Auf der Leitmesse „Digital Factory“ der Hannover Messe 2017 präsentiert die Arburg GmbH + Co KG, Loßburg, Ende April eine interessante Industrie-4.0-Anwendung: „Smarte“ Kofferanhänger entstehen nach dem Prinzip der räumlich […]
Ein in eine vernetzte Industrie-4.0-Anwendung integrierter Freeformer individualisiert „smarte“ Kofferanhänger, indem er ein- oder zweifarbige 3D-Grafiken aufbringt. Die zugehörigen Auftragsdaten werden aus dem NFC-Chip im Bauteil ausgelesen. (Foto: Arburg)
Auf der Leitmesse „Digital Factory“ der Hannover Messe 2017 präsentiert die Arburg GmbH + Co KG, Loßburg, Ende April eine interessante Industrie-4.0-Anwendung: „Smarte“ Kofferanhänger entstehen nach dem Prinzip der räumlich verteilten Fertigung in der Smart Factory. Das Exponat auf dem Arburg-Stand veranschaulicht die flexibel automatisierte, wirtschaftliche Produktion in Losgröße 1. Für die kundenspezifische Individualisierung des Produkts werden Spritzgießen, industrielle additive Fertigung und Automation kombiniert und die Prozessdaten über das Leitrechnersystem ALS erfasst.
Heinz Gaub, Geschäftsführer Technik bei Arburg, zu den Highlights der praxisnahen 4.0-Anwendung: „Unsere kleine Messefabrik in Halle 6 am Arburg-Stand K16 sowie der zugehörige ‚Webshop‘ beim Partner Pöppelmann am Stand B18 veranschaulichen wesentliche Elemente von Industrie 4.0: die Fertigungsabfolge an räumlich getrennten Orten, die ‚Mass Customization‘ – also die kundenspezifische Individualisierung von Großserienteilen – durch Kombination von Spritzgießen und additiver Fertigung sowie die lückenlose Rückverfolgbarkeit jedes individuellen Bauteils über unser Leitrechnersystem ALS.“
Station 1: Spritzgießen des Serienbauteils
Praxisbeispiel Industrie 4.0: An der ersten Station fertigt ein vertikaler Allrounder 375 V das Serienprodukt „Kofferanhänger“. (Foto: Arburg)
An der ersten Station produziert eine individuelle Turnkey-Lösung, bestehend aus einem Allrounder 375 V und einer flexiblen, platzsparenden Roboterzelle mit integriertem Sechs-Achs-Roboter, das Serienteil „Kofferanhänger“. Der Roboter entnimmt das fertige Spritzteil und montiert nachgelagert einen NFC-Chip (Near Field Communication). Durch die Integration des Chips kann das Produkt Informationen speichern und kommunizieren.
Zu den erfassten Daten zählen Herstelldatum, Zykluszeit, Einspritzdruck und Verarbeitungstemperatur aus dem Spritzgießprozess sowie die später hinzukommenden persönlichen Daten des Besuchers und die Prozessdaten aus der additiven Fertigung.
Station 2: Spritzteil personalisieren
Der Kofferanhänger wird mit einem NFC-Chip (Bildmitte) bestückt, auf den die vCard und Auftragsdaten des Besuchers übertragen werden. So wird das Produkt selbst zum Informationsträger. (Foto: Arburg)
Der nächste Schritt des flexiblen Herstellprozesses kann sowohl bei Arburg als auch bei der Firma Pöppelmann erfolgen: Der Besucher wählt an einem Eingabe-Terminal eine Grafik für das Design des Anhängers aus und lässt seine elektronische Visitenkarte (vCard) erstellen. Auf dem Arburg-Stand K16 werden die Daten direkt auf den NFC-Chip des Kofferanhängers übertragen.
