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.

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

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Software

Steuern, Regeln

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Prozessoptimierung

Prozessmanagement

Machine Learning

Datenanalyse

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Automatisierungstechnik

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Den Anwendernutzen  ins Visier genommen

In Zeiten zunehmender Komplexität in der Produktion sind effiziente und schnelle Produktions- und Entscheidungsprozesse ein Wettbewerbsvorteil. Grundlegend dafür ist ¿ auch im Werkzeug- und Formenbau ¿ die vollständige Transparenz entlang der gesamten Prozesskette. Eine Möglichkeit, die notwendige Infrastruktur sowie die Transparenz für schnellere und bessere Entscheidungen zu schaffen, bieten Apps. 

Durch mobile Anwendungen zur Agilität und dem Internet of Production 

CAD Werkzeug-, Formenbau

ERP-Systeme

Spritzgießwerkzeuge

Workflow- / Prozessmanagement

Werkzeug- und Formenbau

Apps in der Einzel- und Kleinserienfertigung 

Mit Acopos 6D läutet B&R eine neue Ära der Fertigung ein. Magnetisch schwebende Shuttles transportieren Produkte völlig individuell durch die Maschine.

B&R läutet mit Acopos 6D den Beginn der mehrdimensionalen Produktion ein

Industrieroboter

Montagetechnik

Fertigungsautomation

Prozessautomation

Automatisierungs- / Steuerungstechnik

Elektrotechnik, Elektronik

Eine neue Ära der Fertigung

KraussMaffei stellt sich neu auf und ordnet die bisherigen Geschäftseinheiten einer einheitlichen Marke unter. Man arbeitet an neuen Angeboten für digitale Lösungen und neuen Geschäftsmodellen.

KraussMaffei vereint drei Sparten sowie die bisherigen Konzernmarken zu einer Marke

Extrusion

Doriat, Clemens, Dr.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Spritzgießmaschinen

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Ressourcenmanagement

Produktion

Compoundieren

Rolle vorwärts

Mit ihrem „Industrie 4.0“-Lösungsangebot erfährt die Wittmann Gruppe eine positive Resonanz im Markt. Dabei wird die Spritzgießmaschine virtuell zur intelligenten Arbeitszelle erweitert.

Wittmann sieht sich als One-Stop-Shop-Anbieter weiter in einer guten Position

Biokunststoffe

Energieeffizienz

Sofort einsatzbereit

„Circular Economy“ ist nicht nur das Schwerpunktthema der K 2019, sie bildet auch den „grünen“ Faden beim Messeauftritt des Spritzgießmaschinenbauers und Systemanbieters Engel.

Engel befürwortet starkes Engagement der Kunststoffindustrie für Kreislaufwirtschaft

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

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

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Ein zweites Leben für Kunststoffe

Die Werkzeugatmung liefert nützliche Informationen über die Vorgänge im Werkzeug und in der Kavität. Formenbauer Schneider Form und Spritzgießmaschinenhersteller Engel beschäftigen sich seit einigen Jahren mit diesem Thema – mit unterschiedlichen Zugängen.

Methoden zur Ermittlung der Werkzeugatmung im Vergleich

Energiemanagement / Smart Home

Installationstechnik

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Druck- / Kraftsensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Atmungssignale für  die Prozessoptimierung nutzen

Das Angebot auf der K 2019 war vielfältig und reichte von ausgeklügelten Detailanwendungen bis hin zu prozessumfassenden Gesamtlösungen. In der Extrusionsbranche wurde der Aspekt Kreislaufwirtschaft von Entwicklungen zum Thema Industrie 4.0 dominiert.

