Digitalisierung

Künstliche Intelligenz, Automation & Robotik sowie vernetzte Wertschöpfungsketten - die Digitalisierung ist eines der zentralen Themen der Kunststoff- und Kautschukindustrie. In dieser Rubrik finden Sie die wichtigsten Beiträge zur Digitalisierung.

Roboterhand und Menschenhand berühren sich, eine leuchtende Glühbirne dazwischen; digitale Linien symbolisieren KI und Innovation.

Beiträge (43)

  • Nachhaltige Kunststoffverpackungen: KI unterstützt Design und Produktion

    Interview mit Mauritius Schmitz, Wissenschaftlicher Direktor, Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Exklusiv für K-MAG Copyright: zamrznutitonovi 15.03.2023 Kunststoffverpackungen aus recyceltem Material? Ja, aber bitte möglichst hochwertig – und wieder recycelbar! Das stellt Hersteller vor große Herausforderungen, denn der Einsatz von Rezyklaten führt heute noch oft zum Downcycling. Ein Schlüssel für nachhaltigere Kunststoffverpackungen liegt in der Digitalisierung. Hier setzt auch das Projekt KIOptiPack an. Mauritius Schmitz; Copyright: Institut für Kunststoffverarbeitung, RWTH Aachen Im Interview mit dem K-MAG spricht Mauritius Schmitz über die Anforderungen an Kunststoffverpackungen, darüber, welche Rolle das Design für die Nachhaltigkeit einer Verpackung spielt und inwiefern Künstliche Intelligenz dabei unterstützen kann. Um Kunststoffverpackungen nachhaltiger zu machen, muss die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet werden. Mit dem Anfang der Wertschöpfungskette – Design und Produktion – beschäftigt sich das Innovationslabor KIOptiPack. Welche Rolle spielt bereits das Design für die Nachhaltigkeit? Mauritius Schmitz: Das Produktdesign spielt eine zentrale Rolle für die Nachhaltigkeit von Produkten. Es definiert die Materialauswahl und den Materialverbrauch und somit die in den Kreislauf eingebrachten Arten und Mengen an Kunststoff. Zudem beeinflusst es die Funktionalität und Eignung für die (Verpackungs-) Anwendung, die Herstellbarkeit und Produktionseffizienz. Darüber hinaus kann das Produktdesign die Sortier-, Trenn- und Aufbereitungsprozesse – die wiederum die Qualität der entstehenden Rezyklate bestimmen – erleichtern oder erschweren. Aussteller und Produkte rund ums Recycling Recyclinganlagen Separier- & Sortiersysteme für Abfälle Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Aufbereitungsanlagen Rezyklate Wie kann KI beim Design von Verpackungen genutzt werden? Schmitz: Auch bei einem nachhaltigen Verpackungsdesign, müssen möglichst die gleichen, oder zumindest vergleichbare, Erwartungen und Kriterien an das Produkt erfüllt werden, mit denen Produkte aus Neuware aufwarten. Hier geht es um Produktfunktionalitäten, wie Barriereeigenschaften, Reinheit und mechanische Stabilität und um subjektive Anforderungen aus Sicht des Konsumenten wie Optik, Geruch und Sicherheit. Aber auch die Verarbeitbarkeit des gewählten Materials im Produktionsprozess spielt eine entscheidende Rolle für ein funktionierendes Produktdesign, hiermit meine ich zum Beispiel die thermischen oder Fließeigenschaften des Kunststoffs. Um diese komplexen und vielfältigen Einflüsse zu berücksichtigen und optimierbar zu machen, kann KI eingesetzt werden. Durch den Einsatz von KI können diese Einflüsse quantifizierbar gemacht werden und Verpackungsdesigner eine bessere Vorstellung davon bekommen, wie ihre Designs die verschiedenen Anforderungen beeinflussen und wie sie diese optimieren können, um eine nachhaltigere Verpackung zu schaffen. Copyright: Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Wie kann KI die Produktion nachhaltiger machen? Schmitz: Um die Qualität von Kunststoffverpackungen zu verbessern, wird KI in verschiedenen Produktionsphasen eingesetzt. Bereits beim Materialeingang wird die KI genutzt, um Materialschwankungen zu erkennen und die Verarbeitung entsprechend anzupassen. Während der Verarbeitungsprozesse kommen Neuronale Netze zum Einsatz, um Prozessmodelle zu erzeugen und zu optimieren. So können Zusammenhänge zwischen Materialcharakteristika, Prozesseinstellungen und Qualität erkannt und für eine korrekte Prozessanpassung genutzt werden. Im Projekt KIOptiPack werden speziell die Verarbeitungsverfahren Compoundierung, Flachfolien- sowie Blasfolienextrusion, Spritzgießen und Thermoformen betrachtet. Copyright: Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Warum ist die Zusammenarbeit mit der Industrie – also Unternehmen wie Brückner, Reifenhäuser oder Pöppelmann – wichtig? Schmitz: Die Zusammenarbeit mit der Industrie ist von großer Bedeutung und hängt in ihrer Art und Weise von der jeweiligen Branche ab. Ein wichtiger Aspekt, der bislang nicht hinreichend berücksichtigt wurde, ist jedoch die Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette. Um eine optimale Nachhaltigkeit zu erreichen, müssen Veränderungen an verschiedenen Stellen der Wertschöpfungskette vorgenommen werden, die möglicherweise nicht aus eigener Motivation initiiert und umgesetzt werden. Zum Beispiel ließe sich die Verantwortung für nachhaltigere Kunststoffverpackungen allein auf den Sammel- und Aufbereitungsprozess verlagern, was jedoch mit Sicherheit nicht die effektivste und nachhaltigste Vorgehensweise wäre. Stattdessen ist es sinnvoller, Anreize und Geschäftsmodelle zu entwickeln, die eine globale Veränderung und eine Lastverteilung entlang der gesamten Wertschöpfungskette ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es unerlässlich, die Hürden und Potenziale für jeden Teilnehmer zu erfassen. Durch den KI-Anwendungshub, der Projektpartner von etablierten Maschinenherstellern bis hin zu Technologie-Start-ups sowie von Forschungsinstituten bis hin zu Nahrungsmittelherstellern und -distributeuren vernetzt, entsteht die Möglichkeit eines direkten Austauschs entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Nur auf diese Weise können wir ein gemeinsames Verständnis der Potenziale einer nachhaltigeren Verpackungsproduktion erreichen. Wie sieht die Kunststoffverpackung der Zukunft aus? Schmitz: Wie die Verpackung aussehen wird, lässt sich schwer vorhersagen, denn auch nachhaltige Kunststoffverpackungen werden wir in Zukunft in großer Vielfalt entwickeln und produzieren können. Diese werden individuell auf den konkreten Anwendungsfall zugeschnitten sein, sodass sie minimalen Materialverbrauch und gleichzeitig zuverlässige Eignung für die Anwendung erfüllen. Gleichzeitig werden diese Verpackungen aber dem Kreislauf mit möglichst minimalen Verlusten wieder zuzufügen sein. Was man jedoch schon jetzt mit großer Sicherheit vorhersagen kann, ist, dass die Verpackung der Zukunft einen maximalen Anteil an Rezyklat beinhalten wird. Sie wird möglichst nur einen Polymertyp enthalten und beim Sortieren und Trennen einfacher zu handhaben sein. Um die Sortierprozesse zu verbessern und zu vereinfachen, werden digitale – und bestenfalls globale – Produkt- bzw. Materialpässe, die gerade durch verschiedene Initiativen entwickelt werden, eine entscheidende Rolle spielen. Und in diesem Bereich werden wir nicht ohne Digitalisierung und Methoden der Künstlichen Intelligenz vorankommen. Hier geht es zum Ausstellerprofil vom Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Dank Das Verbundprojekt KIOptiPack mit rund 40 Projektpartnern wird im Rahmen der Initiative "Forschung für die Nachhaltigkeit" (FONA) durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und bildet zusammen mit dem Partnerlabor K3I-Cycling den gesamten Kreislauf für Kunststoffverpackungen ab. Mehr Informationen hier . Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Künstliche Intelligenz

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  • Kunststoffindustrie trifft Metaverse: igus präsentiert Produkte in der virtuellen Realität

