Technologie 2020 Roadmap - Kunststoff- und Gummimaschinen - VDMA

 
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Technologie 2020 Roadmap - Kunststoff- und Gummimaschinen - VDMA
Kunststoff- und Gummimaschinen

Roadmap
     Technologie 2020
Technologie 2020 Roadmap - Kunststoff- und Gummimaschinen - VDMA
Kunststoff- und Gummimaschinen

Roadmap
    Technologie 2020
2   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

                  Inhalt
             Inhalt

                           Vorwort                                                           3

                           Der Roadmap-Prozess                                               4

                           Der Lenkungskreis Technik                                         6

                           Die Teilnehmer der Spezialisten-Workshops                         7

                           Die Themen der Roadmap Technologie                                8

                           Die Ergebnisse der Roadmap im Technologieplan                     9

                           Themenbeschreibung
                               Fertigungsverfahren/Handhabungs- und Montagetechnik          10
                               Schnittstellenoptimierung                                    11
                               Condition Monitoring                                         12
                               Software für das Wartungsmanagement                          12
                               Sensorik                                                     14
                               Oberflächenverschleiß                                        15
                               Plagiatschutz                                                16
                               Maschinensoftware                                            17
                               Entwicklung neuer Kunststoffe                                18
                               Maschinen(teile) aus Kunststoff                              20
                               Produktoberflächen                                           21
                               Prozesskompetenz                                             22
                               Nationales und europäisches Regelwerk zur Energieeffizienz   24
                               Messung Energieverbrauch                                     24
                               Energierückgewinnung                                         24
                               Vernetzte Kundenprojekte/Roadmap-Prozess                     26

                           Grafische Darstellung der Roadmap-Themen                         27

                           Weiteres Vorgehen                                                28
ROADMAP TECHNOLOGIE 2020   3

  Vorwort
Vorwort

                           Mit diesem Bericht legt der Lenkungskreis Technik im Fachverband
                           Kunststoff- und Gummimaschinen eine Roadmap Technologie
                           2020 vor. Die Roadmap soll Impulse für Gemeinschaftsaktivitäten
                           in den Bereichen Forschung, Interessenvertretung, Erfahrungsaus-
                           tausch, Trendanalysen und Studien geben. Sie versteht sich als
                           fortlaufender Prozess, der durch den Lenkungskreis Technik regel-
                           mäßig überprüft und gegebenenfalls nachjustiert wird.

      Die Roadmap will einen Beitrag dazu leisten, das Innovations-Netzwerk der Branche
      zu stärken. Sie bietet den Rahmen für einen intensiven Erfahrungsaustausch und
      schafft Raum für Einschätzungen und Analysen. Sie bildet die Basis, aus der bereits
      gemeinsame Aktionsschwerpunkte abgeleitet worden sind.

      Wir möchten uns ausdrücklich für das Engagement der Teilnehmer des Lenkungs-
      kreises und auch der Impulsgeber aus den verschiedenen Workshops bedanken.
      Erst der offene Dialog und der Beitrag einiger Querdenker haben zu diesem Ergebnis
      geführt!

      Frankfurt am Main, Juni 2011

      Walter Kurtz                                  Thorsten Kühmann
      Vorsitzender des Lenkungskreises Technik      Geschäftsführer
4   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Der Roadmap-Prozess

             Technologie-Roadmapping ist eine bewährte           Technologie-Roadmapping wird aber auch als
             Methode, Forschung und Entwicklung in Unter-        Grundlage für Brancheninnovationen und zur
             nehmen langfristig zu planen und zu steuern:        Forschungsförderung eingesetzt. Dabei geht es
                                                                 darum, dass Industrieverbände eine gemeinsame
             Einzelne Produkt- oder Prozessvisionen werden       Plattform für Innovationen schaffen und gezielt
             zu einem Technologieszenario zusammengefasst.       Fördermittel für ihre Umsetzung akquirieren.
             Die zeitliche und logische Abfolge einzelner Ent-
             wicklungsschritte wird geplant, Meilensteine und
             Entscheidungspunkte werden definiert, und auch      Roadmapping für den VDMA Fachverband
             die Budgetierung der Aktivitäten wird festgelegt.   Kunststoff- und Gummimaschinen
             Technologie-Roadmapping bezieht sich ausdrück-
             lich auf alle technischen und organisatorischen     Vor diesem Hintergrund hat der Lenkungskreis
             Verfahren, Prozesse und Produkte eines Unter-       Technik des Fachverbandes Kunststoff- und Gum-
             nehmens, also auch auf Geschäftsprozesse und        mimaschinen die Roadmap Technologie 2020 ent-
             Herstellungsverfahren.                              worfen, die darauf abzielt, gemeinsame Innovati-
                                                                 onsaktivitäten zu initiieren und zu koordinieren.
                                                                 Es geht dabei um Innovationsprojekte außerhalb
                                                                 der wettbewerblichen Produktentwicklung.

