Statement von Guido Frohnhaus, Geschäftsführer Technik, Arburg

Maschinen werden noch smarter

Arbeitserleichterung, Kostensenkung und Produktionseffizienz: Das erwarten die Kunststoffverarbeiter von der Digitalisierung. Wie das erreicht werden soll? Guido Frohnhaus, Geschäftsführer Technik, spricht in seinem Experten-Statement von der smarten Maschine, die umfassende Vernetzungsmöglichkeiten bietet, ihre Prozesse überwacht, adaptiv regelt und die Bediener in jeder Situation aktiv unterstützt – das ist einer der Megatrends 2021. In diesem Zusammenhang nennt er auch die Nutzung von 5G, um z.B. die komplette Maschinensteuerung in ein Rechenzentrum oder in die Cloud zu verlagern.
Guido Frohnhaus, Geschäftsführer Technik bei Arburg.
Guido Frohnhaus ist Geschäftsführer Technik bei Arburg. – Bild: ARBURG GmbH + Co KG

„Die Kunststoffverarbeiter erwarten, mit zunehmender Digitalisierung und Automation die tägliche Arbeit mit und an den Spritzgießmaschinen erleichtern und kosteneffizienter gestalten zu können. Dazu zählen eine assistenzgestützte Bedienung, adaptive Regelungen und lückenlose Dokumentation. Was früher nur mit erheblichem Zeit-, Personal- und Kontrollaufwand möglich war, soll durch die Digitalisierung möglichst einfach, effizient und prozesssicher werden. Die erfassten Daten liefern den Anwendern aber auch sehr viele Informationen über den Fertigungsprozess. Damit lassen sich die eigenen Prozessabläufe produktionseffizienter und wertschöpfender gestalten und zudem z.B. die Auftraggeber zum Stand und zur Qualität der einzelnen Aufträge informieren.

Mit unserem Kundenportal arburgXworld und seinen zahlreichen Apps erleichtern wir den Einstieg in die digitale Arburg-Welt. Besonders beliebt sind der Online-Shop mit digitalen Ersatzteil-Listen und mehr und das ‚Machine Center‘, das einen Überblick über den Maschinenpark bietet.

Bedingt durch die Corona-Pandemie bieten wir auch die Möglichkeit zur ‚remoten‘ Maschinenabnahme an. Mit dem Arburg Remote Service (ARS) lassen sich Fehler schnell und zielgerichtet per Ferndiagnose beheben. Alle Allrounder-Spritzgießmaschinen verfügen standardmäßig über ein IIoT-Gateway und lassen sich an MES- oder ERP-Systeme anbinden.“

Das Kundenportal arburgXworld mit seinen zahlreichen interaktiven Apps und „smarten“ Funktionen erleichtert die tägliche Arbeit rund um das Spritzgießen.
Das Kundenportal arburgXworld mit seinen zahlreichen interaktiven Apps und ’smarten‘ Funktionen erleichtert die tägliche Arbeit rund um das Spritzgießen. – Bild: ARBURG GmbH + Co KG

Welche neuen Technologien beeinflussen die Maschinenentwicklung?

„Der Trend geht hin zu komplexer werdenden Produktionsprozessen und Turnkey-Anlagen, in die sich vor- und nachgelagerte Arbeitsschritte integrieren lassen. Mit Blick auf die Verfahrenstechnik sind vor allem die maschinenbasierten Assistenzsysteme sehr spannend. Die Kernfrage in diesem Zusammenhang ist: Wie hole ich das Beste aus dem Spritzgießprozess heraus?

Eine spannende Spritzgieß-Technologie für den Leichtbau ist das Faser-Direkt-Compoundieren (FDC). Es eignet sich auch für die Fertigung langglasfaserverstärkten Bauteilen aus Rezyklaten. Weiter dynamisch entwickelt sich das Arburg Kunststoff-Freiformen mit dem Freeformer. Das offene System für die additive Fertigung von Funktionsbauteilen aus Originalmaterial eignet sich besonders gut für den Einsatz in der Medizintechnik und Automobilindustrie.“

Wie verändern sich Aufgaben für Konstrukteure?

