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

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Vernetzung / Cloudlösung für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Fernwartung / Ferndiagnose

Instandhaltung

Produkt- / anbieterspezifische Automatisierung

Automatisierungstechnik

Automatisierungszellen

Energieeffizienz

Fertigungsautomation

Datenanalyse

IoT-Plattformen für die Kunststoffverarbeitung

„Intelligente Automatisierung bringt Anlagen näher an ihr Optimum“

Die neue Plattform iQ process observer von Engel überwacht im Hintergrund Hunderte Parameter der Spritzgießzelle gleichzeitig.

Der Spritzgießer ist wahrlich kein Freund von Veränderungen – wenn diese im laufenden Prozess auftreten. Der iQ process observer hilft ihm dabei,  den Prozess im Blick und damit die Qualität im Griff zu behalten © Engel / Hintergrundbild: iStock

16:9

Plattform zur Prozessüberwachung überwacht mehrere Hundert Parameter gleichzeitig

Steuerungen (Hardware und Software)

Prozessvisualisierung

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Spritzgießmaschinen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Den Prozess im Blick – die Qualität  im Griff

Das Fraunhofer Spin-off plus10 implementiert bei Freudenberg Home and Cleaning Solutions eine KI-basierte Software in Spritzgießmaschinen und baut eine hochfrequente Datenerfassung sowie -verarbeitung auf.

Einsatz in der Eimer-Produktion: die hochfrequente KI-Datenerfassung sowie –-verarbeitung von plus10

QS-Software

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

KI in der Kunststoffverarbeitung

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 Plastics Innovation Center 4.0 als Teil eines Netzwerks produktionstechnischer Institute am Aachener Campus Melaten

Das IKV bietet eine praxisnahe Demonstrationsplattform für exzellente Zukunftsforschung

Das PIC 4.0 im Internet of Production

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)

Standardisierung gewährleistet zukünftig hohe Datenqualität

Blasfolienextrusion

Informationsfluss aus einem Guss

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

Bildverarbeitung

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Inline- / Online-Messsysteme

Inline-Qualitätserfassung und  datenbasierte Qualitätsprognose

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

Prozesssimulation

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

Big Data für die Qualitätssicherung

Jenseits menschlicher Fähigkeiten

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

Steuern, Regeln

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

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Machine Learning

Schnecken und Plastifiziersysteme

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

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

Dr. Stefan Engleder, CEO der Engel Gruppe: „Die Kunststoffindustrie trägt eine globale Verantwortung“

Engel befürwortet starkes Engagement der Kunststoffindustrie für Kreislaufwirtschaft

Doriat, Clemens, Dr.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Ressourcenmanagement

Produktion

Ein zweites Leben für Kunststoffe

Der Fertigungsspezialist im Bereich des industriellen 3D-Drucks hat im Rahmen des Modellprojekts „KI Transfer Plus“ seine Anwendung einer automatischen Teileidentifizierung vorgestellt.

Digitalministerin Judith Gerlach läst sich die FIT-Anwendung erläutern.

Additive Fertigung

FIT AG erprobt Künstliche Intelligenz

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Hannover und Aachen wollen gemeinsam eine App zur automatischen Überwachung der Druckqualität in der Additiven Fertigung bei Losgröße 1 entwickeln.

Qualitätsüberwachung: Sensoren am Drucker sollen Fehler erkennen – wie etwa einen verstopften Druckkopf

Technik Trend

Qualitätssicherung im 3D-Druck

Eine Technologie, die bezüglich Nachhaltigkeit vielversprechend ist, ist das Thermoplast-Schaumspritzgießen. Obwohl schon seit Jahrzehnten im Einsatz, bietet das Verfahren dank kontinuierlicher Entwicklungsarbeit noch viel Potenzial.

Die Geometrie der PFS verbessert die Homogenität der gasbeaufschlagten Schmelze

20:7

Neue Entwicklungen im Thermoplast-Schaumspritzgießen

Ein Sonderverfahren auf dem Weg zum nachhaltigen Normalfall

Die Fachmesse Control kann auch in diesem Jahr nicht als Präsenzveranstaltung stattfinden. Nach Rücksprache mit Ausstellern und Beirat sagt der Messeveranstalter P. E. Schall das Branchenhighlight ab, das für den 4. bis 7. Mai 2021 vorbereitet worden war.

Qualitätsplanung

Qualitätsmethoden

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Messeveranstalter

Markt & Wirtschaft

Qualität

Software für Qualitätssicherung

Qualitätsnachweise

Control 2021 nicht als Präsenzmesse

Zum jährlichen Branchentreff der Spritzgießer kamen am 11. und 12. Februar 2020 rund 150 Experten nach Baden-Baden.

Bild 1. Messprinzip einer Inline-Rheometerdüse. Aus der Druckdifferenz wird die Viskosität bestimmt

Die VDI-Jahrestagung „Spritzgießen 2020“ zeigt: Noch fehlt der „Closed Loop“

Temperiergeräte

Gießanlagen

Warmformen / Thermoformen

Kunststoff-Rezyklat

Rheologie

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Kreislaufprobleme

2020 ist für das IKV an der RWTH Aachen in dreifacher Hinsicht ein Jubiläumsjahr: Die RWTH Aachen feiert ihr 150-jähriges Bestehen, das IKV wird 70 Jahre alt und richtet zum 30. Mal das Internationale Kolloquium Kunststofftechnik aus.

