Die smarte Fabrik 4.0-Elemente für die eigene Fertigung · Festo Polymer GmbH 2 Unsere Fertigung 4.0 Elemente für die eigenen Abläufe anwenden Gliederung • Vorstellung der Festo

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Festo Polymer GmbH Die smarte Fabrik4.0-Elemente für die eigene Fertigung

Festo Polymer GmbH 2

Unsere Fertigung 4.0Elemente für die eigenen Abläufe anwendeng

Gliederung

• Vorstellung der Festo Polymer GmbH

• Industrie 4.0 Aspekte

• Der smarte ProzessDer smarte Prozess

• Die smarte Fabrik

• Ausblick: smarte Fabrik und Nachhaltigkeit

Festo Polymer GmbH in Fakten

Gegründet in 2013 (vorher unter dem Dach der Festo AG und Co . KG)

Fabrikneubau 2013/2014

Betriebsübergang 1. Januar 2015

197 Mitarbeiter

77 Spritzgieß- und Gummimaschinen

Ca. 2300 Werkzeuge

Hochautomatisierter Werkzeugbau


Energieeffizienz-Ansätze beim Neubau der Festo Polymer GmbH

Energieeffizienz als eine Schlüsselbetrachtungen zur Wirtschaftlich- und Nachhaltigkeit

- spezifischer Energieverbrauch

- Prozessenergieverbrauch

- Fabrikenergieverbrauch

Workshops zum Thema Energieeffizienz mit Fa. ARBURG

Energiewertstromanalysen am alten Produktionsstandortg y

Bau der neuen Fabrik mit den resultierenden Konzepten

Energieeffizienz-Ansätze beim Neubau der Festo Polymer GmbH

• Keine Wärmerückgewinnung aus dem Spritzgießprozess !!!

• Temperaturvorlauf Kühlkreisläufe 25°C

• Maschinen mit energiesparenden Antrieben (hydraulisch / elektrisch)

• Umrüsten von Altanlagen auf regelbare Antriebe

• Bei Gummimaschinen Abschalten des Antriebs während der Vulkanisationszeit

• Isolierte Plastifizierzylinder• Isolierte Plastifizierzylinder

• Isolierte Werkzeuge

• Blockheizkraftwerk

• Energiesparende Beleuchtung

• Be- und Endlüftung nach Schichtluftprinzip mit Wärmetauschern


ARBURG Energieeffizienz-Award 2014 für Festo Polymer GmbH

Industrie 4.0 Aspekte

Zuerst müssen Abläufe optimiert werden (Lean-Themen, Wertstromanalysen, A t ti i d)Automatisierungsgrad)

Bessere Kenntnis meiner Komponenten (Maschinen, Prozesse, Werkzeuge, Material)

Prozessdatenerfassung und Überwachung bei der Herstellung

Nutzung aller modernen nützlichen digitalen Möglichkeiten für ein gutes Produkt

Komplette Abläufe einbeziehen / ansteuern (von der Dispo. bis zur Auslieferung)

Vorbeugende Instandhaltung

Selbstregelnde Prozesse (AQC)

Rückverfolgbarkeit

Ggf. Einzelteilkennzeichnung und Prozess- Produktinformationsweitergabe

…..

Intelligente Werkzeuge; Innendruck-/Temperatursensoren, Temperaturregelsensoren im WKZ, Temperierungsdurchflussmessungen, Endformungskräfte, Schieber / Endspindelungskräfte


Der smarte Prozess bei der Festo Polymer GmbH

• Bauteiloptimierung mittels Spritzgießsimulation

• Werkzeugkonstruktion mit Nachsimulation

• Werkzeugbau zeichnungslos; für formgebende Teile hochautomatisierte Fertigungszelle

• Nutzung von Forminnendrucksensoren

• Musterung mit statistischer Versuchsplanung (DOE)

• Vermessung mittels Computertomograph / Streifenlichtprojektion

• Werkzeugkorrekturen / Endmaße setzen im optimalen Arbeitspunkt

• Alle Informationen sind irgendwo verfügbar










Werkzeugbau ->


Werkzeugbau

Digitaler Anteil im Werkzeugbau

Werkzeugkonstruktion kommt aus dem CAD-System

MES

CAM-System

Jobmanagementsoftware in der automatisierten Fertigung

Betriebssysteme der einzelnen Maschinen

Messsoftware in der Messmaschine

CAD-Viewer an der Werkbank

Meldungen an SAP

Datensicherung

Office-Software










Dazu kommen:• Dazu kommen:

• Produktionsplanung und Steuerung

• Projektmanagement

• Leitrechnersystem

• QS – Infos für die Serie; SPC

• Materialmanagement

• SAP











Dazu kommen:• Dazu kommen:

• Produktionsplanung und Steuerung

• Projektmanagement

• Leitrechnersystem

• QS – Infos für die Serie; SPC

• Materialmanagement

• SAPUnd jetzt stellen Sie sich einmal vor, dieses alles könnte in einem System durchgeführt werden

Die Smarte Fabrik

• Jeder bekommt die für Ihn wichtigen Informationen bevorzugt angezeigt• Jeder bekommt die für Ihn wichtigen Informationen bevorzugt angezeigt

• Die Planung ist durchgängig

• für Werkzeuglager, Produktion, Qualitätswesen, Materialvorbereitung, Transport

• Der Einrichter bekommt alle relevanten Informationen automatisch angezeigt

• Der Q-Bereich weiß, wann er mit welchem Aufwand zu rechnen hat

• Materialversorgung und Maschinenbelegung sind durchgängig transparent

• Die Fertigteildisposition ist immer aktuell

• …….


