Spritzgießen KI: Ein Werkzeug, kein Selbstzweck

Anbieter zum Thema

Engel Austria GmbH

Wilhelm Büchner Hochschule - Träger: Hochschule für Berufstätige Darmstadt GmbH

Künstliche Intelligenz revolutioniert die Kunststofftechnik - Sie steigert Produktivität, entlastet Mitarbeiter und optimiert Spritzgießprozesse.

In der Kunststofftechnik spielt Künstliche Intelligenz (KI) eine zunehmend zentrale Rolle. Steigende Anforderungen an die Produktqualität, die gleichzeitige Erhöhung der Produktivität und wachsender wirtschaftlicher Druck zwingen Unternehmen dazu, neue Ansätze zu entwickeln, um die Produktionseffizienz zu sichern und Mitarbeiter zu entlasten - auch im Bereich des Spritzgießens. Die KI kann dabei den Spritzgießer unterstützen, die Produktivität seiner Produktion zu erhöhen. Die Antwort von Engel darauf sind digitalen Lösungen bei denen auch echte KI zum Einsatz kommt. Die Implementierung von KI-Systemen durchläuft typischerweise drei Hauptphasen: Transparenz, Assistenz, Effizienz. Jede dieser Phasen ist entscheidend, um Effizienz zu steigern und die Komplexität der Produktionsprozesse zu reduzieren.

Transparenz - Einblicke in den Prozess mit Hilfe von KI

Der iQ process observer von Engel ermöglicht tiefgehende Einblicke in die Gründe von Prozessschwankungen und damit sogar vorausschauende Warnungen vor Ausschuss. Damit hilft die KI, Geld und Zeit zu sparen. Während traditionelle Systeme oft nur wenige Parameter im Blick haben und bei Abweichungen Warnmeldungen ausgeben, erkennt dieses KI gestützte System nicht nur Abweichungen in Echtzeit, sondern gibt sogar konkrete Handlungsempfehlungen zur Optimierung des Prozesses. Johannes Kilian, Vice President Process- and Application Technologies bei Engel, betont die Bedeutung dieser Technologie: "Mit Systemen wie dem iQ process observer revolutionieren wir die Art und Weise, wie durch Prozessmonitoring Ausschuss und Stillstandzeiten minimiert werden können. Die automatische Interpretation von Produktionsdaten ermöglicht uns prädiktive Maßnahmen zu setzen, bevor Fehler auftreten."

Durch maschinelles Lernen können mit diesem System nicht nur aktuelle Abweichungen und Trends erkannt, sondern auch Vorhersagen getroffen werden, welche Prozessparameter in Zukunft Ausschuss verursachen könnten. „Diese Funktion ist besonders wertvoll in der Kunststoffindustrie, wo Materialeigenschaften und Umgebungsbedingungen häufig variieren und unvorhergesehene Störungen zu erheblichen Produktionsausfällen führen können. Damit erreichen wir, dass der Spritzgießer eingreifen kann, bevor tatsächlicher Ausschuss entsteht“, so Johannes Kilian.

Mit Systemen wie dem iQ process observer revolutionieren wir die Art und Weise, wie durch Prozessmonitoring Ausschuss und Stillstandzeiten minimiert werden können.

Johannes Kilian

So ein intelligentes System bringt die Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung auf ein völlig neues Niveau und ist ein Schlüsselwerkzeug zur Lösung aktueller Herausforderungen wie einer automatisierten und fehlerfreien Produktion.

Assistenz – Die Prozessoptimierung mittels KI

Nach der Überwachung folgt die Optimierung. Digitale Assistenzsysteme finden automatisch die optimalen Prozessparameter und reagieren auf Schwankungen, um die Qualität der Bauteile trotz Prozessschwankungen konstant zu halten. Die KI-Systeme analysieren dabei Messdaten im Hintergrund, vergleichen sie mit historischen Daten und erkennen mögliche Optimierungen im Prozess.

Solche Beispiele sind zum einen die automatische Berechnung der optimierten Schließkraft mit iQ clamp control, das automatisch die optimale Schließkraft berechnet. iQ weight control von Engel hingegen reagiert automatisch auf Schwankungen der Materialeigenschaften und passt Schuss für Schuss Umschaltpunkt und Nachdruck an, um das Teilegewicht konstant zu halten. Dabei vergleicht es die Spritzdruckkurve von jedem einzelnen Zyklus mit einer zuvor festgelegten Referenzkurve. Treten Schwankungen der Kunststoff-Viskosität innerhalb eines festgelegten Bereichs auf, wird der weitere Verlauf der Kurve automatisch angepasst, um das Gewicht des Bauteils konstant zu halten. Dadurch wird eine konstant hohe Teilequalität gesichert. Solche automatisierten Anpassungen verringern die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe und erhöhen die Gesamteffizienz der Produktion. Die digitalen Assistenzsysteme helfen also den Kunststoffverarbeitungsprozess intelligenter, schneller und kosteneffektiver zu gestalten.

