Die 5K-Zahnbürste wird in einer Taktzeit von gut 1,5 s produziert, das Carbon-Dach in 10 min ¿ in dieser Spanne bewegt sich die Kunststoffverarbeitung. Über einen längeren Zeitraum hatten wir die Chance, Produktionsstätten mit sehr unterschiedlichen Anforderungen und Organisationsstrukturen zu besuchen und zu analysieren. Untermauert durch Interviews mit Endanwendern, Integratoren und Innovationsführern aus der Kunststoffszene zeigt sich, was bei einem "State of the Future"-Projekt wichtig ist und wie sich zusätzliche Potenziale innerhalb der Wertschöpfungskette heben lassen. Vernetzt, intelligent, flexibel und dennoch hoch wirtschaftlich. 

Lückenlose Intralogistik nimmt Schlüsselrolle ein ¿ nicht nur bei individualisierten Produkten 

Automatisierungstechnik

Automatisierungskomponenten

Steuerungen (Hardware und Software)

Handling, Handhabungstechnik

Industrie 4.0

Additive Fertigung

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Montagelinien

Transfereinheiten

Industrieroboter

Sensoren / Messwertaufnehmer

Logistik

Logistiksysteme

Intelligente Fabriken für  Produkte von morgen 

Auch wenn die  wurde: Die B&R Industrial Automation GmbH, Eggelsberg/Österreich, plant für das Großereignis als einer der ersten Hersteller ein Produktportfolio zu präsentieren, das OPC UA over TSN spricht. Die Vision einer schnittstellenfreien Kommunikation vom Sensor bis zur Cloud wird damit Realität. Maschinenbauer sind mit dem offenen Standard nicht mehr an einen Hersteller gebunden und freier in der Konzeption ihrer Maschinen. 

Neues B&R-Portfolio mit OPC UA over TSN 

Raum für vernetzte Maschinenkonzepte 

Aktuell sind bei Kunststoffverarbeitern zwei Trends in der Automation zu beobachten: Zum einen steigt die Komplexität der Anlagen, zum anderen wünschen sie flexible Lösungen – aufgrund immer schnellerer Produktwechsel, steigender Variantenvielfalt und, damit verbunden, immer kleinerer Stückzahlen pro Auftrag bis hin zum Einzelteil. So lassen sich zum Beispiel durch Kombination von Spritzgießen, generativer Fertigung und "Industrie 4.0"-Technologien Großserienprodukte in einem flexibel automatisierten, digital vernetzten Produktionssystem in Losgröße 1 individualisieren. 

Eine automatisierte Fertigung ermöglicht die Steigerung von Teilequalität, Prozesssicherheit sowie Produktivität und Flexibilität der Fertigungsprozesse 

Mensch-Maschine-Interface

Greifer

Spritzgießen

Systemperipherie

Handhabungsroboter

Optische Mess- und Prüftechnik

Qualitätssicherung

Digital vernetzt – flexibel automatisierte Kunststoffverarbeitung 

Drei Neuheiten führt die Engel Austria GmbH, Schwertberg/Österreich, im Bereich der Automa‧tisierung vor. Beispielsweise ist es dem Anlagenhersteller gelungen, die Reichweite seiner Linearroboter (Typ: viper) deutlich zu steigern. So ist bei einem viper 20 nun ein Entformhub von 1100 mm statt zuvor 900 mm möglich (Bild 3). Neben mechanischen Optimierungen verdankt sich diese Verbesserung „inject 4.0“-‧Software‧lösungen, die zum einen eine aktive Schwingungskompensation steuern (iQ vibration control) und zum anderen den Belastungszustand bestimmen und die Roboterkinematik daran anpassen (multidynamic). Die X-‧Hubverlängerung wird ab der K 2019 als Option für die viper-Reihe in den Baugrößen 12 bis 60 verfügbar sein. 

Engel auf der K 2019 

Lang, flexibel und kompakt 

Wer sich auf der Fakuma umsah, konnte Automatisierungslösungen für jeden Geldbeutel und Komplexitätsgrad der Anwendung entdecken. Und auch die Vorboten von Industrie 4.0 wurden wieder gesichtet. 