    Interview mit Marco Thull, Senior Marketing Activist Purpose & Vision, Corporate Identity & Corporate Communication, igus GmbH Exklusiv für K-MAG Virtual Reality birgt Potenzial für die Kunststoffindustrie. Kunden können beispielsweise Produkte im virtuellen Raum erleben, statt nur in Broschüren zu blättern. Copyright: seventyfourimages 31.01.2023 Studien zeigen, dass es bis zu neunmal wahrscheinlicher ist, dass wir uns an etwas erinnern, das wir in der virtuellen Realität erlebt haben. Dieses Wissen kann auch für die Kunststoffindustrie interessant sein. Mit dem iguversum hat igus einen digitalen Raum geschaffen, in dem die Produkte des Herstellers entdeckt werden können. Künftig sollen auch Engineering-Projekte dort durchgeführt werden. Marco Thull. Copyright: igus GmbH Im Interview mit dem K-MAG spricht Marco Thull über die Vorteile des iguversums für Unternehmen, Kunden und Umwelt sowie darüber, was dort möglich ist – und was weiterhin in der realen Welt erlebt werden sollte. Ein digitales Paralleluniversum und die Kunststoffindustrie – inwiefern passt das zusammen? Wie kamen Sie auf die Idee zum iguversum? Marco Thull: Bei igus sind wir immer auf der Suche nach innovativen Ideen, um Kunden dabei zu unterstützen, mit motion plastics ihre Technik zu verbessern und Kosten zu senken. Ein Beispiel ist die igus motion plastics show (IMPS). Das ist ein 400 qm großer virtuell-realer Messestand, den wir während der Corona-Pandemie in Köln aufgebaut und ins Netz gebracht haben. Mit Erfolg: Allein im ersten Jahr haben 55.000 Interessierte den Stand besucht. 16.000 Gespräche haben unsere Kundenberater dort geführt. Das hat uns gezeigt, im digitalen Raum ist noch viel mehr möglich. Wir wollten daher einen nächsten Schritt gehen und haben das Konzept eines Metaverse als eine solche Chance gesehen. Dazu kam noch die technische Neugierde: "Was ist dieses VR und was wird dieses Metaverse sein?". In kleinen Schritten haben wir uns dem Medium genähert und schnell erkannt, welch enormes Potenzial darin liegt. Wie kann man sich das iguversum vorstellen? Was ist dort möglich? Thull: Das igus Metaverse ist aktuell als zweigeteilte Welt angelegt. Im Digitalen Zwilling der igus Fabrik, dem Zentrum des iguversums, lassen sich spielerisch die Tribopolymer-Produkte und verschiedene igus Themenwelten entdecken. Daneben gibt es spezielle Räume, in denen konkret an einer virtuellen Maschine oder Anwendung unsere motion plastics entdeckt, angefasst und erklärt werden können. Beide Welten sind so aufgebaut, dass mehrere Teilnehmende gleichzeitig auf Entdeckungsreise gehen können. Oder es lässt sich ein individueller Termin mit einem igus Ansprechpartner vereinbaren – ähnlich zu dem, wie wir es bereits mit der IMPS machen. Die Räume basieren auf einer Plattform, in die wir uns erst einmal eingemietet haben. Hier stellen wir Modelle von Anwendungen aus, die mit unseren motion plastics ausgerüstet sind. Aktuell ist das unter anderem ein modernes Fahrzeug, das igus Fahrrad und eine Bohrplattform. Mit dem iguversum hat igus unter anderem einen digitalen Zwilling ihrer Fabrik geschaffen, in dem sich Vertriebsmitarbeitende und Kunden als Avatare treffen können. Copyright: igus GmbH Welche Vorteile hat das für Ihre Kunden? Thull: Ein wesentlicher Vorteil liegt in der ortsunabhängigen kollaborativen Zusammenarbeit. Gerade in der Prototypenentwicklung spielt das iguversum seine Stärken aus. Ein Beispiel: Bei der Entwicklung von Sonderbauteilen steht oft Kommunikations-Ping-Pong auf dem Programm. E-Mails mit Konstruktionszeichnungen gehen hin und her. Zahlreiche Male klingelt das Telefon. Schneller wird es zukünftig im iguversum gehen. Dort treffen sich Vertriebsmitarbeitende von igus und Kunden als Avatare im digitalen Raum, um gemeinsam ein 3D-Modell des Bauteils zu entwickeln. Jederzeit sichtbar, wie in einem Computerspiel: Indikatoren wie Werkzeugkosten, Lieferzeit und Robustheit, die sich der Entwicklung in Echtzeit anpassen. Am Ende ist die Entwicklung schneller – und das zu niedrigeren Kosten, da die "Hardware" erst einmal nicht benötigt wird und in der virtuellen Welt realitätsnah justiert und optimiert werden kann. Ein positiver Nebeneffekt, gerade bei international arbeitenden Teams ist, dass die Reisekosten und -zeit sinken und Emissionen vermieden werden. Auch für Präsentationen oder Trainings lässt sich das Metaverse nutzen: Mitarbeitende trainieren ohne Verletzungsgefahr die Bedienung von Maschinen und können Servicetechnikern in der Virtuellen Realität bei der Reparatur über die Schulter schauen. Im iguversum können die Produkte von igus entdeckt werden und künftig auch Engineering-Projekte durchgeführt werden. Copyright: igus GmbH Wo liegen die Grenzen? Was ist (noch) nicht im virtuellen Raum möglich? Thull: Wir stehen ja noch ganz am Anfang dieses spannenden Projektes und probieren vieles aus. Die Frage, die sich dabei immer wieder stellt, ist: "Ist das Tech oder kann das weg?" Anders ausgedrückt: Was ist technisch möglich, was ist Spielerei, was hat einen konkreten Nutzen? Gleichzeitig sind wir fest davon überzeugt, dass wir in den kommenden Jahren Dinge implementieren, an die wir heute noch gar nicht denken oder die bislang nicht umsetzbar sind. Ein Beispiel ist das haptische Erleben der Produkte. Genau das ist aber sehr wichtig. Das zeigen uns die kostenlosen Muster, die bei uns angefragt werden oder unsere Messestände, an denen wir immer viel zum Anfassen haben. Ob das irgendwann haptische Handschuhe ersetzen werden? Eher nicht. Das Erleben unserer Produkte in der realen Welt wird immer ein entscheidender Faktor in der Zusammenarbeit bleiben. Wie sehen Ihre weiteren Pläne für das iguversum aus? Thull: Ein Ziel ist es, diesen Auf- und Ausbau des iguversums zu einer virtuellen Maschinenplattform mit Branchenwelten, in denen kollaboratives Arbeiten im Vordergrund steht, jetzt schnell voranzutreiben. Zukünftig sollen Kunden, Ingenieure und Materialexperten als Avatare im digitalen Raum zusammenkommen und dort ganze Engineering-Projekte durchführen. In einer weiteren Stufe überlegen wir, das iguversum um eine B2B-Plattform für andere Hersteller zu erweitern. Sie können dann ebenfalls Maschinen und Anlagen im virtuellen Raum präsentieren, sofern sie Bauteile von igus verwenden. Das iguversum hat das Potenzial, die Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Kunden zu revolutionieren. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Software & Apps

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  • Augmented Reality in der Kunststoffindustrie: individualisierte Anleitungen für den gesamten Produktlebenszyklus

    AdaptAR generiert Anleitungen automatisch und erleichtert Arbeit an Maschinen Exklusiv für K-MAG Copyright: westend61 25.08.2022 Individualisierung ist Trend. Auch in der Kunststoffindustrie kommen immer individuellere Maschinen auf den Markt. Diese erfordern natürlich ebenso individuelle Anleitungen mit speziell auf sie zugeschnittene Handlungsanweisungen. Das ist heute jedoch noch keine Realität. Das Projekt AdaptAR möchte das ändern – unter anderem mithilfe von Augmented Reality und einer App. Sie bedienen eine Maschine, plötzlich taucht ein Problem auf, Sie schauen selbstverständlich direkt im Handbuch nach – doch Sie finden partout nicht die richtige Antwort auf Ihre Frage. Kommt Ihnen das bekommt vor? Das kann zum einen daran liegen, dass die Anleitung nicht für Ihren speziellen Produkttyp zugeschnitten ist, oder zum anderen daran, dass Ihr Handbuch nur in Papierform vorliegt und das gezielte Nachschlagen dadurch erheblich erschwert wird. Copyright: Fraunhofer IPT AdaptAR löst Widerspruch zwischen Bedarf und Realität Gebrauchsanweisungen werden heute immer noch oft in Papierform herausgegeben. Erstellt werden sie größtenteils manuell – und zwar zu Beginn des Produktlebenszyklus. Nachträgliche Änderungen am Produkt können nicht mehr berücksichtigt werden. Das führt dazu, dass sich die Informationen nicht an den tatsächlichen Bedürfnissen der Nutzerinnen und Nutzer orientieren. Genau hier setzt das Projekt AdaptAR an. Karl Lossie vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT – Koordinator des Verbundprojekts – erklärt den Gedanken dahinter: Im Projekt AdaptAR werden eine App und mehrere Software-Bestandteile entwickelt. Mit deren Hilfe sollen zum einen individualisierte Anleitungen erzeugt, und zum anderen diese in der Praxis genutzt werden können. Die 5 Kern-Bestandteile des Projekts sind: 1. Smart Service Es sollen Algorithmen entwickelt werden, mit denen aus einer Datenbasis für den jeweils vorliegenden konkreten Anwendungsfall, zum Beispiel die Wartung einer Maschine, automatisiert eine konkrete Anleitung mit Schritt-für-Schritt-Anweisungen generiert werden kann. 2. Digitaler Zwilling Dafür soll im Projekt eine Datenbasis aufgestellt und zu jeder Maschine oder Anlage ein digitaler Zwilling entwickelt werden, der alle zugehörigen Auftrags-, Produkt-, Prozess- und Ressourcendaten in einer lokalen Datenbank zusammenführt. So stehen alle für die Erstellung einer Anleitung benötigten Informationen in einer standardisierten Form zur Verfügung. Der digitale Zwilling wird während der Nutzung mit weiteren Daten aus verbundenen IT-Systemen angereichert. 3. Schnittstelle zwischen Mensch und digitalem Zwilling in Augmented Reality (AR) Mit digitalen Endgeräten wie Tablets oder Smart Glasses sollen Maschinenführerinnen und -führer direkt am Einsatzort zu einer individuellen Lösung des Problems geführt werden. 4. Smart-Service-Plattform Die Plattform soll die Transformation von Informationen aus allen relevanten Softwaresystemen für die Generierung von Handlungsanweisungen ermöglichen. 5. Rechtssichere Gestaltung Eine rechtssichere Gestaltung soll den Transfer aller Projektergebnisse sicherstellen. Lösungskonzept für die Bereitstellung adaptiver und kontextspezifischer Handlungsanweisungen im gesamten Produktlebenszyklus. Copyright: Fraunhofer IPT Wartung, Dokumentation & Co. – AdaptAR in der Praxis Copyright: Fraunhofer IPT Um diese Ziele zu erreichen, stehen dem Fraunhofer IPT insgesamt 12 Projektpartner zur Seite – darunter die DEGUMA-SCHÜTZ GmbH. Diese stellt Walzwerke für die Gummiverarbeitung her. Anwenderunternehmen wie DEGUMA-SCHÜTZ können die geplante Software in verschiedenen Use Cases über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg nutzen. Wobei genau die App den Projektpartner testweise aktuell schon unterstützt, hat uns Martin Schulz, Leiter Elektrotechnik bei DEGUMA-SCHÜTZ, erzählt: Neben der Wartung kann die Software auch die Montage eigener Produkte, die Inbetriebnahme und den Betrieb bei Kundinnen und Kunden und schließlich sogar die Wiederaufbereitung von Anlagen unterstützen. Unternehmen sparen dadurch nicht nur Kosten für Fachpersonal und Reisen, sondern auch Zeit. Die DEGUMA-SCHÜTZ GmbH strebt im Projekt auch die Verbesserung ihrer Dokumentation an. Die spielt für sie besonders in einem weiteren ihrer Tätigkeitsfelder, dem Verkauf gebrauchter Maschinen, eine Rolle. So lässt sich mithilfe der Ergebnisse aus dem Projekt für die Käuferinnen und Käufer der gebrauchten Maschinen von DEGUMA-SCHÜTZ eine hohe Qualität der Dokumentation erzielen. Weniger Papier bedeutet außerdem weniger Müll und somit mehr Umweltbewusstsein. Barrieren überwinden dank AR Copyright: Fraunhofer IPT Außerdem entstehen weniger Ausfallzeiten und Unfälle durch unsachgemäße Bedienung der Anlagen – zum einen durch die Verfügbarkeit von Anleitungen, die genau auf den Produkttyp zugeschnitten sind, zum anderen durch Nutzerfreundlichkeit und -spezifität. So können bestimmte Schritte in der App mit einer AR-Darstellung hinterlegt sein, andere Schritte vielleicht auch nicht – je nach Vorliebe oder Erfahrung der Nutzerin oder des Nutzers. Sobald ein Prozess abgeschlossen wird, werden eventuell veränderte Daten auch im digitalen Zwilling hinterlegt. Anhand der Historie ist immer einsehbar, was Personen, die vorher an der Anlage gearbeitet haben, genau gemacht oder verändert haben. Auch eventuelle Sprachbarrieren möchte AdaptAR dank Übersetzungsfunktion überwinden. Damit soll eine weitere Fehlerquelle bei der Bedienung von Anlagen beseitigt werden. Martin Schulz hat uns außerdem verraten, welches Potenzial er in AR für die Kunststoffindustrie sieht: Das Projekt AdaptAR läuft seit Juni 2020. Zum aktuellen Zeitpunkt wurden alle Anforderungen definiert und einzelne Softwarebestandteile geplant. Der nächste Schritt ist, diese Bestandteile in Demonstratoren zu überführen. Die ersten vorzeigbaren Projektergebnisse werden Ende 2022 erwartet. Dann sollen Anwender die Anleitungen in unterschiedlichen Use Cases erproben können. Das Projekt läuft bis Mai 2023. Augmented Reality kann in der Kunststoffindustrie vor allem Service-Prozesse, zum Beispiel die Wartung von Anlagen, deutlich vereinfachen und dadurch effizienter und nutzerfreundlicher gestalten. Das zeigt auch das Projekt AdaptAR. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Software & Apps