Qualität und Effizienz im Fokus von Weiter- und Neuentwicklungen

Farbmessgeräte

Optische Mess- und Prüftechnik

Messgeräte für Farbe

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Farbstoffe und Pigmente

Additive

Farbsensor

Simulation

Flachfolienanlagen

Extrusionsanlagen

Blasfolienextrusion

Farbkonzentrate (Batches)

Farbdosiergeräte

Spritzgießsimulation

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Rohr- und Profilextrusion

Extrusionswerkzeuge

Farben, flüssig

Neue Dimensionen in der Extrusion

Die K 2019 hat ein großes Angebot an Maschinentechnik und Systemkomplettlösungen für das Kunststoffrecycling gezeigt. Dort war offensichtlich, dass die Industrie heutzutage Lösungen zum Schließen des Kunststoffkreislaufs anbieten kann.

Die Technologie, den Kunststoffkreislauf zu schließen, ist vorhanden

Sensorik für Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen

IR-Sensor

Mahlgut

Wiederaufbereitung

Schmelzefilter

Filteranlagen

Extruder

Waschen und Entfetten

Sortierer

Mahlanlagen, fein

Sensoren,  optische

Schneidmühlen

Aufbereitungsmaschinen

Kreislaufwirtschaft

Mühlen

Geschlossener Recyclingkreislauf – jetzt!

Die K 2019 in Düsseldorf wurde ihrem Anspruch, die Leitmesse für Kunststofftechnik zu sein, wieder einmal gerecht. Zumindest im Bereich Spritzgießen gab es Weltneuheiten – wenn man genau hingesehen hat.

Spritzgießtrends auf der K 2019

Schaumspritzgießen

Smart Factory

Mikrospritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Fließpressen

Handling, Handhabungstechnik für die spanende Fertigung

Handling, Handhabungstechnik

Spritzgieß-Sonderverfahren

Elastomer-Spritzgießen

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Montage-Spritzgießen

Knickarmroboter

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Mit digitaler Assistenz  zur technischen Exzellenz

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.

Modellgestützte Prozesseinrichtung durch vollvernetzte Produktion im Spritzgießen

Prozessvisualisierung

Prozesssimulation

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Big Data für die Qualitätssicherung

Jenseits menschlicher Fähigkeiten

Die Maschinenhersteller arbeiten fieberhaft daran, ihren Kunden Technologien an die Hand zu geben, um besser recyclebare Mehrschichtfolien produzieren zu können. Das stellt an Hochbarrierefolien ganz andere Anforderungen als an laminierte Strukturen.

FullPE-Strukturen können Funktionsschichten in Verpackungsfolien bilden

Steuerungen (Hardware und Software)

Klotz, Karlhorst, Dr.

Folien

Folienreckanlagen

Rettung aus der Stoffklasse

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.

Neues Engel-Technikum soll die intelligente Fabrik real erlebbar machen

Komplexität der Fertigung beherrschen

Ob Zykluszeit, Energieverbrauch oder Prozessstabilität: Die Stellschrauben für eine höhere Effizienz in der Spritzgießverarbeitung sind vielfältig. Das Wissen dazu bietet Engel mit dem neuen „performance.boost“ als Dienstleistung für die Prozessanalyse und -optimierung an.

Das volle Potenzial der Spritzgießmaschine ausschöpfen

Die erste Sitzung des Ausstellerbeirates bildete den Auftakt für die nächste K in Düsseldorf, die vom 19. bis 26. Oktober 2022 stattfinden wird.

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Standardkunststoffe

Thermoplaste

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Technische Kunststoffe

Betriebstechnik für Kunststoffverarbeitung (Peripherie)

Hochleistungskunststoffe

Ausstellerbeirat traf sich erstmals in Düsseldorf

Komplexe Prozesse digital führen, überwachen und dokumentieren

Mit Checklisten auf Papier zu arbeiten ist in Zeiten von Industrie 4.0 nicht mehr Stand der Kunst. Die Papierlisten einfach zu digitalisieren klingt zwar nach einem Fortschritt, würde aber nicht das volle Potenzial heutiger Technologien ausschöpfen. Auf Basis einer Prozessanalyse lässt sich dagegen eine digitale Lösung finden, bei der idealerweise gleich noch der gesamte per Checkliste abzuarbeitende Vorgang auf kaufmännischer und operativer Ebene in bestehende IT-Systeme integriert werden kann.

