Dekodierung von ‚Industrie 4.0‘

Für die meisten von Ihnen mag es früh erscheinen, aber wir Redakteure hier bei Plastics Technology arbeiten bereits hart an den Vorbereitungen für die NPE2018, die riesige Kunststoffmesse, die vom 7. bis 11. Mai in Orlando, Florida, stattfinden wird. Selbst bei der vorläufigen Recherche zu den Ausstellungsplänen der Aussteller scheint eines sicher:Der größte Aufruhr auf der NPE wird kommen von der Welle technologischer Innovation und futuristischer Begeisterung, die auch als Industrie 4.0 oder Smart Factory oder Internet of Things bekannt ist.

Diese Welle ist aus Europa über den Ozean gefahren, wo unter Federführung des Verbands Deutscher Maschinen und Anlagenbauer (VDMA) neue Protokolle für die Maschine-zu-Maschine- und Maschine-zu-Zentral-Computer-Kommunikation entwickelt werden.

Obwohl ein Großteil der hier eingesetzten Kunststoffmaschinen aus Europa kommt, hat das Konzept der Industrie 4.0 diesseits des Atlantiks noch nicht den gleichen Bekanntheitsgrad erreicht. „Die Spritzgießer hier befinden sich eher in der Phase ‚Was ist das und warum brauche ich sie?‘ Sie möchten wissen, wie viel Veränderung sie für ihren Betrieb mit sich bringt, was sie kosten wird und wie sie davon profitieren“, sagt David Preusse, Präsident von Wittmann Battenfeld, Inc., Torrington, Connecticut

Jim Healy, v.p. des Vertriebs- und Marketingteams von Sepro America, Warrendale, Pennsylvania, stimmt zu, dass das Banner von Industrie 4.0 über viele Maschinenstände wehen mag, die US-Besucher jedoch hauptsächlich neugierig sein werden. „Sie sind auf einer Erkundungsmission, um herauszufinden, was es bedeutet und was es für sie bedeutet. Wenn es bei Industrie 4.0 um Konnektivität zwischen Maschinen geht, dann sind Roboter dank standardisierter Steuerungsprotokolle seit Jahren „Industrie 4.0“. Diese Konnektivität geht in Automatisierungszellen, die nicht nur eine Spritzgießmaschine und einen Roboter, sondern auch Einlegezuführungen, Sekundärroboter, komplexe End-of-Arm-Werkzeuge, In-Mold-Sensoren oder Vision-Systeme, Post-Mold-Handling, Inspektion, Endbearbeitung, Stapeln und Verpacken.“

Preusse fügt hinzu:„Industrie 4.0 wird wahrscheinlich das häufigste Thema auf der NPE sein. Unternehmen werden veranschaulichen, wie sie Elemente nutzen, die an diese neue Ära der Smart Factories anknüpfen.“ Er sagte, diese können umfassen:

• Formzellen mit Roboter, Presse und Hilfsaggregaten, die alle miteinander verbunden sind;
• Formwerkzeug-Setup-Rezepte für Roboter und andere Hilfsmittel, die auf der Spritzgießmaschine für schnellere Werkzeugwechsel gespeichert sind;
• Webservice-Unterstützung;
• MES-Erfassung von Produktionsdaten;
• Smartphone-Apps zum Abrufen des Produktionsstatus oder von Benachrichtigungen;
• Vorausschauende Wartungsüberwachung von Zellenausrüstung;
• „Smart Molding“-Prozesslösungen;
• Rückverfolgbarkeit der Produktion;
• Fernzugriff und -steuerung.

Das ist furchtbar viel zu verdauen, und Chris Parrillo, nationaler Vertriebsleiter von Yushin America, Inc., Cranston, RI, ist der Meinung, dass Spritzgießer – insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen – das Thema am besten durch „brechen“ angehen es in überschaubare Stücke zerkleinern.“

Einer dieser Schwerpunkte ist die vorausschauende Wartung, ein aufstrebendes Thema, das von Spritzgießmaschinenherstellern (siehe unsere frühere Berichterstattung über Engel, Milacron und Wittmann Battenfeld) und Herstellern von Zusatzgeräten (insbesondere Novatec und MachineSense/Prophecy Sensorlytics) thematisiert wird. Die Idee besteht darin, dass ein Roboter „seine eigenen internen Systeme überwacht und Probleme erkennt, während sie sich entwickeln, damit er in einer Wochenendschicht vor einem Wartungsproblem warnen kann, bevor eine Katastrophe eintritt“, erklärt Dino Caparco, der technische Betriebsleiter von Yushin.