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  • Kreislaufwirtschaft: Ein digitaler Produktpass für mehr Nachhaltigkeit

    Interview mit Huafeng Zhao, Strategic Product Marketing Manager – Recycling Solutions, Kautex Maschinenbau GmbH Exklusiv für K-MAG Copyright: twenty20photos 21.06.2022 Der EU-Aktionsplan für Kreislaufwirtschaft sieht vor, dass bis 2050 alle Kunststoffverpackungen komplett recycelbar sein und zu mindestens 70 Prozent aus recyceltem Material bestehen müssen. Noch landet der Großteil der Kunststoffabfälle auf der Mülldeponie oder der Verbrennungsanlage – im schlimmsten Fall in der Umwelt. Im Interview mit dem K-MAG spricht Huafeng Zhao über Möglichkeiten, das Ziel Zero Waste zu erfüllen und wie ein digitaler Produktpass dabei helfen kann. Huafeng Zhao. Copyright: privat Herr Zhao, Sie sind Teil der R-Cycle-Initiative. Welche Ziele werden dort verfolgt? Huafeng Zhao: Das Gesamtziel von R-Cycle ist, dass Kunststoffe zu 100 Prozent recycelt werden beziehungsweise einen Kunststoffkreislauf mit Zero Waste zu erreichen. Aktuell ist es so, dass Kunststoffabfälle nicht zu 100 Prozent sortenrein sortiert werden können, sodass davon ungefähr 19 Prozent in der Verbrennungsanlage, 50 Prozent auf der Mülldeponie und 22 Prozent in der Umwelt landen. Nur etwa 9 Prozent werden recycelt. Der Grund dafür ist, dass wir nicht genug Informationen über die Verpackung, die im Müll landet, haben – darunter zählen zum Beispiel Materialtypen, Farbe, Füllgut oder Applikationen wie zum Beispiel für Lebensmittel. Solche Information haben wir momentan nirgendwo in der gesamten Wertschöpfungskette erfasst. Es gibt keinen Datenaustausch zwischen den ganzen Beteiligten im Kunststoffkreislauf. So verlieren wir ganz viele Kunststoffabfälle, um hoch-qualifizierte PCR-Materialien zu produzieren, weil wir sie nicht effizient sortenrein trennen können. Wie kann dieses Ziel erreicht werden? Zhao: R-Cycle bietet einen offenen und weltweit anwendbaren Rückverfolgungsstandard für den automatisierten Datentransferprozess. Alle recyclingrelevanten Informationen – der Hersteller, die enthaltenen Kunststoffarten, der Anteil an recyceltem und biobasiertem Material sowie Angaben zum Anwendungsbereich der Verpackung im Food- oder Non-Food-Bereich – werden durch die Kautex-Produktionslösung während des Prozesses in Form des digitalen Produktpasses erfasst, an den R-Cycle-Server übermittelt und dort auf Basis des Global-Tracing-Standards GS1 EPCIS gespeichert. Eine Markierung, um diese Information in weiteren Prozessen bis hin zur Abfallsortierung zu identifizieren und auszulesen, wird im Herstellungsprozess angebracht. Hierbei ist R-Cycle offen für verschiedene Markierungstechnologien, zum Beispiel einen QR-Code oder ein digitales Wasserzeichen. Mit R-Cycle lassen sich recycelbare Verpackungen schnell und sicher sortenrein sortieren. Dadurch können Sortierfraktionen hoher Reinheit gebildet werden. Das daraus resultierende hochwertige Rezyklat eignet sich zur Verarbeitung in vielfältigen hochwertigen Kunststoffprodukten. Das R-Cycle-Konsortium hat sich als Ziel gesetzt, eine branchenübergreifende Lösung für ein abfallfreies Kreislaufrecycling von Kunststoffen zu finden. Quelle: R-Cycle In diesem Zusammenhang haben Sie auch Pilotprojekte gestartet. Worum geht es da? Zhao: In unserem ersten Pilotprojekt haben wir zwei 1-Liter-Flaschen aus zwei unterschiedlichen HDPE-Materialien von Braskem entwickelt. Eine Variante besteht aus einem biobasierten PE aus Zuckerrohr. Die zweite Variante wird aus recyceltem PE gefertigt. In beide Flaschen haben wir einen QR-Code als Markierung implementiert, der von Kamerasystemen in Sortieranlagen, aber auch mit jeder Handykamera gescannt werden kann. So können alle recyclingrelevanten Informationen, die in der Datenbank hinterlegt sind, ausgelesen werden. Damit ist eine sortenreine Sortierung möglich. In dem zweiten Pilotprojekt wird für jede Flasche ein digitaler Produktpass in Form eines digitalen Wasserzeichens generiert. Diese Codierungen, die für das menschliche Auge unsichtbar sind und über die gesamte Oberfläche des Verpackungslabels dupliziert werden, können mit der R-Cycle-Datenbank verknüpft werden. Dadurch ist der Zugang zu allen erwähnten, relevanten Informationen möglich. Auf diesem Weg können Abfallsortiersysteme mit entsprechenden Erkennungstechnologien recycelbare Verpackungen besser identifizieren und präzise sortieren. Eine präzise Sortierung ist die Grundlage für den Gewinn von hochwertigen Rezyklaten für ein wirklich effektives Recyclingsystem. Darüber hinaus können diese Codierungen zu Demonstrationszwecken auf jedem Smartphone mit der Digimarc-App ausgelesen werden. Unsere Maschinen müssen mit einem automatisierten Datenerfassungssystem ausgestattet sein. Im Rahmen des Pilotprojekts wurden die recyclingrelevanten Daten durch Maschinen der beteiligten Kunden und Partner erfasst und gespeichert und anschließend auf dem R-Cycle-Server nach dem globalem GS1 Standard bereitgestellt. Durch diesen Übermittlungsprozess sind die Daten entlang der gesamten Wertschöpfungskette sofort verfügbar. Ein digitaler Produktpass wie ein QR-Code auf Flaschen oder Dosen könnte zu einem effizienteren Recycling von Kunststoffen beitragen. Copyright: twenty20photos Sie arbeiten in dem Pilotprojekt, aber auch generell bei R-Cycle, mit vielen Partnern zusammen. Warum ist eine solche Zusammenarbeit ihrer Meinung nach so wichtig? Zhao: In unserem Pilotprojekt arbeiten wir nach unserer BeOne Kultur mit dem Rohstoffhersteller Braskem, dem Verpackungshersteller Kautex Textron und dem Recyclingspezialisten Morssinkhof Plastics zusammen. Ein System wie R-Cycle kann nur funktionieren, wenn alle beteiligten Partner in der gesamten Wertschöpfungskette an einem Tracing Standard zusammenarbeiten. Daher ist die R-Cycle-Community eine branchenübergreifende Kooperation mit vielen erfolgreichen Pilotprojekten unter echten Produktionsbedingungen. Die R-Cycle-Community steht allen Unternehmen, Organisationen oder Einzelpersonen offen, die ein berechtigtes Interesse am Thema Kreislaufwirtschaft für die Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen haben. Wir als Kautex Maschinenbau gehören zu den “First Movers“ des R-Cycle-Konsortiums. Im Laufe der Zeit haben wir immer mehr Partner gewinnen können, so zum Beispiel Folien-Extrusionsmaschinen-Hersteller Reifenhäuser und Spritzgießmaschinen-Hersteller Arburg, aber auch Sortieranlagen-Hersteller Steinert und Recyclingmaschinen-Hersteller EREMA. Es ist also eine branchenübergreifende Kooperation. In solchen Projekten bringt es nichts, wenn nur ein Maschinenbau-Unternehmen etwas beiträgt. Wir brauchen auch die Expertise von anderen Beteiligten aus der Kunststoffverpackungsindustrie – vom Rohstoff- sowie Maschinenhersteller über den Verpackungshersteller und den Einzelhändler bis zum Sortierer und zum Recycler. R-Cycle wird nur funktionieren, wenn alle Beteiligten aus dem Kunststoffkreislauf zusammenarbeiten und gemeinsam das System entwickeln. Im Endeffekt ist es ein System, das nicht nur für ein Unternehmen entwickelt wurde, sondern im gesamten Kunststoffkreislauf verwendet werden kann. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Software & Apps

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  • PRISM – eine Datenplattform für die Kreislaufwirtschaft

