Digitalisierte Kunststoffspritzgussmaschinen
Technology Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Bei digitalisierten Kunststoffspritzgussmaschinen handelt es sich um weiterentwickelte Spritzgussanlagen, die mit Sensorik ausgestattet sind. Dies erlaubt eine engmaschige Überwachung der Prozessparameter an den verschiedenen Stellen der Anlage. Es kann beispielsweise die Temperatur der Schmelze oder des Werkzeugs überwacht werden, aber auch der Druck der Schmelze in der Spritzgusskavität.
Ziel ist es aus diesen Daten Indikatoren für die Bauteilqualität abzuleiten und so einen transparenten und stabilen Prozess zu etablieren, der Ausschuss und Qualitätsstreuung reduzieren soll. Im Idealfall ist eine Rückkopplung der Sensordaten zur Anlagensteuerung möglich, so dass automatisiert Prozessparameter aufgrund der Sensordaten justiert werden können.
SWOT analysis
Strengths
- Hohe Prozessstabilität mit hoher Ausbeute
- Energie- und Materialeinsparungen durch optimierte Prozessführung
- Dokumentierte Qualitätsdaten für Produktinformationen
- Daten können auch für Predictive Maintenance genutzt werden und somit Anlagenausfälle reduzieren
- Skalierbarkeit durch Vernetzung mit weiteren Anlagen möglich
Weaknesses
- Integration von Sensoren ist mit Investitionen verbunden und erhöht die Komplexität der Anlagen
- Abhängigkeit des Nutzens von der Datenqualität und der korrekten Interpretation der Ergebnisse
- Nachrüsten von Sensorik für Bestandsanlagen zum Teil komplex
- Datensicherheit muss gewährleistet sein, besonders bei Einsatz in einer vernetzten Produktion
Opportunities
- Sensorisierung ermöglicht den Einsatz von Rezyklaten, Qualtitätsschwankungen können in Echtzeit durch Rückkopplung zur Anlagensteuerung abgefangen werden
- Nutzen erhöht sich bei Produktion von großen Stückzahlen
- Integration von KI-Modellen für Datenanalyse und Interpretation erhöht den Nutzen der Technologie
- Wettbewerbsvorteil durch Reduktion von Abfällen und gleichbleibender Qualität
- Sensorisierung ist ein Schritt in Richtung der Erfüllung regulatorischer Anforderungen, wie digitalen Produktpass
Threats
- Abhängigkeit von Softwareanbietern und Kooperationsbereitschaft der Anlagenhersteller
- Datenschutz- und Datensicherheitsanforderung wachsen stetig
- Bisher keine Standards definiert, besonders für die Schnittstellen
- Bei kleinen Losgrößen weniger wirtschaftlich, da dann die Datenbasis zu gering ist für zuverlässige Interpretation
Erfolgsbeispiel
- Kistler zeigt auf der Fakuma wie Sensoren einen Mehrwert für den Spritzguss liefern können.
Zum Erfolgsbeispiel - In Baden-Württemberg umgesetzt: Wissenschaftliche Arbeiten zur Verbesserung der Energieeffizienz tragen dazu bei, energieintensive Prozesse in Industrie und Produktion systematisch zu reduzieren.
Zur wissenschaftlichen Arbeit
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