Die Radici Chimica Deutschland GmbH ist Hersteller chemischer Grundstoffe mit einem Schwerpunkt in der Produktion von Adipinsäure, einerseits als Vorprodukt zur Herstellung von Nylonfasern für die Textilindustrie, andererseits für Produkte zur Anwendung in der Automobilindustrie.

Wie bei allen Unternehmen der chemischen Industrie spielt auch hier der sichere Umgang mit Gefahrstoffen und Gefahrgütern von der Anlieferung über die Verarbeitung bis zur Auslieferung des fertigen Produkts eine maßgebliche Rolle. Am Standort Elsteraue werden im Wesentlichen die Grundstoffe Phenol, Superol, Ammoniak und Salpetersäure per Lkw und auf der Schiene an fünf Entladeterminals angeliefert.

Schon in der Anlieferung der Gefahrstoffe gilt es, Fehler und damit Gefahren für Mensch und Umwelt zu vermeiden. Zum Beispiel dürfen Salpetersäure und Phenol keinesfalls miteinander in Kontakt kommen. Bei der Anlieferung neuer Grundstoffe wird daher zuerst erfasst, welches Fahrzeug ankommt, welche Ware es liefert, woher diese kommt und vieles mehr. Das IT-System stößt dann einen Arbeitsauftrag an, damit die angelieferte Menge ermittelt und Lieferpapiere ausgestellt werden können.

Die bislang dazu ausgedruckte Checkliste, die der Bearbeiter am Entladeterminal abarbeitete, mussten Kollegen der Administration mit den Notizen des Bearbeiters am Ende ins IT-System einpflegen. Diesen Prozess wollte Radici digitalisieren und dazu den Plant Assist Manager (PAM) von Rösberg (siehe Kasten) einsetzen. Diese Software unterstützt Anwender dabei, komplexe Arbeitsprozesse strukturiert durchzuführen, zu optimieren und mit wenig Aufwand zu dokumentieren (Bild 1) und lässt sich ohne großen Aufwand in Arbeitsprozesse integrieren. Sie kann die Verwaltung der Aufträge (Arbeitsprozesse von der Erstellung über die Durchführung bis zum Abschluss) mit ihrer operativen Umsetzung kombinieren. Die Auftragsverwaltung enthält dabei die betriebsrelevante Stammdatenbank mit administrativen Funktionen; definierte Checklisten für betriebliche Arbeitsprozesse oder Schrittketten werden hier digital hinterlegt und können zusammen mit Detailinformationen abgerufen werden, die dank einer Schnittstelle von beliebigen ERP-Systemen (enterprise resource planning) stammen können.

Radici war ein schrittweiser Umstieg auf die digitale Lösung wichtig, um die Akzeptanz bei den Mitarbeitern möglichst hoch zu halten und den Erfolg sicherzustellen. Im ersten Schritt wurde daher PAM für die administrativen Prozesse eingeführt, dann der Terminal für die „Phenolentladung Straße“ umgestellt, wobei das System als „Datenvermittler“ zwischen Warenwirtschaftssystem und Wägesystem wirkt. Nachdem klar ist, dass man diese Schnittstellen sicher im Griff hat, soll in den kommenden Monaten die Umrüstung der restlichen Be- und Entladestationen folgen.

Von der Checkliste zum dynamischen Wissensmanagement

In der dritten Phase des Projekts soll sich PAM an das Prozessleitsystem anbinden und Pumpen, Ventile sowie Motoren direkt ansteuern. Der Vorteil gegenüber der Papiercheckliste liegt hier klar auf der Hand: Wird die digitalisierte Liste ans Sicherheitssystem gekoppelt, können Schrittfolgen noch stärker geführt werden und Aufgaben hardwareseitig so lange gesperrt bleiben, bis die notwendigen Vorgängeraufgaben tatsächlich abgeschlossen sind.