    Interview mit Manish Chawla, Industry General Manager, Energy, Resources & Manufacturing, IBM Exklusiv für K-MAG Bild: PantherMedia/Andriy Popov 06.04.2021 Mitte Dezember gab das amerikanische IT-Unternehmen IBM seinen Beitritt zur Alliance to End Plastic Waste bekannt. Gemeinsam konzipieren sie die Plattform PRISM – ein einheitliches Ökosystem für NGOs, Teilnehmer der Kunststoff-Wertschöpfungskette, Gemeinden, Regulierungsbehörden und alle Organisationen, die Entscheidungen und Programme zum Abfallmanagement einsetzen und verbessern möchten. Im Interview mit dem K-MAG spricht Manish Chawla über den Mehrwert der neuen Plattform, wichtige Schritte auf dem Weg zur Verwirklichung der Kreislaufwirtschaft und welchen Beitrag IBM zu mehr Nachhaltigkeit leistet. Was hat Sie dazu bewogen, der Alliance to End Plastic Waste beizutreten? Manish Chawla: IBMs langjähriges Engagement für die Umwelt reicht bis in das Jahr 1971 zurück, als die erste Erklärung zur Umweltpolitik des Unternehmens veröffentlicht wurde. Auch heute noch setzt sich IBM für einen verantwortungsvollen Umgang mit den Ressourcen unseres Planeten ein und hat erhebliche Fortschritte bei der Abfallwirtschaft, der Energieeinsparung, der Nutzung erneuerbarer Energien und der Reduzierung von Kohlendioxidemissionen erzielt. Zusätzlich zu unseren Unternehmensverpflichtungen helfen wir unseren Kunden, Technologien zur Lösung komplexer Nachhaltigkeitsprobleme einzusetzen. Eine solche Lösung entwickeln Sie jetzt auch gemeinsam mit der Alliance in Form der Plattform "PRISM" (Plastics Recovery Insight and Steering Model). Was ist das Ziel dahinter? Chawla: Es gibt so viele komplexe ökologische – und auch geschäftliche – Herausforderungen, die heute bestehen, einfach weil die generierten Daten nicht richtig geteilt, interpretiert oder genutzt werden. Im Moment sind die meisten Daten über Kunststoffe, Kunststoffabfälle und die Infrastruktur der Abfallwirtschaft in Silos enthalten, was bedeutet, dass niemand ein vollständiges Bild davon hat, was vor sich geht. Es gibt mehrere ausgezeichnete – aber unabhängige – Initiativen von NGOs und aus dem privaten Sektor. Es besteht jedoch die Möglichkeit, diese Daten zusammenzuführen und die Lücken in einem einheitlichen System weiter zu schließen, sodass eine multidimensionale Analyse ermöglicht wird – das Ganze kann größer sein als die Summe seiner Teile. Als offene Plattform kann PRISM diese Datensätze zusammenführen, sodass jeder das gesamte Kunststoff-Ökosystem besser versteht und Maßnahmen gezielt dort einsetzen kann, wo sie am meisten benötigt werden. Mit PRISM können Organisationen die Datenlücken identifizieren und die Entwicklung von Datensätzen in Auftrag geben, um sicherzustellen, dass wir ein vollständiges Bild erhalten. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit verschiedenen Institutionen, einschließlich Universitäten und anderen Einrichtungen, um diese kritischen Datensätze zu erfassen. Bild: PantherMedia/lightsource Eine weitere zentrale Herausforderung, die wir mit PRISM angehen wollen, ist ein gemeinsamer Ansatz zur Validierung und Harmonisierung von Daten rund um Plastikmüll, um Genauigkeit und Transparenz zu gewährleisten. Letztes Jahr haben wir eine Studie veröffentlicht, aus der hervorging, dass Datenwissenschaftler nur 20 Prozent ihrer Zeit mit der Datenanalyse verbringen – während die restlichen 80 Prozent auf das Finden, Bereinigen und Organisieren von Daten entfallen. Unser Ansatz für PRISM ist darauf ausgerichtet, dies von Anfang an umzukehren, indem wir die IBM Cloud nutzen. Wir möchten eine Plattform mit verschiedenen Datenformaten und -definitionen aufbauen, die all dieses Wissen integriert, mit Datenstandardisierung und einem Data Governance-Framework. So kann PRISM als offene, skalierbare Plattform fungieren, um diese Datensätze zusammenzuführen, damit jeder gezielt Maßnahmen dort einsetzen kann, wo sie am meisten gebraucht werden. Auf welchem Stand der Entwicklung befindet sich die Plattform aktuell? Wann wird sie voraussichtlich nutzbar sein? Chawla: Im Moment sind wir noch dabei, die Data Governance für PRISM zu entwickeln und durchzuarbeiten. Die Absicht ist jedoch, KI-Funktionen zu integrieren, um die Datenanalyse auf diesem Weg zu unterstützen. Wir befinden uns in einem frühen Stadium der Entwicklung, mit einer Beta-Version, die in Kürze ausgewählten externen Stakeholdern wie NGOs, zwischenstaatlichen Organisationen und unseren Mitgliedsunternehmen zum Testen und Bewerten zur Verfügung gestellt wird. Wir streben eine breitere Freigabe für eine größere Gruppe im Laufe dieses Jahres an und werden in den kommenden Monaten mehr darüber berichten. Welchen Beitrag leistet IBM zu mehr Nachhaltigkeit in der Kunststoffindustrie beziehungsweise zur Verwirklichung der Kreislaufwirtschaft ? Chawla: Wie bereits erwähnt, arbeitet IBM regelmäßig mit Kunden zusammen, um Technologien zur Lösung komplexer Nachhaltigkeitsherausforderungen einzusetzen. Speziell für Kunststoffe und die Kreislaufwirtschaft hat IBM 2019 eine neue Technologie namens VolCat entwickelt, ein katalytischer chemischer Prozess, der Polyethylenterephthalat (PET) in eine erneuerbare Ressource verwandeln kann. VolCat verwendet einen gutartigen organischen Katalysator, um PET selektiv in seine Monomer-Bestandteile zurück zu spalten. Nach der Reinigung kann das Monomer einfach zu neuem PET repolymerisiert werden. Die kosteneffiziente und nachhaltige Innovation ist in der Lage, altem Kunststoff neues Leben einzuhauchen. Wir gehen davon aus, dass eine Technologie wie VolCat weltweit eingesetzt werden könnte, um Plastikmüll zu bekämpfen. Wir sind gerade dabei, die nächste Phase zur Kommerzialisierung der Technologie einzuleiten. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Software & Apps

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  • „Die industrielle Kommunikation wird sich verändern“

    Branchen-Interview mit Dana Ford, Auxiliary Controls Engineer für Material Handling/Auxiliary bei Wittmann Inc. OPC UA steht für "Open Platform Communications Unified Architecture" und wurde entwickelt, um die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen Maschinen zu erleichtern. Copyright: Wittmann Inc. Herr Ford, in den USA ist der OPC UA-Standard noch weitgehend unbekannt. Woran liegt das? Dana Ford : OPC wurde zwar ursprünglich in Nordamerika entwickelt, war aber in der Kunststoffindustrie zunächst nicht sehr bekannt. Das ändert sich erst in jüngster Zeit. Vor allem der europäische Markt hat in den letzten Jahren durch die Einführung des OPC UA-Protokolls ein erhebliches Wachstum erfahren. In der Kunststoffindustrie der USA ist dieses neue Protokoll tatsächlich kaum verbreitet. Die Anwender sind hier noch sehr zurückhaltend, wenn es darum geht, ihre etablierten Kommunikationswege zu ändern. Einmal implementiert, lassen sich diese Wege nur schwer anpassen, vor allem wegen der damit verbundenen Kosten für die Aufrüstung von Geräten und Software. Infolgedessen verlassen sich viele Kunden immer noch auf etablierte FieldBus-Systeme für die direkte Kommunikation mit Feldgeräten innerhalb einer Arbeitszelle. Mit der Einführung der Wittmann WorkCell ist es heute möglich, alle Wittmann-Peripheriegeräte mit Hilfe von OPC UA einfach in die Spritzgießmaschine zu integrieren. Dana Ford, Auxiliary Controls Engineer for Material Handling/Auxiliary Wittmann Inc Gibt es konkurrierende Kommunikationsstandards? Ford : In der Tat sind MODBus, Profinet und DeviceNET-ControlNET weit verbreitete Kommunikationsprotokolle. Diese Protokolle werden im Allgemeinen als FieldBUS bezeichnet. Es ist jedoch wichtig, ihre Beschränkungen zu kennen. Trotz ihrer Effizienz bei der Handhabung von Echtzeitkommunikation sind diese Protokolle unzureichend, wenn es darum geht, eine sichere Kommunikation zu gewährleisten. Sie haben außerdem Beschränkungen hinsichtlich der Datenmenge, die gesammelt werden kann. Die Integration größerer, kosteneffizienter Prozessoren hat aber einen grundlegenden Wandel eingeleitet. Der vorherrschende Trend ist nun die Einführung von Protokollen, die nicht nur eine schnellere Kommunikation ermöglichen, sondern auch die sichere und effiziente Erfassung großer Datenmengen gewährleisten. Dafür ist OPC UA eine perfekte Lösung. Viele europäische Unternehmen des Kunststoffmaschinenbaus übernehmen die Vorreiterrolle bei der Entwicklung einheitlicher Standards für die Maschinenkommunikation. Wittmann ist eines von ihnen. Warum tun Sie das? Ford : Wittmann ist seit jeher führend in der Entwicklung von Geräten, die über fortschrittliche Überwachungs- und Analysemöglichkeiten verfügen. Dieses Engagement ermöglicht es Wittmann, Zeit in die Standardisierung und Verfeinerung der Software zu investieren. Wir wollen unsere Erkenntnisse mit den Gruppen teilen, die einheitliche Standards für eine effektive Maschinenkommunikation festlegen. Mit der Einführung der Wittmann WorkCell ist es heute möglich, alle Wittmann-Peripheriegeräte mit Hilfe von OPC UA einfach in die Spritzgießmaschine zu integrieren. Das Ziel ist es, dass die Kunden nicht nur ein Gerät, sondern einen ganzen Prozess erhalten, der ihre Produktionsmöglichkeiten deutlich erhöht. Die Branche kommt in eine Phase, in der die Anbieter zunehmend gezwungen sind, höhere Standards einzuhalten. Die Nachfrage nach Feldgeräten, die immer umfangreichere Datensätze liefern, treibt die kontinuierliche Analyse und Verfeinerung des Produktionszyklus voran. Gleichzeitig soll die nahtlose Integration von Peripheriegeräten mit vereinfachten Anschlüssen und verkürzten Inbetriebnahmezeiten den Produktionszyklus entlasten. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Die Wittmann-Gruppe bietet ihren Kunden Spritzgießmaschinen und die dazugehörige Peripherie an. Wenn ein Kunde eine Komplettlösung bei Ihnen bestellt, braucht er dann überhaupt einen offenen Standard wie OPC UA? Ford : Ja, denn auch wenn Wittmann all diese Geräte herstellt, kann das wahre Potenzial dieser Werkzeuge nur dann voll ausgeschöpft werden, wenn sie über die Grenzen einer Produktionszelle hinaus kommunizieren. Geräte wie Spritzgießmaschinen werden benötigt, um Verbindungen mit MES-Systemen für die Auftragsplanung herzustellen oder um historische Daten für die Qualitätskontrolle zu sammeln. Man stellte sich vor, dass ein Kunde seine Spritzgießmaschine mit MES-Anbindung für Produktionsdaten nutzen möchte, aber auch genaue Daten über den Materialverbrauch benötigt, die über einen gravimetrischen Harzmischer oder eine Harzzuführung zur Erfassung des Harzverbrauchs gewonnen werden können. Als Reaktion auf diese Anforderungen wird die Bereitstellung eines OPC UA-Pakets für alle Anlagen in der Kunststoffindustrie immer mehr zur Voraussetzung. Warum ist es auch für Hersteller von Peripheriegeräten wichtig, Zugang zu einem standardisierten Kommunikationsstandard zu haben? Ford : Im industriellen Bereich ist der sichere Datenaustausch zwischen Maschinen extrem wichtig, sei es für die Produktionsplanung, den Betrieb oder die Qualitätskontrolle. Im weiteren Sinne ergibt sich dies aus den Anforderungen der Industrie, die den technologischen Fortschritt ständig verbessert. Man denke einmal an die Zeiten zurück, als man sich beim Anschluss eines Druckers an einen PC noch durch ein Labyrinth von Kabeln und Treibern kämpfen musste. Heute ist das USB-Kabel zur Norm geworden, das man einfach nur einstecken muss. In ähnlicher Weise wird sich auch die industrielle Kommunikation verändern. In der Vergangenheit musste man sich mit seriellen Kabeln, Baudraten und Abschlusswiderständen herumschlagen, um einen Wassertemperaturregler für die Schnittstelle zu einer Spritzgießmaschine zu konfigurieren. Jetzt aber erleben wir einen Wandel hin zu einer verbesserten Konnektivität. Die Einführung von Standard-Kommunikationsprotokollen ermöglicht es uns beispielsweise, einen Wassertemperaturregler mit einer Spritzgießmaschine zu verbinden, indem wir einfach ein Standard-Ethernet-Kabel einstecken, das eine schnelle Erkennung und Steuerung ermöglicht. Wo müssen Sie in den USA ansetzen, damit die Kunden die Plug-and-Play-Lösung von OPC UA so attraktiv finden, dass sie sie implementieren? Ford : In einem ersten Schritt gilt es, die spezifischen Anforderungen des Kunststoffverarbeiters zu identifizieren. In Branchen wie der Medizintechnik oder den FDA-Vorschriften, in denen eine umfassende Datenverfolgung für die Qualitätskontrolle erforderlich ist, ist es beispielsweise von Vorteil, sich mit dem etablierten MES- oder SCADA-System des Kunden zu verbinden. Insbesondere suchen diese Kunden immer wieder nach Konnektivität zur Spritzgießmaschine, wobei sie zunehmend dazu neigen, Ethernet-Protokolle wie Euromap für die Spritzgießmaschinen-Integration zu übernehmen und dabei OPC UA-Standards zu nutzen. Darüber hinaus bereichert der strategische Vorteil, Wittmann-Peripheriegeräte über eine OPC UA-Verbindung zu verknüpfen, den gesamten Konnektivitätsrahmen. Möchte ein Kunde hingegen nur die Produktionseffizienz steigern, indem er die Anfahrzeiten und den Werkzeugwechsel reduziert, ist der Einsatz einer Spritzgießmaschinen-Arbeitszelle eine attraktivere Option. In diesem Szenario werden alle Peripheriegeräte über OPC UA angeschlossen, was eine nahtlose Integration und Einstellung der Peripheriegeräte von einer zentralen Stelle auf der Spitzgießmaschine ermöglicht. Dieser schlanke Ansatz verkürzt die Inbetriebnahmezeiten erheblich. Das macht ihn besonders für Kunststoffverarbeiter interessant, die häufige Werkzeugwechsel vornehmen müssen. Quelle VDMA Mehr rund um Digitalisierung

