Die Digitalisierung transformiert die Kunststoff- und Kautschukindustrie und treibt nachhaltige Lösungen voran.
Für die Kunststoff- und Kautschukindustrie bedeutet die digitale Transformation nicht nur eine technologische Weiterentwicklung, sondern auch die Chance, innovative Geschäftsmodelle zu etablieren und den steigenden Anforderungen des globalen Marktes gerecht zu werden. Digitalization starts at K.
Digitalisierung: Definition und Abgrenzung zu Industrie 4.0
Was ist Digitalisierung?
Digitalisierung beschreibt den Einsatz digitaler Technologien zur Optimierung und Automatisierung von Prozessen. In der Kunststoff- und Kautschukindustrie bedeutet dies, dass Produktionsverfahren, Geschäftsprozesse und Dienstleistungen durch moderne IT-Systeme und Softwarelösungen unterstützt und verbessert werden.
Unterschied zwischen Digitalisierung und Industrie 4.0
Industrie 4.0 ist ein Konzept, das die Vernetzung von Maschinen, Anlagen und Menschen durch digitale Technologien in der industriellen Produktion beschreibt. Während Digitalisierung einen allgemeinen Begriff für die Umstellung auf digitale Prozesse darstellt, ist Industrie 4.0 eine spezifische Anwendung dieser Technologien in der Produktion. Wesentliche Elemente von Industrie 4.0 sind:
Cyber-Physische Systeme (CPS): Vernetzte Maschinen und Anlagen, die in Echtzeit Daten austauschen.
Internet der Dinge (IoT): Vernetzung von Geräten und Maschinen über das Internet.
Künstliche Intelligenz (KI): Nutzung von Algorithmen zur Prozesssteuerung und Entscheidungsfindung.
der deutschen Unternehmen sind "Basisanwender" von Digitalisierungs-Technologien. Sie zeichnen sich durch eine geringe bis mittlere Anwendung aus.
Quelle: Fraunhofer ISI
Warum ist Digitalisierung so wichtig?
Die Digitalisierung und Industrie 4.0 sind nicht nur Trends, sondern notwendige Entwicklungen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Für die Kunststoff- und Kautschukindustrie bedeutet dies eine tiefgreifende Transformation hin zu effizienteren, flexibleren und qualitativ hochwertigeren Produktionsprozessen. Durch die Nutzung moderner Technologien können Unternehmen ihre Marktposition stärken und zukunftssicher agieren.
Die Digitalisierung hat tiefgreifende Auswirkungen auf Unternehmen, insbesondere in der Kunststoff- und Kautschukindustrie. Sie verändert nicht nur die Art und Weise, wie Produkte hergestellt und Dienstleistungen erbracht werden, sondern beeinflusst auch die gesamte Unternehmensstruktur und -kultur.
Einsatzmöglichkeiten in der Kunststoff- und Kautschukindustrie
Die Digitalisierung bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, um die Effizienz, Qualität und Flexibilität in der Kunststoff- und Kautschukindustrie zu verbessern. Hier sind die wesentlichen Einsatzbereiche zusammengefasst mit praktischen Beispielen:
1. Prozessoptimierung und Automatisierung
Durch den Einsatz digitaler Technologien können Produktionsprozesse erheblich verbessert und automatisiert werden:
Automatisierte Produktionslinien: Einsatz von Robotern und vernetzten Maschinen, die kontinuierlich Produktionsdaten überwachen und anpassen. Beispiel: Eine Kunststoffverarbeitungsanlage nutzt IoT-Sensoren zur Echtzeit-Überwachung, um Maschinenstillstände zu reduzieren und die Produktqualität zu sichern.
Predictive Maintenance: Vorausschauende Wartung basierend auf Datenanalysen, um ungeplante Ausfälle zu minimieren. Beispiel: Ein Kautschukhersteller setzt Sensoren ein, um den Zustand seiner Maschinen zu überwachen und Wartungsarbeiten rechtzeitig durchzuführen.
2. Produktentwicklung und Qualitätssicherung
Digitale Technologien ermöglichen eine schnellere und kosteneffizientere Entwicklung und Sicherung der Produktqualität:
Digitale Zwillinge: Erstellung virtueller Abbilder von Produktionsanlagen zur Simulation und Optimierung. Beispiel: Ein Kunststoffproduzent nutzt digitale Zwillinge, um die Effizienz neuer Produktionslinien zu testen, bevor diese physisch implementiert werden.
Additive Fertigung (3D-Druck): Nutzung von 3D-Druckern für die Prototypenerstellung und Kleinserienproduktion. Beispiel: Ein Unternehmen fertigt individuelle Prototypen aus Kautschuk, um Kundenanforderungen schnell und flexibel zu erfüllen.
