Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann

Industrie 4.0

Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann

RWTH Aachen, Leiter des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV)

Die schnelle und konsequente Nutzung der Möglichkeiten der Digitalisierung in der Industrie – das Internet der Dinge, Dienste und Menschen – ist einer der wichtigsten Wettbewerbsfaktoren der nächsten Jahrzehnte. Betroffen sind alle Bereiche eines Unternehmens, von der Entwicklung über die Produktion bis zur Logistik und Verwaltung. Ja, es ist sogar zu abzusehen, dass ganze Geschäftsmodelle grundlegende Änderungen erfahren werden. Eine Auseinandersetzung mit diesem komplexen Thema ist daher für jedes Unternehmen Pflicht.

Industrie 4.0 oder Cyber Physical Systems sind Kunstworte, meinen aber im Wesentlichen das Gleiche: Produktionssysteme, die physische und virtuelle Systeme vernetzen, um effizientere und nachhaltigere Produktionsabläufe zu ermöglichen. Die Relevanz für die Kunststoffindustrie sei am Spritzgießprozesses beispielhaft ausgeführt: Ziel ist es, die Optimierung von Prozesseinstellungen bereits in der Simulation durchzuführen und die Ergebnisse auf die Maschine zu übertragen.

Das bedeutet, reale Daten aus Maschine, Werkzeug, Prozess und Service zu gewinnen und für die Prozesssimulation, für die Prozessüberwachung und für die Qualitätsregelung nutzbar zu machen. Konkret: Vorverlagerung der Prozessoptimierung von der Anfahrphase des Herstellprozesses und der Inbetriebnahme des Werkzeuges in den Rechner, um dort Variationsrechnungen mit dem Ziel stabiler und robuster Prozesse durchzuführen. So können beispielsweise aufwändige Änderungen am Werkzeug reduziert oder eliminiert werden. Durch internetbasierte Services kann das notwendige Know-how aus anderen Standorten oder durch externe Partner in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden.

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Stand der Umsetzung in der Kunststoffindustrie

Die Digitalisierung der Prozesse ist in den Unternehmen der Kunststoffindustrie unterschiedlich weit fortgeschritten. Besonders engagiert sind der Maschinenbau mit den Anbietern von Spritzgießmaschinen und den zugehörigen Peripheriegeräten an der Spitze, einzelne Institute der Wissenschaft sowie große Systemlieferanten mit Eigenfertigung. Bei manchen Rohstofferzeugern und Kunststoffverarbeitern, hier insbesondere bei den kleineren Unternehmen, besteht noch Unsicherheit über die Chancen und die damit verbundenen Risiken der Digitalisierung im eigenen Betrieb, wie auch der gesamten Wertschöpfungskette. Offene Fragen - so zu Schnittstellen und zur Datensicherheit - hemmen eine schnelle Nutzung heute bereits gegebener Möglichkeiten.