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  • Revolutionierung der Abfallwirtschaft: KI verbessert Sortiereffizienz und Materialreinheit

    Interview mit Parshva Mehta, Co-Founder & COO, PolyPerception Exklusiv für K-Mag Künstliche Intelligenz (KI) verbessert Sortiereffizienz, Rückgewinnungsraten und Materialreinheit – und revolutioniert so die Abfallwirtschaft. Copyright: hiv360 – sdobe.stock.com 03.04.2024 Dank modernster Technologien wie künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen befindet sich die Abfallwirtschaft in einem nie dagewesenen Wandel. Unternehmen wie PolyPerception stehen an der Spitze dieser Revolution und definieren die Art und Weise, wie Abfall sortiert und verwaltet wird, neu, um den wachsenden Herausforderungen der Branche gerecht zu werden. Parshva Mehta. Copyright: PolyPerception Im Interview mit dem K-Mag erklärt Parshva Mehta, wie er und seine Mitbegründer die Müllsortierung mit fortschrittlichen KI-Modellen revolutionieren wollen. Können Sie die Aufgabe von PolyPerception beschreiben und wie das Unternehmen die Herausforderungen in der Abfallwirtschaft und der Recyclingbranche angeht? Parshva Mehta: Die Motivation, PolyPerception zu gründen, ergab sich aus der Erkenntnis der wachsenden Herausforderungen in der Abfallwirtschaft, insbesondere im Hinblick auf die Erreichung einer hohen Materialreinheit und Sortiereffizienz bei zunehmend ehrgeizigen Recyclingzielen. Wir sahen eine Möglichkeit, Spitzentechnologien wie KI und Deep Learning zu nutzen, um diese Probleme direkt anzugehen. Im Kern nutzt PolyPerception fortschrittliche KI-Modelle, die auf die Sortierung von leichten Verpackungsmaterialien zugeschnitten sind, die einen bedeutenden Teil der Abfallströme in Europa ausmachen. Durch die Anwendung von Deep Learning sind wir in der Lage, Abfallströme zu analysieren, Sortierprozesse zu optimieren und Anlagenbetreibern verwertbare Daten für eine bessere Entscheidungsfindung zu liefern. Im vollständig anpassbaren Dashboard können die wichtigsten Parameter eingestellt und verfolgt werden. Quelle: PolyPerception Könnten Sie etwas näher auf die Technologie hinter PolyPerception eingehen und wie sie die Mülltrennung verbessert? Mehta: Wir setzen Deep Learning und bildverarbeitungsbasierte Sensoren ein, um den Müllsortierprozess an kritischen Punkten zu analysieren und den Betreibern wertvolle Daten zu liefern. Zunächst konzentrieren wir uns auf die genaue Messung des Durchsatzes, der Rückgewinnungsraten und der Reinheit des Outputs. Diese Daten bilden die Grundlage für die Optimierung und schließlich die Automatisierung des Sortierprozesses. Unsere Zusammenarbeit mit TOMRA ist hier von entscheidender Bedeutung, da sie uns die Integration unserer Analysatoren in ihre Sortiermaschinen ermöglicht, um den Prozess effizienter zu gestalten. Unsere KI-Modelle sind so konzipiert, dass sie sich an unterschiedliche Abfallströme in ganz Europa anpassen und eine zuverlässige Klassifizierung verschiedener Materialien wie Polyethylen, Polypropylen, PET und anderer gewährleisten. Wir stellen uns Herausforderungen wie der Anpassungsfähigkeit des Modells, der Aufrechterhaltung der Genauigkeit im Laufe der Zeit und der Automatisierung des Modelltrainings. Diese Bemühungen zielen darauf ab, eine konsistente und genaue Sortierung über verschiedene Regionen hinweg zu gewährleisten. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Anpassungsfähigkeit scheint ein entscheidender Aspekt Ihrer Technologie zu sein. Wie stellen Sie sicher, dass Ihre Modelle über verschiedene Regionen und Abfallzusammensetzungen hinweg effektiv bleiben? Mehta: Unsere Deep-Learning-Modelle sind so konzipiert, dass sie sich an unterschiedliche Abfallströme anpassen und verallgemeinern lassen. Das bedeutet, dass sie Abfälle genau klassifizieren können, auch wenn sich die Arten von Materialien in den Abfallströmen verändern. Es geht darum, Konsistenz und Zuverlässigkeit in einem sich ständig verändernden Sortierprozess zu gewährleisten. Diese Anpassungsfähigkeit sorgt für konsistente und genaue Datenmessungen, auch wenn neue Materialien auf den Markt kommen oder bestehende verändert werden, wodurch die Effizienz und Zuverlässigkeit des Sortierprozesses erhalten bleibt. Es kann auf die individuelle Zielqualität hin sortiert werden, indem die wichtigsten Verunreinigungen, wie z.B. weiße, undurchsichtige und vollwandige Flaschen, kontinuierlich überwacht werden. So können Verunreinigungen in der Waschstraße minimiert werden. Quelle: PolyPerception Wie funktioniert das genau? Haben Sie ein Beispiel? Mehta: Unser System zielt auf zwei primäre Kundensegmente ab: Sortieranlagen und Recycler. Ein herausragendes Beispiel ist unsere Zusammenarbeit mit Indaver in Belgien, wo das PMD-System für leichte Verpackungsabfälle eingesetzt wird. Indaver setzt unsere Technologie für fünf sortierte Abfallströme ein, um die von der Organisation für Herstellerverantwortung Fost Plus festgelegten Reinheitsgrade zu erfüllen. Herkömmliche Audits waren sporadisch und nicht repräsentativ für einen kontinuierlichen Betrieb. Durch die Integration unserer Systeme erreicht Indaver eine Rund-um-die-Uhr-Überwachung der Reinheit des Outputstroms, was die Effizienz und die Einhaltung der Vorschriften erheblich verbessert. Ihre Zusammenarbeit mit TOMRA wurde als wichtiger Meilenstein hervorgehoben. Können Sie die Bedeutung dieser Partnerschaft näher erläutern? Mehta: Unsere Zusammenarbeit mit TOMRA begann Ende 2022 mit dem Ziel, Analysatoren in die Sortierprozesse der Kunden zu integrieren, um einen besseren Einblick in die Daten zu erhalten. Diese Partnerschaft entwickelte sich, als TOMRA einen Anteil von 25 % an PolyPerception erwarb und unsere Beziehung vertiefte, um Sortieranlagen umfassend zu verbessern und zu überwachen. Dieser strategische Schritt ist eine Antwort auf die Herausforderungen der Branche, die sich aus der Kommunikation unterschiedlicher Maschinen ergeben, und zielt auf einen einheitlichen, automatisierten Sortierprozess ab. Eine solche Integration und strategische Partnerschaften sind entscheidend, um die Automatisierung und Effizienz von Recyclingprozessen voranzutreiben, und spiegeln unsere langfristige Vision einer engen Zusammenarbeit mit TOMRA wider. Die Materialien von Lieferanten können genau beurteilt und so unangemessene Kosten für das eingespeiste Material vermieden werden. Quelle: PolyPerception Wie sehen Ihre Visionen für die Zukunft der Abfallwirtschaft aus und wie will Polyperception zu dieser Vision beitragen? Mehta: Ich stelle mir eine Welt vor, in der die Abfallsortierung nicht nur ein statischer, einheitlicher Prozess ist, sondern einer, der sich in Echtzeit an die Art des Abfalls anpasst, auf den er trifft. Derzeit sind die Sortiersysteme ziemlich starr, aber stellen Sie sich vor, wir könnten die eingehenden Abfälle analysieren, aus den Sortierergebnissen lernen und dann die Maschinen in Echtzeit anpassen, um die Effizienz zu verbessern. Das bedeutet, dass wir ausgefeiltere Analysegeräte einsetzen und das Deep Learning nutzen müssen, um nicht nur den Abfall besser zu verarbeiten, sondern auch eine Vielzahl von Abfallqualitäten aus verschiedenen Regionen zu verarbeiten. Es geht darum, den gesamten Sortierprozess intelligenter, anpassungsfähiger und letztlich effizienter zu machen. Und abschließend: Was sind die nächsten Schritte für Polyperception in Bezug auf Produktentwicklung und Marktexpansion? Mehta: Kurzfristig werden wir uns weiterhin auf die europäischen Märkte für Abfallsortierung und Recycling konzentrieren. Für die Zukunft prüfen wir die Expansion außerhalb Europas, insbesondere in den USA. Auf der Produktseite wollen wir unsere Integration mit den Sortiermaschinen von TOMRA vertiefen und unsere Daten für intelligentere Sortierprozesse nutzen. Stephan Weiner Mehr rund um Digitalisierung

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  • PLASTICS und der VDMA müssen bei OPC UA zusammenarbeiten