Der Kooperationspartner Pöppelmann veranschaulicht auf seinem Stand B18 die Vorteile des 4.0-Geschäftsmodells „Web-Shop“: Der Kunde gibt dort ebenfalls online seine individuellen Produktwünsche ein. Aus seiner „Bestellung“ wird ein QR-Code generiert und dieser direkt an sein Smartphone gemailt oder auf Papier ausgedruckt. Auf dem Arburg-Stand werden diese Informationen mit einem Scanner ausgelesen und die zugehörigen Auftragsdaten für den weiteren Produktionsablauf auf den NFC-Chip im Kofferanhänger übertragen.
Damit wird das Bauteil selbst zum Datenträger, der sich an den einzelnen Stationen identifiziert und seinen weiteren Herstellprozess selbst steuert. Zudem erhält jeder Kofferanhänger eine eigene Website in der Cloud. Dort werden auch alle vom Arburg Leitrechnersystem ALS erfassten Prozess- und Qualitätsdaten archiviert.
Stationen 3 und 4: Kofferanhänger individualisieren
Nach Auflasern von Kontaktdaten und QR-Code individualisiert ein Freeformer den Kofferanhänger mit einer Grafik aus Kunststoff in 3D. Über den integrierten NFC-Chip kann der Besucher mit seinem fertigen Produkt weitere datengestützte Aktionen starten. (Foto: Arburg)
Bei der folgenden individuellen Laserkennzeichnung werden die persönlichen Daten wie Name, Adresse, Telefonnummer sowie die vCard in Form eines QR-Codes auf den Kofferanhänger aufgebracht. Das gesamte Teilehandling übernimmt hier ein Integralpicker V.
Anschließend individualisiert ein Freeformer den Kofferanhänger weiter, indem er die an der zweiten Station ausgewählte Grafik additiv aus Kunststoff in 3D aufträgt. Aus dem Serienprodukt ist ein individuelles Unikat geworden.
Station 5: Smartes Produkt für Online-Aktionen nutzen
An der letzten Station erfahren die Besucher, wie sie mit ihrem smarte Kofferanhänger datengestützte Aktionen ausführen können, wie etwa die Online-Bestellung von Broschüren über den integrierten NFC-Chip. Zudem lassen sich über den QR-Code bzw. NFC-Chip die Kontaktdaten auslesen. Enthalten ist auch die individuelle URL-Adresse der Website des jeweiligen Produkts, über die alle Prozess- und Qualitätsdaten jederzeit zu 100 % rückverfolgt werden können.
4.0-Bausteine flexibel kombinierbar
„Die digitale Vernetzung schafft Transparenz und Durchgängigkeit und ermöglicht eine optimale Auslastung der gesamten Produktion, auch und gerade bei kleineren Stückzahlen und häufigen Produktwechseln“, erklärt Axel Kinting, Leittechnik-Experte bei Arburg, den Nutzen für Spritzgießbetriebe. “Bei uns erfahren die Messebesucher, wie sich 4.0-Bausteine von Arburg individuell kombinieren lassen und die flexible Serienproduktion in Losgröße 1 effizient umgesetzt werden kann.“ Geschäftsführer Heinz Gaub ergänzt: „Nur, wer die gesamte Prozesskette fertigungs- und datentechnisch komplett beherrscht und darstellen kann, zeigt eine umfassende Industrie-4.0-Kompetenz, wie sie unsere Kunden benötigen.“
Informationstechnische Vernetzung
Drei Jahrzehnten Erfahrung mit informationstechnisch vernetzten Maschinen inklusive Peripherie bringt Arburg beim Thema Industrie 4.0 mit. Das Leitrechnersystem ALS kann alle relevanten Produktions- und Qualitätsdaten erfassen und archivieren, was eine durchgängige Rückverfolgbarkeit von Aufträgen, Charge oder Einzelteilen ermöglicht. Ein zentrales Element für die digitale Kommunikation ist die Steuerung. Die Leitrechner-Schnittstelle Euromap 77, die auf dem unabhängigen Kommunikationsprotokoll OPC UA beruht, ermöglicht einen schnellen Austausch zwischen Maschine und Leitrechner. Maschinen und Peripherie-Komponenten lassen sich damit einfach und standardisiert vernetzen. ALS hat zudem eine zertifizierte Schnittstelle zu SAP.
