Industrie 4.0

Vernetzt: Maschinen, Prozesse und Produkte

Für die durchgängig vernetzte Produktion in der „Smart Factory“ bringen wir automatisierte ALLROUNDER Spritzgießmaschinen, den freeformer für die additive Fertigung und eigene IT-Lösungen wie das ARBURG Leitrechnersystem ALS zusammen. Erleben Sie hier verschiedene Praxisbeispiele rund um das Thema Industrie 4.0.

Wasserwaage

Komplexe Bauteile wirtschaftlich und rückverfolgbar produzieren
Wie man 100 Prozent Rückverfolgbarkeit sicherstellen und gleichzeitig wirtschaftlich produzieren kann, zeigt das Beispiel Wasserwaage. Dank unserem Scada-System ARBURG Turnkey Control Module (ATCM), mit dem die Turnkey-Anlage ausgestattet ist, sind von jedem einzelnen Bauteil alle relevanten Prozess- und Qualitätsdaten jederzeit rückverfolgbar.

In der Anlage werden die spritzgegossenen Gehäusehälften nach der Entnahme mit drei Libellen zum gebrauchsfertigen Bauteil montiert. Jedes Bauteil wird nach einer optischen Qualitätsprüfung mit einem QR-Code gekennzeichnet. Auf einer teilespezifischen Webseite sind so die Daten jederzeit abrufbar. In der Praxis ist das die Basis für Big-Data-Analysen und einer 100-prozentigen Rückverfolgbarkeit.

Spritzgießen „on demand“

Elastisches Spannseil nach Kundenwunsch
ARBURG zeigt ein Praxisbeispiel zu Industrie-4.0, das speziell auf die Belange der Spitzgießbranche zugeschnitten ist. Für eine variantenreiche Serienfertigung werden dabei Kundenwünsche online in den laufenden Spritzgießprozess eingebunden.

Zur Auswahl stehen 40, 60 und 80 Zentimeter lange Spannseilen in drei Farben und drei Endstück-Kombinationen. Die gewünschte Variante wird direkt am Terminal eingeben und der Auftrag über das Kommunikationsprotokoll OPC UA an die zentrale SELOGICA Steuerung übertragen. Daraufhin fertigt eine kompakte Turnkey-Anlage rund um eine vertikale Spritzgießmaschine ALLROUNDER 375 V das gewünschte Produkt „on demand“ flexibel von Schuss zu Schuss.

Kundenmagazin today 67, S. 26-27, „Tech Talk: Variantenreich und dennoch wirtschaftlich in Serie fertigen“ (PDF - 5,4 MB)

Räumlich verteilte Fertigung

Praxisbeispiel „smarter“ Kofferanhänger
Als wegweisende Industrie-4.0-Anwendung zeigt ARBURG die räumlich verteilte Produktion von „smarten“ Kofferanhängern. Mit einem NFC-Chip bestückt wird das Produkt zum Informationsträger und steuert selbst seinen weiteren Weg durch die Fertigung. Auf dem Weg zum Unikat werden fünf Stationen durchlaufen:

Station 1: Mit ALLROUNDER 375 V Serienteil spritzgießen und mit NFC-Chip bestücken
Station 2: Spritzteil personalisieren und elektronische Visitenkarte erstellen
Station 3: Mit Hilfe eines INTEGRALPICKERS 2D-Daten auf Produkt lasern
Station 4: Mit freeformer in 3D additiv weiter individualisieren
Station 5: Smartes Produkt für Online-Aktionen nutzen

"Industrie 4.0 - powered by Arburg"

Heinz Gaub zur digitalen Fabrik
„Industrie 4.0 – powered by Arburg“ war auf der Fakuma 2015 ein Schwerpunkt zum Leitthema Produktionseffizienz. Technikgeschäftsführer Heinz Gaub erklärt die digitale Fabrik, in der smarte Produkte codiert und identifiziert werden und damit ihren Weg durch die Fertigung selbst steuern.

ARBURG verfügt über mehr als 30 Jahre Erfahrung in der digital vernetzten Produktion. Ausgangsbasis für die digitale Fabrik bildet eine flexible Produktionstechnik. Weitere Bausteine sind ein zentrales Prozessmanagement und ein zentrales Leitrechnersystem für die Erfassung, Austausch und Archivierung der Daten. Im Video erfahren Sie, welches Potenzial Industrie 4.0 ARBURG Kunden für die effiziente und „smarte“ Kunststoffteilefertigung bietet.

Vollautomatisch zu Losgröße 1

Verkettet: Spritzgießen und additive Fertigung
ARBURG hat die additive Fertigung automatisiert und dadurch eine informationstechnisch durchgehend vernetzte Produktionslinie zur Individualisierung von Großserienteilen mit Industrie 4.0-Technologien realisiert. Ein Sieben-Achs-Roboter verkettet die ALLROUNDER Spritzgießmaschine mit dem freeformer.

Nachdem der ALLROUNDER an eine Büroschere Kunststoffgriffe angespritzt hat und ein DM-Code aufgelasert wurde, entnimmt der KUKA Sieben-Achs-Roboter „iiwa“ das Teil samt Werkstückträger vom Förderband der Spritzgießzelle. Über den individuellen Code wird die Schere per Scanner identifiziert und damit der nächste Produktionsschritt gestartet. Der Roboter übernimmt das Be- und Entladen des Bauraums. Der freeformer bringt auf den Scherengriff additiv eine individuelle 3D-Geometrie aus Kunststoff auf. Ergebnis ist ein Unikat in Losgröße 1. Bevor der „iiwa“ die fertigen Scheren ausgibt, werden sie im letzten Schritt einer Qualitätsprüfung unterzogen.

