Ziel des neu gegründeten Arbeitskreises ist es, Transparenz in das komplexe Themenfeld der Digitalisierung zu bringen. Die virtuelle Auftaktveranstaltung stellte Praxisbeispiele in den Fokus.

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Werkzeug- und Formenbau

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Auftaktveranstaltung im Kunststoff-Netzwerk Franken

Ziel der LIT Factory an der Universität Linz ist das Heben der Potenziale durch Digitalisierung entlang der Wertschöpfungskette, vom Werkstoff bis zur Wiederverwertung von Kunststoffen.

Pilotfabrik LIT Factory ab Herbst 2021 in Betrieb

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

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießen

Doriat, Clemens, Dr.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Spritzgießmaschinen

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Ressourcenmanagement

Produktion

Compoundieren

Rolle vorwärts

„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

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

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

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kunststoff Werkstoffe

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Ein zweites Leben für Kunststoffe

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

Automatisierungstechnik

Prozesssimulation

Software

Simulation

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Big Data für die Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

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.

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.

Am Campus Melaten in Aachen entsteht das Plastics Innovation Center 4.0

Smart Factory

Energieeffizienz

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.

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.

Mit Automatisierung und künstlicher Intelligenz die digitale Transformation gestalten

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Kameras, intelligente

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Datenanalyse

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

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzgießsimulation

Elektrische Antriebe für Spritzgießmaschinen

Antriebe

Elektrische Antriebe

„Die Chancen der Digitalisierung nutzen“

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.

Standardisierung gewährleistet zukünftig hohe Datenqualität

Vernetzung / Cloudlösung für die Kunststoffverarbeitung

Blasfolienextrusion

IoT-Plattformen für die Kunststoffverarbeitung

Informationsfluss aus einem Guss

Ab sofort stehen die Anmeldeunterlagen zur K 2022 zur Verfügung. Für alle Unternehmen, die an der K 2022 teilnehmen möchten, gilt als Anmeldeschluss der 31. Mai 2021.

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Kunststoff-Erzeugung

Kunststoffhandel

Handel

Anmeldung zur K 2022 geöffnet

M-Hub ist die erste mobile App, die Unternehmen hilft, alle Akteure der Kunststoffindustrie mit einem Fingertipp zu finden und ihr Geschäft zu fördern.

Die Branche in der Hand

Das Exzellenzcluster „Internet of Production“ an der RWTH Aachen erforscht die Strukturen, Potenziale und notwendigen Services, die es braucht, um ein „Google der Produktion“ zu realisieren.

Das IKV bietet eine praxisnahe Demonstrationsplattform für exzellente Zukunftsforschung

Das PIC 4.0 im Internet of Production

Das Stuttgarter Kunststoffkolloquium fand in diesem Jahr in digitaler Form statt. Schwerpunkte der 27. Auflage in waren die additive Fertigung, die Prüfung von Kunststoffen, Faserverbundmaterialien und Biokunststoffe. Die über 600 Teilnehmer der Veranstaltung zeigten, dass auch nach einem Jahr Coronakrise das Interesse an digitalen Fachinformationen weiterhin groß ist.

Streifinger, Florian

Lehrstühle und Institute

Hochschulen

Kunststofffasern

Verstärkungsstoffe

Forschungsinstitute (MPI, FHG)

Stuttgarter Kunststoffkolloquium zeigt Fortschritte beim 3D-Druck und nachhaltigen Materialien

Institut für Kunststoffwirtschaft OWL führt visionäres Lernkonzept FeDiNAR ein

In Kooperation mit der Technischen Hochschule OWL ermöglicht das ikuowl als Partner im Forschungsprojekt „FeDiNAR – Fehler didaktisch nutzbar machen durch Augmented Reality“ die Digitalisierung der Ausbildung in der Kunststofftechnik.

Als nachfrageorientiertes Dienstleistungszentrum mit Beratungs- und Vernetzungsfunktion trägt das Institut für Kunststoffwirtschaft OWL – ikuowl zur langfristigen Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der regionalen Kunststoffindustrie bei. Mit dem ikuowl ist eine Institution entstanden, die ein durchlässiges und integriertes Ausbildungsangebot vom Verfahrensmechaniker über den Meister und den Techniker bis zum Ingenieur bereithält. Durch eine enge Kooperation nutzen Berufskollegs, Hochschule und die Wirtschaft am Standort Lemgo entstandene Synergien und bieten ein kunststoffspezifisches Netzwerk für die ganze Region. Das ikuowl ist Partner und Bestandteil des Innovation Campus Lemgo.

In Kooperation mit der Technischen Hochschule OWL ermöglicht das ikuowl als Partner im Forschungsprojekt FeDiNAR die Digitalisierung der Ausbildung in der Kunststofftechnik. FeDiNAR steht für „Fehler didaktisch nutzbar machen durch Augmented Reality“ und lässt Auszubildende eigenständig Aufgaben innerhalb des Lehrbetriebs lösen, Fehler machen und die Konsequenzen erleben. Fehler und das Erleben daraus resultierender Konsequenzen beeinflussen bisherige Lernprozesse positiv und erfordern eine Erweiterung der Problemlösekompetenz. Da Fehler auch zu möglichen wirtschaftlichen oder gesundheitlichen Schäden führen können, werden sie jedoch in der Regel in der Ausbildung vermieden.