„Bereits beim Bauteildesign müssen sie auf eine funktions-, verfahrens- und werkstoffgerechte Auslegung achten. Gefordert werden neben filigraneren und komplexeren Artikeln auch das Multimaterial-Design, die Einhaltung enger Toleranzen, eine stärkere Bauteil-Individualisierung, die Funktionsintegration, die individuelle Kennzeichnung von Produktion zur Nachverfolgung, der Einsatz von Rezyklaten bei technischen Teilen sowie eine ressourcenschonende Fertigung bei immer kürzeren Zykluszeiten. Für die additive Fertigung müssen Richtlinien geschaffen werden, wie es sie für das Spritzgießen schon lange gibt. Rapid Prototyping, Virtual Reality oder Fließsimulationen der Schmelze sind in der Produktdesignphase mittlerweile fest etabliert. Die Grenzen zwischen Design und Produktionsphase lösen sich hingegen mehr und mehr auf. Durch simultanes Engineering werden die Produkte von der ersten Minute an unter Prozess- und Fertigungsgesichtspunkten entwickelt.“

Welche neuen Eigenschaften müssen moderne Maschinen mitbringen?

„Moderne Maschinen sind weiterhin qualitativ hochwertig, langlebig, integrationsfähig und effizient und verfügen darüber hinaus über flexible Assistenz- und Regelmodule, die die Basis für eine 0-ppm-Strategie bilden. Voraussetzung dazu sind reproduzierbare Prozesse. Die Maschinen­steuerung nimmt eine Schlüsselrolle hinsichtlich Prozesskontrolle, Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit ein. Ziel ist die ’smarte‘ Maschine, die umfassende Vernetzungsmöglichkeiten bietet, ihre Prozesse überwacht, adaptiv regelt und die Bediener in jeder Situation aktiv unterstützt. Genau hierauf zielen viele Features unserer Allrounder ab.“

Ein Beispiel dafür ist der ‚axw Control FillAssist‘, der Produktdesigner und Maschineneinrichter näher zusammenbringt, indem er Füllsimulationen direkt auf dem Steuerungsbildschirm ermöglicht. Dabei wird der Füllgrad des Bauteils in Relation zur aktuellen Position der Schnecke als 3D-Grafik in Echtzeit animiert. Drei weitere Regelsysteme, der axW ScrewPilot, PressurePilot und ReferencePilot, sorgen für ein adaptiv geregeltes Einspritzen. Dabei handelt es sich um aufeinander aufbauende Regelstrategien, die Lösungen bieten für zentrale Qualitätsanforderungen wie konstante Schussgewichte und gleichmäßige Formfüllung unabhängig von Viskositätsschwankungen.

Weitere Potenziale zur Effizienzsteigerung ergeben sich durch die Nutzung von 5G. Damit wird die Möglichkeit gegeben, nicht nur Programme oder Safety-Funktionen, sondern die komplette Maschinensteuerung in ein Rechenzentrum oder in die Cloud zu verlagern. Das sind die Themen, die für uns und unsere Kunden in der Zukunft spannend werden, um die Maschineninfrastruktur und damit auch die Kostenstruktur zu optimieren.“

Wie bewertet das Unternehmen Arburg als führender Maschinenbauer diese Aspekte?

„Es besteht noch eine gewisse Diskrepanz zwischen Kundeninteresse an digitalen Dienstleistungen und deren tatsächlichen Nutzung. Grundlegende Voraussetzungen sind das Vertrauen in die Technik und die Datensicherheit. Das Angebot und die Möglichkeiten der Applikationen wächst ständig und somit auch die Anforderungen an Kunden zum Einsatz der Systeme. Diese Entwicklung wird sich auch deshalb fortsetzen, weil sich gerade im letzten Jahr gezeigt hat, dass der europäische Wirtschaftsraum Wertschöpfung zurückholen muss, um wieder unabhängiger von globalen Lieferketten zu werden.“

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