Wie das industrielle Internet der Dinge (IIoT) das Spritzgießen verbessert

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Die Entwicklung der industriellen IoT-Technologie (IIoT) trägt weiterhin zum hocheffizienten Prozess des Kunststoffspritzgießens in der Fertigung bei, indem sie die Produktivität und potenzielle Geschäftsgewinne steigert. Durch Kunststoffspritzguss können Millionen nahezu identischer Kopien von Produkten aus einer einzigen Form hergestellt werden.

Durch den zunehmenden Einsatz und die Entwicklung von IIoT-Sensoren an Industriemaschinen kann der Kunststoffspritzguss die Unternehmensproduktivität und die Qualität der Fertigung weiter steigern.

Beim Kunststoffspritzguss werden vorgefertigte Formen verwendet, die mit erhitztem Kunststoff gefüllt werden, um ein Teil herzustellen. Der Spritzvorgang wird von Spritzgussmaschinen durchgeführt, und obwohl sowohl die Maschine als auch die Formen eine recht hohe Anfangsinvestition darstellen können, sind die Kosten für die Routineproduktion gering. Das Neue am Spritzgießen ist, wie schnell Teile in so großem Maßstab hergestellt werden können. Kunststoffspritzguss bietet außerdem gleichmäßigere Ergebnisse mit weniger Materialresten.

Allerdings ist der Prozess nicht immer perfekt und Fehler in den Maschinen können ein Unternehmen viel Geld kosten und wertvolle Produktionszeit in Anspruch nehmen. Viele Defekte und Produktausfälle können darauf zurückzuführen sein, dass eine Maschine falsche oder inkonsistente Schließkraft, Einspritzdruck, Schussvolumen, Geschwindigkeit und Temperatur liefert.

Durch den Einsatz der IIoT-Technologie in Spritzgießmaschinen können diese Probleme jedoch schnell erkannt und sogar vollständig vermieden werden, um Ausfallzeiten und zusätzliche Kosten zu vermeiden.

Das IoT oder das Internet der Dinge ist ein sehr komplexes und miteinander verbundenes System von „Dingen“, das alles umfassen kann, von Geräten über Maschinen bis hin zu Menschen.

Das erste IoT-Gerät wurde Anfang der 1980er Jahre entwickelt. Was diese „Dinge“ zu einem Teil des IoT-Netzwerks macht, sind ihre eingebetteten Sensoren und Technologien, die mit dem Internet verbunden sind. Sensoren und Software können Daten sammeln, die über das Internet an andere Geräte im IoT gesendet werden. Der Austausch und die Übertragung von Daten zwischen Geräten ermöglichen eine Analyse und das Gerät kann auf der Grundlage der Kommunikationslinie Maßnahmen ergreifen.

Das IIoT, das nach dem Aufkommen der Cloud-Technologie im Jahr 2002 konzipiert wurde, wird aufgrund seiner dramatisch zunehmenden Anwendung als vierte Welle der industriellen Revolution oder Industrie 4.0 bezeichnet. Zum Vergleich: Im Jahr 2025 werden voraussichtlich rund 22 Milliarden Geräte in das IoT integriert sein. Dieser Anstieg geht auch mit der Praktikabilität der Verwendung und Installation eingebetteter Sensoren sowie der Weiterentwicklung ihrer Technologie einher.

Auch wenn diese Technologie erst seit etwa ein paar Jahrzehnten existiert, entwickelt sie sich rasant weiter. Der erste Wandel kam mit der Reduzierung der Sensorgröße. In den frühen Phasen der IoT-Integration in den 90er Jahren waren diese Sensoren viel größer und daher recht unpraktisch. Heutzutage sind die in Maschinen verwendeten Sensoren deutlich kleiner und lassen sich in den meisten Geräten viel einfacher unterbringen. Mit einer schnellen Verbesserung, sowohl hinsichtlich der Verringerung ihrer Größe und Kosten als auch eines viel schnelleren und einfacheren Installationsprozesses, der sie für Hersteller zugänglicher und praktischer machte, wuchs der Markt für diese Sensoren schnell.

Über die physische Natur der Sensoren hinaus hat sich auch die IIoT-Technologie dramatisch weiterentwickelt. Allein durch das Vorhandensein der Cloud sind Daten für Unternehmen leichter verfügbar und ermöglichen eine schnelle Datenübertragung, die stärker automatisiert ist und keine Verwaltung erfordert. Die revolutionärste Ergänzung im IIoT – speziell für Fertigungsmaschinen – ist jedoch maschinelles Lernen. Dieser Aspekt ist für die Verbesserung und Weiterentwicklung von Spritzgießmaschinen von wesentlicher Bedeutung.

Mikrosensoren werden an Spritzgussmaschinen verwendet, um wichtige Daten zu sammeln. Durch Datenanalyse können Hersteller leicht Einblicke in die Leistung einer Maschine erhalten und so die Effizienz des Kunststoffspritzprozesses verbessern. Die Sensoren können auch dazu beitragen, Hersteller zu warnen, wenn ein Problem mit der Maschine vorliegt. Beim Kunststoffspritzguss kann dadurch sichergestellt werden, dass ausgefallene Maschinen nicht mehr vom Band laufen und keine Artikel mit Mängeln produzieren. Dies fördert nicht nur die Produktqualität, sondern kann auch Kosten sparen.

Nachdem durch die Datenübertragung und -analyse ein Fehler gemeldet wurde, kann eine klare Anleitung zur Behebung des Fehlers bereitgestellt werden. Dadurch wird die Wartung einfacher, schneller und insgesamt effizienter. Mit diesem fortschrittlichen maschinellen Lernen können diese Injektionsmaschinen Ausfälle vorhersehen, noch bevor sie auftreten, und die erforderlichen Informationen für die regelmäßige Wartung liefern, um das Auftreten zukünftiger Probleme zu verhindern.

Dank dieser jüngsten Fortschritte in der IIoT-Technologie sind Sensoren für Kunststoffspritzgusshersteller immer nützlicher und praktischer geworden und bieten die Möglichkeit, die Maschinenverfügbarkeit zu maximieren und die Wartungseffizienz zu verbessern. Diese Aspekte können zusätzlich zu den Leistungseinblicken zu qualitativ besseren Produkten führen und die Produktionseffizienz steigern, um den Gewinn zu steigern.

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