Die Fakuma 2017 bot zahlreiche Lösungen für die flexibel automatisierte Produktion 

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

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Inserttechnik

Von variantenreich bis hocheffizient 

Zum 30-jährigen Jubiläum der Star Automation Europe SpA, Venedig/Italien, wird der Roboterhersteller das neue Modell ZPX-1000 zum ersten Mal der Öffentlichkeit präsentieren (Bild). Der neue Linearroboter zeichnet sich nach Herstellerangaben durch hohe Verfahrgeschwindigkeiten aus, die durch die gewichtsoptimierte, karbonfaserverstärkte Vertikalachse erreicht werden. Das Handlingsystem wird in Kombination mit der ebenfalls neuen Steuerung Stec-620A auf einer Spritzgießmaschine des japanischen Partnerunternehmens Toshiba präsentiert. Die Steuerung lässt sich aufgrund des überarbeiteten Betriebssystems umstandslos in das Bedienpanel der Spritzgießmaschine integrieren, was den Mitarbeitern in der Produktion die Bedienung sehr erleichtert. 

Star Automation auf der K 2019 

Vertikalachse in Leichtbauweise 

Stanzteile und Buchsen aufnehmen, 15 filigrane Metallteile in ein Formnest einlegen, Spritzgussteile aus der Kavität entnehmen und den Anguss entfernen: Dieses komplexe Aufgabenspektrum übernehmen vier Stäubli-Roboter in einer hochautomatisierten Fertigungszelle, die alle 36 Sekunden vier Gehäuse für Ölstandsensoren produziert. 

Scara-Roboter von Stäubli bei der Produktion von Ölstandsensoren 

Hybridtechnik

Stanzen, Spritzgießen und Montieren  in einer Zelle 

Dem Trend zur variantenreichen Großserienproduktion auf möglichst kleinem Raum folgen auch die Hersteller von Automationssystemen. So werden bestehende Automationslösungen durch den modularen Aufbau der Systeme immer flexibler und durch eine effiziente Nutzung des Bauraums immer kompakter. Der Einsatz von bedienerfreundlichen Steuerungsplattformen erlaubt es, komplexe Anlagenverknüpfungen prozessnah zu realisieren. Im Fokus stehen bei den Herstellern Themen wie Industrie 4.0, Präzision und gesteigerte Wirtschaftlichkeit durch hybride Verkettung der Handlingschritte. 

Fakuma 2018: Produktvorschau Automation 

(Fast) alles im Griff  

Die Füllsimulation wird in die Maschinensteuerung integriert. Das ist eine der neuen Entwicklungen, die sich auf der Fakuma 2018 an der Schnittstelle zwischen Spritzgießtechnik und Digitalisierung abzeichneten. Andere digitale Lösungen sind längst etabliert oder weiter auf dem Vormarsch. Der Weg zur hochautomatisierten Spritzgießproduktion führt in jedem Fall über die "smarte" Maschine ¿ und die sollte einfach zu bedienen sein. 

Digitale Trends in der Spritzgießproduktion, Teil 1 

Spritzgießsimulation

Steuern, Regeln

Werkzeugwechselsysteme

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeugwechselsysteme, Spritzgieß

Druck- / Kraftsensoren

Aus dem Schmelzefluss entspringt  ein Datenstrom 

Eine technische Grundlage von Industrie 4.0 ist die intelligente und digitale Vernetzung von Maschinen, Geräten und Sensoren, um die Kommunikation sämtlicher Teilnehmer über das Internet der Dinge zu ermöglichen. Das ultimative Ziel dieser Bemühungen lautet, die betriebliche Effektivität zu verbessern: durch industrielle Systeme, die sich möglichst selbst optimieren, durch flexiblere Produktionsmethoden und durch genauere Qualitätsanalysen. 

"Wittmann 4.0" erfüllt die Anforderungen einer lückenlosen Datensammlung in flexibel zusammengestellten Arbeitszellen 

Die flexible Industrie-4.0-Arbeitszelle 

Prozessintegration und Automatisierung gehören weiterhin zu den Wachstumstreibern der Spritzgießbranche. Dies zeigten auf der Fakuma die Programmschwerpunkte der Aussteller ebenso wie die Interessenlage der Messebesucher: eine kleine Auswahl an Lösungsangeboten. 