Effizienz – Fehlerbehebung mittels intelligenter Diagnose

Die Fehlerbehebung fordert die größte Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit von KI-Systemen. Sie identifizieren nicht nur Probleme und optimieren den Prozess, sondern unterstützten auch aktiv bei der Behebung von Fehlern. Neben der Identifikation von Fehlern und Abweichungen, schlägt der iQ process observer Lösungen vor, um die Fehler und Abweichungen abzustellen.

Large Language Models: Mehr als nur Sprachübersetzung

Neben traditionellen Anwendungen finden Large Language Models (LLMs) ihren Weg in die Kunststofftechnik. Diese Modelle wurden ursprünglich für die Übersetzung menschlicher Sprache in Maschinensprache entwickelt und übernehmen bereits länger immer weitergehende Aufgaben. In Zukunft werden diese nicht nur Supportanalysen. Sie analysieren Kundenanfragen, erkennen Muster und unterstützen bei der Optimierung der Kundendiensterfahrung. In Zukunft werden es aber auch weitergehende Aufgaben sein.

Mit der Integration von KI in unsere Produkte trägt Engel hier mit dazu bei, sowohl aktuelle Herausforderungen zu meistern als auch in Zukunft die Wettbewerbsfähigkeit unserer Branche zu sichern.

Johannes Kilian

Fallstudien: KI in der Praxis

Um die praktische Anwendung der KI im Kunststoffspritzgießen zu veranschaulichen, betrachten wir verschiedene Fallstudien. Durch den Einsatz der digitalen Assistenzsysteme von Engel konnte 85 Prozent Energie eingespart, Ausschuss um bis zu 50 Prozent und Zykluszeiten um 20 Prozent reduziert werden. Gleichzeitig wurde die Produktqualität verbessert und die Verarbeitung von Materialien mit schwankenden Eingangsqualitäten stabilisiert. Diese Verbesserungen wurden durch die automatische Feinabstimmung der Maschineneinstellungen basierend auf Echtzeitdaten erreicht.

Technologische Trends und Zukunftsaussichten

Die Zukunft der KI in der Kunststofftechnik sieht vielversprechend aus. Mit fortschreitenden Entwicklungen in der KI und Maschinenlern-Technologien erwarten Experten eine weitere Verbesserung der automatischen Prozesseinstellung und der kontinuierlichen Echtzeitoptimierung. Diese Fortschritte werden dazu führen, dass Kunststoffprodukte mit höherer Präzision und in kürzeren Produktionszeiten hergestellt werden können.

Arbeitswelt und KI: Veränderungen und Anpassungen

Die Einführung von KI verändert auch die Arbeitswelt in der Kunststoffindustrie. Es entstehen neue Arbeitsplätze, die spezialisierte Kenntnisse im Bereich der KI und Datenanalyse erfordern. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Mitarbeiter entsprechend weiterzubilden und auf die neuen Technologien vorzubereiten.

Gleichzeitig wird mit den digitalen Assistenzsystemen von Engel auch klar der Fachkräftemangel adressiert - einige Routinetätigkeiten können automatisiert, oder von weniger ausgebildetem Personal abgedeckt werden. Ein Beispiel für letzteres ist der Rüstassistent von Engel, mit dem Werkzeugwechsel schneller und sicher erledigen können, auch von Mitarbeitern ohne viel Fachwissen. Unternehmen werden dadurch deutlich entlastet und die OEE (Overall Equipment Efficiency) gesteigert.

Fazit

KI ist weit mehr als nur eine technische Spielerei. In der Kunststoffindustrie ermöglicht sie die Optimierung der Produktivität bei gleichzeitiger Steigerung der Produktqualität. Johannes Kilian betont: "KI ist ein kritischer Faktor für die Zukunft der Kunststofftechnik. Engel trägt hier mit dazu bei, sowohl aktuelle Herausforderungen zu meistern als auch in Zukunft die Wettbewerbsfähigkeit unserer Branche zu sichern."