Demonstrator für das Zustands- und Prozessmonitoring von Temperiersystemen, zu sehen im Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA

Bild: Universität Stuttgart IFF, Fraunhofer IPA/Rainer Bez

Temperiersysteme für die Kunststoffverarbeitung Zustands- und Prozessmonitoring à la Industrie 4.0

23.02.2018

Um bei Kunststoffprodukten die gewünschten Oberflächen und Eigenschaften zu erreichen, zählt die Temperatur. Ein neues Messsystem für die Kunststoffverarbeitung soll nun smart darüber wachen.

Damit Oberflächen und Eigenschaften bei Kunststoffen stimmen, spielen bei ihrer Verarbeitung Temperiersysteme eine wichtige Rolle. Das Fraunhofer IPA hat zusammen mit der Gesellschaft Wärme Kühltechnik GWK eine Lösung entwickelt, die die Zustands- und Prozessdaten der Temperiersysteme überwacht und bei Abweichungen einen Alarm auslöst. Das senkt den Ausschuss, steigert die Prozessqualität und verbessert die Instandhaltung.

Im ersten Schritt haben die Forscher die Temperiersysteme von GWK an die am IPA entwickelte Cloud-Plattform Virtual Fort Knox angebunden. Auf diese Weise erfasst Logotherm 4.0 die Zustands- und Prozessdaten aller Maschinen des Maschinenparks. Ein Dashboard zeigt die Informationen zentral und echtzeitnah an und steigert die Transparenz der Produktion.

Anlagen vorausschauend warten

Der Industrie-4.0-Ansatz sieht es vor, die Daten aus der Produktion nicht nur zu erheben, sondern auch intelligent weiterzuverarbeiten. Dies erfolgt bei Logotherm 4.0 mit einem Condition-Monitoring-Service, der im Hintergrund läuft. Dieser analysiert die Daten aus der Maschinensteuerung. Fehler und Abweichungen werden auf dem Dashboard angezeigt. Darüber hinaus haben die IPA-Forscher einen Notification-Service integriert, mit dem der Verantwortliche bei Problemen automatisiert eine Benachrichtigung erhält. Missstände lassen sich dadurch schneller erkennen und beheben.

Die Lösung eignet sich für das Predictive Maintenance. Mit den Zustandsdaten kann sie die Lebensdauer der wichtigsten Komponenten wie Pumpen oder Ventile präzise bestimmen. Maschinen und Anlagen können so vorausschauend gewartet und Ausfälle reduziert werden. Logotherm 4.0 verbessert außerdem die Prozessqualität. Über das Dashboard können die Verantwortlichen die Temperatur, Durchflussmenge, Druck und Leistung der Maschinen abrufen. Treten Abweichungen auf, kann der Mitarbeiter gleich nachjustieren.

Das Dashboard haben die IPA-Forscher nach den Vorgaben von GWK konzipiert. Nahende Probleme zeigt es in Gelb an, akute in Rot. Die Benutzeroberfläche lässt sich nach dem Drill-down-Prinzip bedienen. Auf drei Ebenen kann sich der Verantwortliche immer tiefer in die Details vorarbeiten.

Basis für neue Geschäftsmodelle

Logotherm 4.0 eignet sich für alle Unternehmen, die Temperiersysteme bei der Kunststoffverarbeitung einsetzen. Im Prinzip lasse sich das Zustands- und Prozessmonitoring aber für alle Branchen realisieren. Unternehmen können ihren Kunden damit einen digitalen Mehrwert-Service anbieten und ihre Geschäftsmodelle neugestalten. Möglich sei es zum Beispiel, Fernwartungen vorzunehmen oder Ersatzteile automatisiert zu liefern. Ein Demonstrator von Logotherm 4.0 ist im Applikationszentrum Industrie 4.0 des Fraunhofer IPA errichtet.

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