Automatisierte Spritzgießlösungen auf der Fakuma 2015 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Spritzgießmaschinen

Montageeinrichtungen

Rückverfolgbarkeit, Traceability

Die Peripherie im Fokus 

In der Automatisierungstechnik sind Faktoren wie die Massebeschleunigung oder das zu manipulierende Gewicht wichtige Faktoren für die Effizienz der Produktionsabläufe. Nun hat Gekutec ein Greifer-Bauteilsystem aus einem mit 65 % Glasfasern verstärkten Polyamid entwickelt, das durch seine Leichtbauweise ein höheres Eigengewicht des jeweils gehandhabten Bauteils ermöglichen und den mechanischen Verschleiß des Roboters reduzieren soll. Als erste Komponente der neuen Serie Polymerlightline kommt eine Halteaufnahme in den Abmaßen 200 x 200 mm auf den Markt, die im Vergleich zur gängigen Aluminiumvariante 500 g leichter ist. Mit ihrer Bauhöhe von 35 mm kann sie auch in Werkzeugen eingesetzt werden, bei denen der Öffnungsweg sehr gering ist. 

Handling-Bauteilsystem Polymerlightline aus technischem Kunststoff 

Leichte Greifer ohne Carbonfaser 

Die Roboterhersteller setzen auf Mensch-Roboter-Kollaboration, Vernetzung und Modularität, um den Herausforderungen von Industrie 4.0 zu begegnen. Intelligente Software bietet einen zunehmenden Mehrwert. Die Lösungen der Aussteller ermöglichen dabei nicht nur eine wirtschaftliche Herstellung von individualisierten Bauteilen, sondern erhöhen auch die Produktivität in der Massenfertigung. 

Flexible Automationstechnik kooperiert direkt mit dem Menschen 

Reinraumsysteme / -technik

Auf dem Weg zur smarten Fabrik 

Der Maschinenbauer Arburg hat auf der Hannover Messe 2019 ein Praxisbeispiel für eine digitalisierte AM-Fabrik (Additive Manufacturing) vorgeführt. Eine Anlage funktionalisierte Vakuumgreifer in sechs Varianten "on demand" ¿ vollautomatisiert und vollständig rückverfolgbar. Das neue Scada-System ATCM sammelt, visualisiert und übermittelt dabei die relevanten Prozessdaten. 

Vollautomatisierte, rückverfolgbare additive Fertigung auf Abruf in Losgröße 1 

Greifer-Varianten nach Kundenwunsch 

Die Vorankündigungen im Bereich Spritzgießen lassen vermuten, dass sich die Entwicklungen der letzten Jahre fortsetzen. Dazu zählen die zunehmende Digitalisierung der Spritzgießfertigung sowie die Zusammenführung verschiedenster Kompetenzen in hochintegrierten Fertigungszellen. Im Fokus steht nicht mehr nur die Maschine allein, sondern die optimale Systemlösung, die das Werkzeug und eine individuell gestaltete Peripherie in der digitalen und realen Welt integriert. 

Fakuma 2018: Spritzgießen vernetzt und integriert 

ERP-Systeme

Treibmittel

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Spritzprägen

Elastomer-Spritzgießen

Schaumspritzgießen

Temperiertechnik

Die kommunikative Maschine 

Automationstechnik flexibel auf die Prozesse abstimmen 

Hohe Produktivität und Systemintegration, intuitive und einfache Bedienung, präzise Positionierung und flexible Einsatzmöglichkeiten, so lauten nur einige der Anforderungen an die Hersteller von Automationssystemen. Die Anbieter erweitern daher ihre Produktpalette beständig weiter und entwickeln intelligente und vernetzte Automationslösungen für individuelle Bedürfnisse. 

SEPRO GmbH  

www.sepro-group.com

LWB Landshuter Werkzeugbau Alfred Steinl GmbH & Co. KG 

www.lwb-steinl.de

Gefran S.p.A.  

www.gefran.com

FPT Robotik GmbH & Co.  

www.fpt.de

ASS Maschinenbau GmbH  

www.ass-maschinenbau.de

VARIOPLAST Konrad Däbritz GmbH 

www.varioplast.de

Wittmann Robot Systeme GmbH  

www.wittmann-robot.de

KU_2018_09_Fast-alles-im-Griff.pdf

Ausgabe-2018-09

6690204 VOR_CD_Automation_Zhang

Montagetechnik

ausgabe 04/2021

ausgabe 03/2021

ausgabe 02/2021

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