3. Supply Chain Management und Logistik
Die Digitalisierung verbessert die Transparenz und Effizienz in der Lieferkette und Logistik:
Verfolgung und Rückverfolgbarkeit: Einsatz von RFID-Tags und IoT-Technologien zur Überwachung von Materialien und Produkten. Beispiel: Ein Hersteller von Kunststoffverpackungen nutzt RFID-Tags, um den Standort und Zustand von Rohstoffen und fertigen Produkten in Echtzeit zu verfolgen.
Optimierte Lagerverwaltung: Automatisierte Systeme zur Verwaltung von Lagerbeständen und Materialflüssen. Beispiel: Ein Kautschukproduzent implementiert ein Warehouse Management System, um die Lagerbestände zu optimieren und Lieferzeiten zu verkürzen.
4. Kundenschnittstelle und Vertrieb
Digitale Technologien revolutionieren auch die Art und Weise, wie Unternehmen mit ihren Kunden interagieren und ihre Produkte vermarkten:
Digitale Verkaufsplattformen: Nutzung von E-Commerce und digitalen Marktplätzen zur Vermarktung und zum Verkauf von Produkten. Beispiel: Ein Kunststoffhersteller nutzt eine Online-Plattform, um maßgeschneiderte Produkte direkt an Endkunden zu verkaufen und neue Marktsegmente zu erschließen.
Virtuelle und Augmented Reality (VR/AR): Einsatz von VR und AR zur Präsentation von Produkten und zur Schulung von Kunden und Mitarbeitenden. Beispiel: Ein Unternehmen bietet virtuelle Showrooms an, in denen Kunden Produkte in einer interaktiven 3D-Umgebung erleben können.
Vorteile von Digitalisierung für Unternehmen
Die Digitalisierung bedeutet für Unternehmen in der Kunststoff- und Kautschukindustrie nicht nur eine technologische Umstellung, sondern auch eine strategische Neuausrichtung. Durch die Integration digitaler Technologien können Unternehmen ihre Effizienz steigern, die Produktqualität verbessern, flexibler agieren und neue Geschäftsmodelle entwickeln. Dies ist entscheidend, um im globalen Wettbewerb erfolgreich zu bleiben und den steigenden Anforderungen der Kunden gerecht zu werden.
Die C.F. Maier-Firmengruppe und die Conclurer GmbH haben ein gemeinsames Projekt zur Qualitätssteigerung in der Fertigungsindustrie gestartet. Sie möchten KI in die Produktion von Kunststoff- und Faserverbundstoff-Komponenten einzuführen. Die Zusammenarbeit dient dazu, innovative Lösungen in mittelständischen Unternehmen zu etablieren und damit neue Standards in der Produktionsqualität zu setzen.
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.
KI und Kunststoffrecycling – zwei Konzepte, die auf den ersten Blick wenig gemeinsam haben, doch in der Praxis eine beeindruckende Symbiose eingehen. STEINERT und RE Plano stellen dies eindrucksvoll unter Beweis. Dank KI gelingt es ihnen, die Herausforderungen bei der Sortierung von Polyethylen und Polypropylen zu meistern und damit den Weg für innovative Recyclinglösungen zu ebnen.
Jan Karnath, Neffe von CEO Bernd Reifenhäuser und CSO Ulrich Reifenhäuser, ist als erster Vertreter der vierten Familien-Generation in das operative Geschäft der Reifenhäuser Gruppe eingestiegen. Als neuer Chief Digital Officer (CDO) wird er die digitale Transformation des Unternehmens leiten und steuern.
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
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.
Das innovative 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.
Das Simulationsportfolio Ultrasim® für Kunststoffanwendungen von BASF SE ist nun auch für Fertigungsprozesse von Bauteilen aus Partikelschaum verfügbar. Die Anwendung startet mit dem expandierten, thermoplastischen Polyurethan (E-TPU) Infinergy® und erweitert das bewährte Simulationsportfolio von BASF für Innovationen aus Kunststoffen
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit sind keine Gegensätze – im Gegenteil! Der lifecycleValueCalculator von KraussMaffei beweist es: Das digitale Tool berechnet Kunststoffverarbeitern den Ist-Zustand ihrer Produkte und zeigt ihnen ihr individuelles Verbesserungspotenzial. So können sie ihre Produktionseffizienz steigern und gleichzeitig ihre ökologischen Ziele erreichen.
Das Unternehmen ENGEL baut das Kundinnen- und Kundenportal e-connect schrittweise zum Produktionsportal aus. Zudem wurde eine Lösung aus der inject 4.0 Familie zum bidirektionalen Datenaustausch zwischen Simulation und Spritzgießmaschine erweitert und arbeitet jetzt auch mit MOLDEX3D.