Die Smarte Fabrik

• Jeder bekommt die für Ihn wichtigen Informationen bevorzugt angezeigt• Jeder bekommt die für Ihn wichtigen Informationen bevorzugt angezeigt

• Die Planung ist durchgängig

• für Werkzeuglager, Produktion, Qualitätswesen, Materialvorbereitung, Transport

• Der Einrichter bekommt alle relevanten Informationen automatisch angezeigt

• Der Q-Bereich weiß, wann er mit welchem Aufwand zu rechnen hat

• Materialversorgung und Maschinenbelegung sind durchgängig transparent

• Die Fertigteildisposition ist immer aktuell

• …….

Das kann aber auch immer weiter gehen……

• Big Data Analysen ermitteln die Maschinen mit den günstigsten Betriebskosten

• Internet-Beschaffung wird wachsen; z. bsp. bei Plattformen wie PlastBay

• Das Modell Anlauffabrik wird sich verbreiten

Die smarte Fabrik und Nachhaltigkeit

Ständige Weiterentwicklung und Nutzung der aufkommenden M li hk it l t di F b ik t i d bl ibMöglichkeiten lässt die Fabrik smart sein und bleiben.Das Ziel muss sein: ständig Mehrwert zu erarbeiten

Beispiel: Energiethema; ein wichtiger Aspekt !

Es zählt nur der Energieverbrauch der ganzen Fabrik

Energieeinsatz auf Mindestmaß erübrigt vielfach Wärmerückgewinnung

Ausschuss als Energieverlust bewerten


Die smarte Fabrik und Nachhaltigkeit

Ständige Weiterentwicklung und Nutzung der aufkommenden M li hk it l t di F b ik t i d bl ibMöglichkeiten lässt die Fabrik smart sein und bleiben.Das Ziel muss sein: ständig Mehrwert zu erarbeiten

Beispiel: Energiethema; ein wichtiger Aspekt !

Es zählt nur der Energieverbrauch der ganzen Fabrik

Energieeinsatz auf Mindestmaß erübrigt vielfach Wärmerückgewinnung

Ausschuss als Energieverlust bewerten

Absprung zur Maschinentechnik

Nachhaltigkeit SG-Maschinentechnik (Aufnahme aus 2011)


Nachhaltigkeit SG-Maschinentechnik(Abschätzung der Technologieentwicklung aus 2011)

Nachhaltigkeit SG-MaschinentechnikServoantriebe sind günstiger als 2011 erwartetServoantriebe können in fast allen Maschinen benutzt werdenServoantriebe können in fast allen Maschinen benutzt werdenMaschinen mit Servopumpen kommen in der Effizienz dicht an vollelektrische Maschinen heran. Maschinen mit Konstantantrieb und variabler Pumpe bereits seit 2015 kaum noch auf dem Markt.

Abschätzung der Technologieentwicklung aus 2016


Ausblick: smarte Fabrik und Nachhaltigkeit

Ständige Weiterentwicklung und Nutzung der aufkommenden M li hk it l t di F b ik t i d bl ibMöglichkeiten lässt die Fabrik smart sein und bleiben.

Softwaresysteme müssen/werden zusammenwachsen; durchgängige Nutzung der Digitalisierung …. der Daten…. aller Daten

Schnittstellen dürfen keine Probleme machen

Mittelfristig werden Big Data Analysen zur Verbesserung eingesetztMittelfristig werden Big Data Analysen zur Verbesserung eingesetzt

Es zählt nur der Energieverbrauch der ganzen Fabrik (Erfassung)Energieeinsatz auf Mindestmaß erübrigt vielfach WärmerückgewinnungAusschuss als Energieverlust bewerten

Potential von Mehrbereichsölen für die Spritzgießerwelt erschließen

Festo Polymer GmbH Spritzgießfertigung

• ~ 1800 Spritzgießwerkzeuge• 57 Spritzgießmaschinen• ca. 140 thermoplastische Polymere


Festo Polymer GmbH Gummiteilfertigung

• ca. 500 Gummiwerkzeuge• 20 Gummimaschinen• 40 verschiedene Elastomere

Festo Polymer GmbH Werkzeugbau mit automatischer Fertigungszelle

HSC - Fräse

ReinigungsanlageMessmaschine

Roboter

Elektroden-Fräse

Senkerosion 2

Senkerosion 1


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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