Institutsleiter Professor Christian Hopmann erwartet zum 30. Internationalen Kolloquium Kunststofftechnik 800 Teilnehmer

Grund zum Feiern: 30. Internationales Kolloquium Kunststofftechnik und 70 Jahre IKV

Extrusion

Temperiertechnik

Extrusionswerkzeuge

Extrusionsanlagen

Es ist angerichtet

Smart Factory durch Künstliche Intelligenz und IoT

Kuka warf in einem Pressegespräch einen Blick in die Zukunft der Fertigung und zeigte, wie Unternehmen durch die Verknüpfung von KI und dem Internet of Things Effizienz, Produktqualität und Umsatz steigern können.

Der Automatisierungsspezialist Kuka warf in einem Pressegespräch einen Blick in die Zukunft der Fertigung und zeigte, wie Unternehmen durch die Verknüpfung von künstlicher Intelligenz und dem Internet of Things Effizienz, Produktqualität und Umsatz steigern können.

Wenn es um die Verbindung von Künstlicher Intelligenz und IoT geht, liegt der Fokus der Industrie bislang klar auf dem Bereich Predictive Maintenance. „Ein Fehler“, ist Dr. Christian Liedtke, Head of Strategic Alliances bei Kuka, überzeugt. Denn, so stellte der Experte zu Beginn der virtuellen Diskussionsrunde klar: „Fokussieren sich Unternehmen ausschließlich auf vorausschauende Wartung, erreichen sie nur eine bessere Verfügbarkeit einer einzelnen Maschine, die eigentlich sowieso nicht ausfallen sollte.“ Was Endanwender wirklich interessiere, ist, mehr Umsatz zu erwirtschaften. „Dazu müssen aber alle am Prozess Beteiligten besser zusammenarbeiten und Einzelprozesse nahtlos ineinandergreifen.“

Mit Artificial Intelligence of Things zur smarten Produktion

Ein Ansatz, der eine solche ganzheitliche Optimierung der Fertigung ermöglicht, ist die Verknüpfung von Künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge zu einer „Artificial Intelligence of Things“ (AIoT), wie sie Kuka Tochter Device Insight und KI-Spezialist Sentian ins Leben gerufen haben.

Das Ziel hierbei ist es, Abweichungen vom Optimum innerhalb eines Herstellungsprozesses fortlaufend zu verringern und die Verbesserungen zu automatisieren. Wie erste Anwendungsfälle von AIoT zeigen, lassen sich gerade mit feinen Justierungen einer Industrieproduktion enorme Potenziale heben, um die Qualität der produzierten Güter und den Gesamtertrag zu steigern. Damit wird laut McKinsey eine Effizienzsteigerung von bis zu 30 Prozent möglich. Der Schlüssel liegt also in der Synchronisierung der Technologien KI und IoT.

„Wenn man sich die KI als Gehirn der Industrie 4.0 vorstellt, dann funktioniert das Internet of Things wie das Nervensystem im Körper einer Fabrik“, beschreibt es Martin Dimmler, Business Development and Solutions Lead Cloud & AI bei Device Insight. „Nur wenn beide Systeme zusammenarbeiten, sprich gut aufbereitete Daten in großer Menge auf modernste Machine Learning Methoden angewandt werden, kann das volle Potenzial der AIoT ausgeschöpft werden.“

Künstliche Intelligenz in allen Produktionsprozesen

Deshalb hat sich IoT-Pionier Device Insight mit dem schwedischen KI-Spezialisten Sentian zusammengetan. Gemeinsam begleiten sie Unternehmen auf dem Weg zu einer intelligenten Produktion – weg von Einzellösungen und punktuellen Verbesserungen, wie sie beispielsweise mit Predictive Maintenance möglich sind, hin zu einer ganzheitlich optimierten Smart Factory.

„In zehn bis 15 Jahren wird Künstliche Intelligenz in jedem Produktionsprozess sein“, sagt Martin Rugfelt, CEO von Sentian. Tatsächlich ist KI bereits für viele Industrieunternehmen wichtig. „Sie kann den Energieverbrauch in der chemischen Industrie senken, den Abfall in der pharmazeutischen Industrie reduzieren, Schwankungen in der Papierproduktion bewältigen oder Produktionslinien in der diskreten Fertigung optimieren.“ So konnte beispielsweise der deutsche Hersteller für Automations- und Sensortechnik JUMO den Anteil seiner Sensoren in der höchsten Qualitätsklasse um 8 % steigern.

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<b><a href="https://www.sentian.ai" target="_blank">www.sentian.ai</a></b>

Kuka Deutschland GmbH  

https://www.kuka.com

„In zehn bis 15 Jahren wird Künstliche Intelligenz in jedem Produktionsprozess sein“, sagt Martin Rugfelt, CEO von Sentian

Die Verknüpfung von Künstlicher Intelligenz und dem Internet der Dinge ermöglicht eine ganzheitliche Optimierung der Fertigung

News Kuka 10.12.2020

Unter folgendem Link können Sie das Whitepaper „Warum Predictive Maintenance nicht ausreicht – Intelligente Automatisierung mit AIoT“ herunterladen, das von der Device Insight GmbH zur Verfügung gestellt wird: <a href="https://www.device-insight.com/wp-content/uploads/2020/08/Whitepaper_AIoT_Device-Insight_Sentian_Web_DE_0820.pdf" target="_blank">Whitepaper von Device Insight</a>