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Arburg demonstriert Industrie 4.0: Produkte werden individualisiert, Schüttgut chargenspezifisch rückverfolgbar.


Arburg gehört zu den weltweit führenden Herstellern von Spritzgießmaschinen. Die diesjährigen Technologie-Tagen (im Bild das Kundencenter) standen unter dem Schwerpunktthema „Industrie 4.0 – powered by Arburg“. Rund 7.100 Besucher aus 55 Ländern sahen über 40 Exponate. Eine durchgehend automatisierte Fertigungslinie zeigte, wie individualisierte Produkte wirtschaftlich gefertigt werden können. Eine andere Anwendung ermöglichte sogar bei Schüttgut-Produktion die chargenspezifische Rückverfolgbarkeit unter Einbezug von Materialversorgung und Qualitätsmanagement.

Individualisierte Einzelteile: Spritzgießen und additive Fertigung verkettet

Besucher konnten „live“ Büroscheren zum Unikat machen. Acht Scherenvaianten lassen sich auf der Fertigungslinie ohne Rüsten fertigen. Dazu wählt der Besucher zunächst die gewünschte Variante und erstellt einen individuellen Schriftzug auf einem Tablet-PC. Sein Besucherausweis wird bei der Auftragserfassung gescannt, die Daten digital erfasst und direkt an die Allrounder-Spritzgießzelle weitergegeben. Die Serienfertigung startet dank der Vernetzung auftragsbezogen „on demand“.  

 

  • Ein Schubladensystem stellt den zum Auftrag passenden Scherentyp – vorne spitz oder stumpf – bereit.
  • Für flexible und schnelle Produktwechsel arbeiten Mensch und Robot-System interaktiv. Dem Werker wird angezeigt, wo die Edelstahlklingen in den Greifer des Multilift V einzulegen sind – abhängig davon, ob eine Rechts- oder Linkshänder-Schere beauftragt ist. Entsprechend übergibt das Robot-System das Einlegeteil in die obere bzw. untere Kavität des Werkzeugs.
  • Über den Auftrag wird im Werkzeug ein Kernzug angesteuert, der die jeweilige Kavität für den Spritzgießprozess freigibt.
Spritzgießmaschine und freeformer von Arburg.
Informationstechnisch komplett vernetzte und durchgehend automatisierte Fertigungslinie für individualisierte Büroscheren. Foto: ARBURG

Ein elektrischer Allrounder 370 E spritzt nun die Kunststoffgriffe an, auf die im Anschluss ein individueller Data-Matrix (DM)-Code aufgelasert wird. Ab diesem Moment wird das Produkt selbst zum Daten- und Informationsträger und bekommt seine eigene Website. Es identifiziert sich zum einen gegenüber Maschinen und liefert Informationen für den nächsten Fertigungsschritt. Zum anderen können alle Arbeitsschritte lückenlos und fehlerfrei dokumentiert werden. Wahlweise wird bereits jetzt mit Laser ein individueller Schriftzug in 2D aufgebracht. Die Scheren werden vom Multilift V in Werkstückträger eingelegt und über ein Förderband ausgeschleust.  


Über einen Sieben-Achs-Roboter ist die Spritzgießzelle mit der additiven Fertigung verkettet. Wird eine individuelle 3D-Geometrie gewünscht, veredelt ein Freeformer nun die Büroschere mit einem Schriftzug aus Polypropylen (PP). Bevor die fertigen Scheren für die Besucher zur Abholung eingelagert werden, erfolgt im letzten Schritt eine Qualitätsprüfung und Datenarchivierung. Der Besucher kann zu einem beliebigen Zeitpunkt seine individualisierte Schere abholen. Beim erneuten Scannen seines Ausweises wird der entsprechende Lagerort angezeigt.

Zentrales Leitrechnersystem erfasst alle Daten

Zentrale Bedeutung kommt dem Arburg Leitrechnersystem ALS zu, das die autarken Stationen vernetzt, die Produktionsdaten und Prüfergebnisse erfasst und diese an einen zentralen Webserver weiterleitet. Dort laufen alle Prozess- und Qualitätsparameter zusammen und werden archiviert. Zur Erfassung der Maschinendaten greift das ALS auf den weltweiten Standard der Echtzeit-Ethernet-Verkabelung der Maschine zurück und vernetzt die Prozesskette über das Anwendungsprotokoll OPC UA. Jeder Büroschere wird eine eigene Internetseite in der Cloud zugewiesen, die sich über den individuellen Code mit mobilen Endgeräten aufrufen lässt.

Chargenspezifisches Schüttgut: Rückverfolgung vom Spritzteil zum Granulat

Ein zweiter elektrischer Allrounder 370 E produziert mit einem 2+2-fach-Werkzeug Gehäuse in kleineren Chargen. In diesem Praxisbeispiel sind Produktion, Materialversorgung und Qualitätsmanagement über das Leitrechnersystem vernetzt. Die einzelnen Aufträge werden mittels ALS zentral verwaltet, geplant und die einzelnen Auftragswarteschlangen übersichtlich dargestellt. In kurzen Laufzeiten werden die Gehäuse wechselnd aus einem von drei Materialien produziert. Bei jedem Auftragswechsel wird automatisch das neue Material angefordert. Gleichzeitig erhält das ALS Informationen zur aktuellen Charge. Anschließend werden die Spritzteile zu je 16 Stück in Schlauchbeutel verpackt und können dank der Vernetzung mit Produktionsdaten wie Datum, Auftragsnummer, Material und Charge bedruckt werden.


Jede gekennzeichnete Charge kann durchgängig vom Serienteil bis zum Granulat rückverfolgt werden. Mit jedem Produktionsauftrag wird auch ein passender Prüfvorgang gestartet und die Daten archiviert. Die Produktions- und Qualitätsdaten lassen sich online abfragen. Durch dieses Plus an Transparenz lässt sich auch die Prozesssicherheit weiter steigern. Partner dieser Anwendung sind die Firmen CAQ (Qualitätsmanagement), Koch (Materialsteuerung) und Packmat (Chargenkennzeichnung).

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