Smart Factory

Fertigung in drei „Fabriken“
Am Beispiel Lichtschalter-Wippen veranschaulicht ARBURG die Idee von Industrie 4.0 und der „Smart Factory“. Die einzelnen Arbeitsschritte erfolgen zeitlich und räumlich getrennt, also quasi in drei „Fabriken“. Zentrale Bedeutung kommt dem ARBURG Leitrechnersystem (ALS) zu, das die autarken Stationen vernetzt.

Im ersten Schritt wurden die Lichtschalter im Vorfeld der Fakuma 2015 spritzgegossen und ein DM-Code aufgebracht. Ab diesem Moment wird das Produkt selbst zum Daten- und Informationsträger, kommuniziert mit den Maschinen, kennt seine Historie und aktuellen Zustand und steuert selbst seinen Durchlauf durch die Prozesskette. Auf dem ARBURG Messestand konnten Besucher die Spritzteile „live“ individualisieren und zu einem beliebigen Zeitpunkt später am Stand des Partners FPT Robotik individuell verpacken lassen. Das ALS erfasste die Prozess- und Qualitätsdaten aus allen drei „Fabriken“ und archivierte sie in der „Cloud“. Über eine spezifische Internetseite sind für jedes einzelne Teil die Daten jederzeit per Smartphone abrufbar.

Großserienteile individualisieren

Praxisbeispiel: Büroschere
Am Beispiel einer Büroschere wird die flexible Individualisierung von Kunststoffprodukten durch das Zusammenspiel von Spritzgießen mit einem ALLROUNDER und ARBURG Kunststoff-Freiformen (AKF) mit dem freeformer gezeigt. Die Anwendung veranschaulicht zudem das Thema Industrie 4.0.

An der Spritzgieß-Station besteht zunächst die Wahl zwischen verschiedenen Scheren-Varianten. Um flexible und schnelle Produktwechsel zu ermöglichen, arbeiten Mensch und Roboter Hand in Hand. Der Scherengriff wird von einem elektrischen ALLROUNDER angespritzt und ein DM-Code aufgelasert. Dann bringt der freeformer einen individuellen Schriftzug auf die Schere auf. Die Prozessdaten vom Spritzgießen und der additiven Fertigung werden über das ARBURG Leitrechnersystem ALS erfasst und an einen Webserver übertragen. Die zugehörige Internetseite lässt sich über den DM-Code per mobilem Endgerät aufrufen.
zum Spritzteil

Komplett vernetzte Prozesskette

Additive Manufacturing Plaza
Auf der Sonderschau Additive Manufacturing Plaza der Hannover Messe 2015 zeigte ARBURG als Exklusivpartner eine komplett vernetzte Prozesskette von Spritzgießen und additiver Fertigung samt Leitrechnertechnik. Dabei wurden in Großserie gefertigte Lichtschalter-Wippen individualisiert.

Wie kann man unter dem Gesichtspunkt Industrie 4.0 mehrere Maschinen und den Produktionsprozess effizient kontrollieren, dokumentieren und rückverfolgen? Wie lassen sich mit dem freeformer Großserienteile mittels industrieller additiver Fertigung individualisieren? Als Exklusivpartner der Additive Manufacturing Plaza zeigte ARBURG genau dies am Beispiel von Lichtschalter-Wippen. Die Fachbesucher konnten die komplette Prozesskette durchlaufen und live erleben – von Auftragserfassung und Spritzgießen über die industrielle additive Fertigung bis zur automatischen Verpackung des individualisierten Produkts und Darstellung der Prozessparameter auf einer teilespezifischen Internetseite.

Vernetzte, personalisierte Fertigung

Praxisbeispiel: Spielzeug-Buggy
Durch eine teilebezogene Online-Datenerfassung und Archivierung wird die Produktion transparent und zu 100 % rückverfolgbar. Dazu werden Maschinen, Auftragsinformationen und Prozessdaten vernetzt. Wie Industrie 4.0 in der Praxis funktionieren kann, zeigt exemplarisch die Fertigung eines Spielzeug-Buggys.
Der Fertigungsprozess besteht aus fünf Schritten:

  • ID erfassen: Personalisieren einer Chipkarte, Einlesen in die SELOGICA Maschinensteuerung.
  • Buggy produzieren: Spritzgießen der Einzelteile, Laserbeschriftung (individueller QR-Code), Montage.
  • Montage prüfen: korrekter Zusammenbau, Abmessungen von Dach, Chassis und Achsen.
  • Geschwindigkeit messen: „Teststrecke“ für Buggy.
  • Buggydaten abrufen: Scannen des QR-Codes, teilespezifisch archivierte Produktions- und Qualitätsdaten.

Zentrale Bedeutung kommt dem ARBURG Leitrechnersystem (ALS) zu, das die autarken Stationen miteinander vernetzt, alle Parameter erfasst und archiviert. Die Prozessparameter jedes einzelnen Buggys können anhand des QR-Codes eindeutig zugeordnet und alle Arbeitsschritte lückenlos dokumentiert werden.

Download

Kundenmagazin today 55, S. 8-9 “Vernetzte Produktion” (PDF - 5,1 MB)