Gleichzeitig dokumentiert PAM direkt, wer wann welche Arbeiten erledigt hat. Die so entstandene Dokumentation ist auch auditfähig. Zudem liegen nun Prozessdaten in Echtzeit vor, also bereits während des Abfüllprozesses und nicht erst Stunden oder Tage später. Das macht das Arbeiten übersichtlicher und effizienter, weil unnötige Doppelarbeiten vermieden werden. Darüber hinaus lassen sich Authentifizierungslösungen via RFID integrieren und damit sicherstellen, dass der richtige Mitarbeiter an der richtigen Stelle die geplanten Aufgaben durchführt. Auch im Zusammenhang mit Alarmen bringt ein solches System etliche Vorteile. So lässt sich für jeden Alarm eine Anweisung oder Information hinterlegen, die angibt, was zu tun ist. Wo bisher zur Behebung von Alarmen meist Vorgesetzte eingebunden werden mussten, kann nun der Mitarbeiter vor Ort anhand der Anleitung richtig auf den Alarm reagieren.

Damit unterstützt das System generell ein Wissensmanagement im Unternehmen: Know-how, das bislang nur in den Köpfen erfahrener Mitarbeiter steckte, wird dokumentiert. Arbeiten, die vorher nur von erfahrenen oder speziell geschulten Mitarbeiter erledigt werden konnten, lassen sich nun personenunabhängig erledigen. Darüber hinaus steht solches Wissen auch nach dem Ausscheiden von Mitarbeitern noch zur Verfügung.

Solange das Arbeiten mit der Papiercheckliste funktioniert, scheuen viele Anwender den Aufwand des Umstiegs auf die digitale Lösung. „Komplexe Prozesse, die nach strikten Vorgaben (teil)manuell abgearbeitet werden müssen, sind mit Papierlisten oder schlimmstenfalls noch gar nicht dokumentiert“, erläutert Niko Metzler (Bild 2), Software Consultant Plant Assist Manager bei Rösberg, das typische Vorgehen. „Mit ein paar Notizen zum Prozessablauf machen wir zu Projektbeginn eine erste kleine Demo.“ Danach beginnt die Anpassung des Systems an die Gegebenheiten vor Ort, je nach Wunsch als Stand-Alone-Lösung oder auf Basis vielfältiger Schnittstellen integriert in vorhandene Prozessleit-, ERP- oder sonstige Systeme. Der Anwender bestimmt auch, ob der Umstieg wie bei Radici sukzessive oder in einem Schritt erfolgen soll.

Radici ist sehr zufrieden: „Die Zusammenarbeit mit Rösberg war äußerst angenehm“ sagt Uwe Wedekind, Leiter Einkauf & Logistik bei Radici Chimica Deutschland GmbH. „Besonders begeistert hat mich das Know-how, das die Mitarbeiter im Bereich der Prozessindustrie mitbringen. Sie konnten sich sehr gut in unsere Prozesse eindenken und so haben wir gemeinsam optimale Lösungen entwickelt.“

Rösberg Engineering GmbH  

https://www.roesberg.com

RadiciGroup  

https://www.radicigroup.com

Ausgabenartikel

In der chemischen Industrie spielt der sichere Umgang mit Gefahrstoffen und -gütern von der Anlieferung über die Verarbeitung bis zur Auslieferung des fertigen Produkts eine maßgebliche Rolle

Bild 1. Plant Assist Manager (PAM): Die Softwarelösung unterstützt Anwender beim strukturierten Bearbeiten und Dokumentieren komplexer Arbeitsprozesse

Bild 2. „Der Umstieg auf digitale Checklisten ist weniger aufwändig als viele glauben“, sagt Niko Metzler, Software Consultant Plant Assist Manager bei Rösberg, und betont: „Die vielfältigen Vorteile der digitalen Lösung sind nach dem Umstieg sofort nutzbar.“

Bild 3. Der Plant Assist Manager ist eine modular aufgebaute Software, die die Bearbeitung von „Workflows“ unterstützt und so die Sicherheit in Anlagen erhöhen soll