Einige der ersten Anzeichen dieses Trends bei Robotern werden auf der NPE zu sehen sein, darunter einige brandneue Ankündigungen. Suchen Sie beispielsweise nach Funktionen wie Wittmanns neuer Überwachung des Greifer-Vakuumniveaus, um vor Lecks oder anderen Problemen zu warnen, bevor der Roboter den Halt verliert (siehe Sept. ’17 Keeping Up). Andere Ansätze können das Erfassen von Vibrationen und die Überwachung des Drehmoments und der Stromstärke des Servomotors umfassen, um eine Fehlausrichtung der Lager, unzureichende Schmierung, beschädigte Schienen und/oder Ermüdung des Roboterarms durch wiederholtes Biegen zu erkennen.

Ein weiterer eng verwandter „Teil“ von Industrie 4.0 ist die Fernüberwachung und der Webservice-Support. Solche Merkmale werden bei Formmaschinen immer häufiger und breiten sich jetzt auch auf Roboter aus. Der neue Live-Support von Sepro ist ein Beispiel (siehe Inbetriebnahme Jan. ’18).

Ein weiterer verwandter Trend unter dem breiten Dach von Industrie 4.0 ist die unterschiedliche Integration von Robotersteuerungen mit denen der Spritzgusspresse, die von der „Spiegelung“ der Robotersteuerungsschnittstelle auf dem Bedienpanel der Presse bis zum tatsächlichen Datenaustausch reichen können zwischen Roboter und Presse – ein komplexeres Thema, wenn verschiedene Anbieter beteiligt sind. Wittmann Battenfeld, dessen „Wittmann 4.0“-Programm seine Spritzgießmaschinen, Roboter und Hilfsgeräte integriert, will laut Preusse „dynamische Umrüstung von Peripheriegeräten mit Werkzeugwechselanwendungen zum schnellen Plug-and-Produce nach gespeicherten Rezepten“ demonstrieren.

Healy von Sepro sagt:„Wie sich Industrie 4.0 entwickelt, ist wirklich Sache der Spritzgießer, und wir denken, dass sie immer noch versuchen herauszufinden, wie sie von diesen sich entwickelnden Technologien profitieren können. Deshalb ist Sepro bestrebt, offen für alle Ideen zu bleiben, anstatt zu versuchen, Industrie 4.0 für sie zu definieren. „Wir arbeiten mit Kunden zusammen, um neue Tools wie OptiCycle und Live Support zu entwickeln, die ihre Abläufe effizienter machen. Wir arbeiten mit Maschinenherstellern zusammen, um die Robotersteuerung flexibel mit IMM-Steuerungen zu integrieren und bieten Kunden, die diese wünschen, fertige Systeme an. Wir arbeiten mit anderen Roboterunternehmen zusammen, um Spritzgießern die größte Auswahl an Roboterkonfigurationen, -größen und -funktionen zu bieten. Und wir unterstützen die Forschung an der nächsten Generation der Robotertechnologie und arbeiten mit Institutionen in Europa und den USA zusammen. Zusammenfassend glauben wir bei Sepro, dass Industrie 4.0 erfordert, dass Menschen, Maschinen und Unternehmen auf viel bedeutsamere und leistungsfähigere Weise „vernetzen“ die es ihnen ermöglichen, ihr höchstes Potenzial zu entfalten.“

Die NPE wird nicht der einzige Ort sein, an dem Industrie 4.0 für Furore sorgen wird. Es wird ein Hauptthema der technischen Präsentationen auf der Molding 2018 Conference von Plastics Technology vom 27. Februar bis März sein. 1 in Long Beach, Kalifornien. Details zum Programm und zur Registrierung finden Sie hier.