Richtig machen! Sechs Tipps für die Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung

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Egal, ob Spritzgießen, Extrudieren oder eine andere Art der Kunststoffverarbeitung – beherzigt man folgende Ratschläge, klappt der Weg in die Digitalisierung.

Die Kunststoffproduktion kann komplexe Formen und umfangreiche Workflows annehmen, wie Aimtec sagt. Das Unternehmen unterstützt seit vielen Jahren Mittelständische Unternehmen bei der Optimierung der Fertigung und Logistik. Sind etwa die Ansprüche an Reporting und Schichtplanung eher einfach, kann eine Verwaltung auf Papier und per Excel noch gut funktionieren. Soll aber eine Automotiveproduktionslinie digitalisiert werden, um kürzere Reaktionszeiten, optimierte Abläufe und mehr Transparenz zu schaffen, spielen der Digitalisierungsgrad und die Kommunikationsmöglichkeiten jeder einzelnen Maschine eine große Rolle. Papier sei dann eher hinderlich, denn ob das was draufsteht auch Wirklichkeit ist, ist nicht gesagt. Die Digitalisierung hilft aber enorm bei der automatischen Dokumentation und Qualitätskontrolle jedweder Recycling- und Nachhaltigkeitsinitiativen. Für Automobilhersteller ist der Nachweis von Sustainability-Anstrengungen im Sinne der ESG-Kriterien außerdem unabdingbar. Aber den Übergang ins digitale Zeitalter problemlos zu managen, kann schwierig sein, heißt es weiter. Der folgende Beitrag verrät anhand von sechs Tipps, wie Produktionsleiter aus der Kunststoffverarbeitung das Ganze dennoch erfolgreich umsetzen können.

Tipp 1: Holen Sie sich die Maschinendaten

Durchgehende Transparenz kann nur entstehen, wenn alle Produktionsmaschinen Daten liefern und digital vernetzt sind. Ermitteln Sie deshalb, welche Möglichkeiten existieren, ob alle Maschinen über die notwendige Kommunikationshard- und Software verfügen und wie sich diese eventuell nachrüsten lässt (selbst 20 Jahre alte Maschinen sollten solche Schnittstellen haben). Sind die Maschinen zu alt oder gibt es keine Möglichkeit, Produktionsparameter digital zu erfassen, lassen sich eventuell auch externe Monitoring-Systeme implementieren, um die notwendigen Daten automatisiert zu erfassen, so Aimtec.

Tipp 2: Führen Sie ein effizientes MES ein

Falls noch nicht geschehen, implementieren Sie ein MES (Machine Execution System). Denn es ermöglicht die Auswertung des Produktionsgeschehens und die Vorgabe spezifischer Regeln für jede Maschine. Es steuert dabei den Betrieb, analysiert Ergebnisse und eskaliert bei Abweichungen. Speziell bei der Produktion von Kunststoffteilen, bei der häufig auch spezielle Bauteile in kleine Losgrößen anzufertigen seien, könne ein MES enorme Produktivitätsgewinne bringen, heiß es. Es bildet quasi das Rückgrat der digitalen Produktionssteuerung. Ein modernes MES kann dafür Daten aus verschiedenen Quellen gemäß OPC (Open Platform Communications) auswerten und verarbeiten. Es sollte auch in der Lage sein, die Qualifikation der Mitarbeiter zu erfassen, um sie entsprechend ihrer Qualifikation einzusetzen und Zertifizierungen anzuregen. Es kann auch die Arbeits- und Schichtzeiten lückenlos erfassen. So verstärkt es den Fokus auf die Mitarbeiter, was laut Aimtec die Motivation verbessert.

Tipp 3: Alles beschreiben und Ziele nennen

Optimierungen ließen sich nur umsetzen, wenn man Daten erfasse. Genauso wichtig sind Prozessbeschreibungen, Planziele, Grenzwerte der Maschinen und mögliche Parameter für den Betrieb und die technischen Abläufe, wie Aimtec aufzählt. Welche Temperaturen, Drücke und Zeitvorgaben (etwa für die Effektivität der Werkzeugkühlung beim Spritzgießen) sind maximal möglich oder einzuhalten? Was sind die Vorgaben für Toleranzen und Qualitätsmaßstäbe? Diese gilt es zu quantifizieren und zu beantworten, um später zugehörige Steuerungsvorgänge zu automatisieren und Stillstände zu vermeiden.

Tipp 4: Starten Sie mit Musterarbeitsplätzen

Machen Sie einen praxisnahen Probelauf an Musterarbeitsplätzen, die Sie etwa mit Touchscreen-Terminals ausstatten und deren Maschinen Sie umfassend vernetzen. Damit ließen sich bereits Daten für das An- und Abmelden des Bedieners, den Start der Produktion, über Stillstandzeiten und eventuelle Gründe dafür erfassen. Mitarbeiter können sich per Funkkarte oder Smartphone an Arbeitsstationen oder zentral an der Fertigungsstraße an- und abmelden. Arbeitsnachweise generiert das MES daraus vollautomatisch, heißt es.

Ausgehend von den erfassten Daten, könne man bereits an den Musterarbeitsplätzen Takt- und Hubzeiten anpassen und deren Auswirkungen auf die Produktion testen, um so Optimierungen umzusetzen.

Tipp 5: Mitarbeiterbedürfnisse erkennen

Das digitale System soll nicht nur die Kunststoffproduktion verbessern, sondern vor allem Meistern, Vorarbeitern und dem Bedienpersonal helfen. Hören Sie also auf deren Bedürfnisse und sorgen Sie dafür, dass Arbeitsabläufe einfach sind und sich Informationen mit ein oder zwei Klicks an den jeweiligen Arbeitsstationen abrufen lassen, rät Aimtec. Je mehr die Personen „am Band“ davon profitierten und sich ihr Arbeitsalltag verbessere, umso eher entwickelten sie weitere Ideen für Verbesserungen und Optimierungen. Auch nehmen sie diese Änderungen dann lieber an.

Tipp 6: Maschinen in die MES integrieren

Sind alle Vorbereitungen getroffen, und die Mitarbeiter schon mit der neuen Technik an den Fertigungsarbeitsplätzen vertraut, erfolgt die automatische Steuerung der Maschinen fürs Spritzgießen, Extrudieren oder das Thermoformen über das MES und die Daten, die über OPC-Server erfasst werden. Dabei werden Daten etwa aus Dosiereinheiten, über den Einsatz von Werkzeugen, Stillstände und deren Gründe, Ausschussmengen sowie technische Informationen wie Temperatur, Zeit und Druck gespeichert und ausgewertet.

Das MES bestimmt für ausgewählte Parametern Intervalle, Höchst- und Mindestwerte und analysiert die Kombination von Parametern und ihren Einfluss auf Ausschussquote, Störungen oder Stillstände. Die Abteilungen für Instandhaltung und Qualität erfahren so in Echtzeit von ausgewählten Stillständen und können die Produktionsleiter über Abweichungen informieren – notfalls Meldungen auch eskalieren.

Digitalisierung im Kunststoffsektor lohnt sich

Die hohe Transparenz, die die Digitalisierung direkt erzeuge, und die vielen Automatisierungs- und Optimierungsmöglichkeiten wiegten den Aufwand der Umstellung mehrfach auf. Die sinnvolle Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung entlastet außerdem das Unternehmen dabei, neue Fachkräfte zu finden, wenn es gilt, die Produktion auszuweiten. Digitalisierungsspezialisten wie Aimtec können dabei unterstützen, die digitale Transformation in der Kunststoffproduktion reibungslos umzusetzen und alle gewünschten Ziele zu erreichen.

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