Ein Beispiel aus der Praxis: Zieht ein Azubi die Pratzen zur Befestigung eines Spritzgießwerkzeugs an einer Maschine mit einem zu geringen Drehmoment an, kann es zu einem Versatz der Werkzeughälften kommen. Möchte der Azubi nun die Werkzeughälften zusammenfahren, passen diese möglicherweise nicht mehr richtig aufeinander. Das führt zu einer Beschädigung der Werkzeuginnenkontur und somit zu einem hohen wirtschaftlichen Schaden. Um das zu verhindern müssen die Ausbilder des ikuowl besonders aufmerksam sein und zügig eingreifen. Bei der Betreuung von bis zu 30 Auszubildenden gleichzeitig stellt dies eine große Herausforderung für das Ausbildungspersonal dar.

Diese Verantwortung übernimmt zukünftig das im Forschungsprojekt entwickelte FeDiNAR-System. Es ermöglicht dem Azubi Fehler zu machen und aus den Konsequenzen seines Handelns durch die Verwendung von erweiterter Realität (Augmented Reality) zu lernen. Gleichzeitig werden wirtschaftliche oder gesundheitliche Schäden vermieden. Durch eine AR-Brille und Sensoren beobachtet das FeDiNAR-System die Handlung des Azubis und den Zustand der verwendeten Maschine. Im genannten Beispiel schreitet das FeDiNAR-System ein, noch bevor es zu einem realen Schaden kommen kann und zeigt dem Azubi die zu erwartenden Konsequenzen seines gerade vermiedenen Fehlers als bewegtes Hologramm in der AR-Brille. Im Anschluss wird dem Azubi zudem die Möglichkeit geboten der Ursache seines Fehlers auf den Grund zu gehen.

Anhand einer Aufzeichnung der durchgeführten Lernaufgabe reflektieren Ausbilder und Azubi im Nachgang den Handlungsverlauf und entwickeln alternative Vorgehensweisen. Dies steigert den Lernerfolg und das Verständnis für die Prozesse. „Durch FeDiNAR sind Fehler nicht mehr Teil einer Einweisung, sondern ein Erlebnis mit emotionalem Wert“, erläutert Carsten Kießler, Leiter des ikuowl.

Zur Anbindung des FeDiNAR-Systems stellt das ikuowl eine mit der Industrie 4.0-Schnittstelle OPC UA ausgerüstete Spritzgießmaschine von Arburg bereit. Die Ausbilder des ikuowl tragen durch ihr Expertenwissen über mögliche Fehler und deren Konsequenzen zur Realisierung realitätsnaher Lernszenarien bei. Die Entwicklung von Lernszenarien ist ein interdisziplinärer Prozess und erfordert den Austausch zwischen den Bereichen Kunststofftechnik und Informationstechnik.

Beide Fachbereiche spezifizieren mögliche Fehlerbilder im Verarbeitungsprozess mit zulässigen und unzulässigen Parameterbereichen. Die Entwicklung eines mathematischen Modells macht diese Zusammenhänge anschließend für den Computer verständlich. Auch Produktdesigner profitieren von der Entwicklung solcher Lernszenarien durch die Gestaltung Digitaler Zwillinge. Diese dienen zur Entwicklung von CAD-Modellen des realen Produkts sowie weiterer im Arbeitsprozess verwendeter Objekte, welche als Hologramm in der AR-Brille angezeigt werden.

Weiterhin bietet FeDiNAR eine Entlastung des Lehrpersonals in Ausbildungswerkstätten. Anstatt gleichzeitig verschiedene Arbeitsplätze mit unterschiedlichen Prozessen und Problematiken im Blick behalten zu müssen, kann der Ausbilder nun ungestört und ohne Ablenkung konzentriert und individuell Hilfestellung geben, während mehrere Azubis zeitgleich selbstständig experimentieren.

Bisher wurde das FeDiNAR-System an einer Fischertechnik-Anlage entwickelt, welche bereits verschiedene Arbeitsprozesse aus der beruflichen Bildung aufzeigt. Nun wird die neue Technologie in enger Zusammenarbeit zwischen ikuowl und FeDiNAR in reale Anwendungsfälle im Kunststoffinstitut implementiert.

Institut für Kunststoffwirtschaft ikuowl 

http://www.iku-owl.de/

Im interdisziplinären Austausch (v.l.): Tobias Döhring, Lukas Dunsche, Carsten Kießler (Ausbilder und Leiter des IKU), Dennis Kobelt, Jan-Phillip Herrmann (wissenschaftlicher Mitarbeiter im FeDiNAR-Projekt)

16:9

News TR FeDINAR 9.3.21

Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Fachprogramms „Digitale Medien in der beruflichen Bildung“ gefördert und vom DLR Projektträger unter den FKZ 01PV18005A und 01PV18005C betreut.

Das Institut für Kunststofftechnik OWL ist seit 2011 als überbetriebliche Bildungsstätte für die Kunststoffbranche in OWL aktiv. Das Institut verfügt über die Ausstattung, um sämtliche Verarbeitungsarten von Kunststoffen abbilden zu können und ist auf dem Innovation Campus Lemgo angesiedelt. <b><a href="https://www.iku-owl.de/" target="_blank">www.iku-owl.de</a></b>