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Festo Polymer GmbH Die smarte Fabrik4.0-Elemente für die eigene Fertigung
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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
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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
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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
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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
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 ->
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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
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
Dazu kommen:• Dazu kommen:
• Produktionsplanung und Steuerung
• Projektmanagement
• Leitrechnersystem
• QS – Infos für die Serie; SPC
• Materialmanagement
• SAP
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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
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
• …….
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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
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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)
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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
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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
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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
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit