die vertikale Integration in der Spritzgießverarbeitung fungieren.

Das Engel-Technikum ist mit den weiteren weltweiten technischen Kundenzentren des Unternehmens vernetzt. Die Möglichkeiten der „inject 4.0“-Technologien lassen sich so praxisnah und anschaulich vermitteln

Neues Engel-Technikum soll die intelligente Fabrik real erlebbar machen

Komplexität der Fertigung beherrschen

Da die Potenziale der Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung bisher kaum genutzt werden können, errichtet das Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen eine neue anwendungsorientierte Forschungsinfrastruktur nach dem Vorbild einer Smart Factory. Kunststoffe begleitet den Aufbau des Plastics Innovation Center 4.0 mit einer Veröffentlichungsreihe bis ins nächste Jahr (und darüber hinaus). Teil 1 beschreibt das Konzept und die ersten Anforderungen an die physische Infrastruktur.

Visionäres Gesamtbild des zukünftig ausgebauten IKV, erweitert um das Plastics Innovation Center 4.0 

Am Campus Melaten in Aachen entsteht das Plastics Innovation Center 4.0

Zentraler Knotenpunkt der Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung

Teil 2 der Serie über das Plastics Innovation Center 4.0 (PIC 4.0) an der RWTH Aachen beschreibt das Vorgehen, mit dem gezielt industrielle Anwendungsfälle einer Smart Factory identifiziert und innerhalb des PIC 4.0 in reale Testbeds umgesetzt werden.

Das Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen mit der geplanten Erweiterung  durch das PIC 4.0

PIC 4.0 erarbeitet ganzheitliche Lösungen zu industriellen Bedarfen

Anwendungsfälle der digitalisierten Kunststoffverarbeitung

Die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland erfordert neben einer kosteneffizienten Produktion insbesondere hochwertige Produkte. Die Vorwerk Elektrowerke stellen sich dieser Herausforderung. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen erprobt das Unternehmen eine 100-%-Inline-Qualitätserfassung sowie eine Qualitätsprognose durch maschinelles Lernen.

Kunden, die sich für den Staubsauger  Kobold VK 200 entscheiden, erwarten höchste Qualität. Um diese sicherzustellen, laufen im Produktionswerk in Wuppertal  Versuche zur Einführung von  Industrie-4.0-Maßnahmen

Mit Automatisierung und künstlicher Intelligenz die digitale Transformation gestalten

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Kameras, intelligente

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Inline- / Online-Messsysteme

Inline-Qualitätserfassung und  datenbasierte Qualitätsprognose

Johannes Kilian ist Leiter der Abteilung für Prozesstechnologien bei Engel. Im Gespräch mit ihm und Georg Steinbichler geht es um die Hebel der Digitalisierung, technische Durchbrüche und kritische Erfolgsfaktoren.

Interview mit Georg Steinbichler und Johannes Kilian zum Stabwechsel bei Engel

Spritzgießmaschinen, allgemein

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzgießsimulation

Elektrische Antriebe für Spritzgießmaschinen

Antriebe

Elektrische Antriebe

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

„Die Chancen der Digitalisierung nutzen“

Arburg Technologie-Tage erstmals nach 2019 wieder live

3700 Besucher aus 39 Ländern, rund 50 Maschinenexponate: Nach über zwei Jahren Corona-Pause fanden vom 22. bis 25. Juni 2022 wieder Arburg Technologie-Tage statt.

Da hatte sich wohl einiges aufgestaut: Nach über zwei Jahren Corona-Pause fanden vom 22. bis 25. Juni 2022 wieder Arburg Technologie-Tage statt. Dazu kamen über 3700 Besucher aus 39 Ländern in die Firmenzentrale nach Loßburg. Unter dem Veranstaltungstitel „Denkfabrik“ sollten rund 50 Maschinenexponate sowie mehrere Sonderausstellungsbereiche Anstöße zur Umsetzung von Digitalisierungs- und Nachhaltigkeitsprojekten geben.

Für Arburg war 2021 das bisher erfolgreichste Jahr für das Geschäft mit schlüsselfertigen Anlagen (Turnkey, siehe Infokasten). Daran dürfte der Spritzgießmaschinenhersteller im laufenden Jahr nahtlos anknüpfen, denn auf den Technologie-Tagen Ende Juni waren drei Fertigungszellen zu sehen, die Arburg aktuell mit Kunden realisiert. Im Zentrum der ersten stand eine Drehtischmaschine, bei der zwei Roboter koordiniert ins Werkzeug eingreifen: Einer entnimmt die Fertigteile und legt Wellen aus Metall ein, der andere entnimmt die Angüsse und legt Buchsen ein. In dieser Konfiguration steht dem Prozess für die Handlingschritte in der äußeren Drehtischstation noch einmal die Dauer der Zykluszeit zur Verfügung. Eine weitere Turnkey-Anlage rund um eine elektrische Spritzgießmaschine war so konzipiert, dass sie  86 Produktvarianten einer Steckerleiste fertigen kann. Hierbei wurde besonderen Wert auf kurze Rüstzeiten gelegt, was sowohl die verschiedenen Werkzeugeinsätze betrifft als auch die Wechselgreifer am Roboter. Die dritte vollautomatisierte Anlage zeigte in der Hauptsache, wie sich 16 filigrane Kontakte von 0,6 mm Dicke aus Schüttgut vereinzeln, je 8-fach in die zwei Kavitäten des Werkzeugs einlegen und umspritzen lassen.

Der Fingerabdruck von Bauteilen  und Prozessen

Eine völlig andere automatisierte Aufgabe demonstrierte Arburg zusammen mit dem Start-up Detagto: Mit der sogenannten Iris-Technologie lassen sich Spritzgussteile markierungslos rückverfolgen – zuverlässig, fälschungssicher und mit geringem Aufwand. Dazu genügen eine kleine Kamerastation an der Maschine sowie ein kleiner Server. Am Beispiel eines schwarzen Gehäuses aus PA66-GF35 konnte man beobachten, wie ein Robot-System das Formteil nach der Entnahme an der Kamerastation positioniert. Dort wurde eine definierte Oberfläche des Bauteils fotografiert und das Fertigteil anschließend in einen Behälter abgelegt.

Die Programmierleistung von Detagto liegt nun darin, die Bilddaten von je mehreren Megabytes in eine wenige Kilobytes große, einfach speicherbare Zeichenkette umzuwandeln, bevor sie an eine Datenbank übergeben werden. Weil jede Oberfläche – ähnlich wie ein Fingerabdruck – minimal anders aussieht, lässt sich später jedes Bauteil frei von Markierungen wie Barcodes oder Data-Matrix-Codes eindeutig identifizieren. Das funktioniert laut Detagto auch dann noch, wenn die Oberfläche verkratzt, leicht beschädigt oder verschmiert ist.

Eine neue Lösung für die Kommunikation zwischen Werkzeug und Maschine entwickelten Hack Formenbau und Arburg. Vorgeführt wurde diese auf einer hybriden Hochleistungsmaschine in Reinraumausführung, die je Stunde 17 700 transparente Blutröhrchen aus bruchsicherem PET fertigte. In das Werkzeug war das Computersystem „Moldlife Sense“ integriert, das den kompletten Lebenszyklus überwacht. Zwei Kameras machen Bilder oder Videos zum Beispiel von Werkzeugtrennung und Teileausstoß. Hinzu kommen vier Weg- sowie vier Klopfsensoren für die Säulenführungen. Auf diese Weise lassen sich Werkzeugatmung und Positionsabweichungen beim Schließen erfassen. Die Daten werden über eine OPC-UA-Schnittstelle direkt an die Maschinensteuerung übergeben. Auf diese Weise können Störungen sowie leistungsabhängige Wartungsintervalle für das Werkzeug angezeigt werden.

Ein wesentlicher Ausstellungsbereich ist seit Jahren die Effizienz-Arena, in der Arburg diesmal Einblicke in seine Denkfabrik gewährte. Hier thematisierte das Unternehmen unter anderem seine Aktivitäten zum Corporate Carbon Footprint (CCF, siehe S. 72). Darüber hinaus informierten rund 20 Experten an insgesamt neun Stationen über Lösungen rund um die Themenbereiche Ressourcenschonung und Digitalisierung.