Die Reifenhäuser Gruppe nutzt R-Cycle, einen digitalen Produktpass für Kunststoffe basierend auf GS1-Standards, um ihren Kundinnen und Kunden die Rückverfolgbarkeit von Produkten zu ermöglichen. Dies erleichtert das Datenmanagement im Herstellungsprozess und fördert das Recycling von Kunststoffverpackungen.
Effizient arbeiten funktioniert nur, wenn alles rund läuft – auch auf dem Shopfloor. Doch woher weiß ich, wie ausgelastet und produktiv meine Maschinen gerade sind? Notwendig dafür sind Daten, die die Realität widerspiegeln, an denen es heute aber häufig noch fehlt. ENLYZE hat eine Analyseplattform entwickelt, die diese Lücke schließen und die Produktion effizienter gestalten kann.
Der Rezyklatanteil in Produkten aus Kunststoff wächst. Die Ausnahme: Lebensmittelverpackungen. Die Anforderungen an die Qualität des Materials für den Lebensmittelkontakt sind hoch, doch bei Rezyklaten fehlt es heute noch oft an entsprechenden Informationen. Das Projekt COPPA möchte Transparenz in diesem Bereich schaffen – mit einer offenen digitalen Plattform.
Mittels der von LANXESS entwickelten "Product Carbon Footprint Engine" kann der CO2-Fußabdruck automatisiert für die Produkte des Konzerns berechnet werden. Mit dieser Innovation möchte der Spezialchemie-Konzern seine Kundinnen und Kunden dabei unterstützen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.
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.
Künstliche Intelligenz in der Kunststoff- und Kautschukindustrie
Künstliche Intelligenz (KI) verbessert die Kunststoff- und Kautschukindustrie durch präzise Prognosen und effiziente Prozesssteuerung: Durch maschinelles Lernen können Produktionsprozesse kontinuierlich überwacht und angepasst werden, um Qualität und Effizienz zu maximieren. Zudem kann KI frühzeitig Anomalien und Fehlern erkennen, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die Produktivität gesteigert werden.
Unternehmen, die bereits heute KI-basierte Lösungen in Fertigungsprozessen einsetzen:
Quelle: MHP
Digitalisierung und Circular Economy
Die Digitalisierung spielt eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der Circular Economy in der Kunststoff- und Kautschukindustrie.
Digitale Lösungen ermöglichen ...
effiziente Überwachung und Optimierung von Rohstoff- und Produktströmen
Reduktion von Abfällen und Schung von Ressourcen
bessere Rückverfolgbarkeit und Wiederverwendung von Materialien
Förderung nachhaltiger Produktionskreisläufe
Durch die Kombination von Digitalisierung und Circular Economy können Unternehmen in der Kunststoff- und Kautschukindustrie ihre Nachhaltigkeitsziele erreichen und gleichzeitig ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern.
Vytal und PepsiCo heben in ihrer Kooperation Mehrweggeschirr auf ein neues Level. Mit individuellen IDs für jeden Becher, die per QR-Code oder RFID-Tag ausgelesen werden können, wird die Effizienz bei Großveranstaltungen gesteigert. Die Technologie optimiert nicht nur den Rücklauf der Becher, sondern auch den gesamten Recyclingprozess und leistet somit einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.
KI revolutioniert die moderne Industrie. Dank ihr können komplexe Prozesse automatisiert oder die Effizienz gesteigert werden. In der Kunststoffindustrie spielt KI nicht nur eine entscheidende Rolle bei der Optimierung von Produktionsabläufen und der Entwicklung neuer Materialien. Sie ermöglicht auch eine präzisere Abfallsortierung und damit ein besseres Recycling – ein Gewinn für die Umwelt!
Die bevorstehende EU-Verpackungsverordnung wirft ihren Schatten voraus: Mindestquoten für Rezyklate setzen die Kunststoffindustrie unter Zugzwang. Cirplus präsentiert eine digitale Plattform, die nicht nur den Rezyklatmarkt transparent macht, sondern auch Echtzeit-Koordination zwischen den Akteuren ermöglicht.
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit sind keine Gegensätze – im Gegenteil! Der lifecycleValueCalculator von KraussMaffei beweist es: Das digitale Tool berechnet Kunststoffverarbeitern den Ist-Zustand ihrer Produkte und zeigt ihnen ihr individuelles Verbesserungspotenzial. So können sie ihre Produktionseffizienz steigern und gleichzeitig ihre ökologischen Ziele erreichen.
Die Reifenhäuser Gruppe nutzt R-Cycle, einen digitalen Produktpass für Kunststoffe basierend auf GS1-Standards, um ihren Kundinnen und Kunden die Rückverfolgbarkeit von Produkten zu ermöglichen. Dies erleichtert das Datenmanagement im Herstellungsprozess und fördert das Recycling von Kunststoffverpackungen.