    Branchen-Interview zum Thema OPC UA mit Glenn Anderson, Chief Operating Officer bei der Plastics Industry Association (PLASTICS) und Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des Fachverbandes Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA OPC UA ermöglicht die Kommunikation und den Datenaustausch von Maschine zu Maschine. Copyright: Funtap - stock.adobe.com In diesem Jahr findet die NPE2024 nach sechsjähriger Pause zum ersten Mal wieder statt. Was sind Ihre Erwartungen an diese Veranstaltung? Welche Bedeutung hat die Messe für die amerikanische/internationale Kunststoffindustrie? Glenn Anderson: Es ist sechs Jahre her seit der NPE2018, denn die Veranstaltung in 2021 mussten wir wegen der Corona-Pandemie absagen. Wir haben also einigen Nachholbedarf. In dieser langen Zeit haben die Unternehmen der Kunststoffindustrie immer wieder Innovationen hervorgebracht. Wir gehen davon aus, dass viele von ihnen nicht nur eine, sondern mehrere Innovationen vorstellen werden. Aus Gesprächen mit unseren Mitgliedern und anderen Ausstellern weiß ich, dass sie es kaum erwarten können, ihre Technologien auf der NPE2024 zu präsentieren. Wir rechnen mit 2.100 Ausstellern, von denen 700 zum ersten Mal auf der NPE ausstellen werden. Darüber hinaus haben wir es auf der Personalseite mit einer veränderten Teilnehmerstruktur zu tun. Angesichts der veränderten Belegschaftsdynamik werden viele der Teilnehmer von der NPE2018 nicht mehr dabei sein – meist aus Altersgründen. Wir gehen davon aus, dass über 50 Prozent der Menschen zum ersten Mal an der NPE teilnehmen werden. Deshalb müssen wir Inhalte anbieten, die ein neues und vor allem jüngeres Publikum ansprechen. Wir machen es für die Verarbeiter einfacher, aussagekräftige Daten zu erhalten. Glenn Anderson, Chief Operating Officer Plastics Industry Association (PLASTICS) Was haben Sie geändert? Anderson: Die wichtigste Aufgabe für PLASTICS und für die NPE2024 ist natürlich, dafür zu sorgen, dass wir qualifizierte Käufer auf der Messe haben. Damit die Aussteller ihre Technologien nicht nur präsentieren, sondern letztlich auch ihre Produkte und Services verkaufen können. Da wir außerdem zunehmend ein jüngeres Publikum ansprechen, haben wir unser Konzept um neue Inhalte erweitert. So wird es zum Beispiel erstmals über 100 Bildungsveranstaltungen zu den unterschiedlichsten Themen geben. Unser Ziel ist es, den Nachwuchs für die Kunststoffindustrie fit zu machen, damit er seine Karriere in der Branche voranbringen kann. PLASTICS und der VDMA Kunststoff- und Gummimaschinen haben auf dieser Messe ein gemeinsames Ziel: die Vorteile von OPC UA für Kunststoffverarbeiter aufzuzeigen. Was genau ist OPC UA und warum ist es so wichtig, es zu fördern? Thorsten Kühmann: OPC UA ist eine Technologie, die die Kommunikation und den Datenaustausch von Maschine zu Maschine ermöglicht. Es ist eine Sprache, die tatsächlich zwischen Maschinen gesprochen wird. Die OPC Foundation stellt die Grammatik dieser Sprache zur Verfügung, während wir, die Gemeinschaft der Maschinenbauer, die Wörter definieren. Damit diese Kommunikation zwischen Maschinen funktioniert, müssen sowohl die Grammatik als auch die Wörter zusammenpassen. Diese Maschine-zu-Maschine-Kommunikation ist völlig unabhängig vom Hersteller. Es spielt keine Rolle, wer sie sind oder woher sie kommen. Die Kommunikation funktioniert in den USA, in Indien, in Europa, in China, einfach überall. Das voranzubringen ist unsere Aufgabe. Alle müssen sich auf ein System einigen. Als Maschinenhersteller tun wir das für unsere Kunden. Sie sollen sich keine Gedanken mehr darüber machen müssen, ob sie Maschinen miteinander verbinden können oder wie sie es realisieren. Es muss einfach für sie funktionieren. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Warum ist es für PLASTICS und den VDMA Kunststoff- und Gummimaschinen wichtig, gemeinsam an technischen Richtlinien zu arbeiten? Anderson: Ich denke, der wichtigste Grund ist, dass PLASTICS und der VDMA meist die gleichen Mitglieder haben. Und sie bedienen alle den globalen Markt. Viele in den USA ansässige Kunden haben Werke in der ganzen Welt. Für sie wäre, was wir tun, auf jeden Fall ein Vorteil: wir machen es für die Verarbeiter einfacher, aussagekräftige Daten zu erhalten. Es ist wichtig, dass wir zusammenarbeiten; wir wollen sicherstellen, dass die internationalen technischen Richtlinien, die wir entwickeln, weltweit akzeptiert und angewendet werden." OPC UA ist eine Technologie, die die Kommunikation und den Datenaustausch von Maschine zu Maschine ermöglicht. Thorsten Kühmann, Geschäftsführer Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen im VDMA OPC UA soll die globale Sprache der Produktion werden. Hat die NPE einen Einfluss über den amerikanischen Markt hinaus? Anderson: Den hat sie auf jeden Fall. Im Laufe der Zeit hat sich die NPE zu einer großen internationalen Plattform entwickelt. Die Verlegung des Messestandes nach Orlando in Florida trägt auch dazu bei, dass viele Lateinamerikaner die Messe besuchen. Wir rechnen mit Besuchern aus 110 Ländern. Und wir gehen davon aus, dass etwa 30 Prozent aller Besucher von außerhalb der Vereinigten Staaten kommen werden. Kühmann: Die gestiegene Bedeutung der NPE ist für uns sehr hilfreich. Sie ist genau der richtige Ort, um OPC UA einer großen Community zu präsentieren und bekannt zu machen. Wir haben dort Vertreter aus der ganzen Welt. Wenn man ein so internationales Publikum an einem Ort hat, kann man umso besser internationale Themen ansprechen. Man kann es so zusammenfassen: Die internationale Produktionssprache trifft auf einer großen Messe wie der NPE auf die internationale Community. Ihre Aufgabe ist es, die Vorteile von OPC UA für die Anwender, die kunststoffverarbeitenden Unternehmen, herauszustellen. Können Sie einige praktische Beispiele nennen? Kühmann: Ein produzierendes Unternehmen, das mehrere Spritzgießmaschinen verschiedener Hersteller besitzt, kann diese über ein Leitsystem mit OPC UA-Schnittstelle einheitlich bedienen. Das macht den Produktionsprozess effizienter und die Anbindung neuer Maschinen erfordert deutlich weniger Implementierungsaufwand. Wir stehen als Branche weltweit vor grundlegenden Veränderungen, mit denen wir umgehen müssen. Der Energieverbrauch muss gesenkt werden, ebenso die CO2-Emissionen. Wir müssen effizient und sparsam mit Materialien umgehen und wir brauchen eine kostengünstige Produktion. All dies erfordert eine sehr präzise Anlagensteuerung. Der erste Schritt dazu ist immer eine gut abgestimmte Kommunikation in der Anlage und das Handling von Steuerungsdaten. OPC UA bietet die Basis dafür. OPC UA hilft auch bei der wichtigen Frage, die Glenn eingangs aufgeworfen hat: dem Fachkräftemangel. Es gibt weltweit einen Mangel an qualifizierten jungen Menschen. Wenn man aber hochpräzise Maschinen und Spitzentechnologie liefert und es fehlt an Menschen, die diese Systeme steuern können, dann braucht man die Digitalisierung, um das System zu vereinfachen und zum Laufen zu bringen. OPC UA macht dies möglich. Quelle VDMA Mehr rund um Digitalisierung

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  • Material-Bestimmung auf Knopfdruck mittels NIR-Spektroskopie

    Exklusiv für K-Mag Die mobile NIR-Spektroskopielösung von trinamiX hilft bei der Identifikation von Kunststoffen beim Kunststoffrecycling. 25.09.2024 Die Industrie strebt danach, Kunststoffe so gut und so umfassend wie möglich zu recyceln. Nur ist das nicht immer so leicht – besonders dann nicht, wenn verschiedene Kunststoffarten visuell nur schwer voneinander zu unterscheiden sind. Dann helfen Nah-Infrarot-Spektrometer (NIR), die die Kunststoffarten identifizieren und dadurch die weitere Verarbeitung erleichtern. Die Firma trinamiX stellt ein mobiles NIR-Spektrometer her, das besonders für die Identifizierung von Multi- und Mono-Material-Folien geeignet ist. Aber auch darüber hinaus ist die Anwendung in der Lage, 30 Arten von Kunststoffen zu erkennen, darunter Standardkunststoffe (HDPE, LDPE, PP, PET, PS, PVC) sowie technische Kunststoffe (PA, ABS, PC, PLA). Zudem ist sie in der Lage, Mischungen von PE und PP zu quantifizieren. Dr. Nils Mohmeyer, Director Mobile Spectroscopy bei trinamiX, erläutert im Interview, welche Vorteile die Nutzung für die Anwender hat und für welche Branchen das NIR-Spektrometer geeignet ist. Dr. Nils Mohmeyer, Director Mobile Spectroscopy bei trinamiX Herr Dr. Mohmeyer, für welche Branchen und Endanwender ist Ihr Produkt geeignet? Dr. Nils Mohmeyer: Die mobile NIR Spektroskopielösung von trinamiX bietet Einsatzmöglichkeiten entlang der gesamten Wertschöpfungskette: Beginnend mit dem Design von industriell sortierbaren Verpackungen über die Qualitätskontrolle von eingehenden und ausgehenden Kunststoffen bis hin zur Sortierung für eine bessere Recyclingfähigkeit. Eine mobile Identifizierung von Kunststoffen und Textilien ist sowohl für die produzierende Industrie (insbesondere Kunststoff- und Kunststoffverpackungshersteller), die Textil- und Kleidungsindustrie als auch für Recycler von Kunststoffen und Textilien interessant. Da die Lösung auch ohne Vorkenntnisse im Bereich Spektroskopie genutzt werden kann und über eine intuitive Nutzeroberfläche verfügt, kommt sie an der Sortieranlage auf dem Recyclinghof genauso zum Einsatz wie im Labor, der Wareneingangskontrolle und im Atelier für Verpackungsdesign. Um den spezifischen Anforderungen von Textilrecyclern gerecht zu werden, haben wir ein halbautomatisches System entwickelt, das in einen Sortiertisch eingebaut ist und durch einen integrierten Sensor die Scans auslöst. Wie unterscheidet das NIR-Spektrometer verschiedene Kunststoffarten? Mohmeyer: Ein NIR-Spektrometer kann verschiedene Kunststoffarten anhand ihrer spektralen Eigenschaften unterscheiden. Jeder Kunststoff hat eine einzigartige spektrale Signatur, die durch die Absorptions- und Reflexionseigenschaften im nahinfraroten Lichtbereich erzeugt wird. Das Spektrometer erfasst diese Muster und ermöglicht die Identifizierung der Kunststoffarten. Welche Auswirkungen hat die genaue Identifizierung von Kunststoffarten auf die Effizienz und Qualität des Recyclingprozesses? Mohmeyer: Dank eindeutiger Identifizierung verschiedener Kunststoffarten können Materialien sortenrein getrennt werden. Das ist eine wichtige Voraussetzung für effizientes Recycling und hochwertige Rezyklate und damit die Grundlage für eine Kreislaufwirtschaft. Außer bei der Sortierung ist eine Identifizierung auch bei der Qualitätskontrolle wichtig. Die zuverlässige Materialidentifizierung mit dem mobilen NIR-Spektrometer von trinamiX vereinfacht die Überprüfung eingehender Materialien sowie die Freigabe von sortierten Kunststoff- und Textilballen maßgeblich. Sie unterstützt auch das Non-Conformance Management und die effiziente Verwaltung von Reklamationen, wodurch das Risiko von kostspieligen Fehlern und Verzögerungen verringert wird. Unsere Lösungen ermöglichen Unternehmen nicht nur Spot-Checks, sondern auch die umfassende Dokumentation von ein- und ausgehenden Materialströmen, ihre Visualisierung und Analyse und schaffen damit eine umfassende Transparenz für Hersteller und Recycler von Kunststoffen. Mittels NIR-Spektroskopie können Kunststoffe, die sich optisch nicht unterscheiden lassen, schnell zugeordnet werden. Welche Vorteile bietet die cloud-basierte Datenanalyse und das angeschlossene Kundenportal für Recycler und Hersteller? Mohmeyer: Die Analyse der mit dem Spektrometer gemessenen Daten erfolgt anhand von chemometrischen Modellen in der von trinamiX bereitgestellten Cloud. Damit ist sichergestellt, dass jederzeit aktuelle und leistungsfähige Algorithmen zu Verfügung stehen. Alle Messungen werden in der Cloud gespeichert und sind zeitgleich sowohl in der App als auch im Kundenportal zugänglich. Über den Zugang im Kundenportal können Nutzer jederzeit auf aktuelle und historische Daten zugreifen, auch für verschiedene Geräte und Messkampagnen. Dadurch ergeben sich vielfältige Möglichkeiten zum Vergleich von Messungen, zur Analyse und zur Optimierung von Prozessen sowie der Dokumentation von Qualitätskontrollen. Auch eine Echtzeitüberwachung ist möglich. Die Identifikation von Kunststoffen funktioniert aber auch ohne Internetverbindung. Die Daten werden dann auf dem Gerät gespeichert und bei nächster Gelegenheit in die Cloud gesendet. Ein Vorteil in Regionen mit unzuverlässigem Mobilnetz. Wie lange hat die Entwicklung gedauert und welche Herausforderungen mussten Sie überwinden? Mohmeyer: trinamiX hat 2016 mit der Entwicklung von Infrarotsensoren begonnen und 2020 die erste komplette Spektroskopielösung auf den Market gebracht. Seitdem verbessern wir kontinuierlich unsere Produkte und Anwendungen und erweitern sie um neue Features. Eine besondere Herausforderung war die Miniaturisierung der Hardware und die parallele Entwicklung von digitalen Lösungen und Anwendungen. Dank der guten Zusammenarbeit aller Entwickler haben wir diese Aufgaben aber gut bewältigt. Welche Rückmeldungen haben Sie von Kunden*innen über die Verwendung des mobilen NIR-Spektrometers erhalten? Mohmeyer: Sehr viel Positives! Kundinnen und Kunden haben uns bestätigt, dass sie innerhalb von Sekunden und kinderleicht Kunststoffe identifizieren. Besonders positiv bewerten sie die kompakte Größe des Geräts und dass sie damit direkt zu den gelieferten Ballen gehen können, um die Kunststoffarten vor Ort zu unterscheiden. Bei den Einsatzbereichen nennen unsere Kundinnen und Kunden immer wieder die Qualitätskontrolle. Hier wird die Lösung von trinamiX sehr häufig genutzt z.B. bei der Überprüfung von Kunststoffmischungen. Sie vergleichen dabei eine Produktprobe mit der Referenzprobe. Das schnelle Ergebnis dank des trinamiX Spektrometers spart hier oft bis zu einem Tag Testzeit im Labor. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Kyra Molinari Mehr rund um Digitalisierung