Wie Nachhaltigkeit und Digitalisierung ineinandergreifen

An einem Praxisbeispiel der Initiative R-Cycle wurde demonstriert, wie Nachhaltigkeit und Digitalisierung ineinandergreifen: Live gefertigte Mehrweg-Trinkbecher aus einem chemisch recycelten PP mit Lebensmittelzulassung erhielten während des Spritzgießzyklus einen digitalen Produktpass mit allen recyclingrelevanten Daten in Form eines DM-Codes. Zentrales Element von R-Cycle ist eine Datenbank, in der Informationen zu den verwendeten Inhaltsstoffen hinterlegt sind. Auf diese Weise lassen sich die Becher nach der Nutzungsphase sortenrein trennen und wieder zu hochwertigen Post-Consumer-Rezyklaten (PCR) aufbereiten. Über das Scada-System ATCM (Arburg Turnkey Control Module) sind die teilespezifische Prozess- und Qualitätsdaten jederzeit abrufbar. Als Alternativlösung für „intelligentes“ Markieren und eine geschlossene Kreislaufwirtschaft wurde zudem die HolyGrail-Technologie präsentiert (Kunststoffe berichtete).

Weitere nachhaltige Anwendungen waren die Verarbeitung eines PP-Compounds, das bis zu 70 % Sonnenblumenschalen als Füll- und Verstärkungsstoff enthält, zu Getränkekisten und die Herstellung von Lochscheiben für Bauisolierungen im Papier-Spritzgießen. Die Getränkekisten, die eine deutlich bessere Ökobilanz haben als Produkte aus Standard-PP, können im Werkzeug der Firma Haidlmair je nach Einsatz mit unterschiedlichen Bauteiloberflächen erzeugt werden. Im zweiten Fall besteht das Ausgangsmaterial (Typ: Bioform V12190) von Viaduct zu 68 % aus Cellulose und zu 32 % aus einem Gemisch aus Stärke und Kreide. Letzteres sorgt für die erforderliche Fließfähigkeit und eine glatte Oberfläche. Eine Standardmaschine kann das Papiermaterial genauso gut verarbeiten wie herkömmlichen Kunststoff.

Einen Überblick über das gesamte Themenspektrum gab Arburg in zwei neuen, nun fest installierten Räumen: In der Dauerausstellung „arburgGreenworld“ verarbeitete eine Maschine Post-Industrial-Rezyklat (PIR), das aus technischen Textilien (Airbags) stammte. Dazu war die Maschine mit dem neuen Rezyklat-Paket von Arburg ausgestattet. Im Raum „arburgXworld“ wurden vielfältige Möglichkeiten aufgezeigt, um die Produktion durch Digitalisierung effizienter, transparenter und nachhaltiger zu gestalten. Dort wurden auch die „smarten“ Funktionen der Maschinensteuerung Gestica und das Arburg Leitrechnersystem ALS (Bild 1) präsentiert.

Ebenso wurden neue Features des gleichnamigen Kundenportals vorgestellt. So ist etwa das Analyse-Tool „AnalyticsCenter“ ausgelegt für die Dokumentation von Werkzeugabmusterungen und Spritzgießversuchen. Ein weiteres Beispiel ist die Funktion „Customer Upload“ in der App „MachineCenter“: Damit kann der Kunde auch Arburg-fremdes Equipment individuell einbinden. Zudem haben alle europäischen Nutzer des arburgXworld-Kundenportals seit den Technologie-Tagen die Möglichkeit, über die neue App „Ready2Go“ (Bild 2) die Liste der verfügbaren Lagermaschinen der Baureihen Allrounder Golden Edition und Golden Electric einzusehen, entsprechende Angebote anzufordern und so innerhalb von drei bis vier Wochen ihre neue Maschine zu erhalten.

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

Ausgabenartikel KU08-22

Mehrere Fertigungszellen laufender Kundenprojekte mit komplexen Zuführ-, Einlege- und sonstigen Handlingoperationen waren im Turnkey-Bereich aufgebaut.

Bild 1. Zu den Kernaufgaben des Arburg Leitrechnersystem ALS zählt die Erfassung und Analyse der Produktionsdaten in Echtzeit.

Bild 2. Schnell und einfach zur neuen Spritzgießmaschine: Möglich macht das die neue „Ready2Go“-App im Arburg-Kundenportal.

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Traditionell gibt die Geschäftsführung von Arburg während der Technologie-Tage im Rahmen einer Pressekonferenz Auskunft über das zurückliegende Geschäftsjahr. Demnach erzielte die Unternehmensgruppe im Jahr 2021 einen Umsatz von 735 Mio. EUR. Das entspricht einem Plus von 27 % gegenüber dem Krisenjahr 2020 (578 Mio. EUR). Zudem sei 2021 das erfolgreichste Jahr für das Turnkey-Geschäft gewesen. Zusatzinfos und Bildergalerie:

<a href="http://www.kunststoffe.de/a/news-2763038" target="_blank">www.kunststoffe.de/a/news-2763038</a>