Innovationsmotor Kunststoff
7
stoffe ermöglichen eine Modifizierung
der Kunststoffe. Mit der Einarbeitung
von Kohlefasern, Glaskugeln und Ruß
können Kunststoffe leitfähig gemacht
werden. Somit ist eine Substitution von
konventionellen Leiterbahnen aus
Kupfer möglich. Leiterbahnen können
im Mehrkomponentenspritzguss direkt
in ein Formteil integriert werden.
Steigende Anforderungen an die Ober-
flächen und das Design stellen die
Herstellung von folienhinterspritzten
Bauteilen vor neue Herausforderungen.
Gleichzeitig sollen bei der Herstellung
die Kosten reduziert und die Produk-
tivität erhöht werden. Die Ausschuss-
raten müssen auf ein Minimum redu-
ziert werden. Zu den Herausforde-
rungen des Folienhinterspritzens zäh-
len das Auswaschen und eine Beschä-
digung der auf Folie gedruckten Struk-
turen beim Hinterspritzen. Darüber
hinaus stellt der Bauteilverzug ein gro-
ßes Problem in der Fertigung dar.
Kleine Fehlstellen im Dekor oder Ab-
weichungen von der Sollgestalt in Form
von Verzug führen zum Ausschuss. Die
Haupteinflussfaktoren auf den Verzug
und die Auswaschung folienhinter-
spritzter Bauteile und die Wechsel-
wirkung zwischen den Eingangsgrößen
sowie die Mechanismen, die zum
Verzug oder zur Auswaschung führen,
sind ein weiterer Forschungsschwer-
punkt.
INDUSTRIE 4.0 –
Baldige Realität
Eines der großen Trendthemen der
Kunststoffindustrie ist seit vielen Jahren
die Zusammenführung unterschiedli-
cher Prozess- und Wertschöpfungs-
schritte in hoch integrierten Produk-
tionsanlagen. Als Dreh- und Angelpunkt
stehen dabei Spritzgießmaschinen oft-
mals im Fokus, während Extrusions-
anlagen schon länger derartige Trends
abbilden. Immer neue Anforderungen
an Produktivität, Flexibilität und Pro-
duktionssicherheit werden durch zu-
nehmende Integration von unterschied-
licher Peripherie, Veredelungsprozessen
und virtueller Regel- und Steuerintel-
ligenz in bestehende oder neu entste-
hende Produktionsmaschinen bedient
werden müssen. Die Wirtschaftlichkeit
und Zuverlässigkeit von derartig kom-
vationsprozess abbilden, sind daher
nachgefragte Lösungen. Dabei werden
virtuelle und labortechnische Ent-
wicklungsstufen in intelligenten Pro-
zessabbildungen miteinander ver-
knüpft, verbessertes Prozessverständnis
und deren modellgerechte Abbildung in
Algorithmen in die Variantenauslegung
neuer Produkte implementiert, notwen-
dige Produktionsparameter definiert
und geeignete Produktionsszenarien
entworfen. Auf diese Weise können
Produktentwicklungszeiten von der
Kundenidee bis zum Produktionsanlauf
ohne aufwändige Iterationsschleifen si-
cher durchlaufen und in der Bearbei-
tung auf weniger als die Hälfte der heu-
te üblichen Zeit reduziert werden.
Die Zusammenbindung von Produk-
tionsflexibilität, Energieeffizienz, Qua-
lität und Produktionsverfügbarkeit stel-
len entscheidende Wettbewerbsdif-
ferentiatoren dar, mit denen sich die
Fabrik der Zukunft von heutigen Pro-
duktionsmanagementstrukturen abhe-
ben wird. Dabei wird heute oftmals je-
de einzelne Dimension befriedigend
bedient, aber die Abstimmung der ge-
plexen Systemen setzt die nahtlose Integration von
Maschinen-, Prozess- und MSR-Technik voraus. In der
Produktion von Kunststoffprodukten fällt eine Vielzahl
von Daten an – sei es Produktionsdaten, Prozess-
information, Qualitätsdaten etc., die heute in vielen
Fällen nur partiell und wenig strukturiert ausgewertet
werden. BIG DATA ist immer mehr Realität auch im
Produktionsumfeld und erlaubt, eine hohe Anzahl der
für die Qualität einer Produktion relevanten Größen
zu erfassen und geordnet zu dokumentieren. Dabei
werden diese Dateninformationen zusammengeführt
und im Sinne einer Effizienzsteigerung der Wirt-
schaftlichkeit des Produktionsergebnisses durch intel-
ligente Auswertung und Korrelation verarbeitet. Ziel
ist die Qualitätsregelung in Kombination mit intelli-
genter Produktionsplanung für hochautomatisierte
Produktionsbetriebe, die im Hochlohnland Deutsch-
land damit einen Wettbewerbsvorteil bieten können.
Eine wesentliche Voraussetzung dazu sind intelligen-
te Sensoren, die sowohl Prozessinformationen als
auch Qualitätskriterien an produzierten Artikeln zu er-
fassen in der Lage sind. Eine gezielte Korrelation die-
ser Information stellt eine neue Dimension der
Produktionsautomatisierung dar.
Produktzyklen werden kürzer, Wettbewerbsvorteile
werden durch frühe Marktanläufe errungen. Inte-
grierte Lösungen, die von einer Kundenidee bis zur
Produktionsvorbereitung und Planung einen Inno-
.
Geringerer Montageaufwand durch folienhinterspritzte Bedienelemente
.
Foto: TU Ilmenau