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  • Humanoide Roboter in der Kunststoffverarbeitung: Innovation mit Potenzial

    Die Zukunft der Kunststoffindustrie ist humanoid Exklusiv für K-Mag Der Einsatz von Robotern auch in humanoider Form wird immer selbstverständlicher werden. Copyright: sittinan– stock.adobe.com 25.06.2025 Bis 2030 könnten weltweit rund 20 Millionen humanoide Roboter im Einsatz sein – so eine aktuelle Marktstudie von Nexery. Gerade für kunststoffverarbeitende Betriebe eröffnen diese Maschinen mit menschenähnlicher Gestalt neue Chancen: Sie sind flexibel einsetzbar, benötigen keine feste Programmierung und können auch in bestehenden Anlagen ("Brownfield") integriert werden. Vor allem repetitive und körperlich belastende Tätigkeiten wie das Beladen von Maschinen , innerbetrieblicher Transport oder die Qualitätskontrolle bieten sinnvolle Einsatzfelder. Gleichzeitig können sie den Fachkräftemangel abfedern – eine Herausforderung, die besonders mittelständische Kunststoffverarbeiter betrifft. Humanoide Roboter in der Industrie: Use Cases Die Entwicklung humanoider Roboter schreitet rasant voran. Erste Modelle sind bereits in Pilotanwendungen im Einsatz – auch in der Kunststoffindustrie. Ein Blick auf vier aktuelle Lösungen: Apollo von Apptronik wird unter anderem bei Mercedes-Benz in der Fertigung getestet. Copyright: Apptronik "Apollo" von Apptronik Der humanoide Roboter Apollo des US-amerikanischen Herstellers Apptronik wurde gezielt für den industriellen Einsatz entwickelt und wird unter anderem bei Mercedes-Benz in der Fertigung getestet. Apollo ist modular aufgebaut, kann Lasten heben , Maschinen bedienen und sich autonom im Raum bewegen . Durch KI-Unterstützung passt er sich flexibel an unterschiedliche Arbeitsumgebungen an. Figure 01 von Figure AI wurde 2024 bei BMW im US-Werk Spartanburg getestet. Copyright: Figure AI "Figure 01" von Figure AI Figure AI hat mit dem Modell Figure 01 einen humanoiden Roboter entwickelt, der bereits bei BMW im US-Werk Spartanburg im Karosseriebau getestet wurde. Er kann beidhändig agieren , komplexe Greifbewegungen ausführen und wird aktuell bei ersten kommerziellen Kunden in realen Produktionsumgebungen eingesetzt. Damit gehört Figure zu den Vorreitern im industriellen Praxiseinsatz humanoider Roboter. Iggy Rob von igus ist als teil-humanoider Low-Cost-Roboter für industrielle Anwendungen. Copyright: igus "Iggy Rob" von igus Mit dem Iggy Rob bringt der Kölner motion plastics Spezialist igus einen kostengünstigen, teil-humanoiden Roboter für die Industrie auf den Markt. Der Roboter verzichtet auf Beine und bewegt sich auf einer stabilen, radgetriebenen Plattform. Er kann unter anderem beim Einlegen von Bauteilen in Spritzgießmaschinen eingesetzt werden. "Die Welt ist für den Menschen geschaffen, das Potenzial für humanoide Roboter ist deshalb riesig", erklärt Alexander Mühlens, Leiter Geschäftsbereich Low-Cost-Automation bei igus. Der Iggy Rob ist zu einem Einstiegspreis von 47.999 Euro erhältlich und damit deutlich günstiger als viele vergleichbare humanoide Systeme. Digit von Agility Robotics wird bei Schaeffler unter anderem in der Kunststoffverarbeitung getestet. Copyright: Schaeffler "Digit" von Agility Robotics Der humanoide Roboter Digit von Agility Robotics wird beim Automobilzulieferer Schaeffler in Pilotprojekten getestet. In der Kunststoffverarbeitung kann er beispielsweise beim Be- und Entladen von Spritzgießmaschinen zum Einsatz kommen. Ziel ist es, humanoide Roboter langfristig in das globale Werksnetzwerk zu integrieren. Dabei steht vor allem die Flexibilität im Vordergrund: Durch den Einsatz künstlicher Intelligenz können humanoide Roboter auf wechselnde Aufgaben reagieren und sich autonom im Produktionsumfeld bewegen. Studie: Industrie rechnet mit Einsatz von humanoiden Robotern in 3-10 Jahren Laut einer Studie des Fraunhofer IPA mit über 100 Befragten sehen viele Unternehmen humanoide Roboter in der Industrie als realistische Option – vor allem in den Bereichen Materialtransport , Kommissionierung und Maschinenbedienung . 74% der Befragten erwarten einen Einsatz innerhalb der nächsten drei bis zehn Jahre. Wussten Sie? Noch vor wenigen Jahren waren humanoide Roboter primär Stoff für Filme. Heute stehen sie bei Mittelständlern am Maschinenpark. Viele Bauteile humanoider Roboter bestehen selbst aus hochleistungsfähigen Kunststoffkomponenten. Der humanoide Roboter 4NE-1 von NEURA Robotics wiegt circa 60 kg und ist 170 cm groß. Herausforderungen: Kosten, Sicherheit, Akzeptanz Trotz aller Fortschritte bleiben Herausforderungen für den Einsatz von humanoiden Robotern bestehen: Investitionskosten von bis zu 100.000 € sind aktuell noch eine Einstiegshürde – auch wenn die Preise sinken. Funktionale Sicherheit und Anerkennung durch die Belegschaft sind ebenso zentrale Themen. Besonders für KMU ist eine einfache Bedienung und Integration ohne aufwendige Programmierung entscheidend. Ausblick: Ein Thema für die Strategien von morgen Die Technologie steht noch am Anfang – doch sie entwickelt sich rasant. Erste Pilotprojekte zeigen deutliche Effizienz- und Qualitätssteigerungen. Wer früh testet, kann mittelfristig Vorteile sichern. Laut Nexery liegt der ROI bei marktfähigen Systemen im Idealfall unter einem halben Jahr . Für innovationsgetriebene Unternehmen ist es jetzt an der Zeit, erste Erfahrungen zu sammeln, um morgen einen Schritt voraus zu sein. Das Portrait wurde KI-generiert. Autorin: Elena Blume | K-Mag Elena Blume schreibt seit acht Jahren für verschiedene Fachmagazine und ist seit 2021 Teil des K-Mag-Redaktionsteams. Besonders interessieren sie Themen rund um innovative Kunststofflösungen, die zur Nachhaltigkeit beitragen und aktuelle industrie- und gesellschaftsrelevante Herausforderungen adressieren. Auf einen Blick Humanoide Roboter erobern die Kunststoffverarbeitung: Sie übernehmen flexibel belastende Aufgaben und könnten in wenigen Jahren zum Produktionsstandard werden. Große Unternehmen und Mittelständler testen bereits erste Anwendungen. Mehr rund um Digitalisierung

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  • Digitales Recycling-Tool

