Industrie 4.0 in der Kunststoffverarbeitung: Was Verarbeiter wissen müssen

Während viele denken, die Zukunft sei weit entfernt, bereitet das Plastics Technology Team bereits die NPE2018 vor, die weltweit größte Kunststoffmesse in Orlando, Fla. (7.-11. Mai). Unsere frühe Forschung zeigt eines klar: Der größte Buzz wird von der Welle technologischer Innovation kommen, bekannt als Industrie 4.0, die Smart Factory oder das Internet der Dinge.

Industrie 4.0 formt bereits europäische Produktionslinien. In Deutschland führt der VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) die Entwicklung neuer Maschine-zu-Maschine- und Maschine-zu-Zentralrechner-Kommunikationsprotokolle an. Obwohl die meisten Kunststoffmaschinen in den USA europäisch stammen, fühlt sich das Konzept für viele amerikanische Verarbeiter noch fremd an.

„Verarbeiter hier sind mehr in der Phase ‚Was ist das, und warum brauche ich es?‘ Sie wollen wissen, wie viel Veränderung es bringt, was es kostet und wie sie davon profitieren“, sagt David Preusse, Präsident von Wittmann Battenfeld, Inc., Torrington, Conn.

Jim Healy, Vizepräsident Vertrieb und Marketing bei Sepro America, stimmt zu. „Das Industrie 4.0 Banner wird über vielen Ständen wehen, aber US-Besucher sind hauptsächlich neugierig. Sie sind auf einer Fact-Finding-Mission, um zu erfahren, was es für sie bedeutet.“ Er fügt hinzu, dass Roboter schon seit Jahren Teil von Industrie 4.0 sind – dank standardisierter Steuerungsprotokolle – aber echte Konnektivität über eine einzelne Maschine hinaus bis zu ganzen Automatisierungszellen reicht, einschließlich Spritzgussmaschinen, Roboter, Einlegeteile-Zuführungen, Sekundärroboter, End-of-Arm-Tooling, In-Mold-Sensoren, Vision-Systeme, Post-Mold-Handling, Inspektion, Nachbearbeitung, Stapeln und Verpacken.

Preusse prognostiziert, dass Industrie 4.0 das dominierende Thema auf der NPE sein wird. Unternehmen werden zeigen, wie sie Smart-Factory-Elemente integrieren, wie:

• Vollständig vernetzte Spritzgusszellen (Roboter, Presse, Peripherie), die in Echtzeit kommunizieren.
• Maschineninterne Rüst-Rezepte für Roboter und Peripherie, die Rüstzeiten beschleunigen.
• Web-Service-Support für Fernwartung.
• Manufacturing Execution System (MES) Datenerfassung.
• Smartphone-Apps für Produktionsstatus und Alarme.
• Predictive-Maintenance-Überwachung von Zellenausrüstung.
• „Smart Molding“ Prozesslösungen.
• Vollständige Produktionsrückverfolgbarkeit.
• Fernzugriff und -steuerung.

Chris Parrillo, nationaler Vertriebsleiter bei Yushin America, Inc., empfiehlt, das Thema in handhabbare Stücke zu zerlegen. „Für kleine bis mittlere Unternehmen, beginnen Sie mit einem Bereich – wie Predictive Maintenance – bevor Sie zur vollständigen Integration expandieren“, sagt er.

Predictive Maintenance ist ein wachsender Fokus auf der NPE, mit Spritzgussmaschinen-Lieferanten und Peripheriegeräte-Herstellern (einschließlich Novatec und MachineSense/Prophecy Sensorlytics), die neue Lösungen präsentieren. Das Ziel ist es, einem Roboter zu ermöglichen, seine eigenen Systeme zu überwachen und Probleme zu melden, bevor sie Ausfallzeiten verursachen. „Ein Roboter kann ein leckendes Greifervakuum oder abnormales Motordrehmoment erkennen und Bediener warnen, bevor ein Wochenend-Shutdown erfolgt“, erklärt Dino Caparco, Yushins Engineering Operations Manager.

Wittmann wird auf der NPE neue Greifervakuum-Überwachung und andere Vibrationssensor-Features zeigen – siehe Sept. '17 Keeping Up. Sepro's Live Support, ein Web-Service für Fernwartung, wird ebenfalls hervorgehoben – siehe Jan. '18 Starting Up.

Integration von Robotersteuerungen mit Spritzpressen-Steuerungen ist ein weiteres Schlüsselelement von Industrie 4.0. Lösungen reichen vom Spiegeln der Roboter-Schnittstelle auf dem Pressen-Bedienerpanel bis zum vollständigen Datenaustausch zwischen Maschinen. Wittmann Battenfelds „Wittmann 4.0“ Programm demonstriert dynamischen Peripheriegeräte-Wechsel mittels gespeicherter Rezepte für schnelle Formenwechsel, laut Preusse.

Healy betont, dass Industrie 4.0s Evolution von der Bereitschaft der Verarbeiter abhängt, zu experimentieren. „Wir versuchen nicht, Industrie 4.0 für sie zu definieren; stattdessen kollaborieren wir, um Werkzeuge zu entwickeln – wie OptiCycle und Live Support –, die Effizienz steigern. Wir arbeiten mit Maschinenherstellern zusammen, um Roboter- und IMM-Steuerungen flexibel zu integrieren und partnerschaftlich mit anderen Roboteranbietern, um Verarbeitern die breiteste Auswahl an Konfigurationen zu geben.“ Er fügt hinzu, dass Forschung in nächste-Generation-Robotertechnologie in Partnerschaft mit europäischen und US-Institutionen fortgesetzt wird.

Industrie 4.0 wird ein zentrales Thema auf der Plastics Technology Molding 2018 Konferenz sein, 27. Feb.-1. Mär. in Long Beach, Calif. Programm und Registrierungsdetails hier.