    Wie CYCLOPS die Kreislaufwirtschaft transformiert Exklusiv für K-Mag CYCLOPS ist eine kostenlose Open-Source-Plattform für die Kunststoff-Recycling-Industrie. Es unterstützt Abfallbesitzer, Recycler und Verarbeiter dabei, die besten wirtschaftlichen und umweltfreundlichen rund um das Recycling zu treffen. Copyright: SKZ 03.07.2024 Ein innovatives Tool namens CYCLOPS – Circularity Optimisation for Plastics hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Lücke zwischen dem Informationsbedarf und dem Angebot an recycelten Materialien zu schließen. Durch die Bereitstellung umfassender Daten und Bewertungen unterstützt es Unternehmen dabei, nachhaltigere Entscheidungen zu treffen und ihre Produktionsprozesse umweltfreundlicher zu gestalten. Dr. Jan Werner, Gruppenleiter "Nachhaltige und zirkuläre Produkte", SKZ – Das Kunststoff-Zentrum. Copyright: SKZ Im Interview mit dem K-Mag erklärt Dr. Jan Werner, Gruppenleiter "Nachhaltige und zirkuläre Produkte" beim SKZ und einer der Entwickler von CYCLOPS, wie das Tool entstand und wie es funktioniert. Wie entstand die Idee zu diesem innovativen Tool? Dr. Jan Werner : Die Idee für CYCLOPS wurzelte in der grundlegenden Fragestellung, wie wir den Recyclingprozess verbessern und mehr recycelte Materialien in der Produktion nutzen können. Uns fiel auf, dass ein signifikantes Informationsdefizit zwischen den Akteuren in der Kreislaufwirtschaft besteht – ein Hindernis, das eine effiziente Materialnutzung verhindert. Durch unsere vorherigen Kooperationen zwischen dem SKZ, dem Wuppertal-Institut, CIRPLUS und Green Delta sahen wir die Gelegenheit, dieses Defizit mit einem zentralen Informationsangebot zu adressieren. Könnten Sie die Kernfunktionalität von CYCLOPS genauer beschreiben? Wie unterstützt das Tool konkret die Auswahl und den Einsatz von Sekundärwerkstoffen? Werner: CYCLOPS dient als Informationsdrehscheibe, die detaillierte Daten über recycelte Materialien bereitstellt und somit eine fundierte Materialauswahl ermöglicht. Beispielsweise bietet das Tool spezielle Ansichten und Bewertungen für unterschiedliche Nutzerrollen, wie Recycler oder Materialverwender, an. Ein zentraler Aspekt ist die ökologische Bewertung von Rezyklaten, die Nutzenden aufzeigt, welche Vorteile das Recycling gegenüber der Verwendung von Neumaterialien hat, inklusive Einsparungen bei CO₂-Emissionen und weiteren ökologischen Vorteilen. Tools wie CYCLOPS schließen Informationslücken und fördern die Kreislaufwirtschaft, indem sie nachhaltigere Entscheidungen unterstützen. Was sind die spezifischen Herausforderungen im Recyclingprozess, die CYCLOPS adressiert? Werner: Neben der Verbesserung des Informationsflusses legt CYCLOPS ein besonderes Augenmerk auf die Darstellung der Einsatzmöglichkeiten von Rezyklaten. Wir haben eine Matrix entwickelt, die das Potenzial von recycelten Materialien in verschiedenen Branchen aufzeigt, was den Nutzern hilft, passende Materialien für ihre spezifischen Anforderungen zu finden. Darüber hinaus wird die Datenqualität hervorgehoben, da wir festgestellt haben, dass eine bessere Datenlage zu höheren Markterfolgen führen kann. Wie schätzen Sie die Rolle der Digitalisierung in der Förderung der Kreislaufwirtschaft ein? Werner: Die Digitalisierung ist entscheidend, um den oft unterbrochenen Informationsfluss zwischen den Akteuren der Kreislaufwirtschaft wiederherzustellen. Tools wie CYCLOPS sind dabei Schlüsselkomponenten, die nicht nur Informationslücken schließen, sondern auch die Kreislaufwirtschaft als Ganzes vorantreiben, indem sie nachhaltigere Entscheidungen ermöglichen. CYCLOPS wurde vom SKZ, dem Wuppertal Institut, GreenDelta und Cirplus entwickelt. Welche Weiterentwicklungsmöglichkeiten sehen Sie für CYCLOPS? Werner: Zukünftig könnten wir die ökologische Bewertung noch detaillierter gestalten und spezifischere Aussagen über verschiedene Recyclate treffen. Die Integration von Nutzerassistenzsystemen und Künstlicher Intelligenz könnte die Auswahlprozesse weiter verbessern und personalisieren. Eine Erweiterung des Tool-Ansatzes auf andere Materialien ist ebenfalls denkbar. Richtet sich CYCLOPS ausschließlich an geschäftliche Nutzende, oder sehen Sie auch eine Erweiterung auf den Endverbrauchermarkt? Werner: Aktuell zielt CYCLOPS primär auf geschäftliche Nutzende ab, die in der Kreislaufwirtschaft aktiv sind, sei es durch das Angebot von recycelten Materialien oder durch die Suche nach nachhaltigen Materialoptionen für ihre Produktion. Eine direkte Anwendung für Endverbraucherinnen und Endverbraucher ist momentan nicht geplant, aber die allgemeine Aufklärung über die Vorteile und Möglichkeiten von Rezyklaten ist ein wichtiger Aspekt unserer Arbeit. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Zum Abschluss, wie sieht die Zukunft von CYCLOPS aus? Welche nächsten Schritte sind geplant? Werner: Wir beobachten weiterhin die Nutzung und Annahme von CYCLOPS auf dem Markt, insbesondere in Zusammenarbeit mit Plattformen wie CIRPLUS. Gleichzeitig fließen die Erkenntnisse aus CYCLOPS in unsere weiteren Forschungsprojekte ein, um die Effizienz und Nachhaltigkeit in der Kreislaufwirtschaft kontinuierlich zu verbessern. Die ständige Weiterentwicklung des Tools und die Integration weiterer Datenquellen stehen dabei im Vordergrund. Das CYCLOPS-Tool ist frei zugänglich. Wie CYCLOPS-Partner Cirplus mit ihrem digitalen Marktplatz für Rezyklate die Kreislaufwirtschaft vorantreiben möchte, lesen Sie in diesem exklusiven Interview! Stephan Weiner Mehr rund um Digitalisierung

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  • OPC UA vereinfacht Prozesse erheblich

    Branchen-Interview mit Georg Kiesl, General Manager, Billion SAS Damit die Kommunikation und der Datenaustausch zwischen Maschinen funktioniert wurde OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) entwickelt. Copyright: Billion SAS Herr Kiesl, warum setzt sich Billion für die Verbreitung des OPC UA-Standards in den USA ein? Georg Kiesl : Für uns ist der größte Vorteil die Interoperabilität. Sie erlaubt es, verschiedene Maschinentypen, aber auch verschiedene Marken des gleichen Typs im digitalen Netzwerk einer Fabrik zu verwenden. Diese Interoperabilität ist ein Grundbaustein für viele schon existierende Konzepte, etwa die vorausschauende Wartung. Und sie ist extrem wichtig für Zukunftskonzepte. Ein System für die gesamte Fabrik, in das alles integriert werden kann, das ist für ein großer Vorteil und auch der Grund, warum wir uns dafür stark einsetzen. Aus unserer Perspektive ist das Grundgerüst gebaut. Georg Kiesl, General Manager Billion SAS Aber zunächst entstehen Ihnen und den anderen Playern im Kunststoffmaschinenbau für Ihren Aufwand Kosten. Kiesl : Ja, wir treten in Vorleistung. Das machen wir, um unsere Kunden auf den Geschmack zu bringen. Die Vernetzung von Maschinen mit digitalen Instrumenten im Rahmen von Industrie 4.0 gibt es ja schon länger. Aber bislang ist es oft so, dass jeder versucht, dem Kunden seine Ansätze näher zu bringen. Es sind immer Einzelimplementierungen mit einzelnen Kommunikationsprotokollen. Indem wir etwas Standardisiertes auf den Markt bringen, können wir dem Kunden erklären, dass er seine Prozesse vereinfacht. OPC UA bedeutet zwar am Anfang einen Implementierungsaufwand. Aber alle folgenden Schritte sind viel einfacher, weil die Implementierungslogik dieselbe bleibt. Damit sind die Implementierungskosten für die zweite, dritte oder vierte Anwendung wesentlich geringer. Die Hersteller von Spritzgießmaschinen arbeiten schon lange an den so genannte Companion Specifications. Wo stehen Sie aktuell? Kiesl: Aus unserer Perspektive ist das Grundgerüst gebaut. Es gibt grundsätzliche Companion Specifications. Und wir haben schon Kunden, die sie benutzen. Jetzt geht es darum, diese Specifications zu erweitern und auf die einzelnen Kundenbedarfe anzupassen. Weil wir aber das Grundkonzept haben, können wir den Kunden schon die Vorteile aufzeigen. Unser französische Großkunde Schneider Electric setzt ganz stark auf OPC UA. Er will zum Beispiel in seinen Fabriken, alle Maschinen unabhängig vom Maschinentyp an seine Predictive-Maintenance-Instrumente anhängen. Aussteller & Produkte rund um Digitalisierung CAD-Systeme Simulationssoftware Qualitätssicherungssoftware (SPC/SQC) Wartungssoftware Geräte & Software für Produktionsleitsysteme (MES) Sind die amerikanischen Kunden risikoaverser? Kiesl : Die amerikanischen Kunden wissen ganz genau, dass sie über kurz oder lang an der Vernetzung ihrer Anlagen nicht vorbeikommen. Aber etwas ist anders als in Europa: Der Markt in den USA ist sehr dynamisch und technologieoffen. Das hat zur Folge, dass man dort sehr viele Technologien kommen und gehen sieht. Deshalb ist der amerikanische Kunde zurückhaltender und will nicht gleich auf den erstbesten Dampfer springen. Wir müssen die Kunden davon überzeugen, dass OPC UA in 5, 10 oder auch 20 Jahren immer noch da sein wird. Es ist ein Standard, der viel Sinn macht, und deshalb wird er auch bleiben. Der Implementierungsaufwand ist zwar am Anfang da, aber danach nimmt er ab. Die Anlage kann sozusagen wachsen und der Aufwand bleibt gering. Kiesl : Genau. Und wenn neue Companion Standards herauskommen, die vielleicht heute noch nicht absehbar sind, so bleibt doch die Server-Client-Logik immer dieselbe. Wenn jeder seinen individuellen Industrie-4.0-Ansatz anwendet, dann ist die Grundsatzlogik so unterschiedlich, dass jemand, der viele Marken und Maschinentypen mit seinem Netzwerk verbinden will oder muss, jedes Mal von vorne anfängt. Bei OPC UA-Standards gibt es eine Anfangshürde, die Implementierung, danach ist alles wiederanwendbar. Das ist der Punkt, der unsere amerikanischen Kunden am meisten zum Denken bringt. Wie wichtig ist es für Billion, dass die amerikanischen Kunden OPC UA akzeptieren? Kiesl : Für uns ist das sehr wichtig und zwar aus zwei Gründen. Zum einen sind die USA ein riesiger Absatzmarkt. Auf der anderen Seite – und das ist für uns als Billion noch viel wichtiger - sind die USA ein bedeutender wirtschaftlicher Trendsetter. Der amerikanische Einfluss ist in Nord-, Mittel- und Südamerika sehr groß – Regionen, in denen wir als Billion viele Aktivitäten haben. Amerikanisches Denken, amerikanische Standards sind dort allgegenwärtig. Deshalb ist es wichtig, die Amerikaner bei OPC UA mit an Bord zu haben. Wenn man damit wirklich eine Weltsprache der Maschinen anstrebt, kommt man an den Amerikanern nicht vorbei. Quelle VDMA Mehr rund um Digitalisierung

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