                                                                 In einem ersten Schritt hat der Lenkungskreis
                                                                 Vorschläge für gemeinsame Handlungsfelder und
                                                                 auch bereits für konkrete Entwicklungsziele in den
                                                                 Bereichen Technologie, Verfahren und Geschäfts-
                                                                 prozesse ausgearbeitet. Wir verstehen diesen
                                                                 Prozess als kontinuierliche Aufgabe des Fachver-
                                                                 bandes und wollen die ausgearbeitete Roadmap
                                                                 mindestens einmal pro Jahr aktualisieren.
ROADMAP TECHNOLOGIE 2020   5

  Phasenmodell der Roadmap Technologie 2020

       Phase 4      Phase 3                         Phase 2                          Phase 1

     REVIEW       WORSHOP                 Maßnahmendefinition                  Workshop
                 Auswahl der               in Projektgruppen                Themendefinition
                   Projekte
                                                    ZEIT

                                                                                       A

                                                                                       B

                                                                                       C

                                                                                       D

                                                                                       E

                                                                                       F

                                      Projekte
                                                                              Themen Roadmap
                                                                              Technologie 2020

Fach-Arbeitsgruppen haben die Entwicklungsziele     Die Beteiligung unserer Mitgliedsunternehmen
in Maßnahmen und Projekte übersetzt, die teil-      an den geplanten Forschungsaktivitäten unter-
weise bereits inhaltlich ausgearbeitet und termi-   stützt die Etablierung einer starken Technologie-
niert sind. Für die einzelnen Projekte werden       plattform des Fachverbandes Kunststoff- und
Finanzierungs- und Fördermöglichkeiten vorge-       Gummimaschinen, die auch die Außenwirkung
schlagen. Eine gemeinsame Finanzierung von          der Branche positiv beeinflussen wird.
Vorhaben ist vorgesehen, wenn die inhaltlichen
Voraussetzungen gegeben bzw. wirtschaftliche
Vorteile für die Teilnehmer zu erwarten sind.
6   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Der Lenkungskreis Technik

               Name                                         Firma

               Dr. Karlheinz Bourdon                        KraussMaffei Technologies, München
               Geschäftsführer Spritzgießmaschinen

               Edgar, Gandelheit                            Reifenhäuser Kiefel Extrusion GmbH
               Geschäftsführer

               Stephan Gneuß                                Gneuß Kunststofftechnik GmbH
               Geschäftsführer

               Dr.-Ing. Christof Herschbach                 Windmöller & Hölscher, Lengerich
               Leiter Geschäftsentwicklung

               Rochus Hofmann                               Zeppelin Systems, Friedrichshafen
               Geschäftsführer

               Michael Höpf                                 Fraunhofer Institut
                                                            Produktionstechnik u. Automatisierung

               Jan Horvat                                   VDMA, FV KuG, Frankfurt/M.
               Technik und Innovation

               Thomas Kosthorst                             Beckhoff, Verl
               Branchenmanagement Kunststoffmaschinen

               Herbert Kraibühler                           ARBURG, Loßburg
               Geschäftsführer Technik

               Thorsten Kühmann                             VDMA, FV KuG, Frankfurt/M.
               Geschäftsführer

               Walter Kurtz                                 KURTZ Holding, Kreuzwertheim
               Gesellschafter und Mitglied des Beirats

               Prof. Dr.-Ing. Andreas Limper                Harburg-Freudenberger, Freudenberg
               Geschäftsführer

               Dr.-Ing. Tim Carsten Pohl                    TROESTER, Hannover
               Geschäftsbereichsleiter Kautschukmaschinen

               Harald Rust                                  ENTEX, Bochum
               Geschäftsführender Gesellschafter

               Rüdiger Sonntag                              KUKA Roboter, Gersthofen
               Key Technology Manager Plastics
ROADMAP TECHNOLOGIE 2020   7

Die Teilnehmer der Spezialisten-Workshops

  •   ARBURG, Loßburg                         •   OE-A, Frankfurt am Main

  •   AZO, Osterburken                        •   Polymaterials AG, Kaufbeuren

  •   Balluff, Neuhausen                      •   Protect-ing.de, Frankfurt am Main

  •   Beckhoff Automation, Verl               •   Reifenhäuser Kiefel Extrusion GmbH, Worms

  •   Brose Fahrzeugteile, Coburg             •   Reiloy, Troisdorf

  •   ENTEX, Bochum                           •   Tailorlux, Steinfurt

  •   Fraunhofer Institut IPA, Stuttgart      •   TecPart, Frankfurt am Main

  •   Fraunhofer Institut ISI, Karlsruhe      •   TU Chemnitz – SLK, Chemnitz

  •   FutureManagementGroup (FMG), Eltville   •   Universität Siegen, Siegen

  •   GTI-Control, Marktheidenfeld            •   VDMA Kunststoff- und Gummimaschinen,
                                                  Frankfurt am Main
  •   Harburg-Freudenberger, Freudenberg
                                              •   Zeppelin Systems, Friedrichshafen
  •   HYDAC Technology, Sulzbach

  •   IPE, Duisburg

  •   KraussMaffei Technologies, München

  •   KTP, Paderborn

  •   KUKA Roboter, Gersthofen

  •   KURTZ Holding, Kreuzwertheim

  •   LKT, Erlangen
8   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Die Themen der Roadmap Technologie

             Maschinentechnologie

             Thema                              Sprecher
             Fertigungsverfahren,
             Handhabungs- und Montagetechnik    Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger
             Schnittstellenoptimierung          Rüdiger Sonntag, KUKA Roboter
             Condition Monitoring               Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger
             Sensorik                           Thomas Kosthorst, Beckhoff Automation
             Oberflächenverschleiß              Herbert Kraibühler, Arburg
             Plagiatschutz                      Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger
             Maschinensoftware                  Walter Kurtz, Kurtz
             Software Wartungsmanagement        Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger
                                                Harald Rust, Entex

             Materialien

             Thema                              Sprecher
             Entwicklung neuer Kunststoffe      Herbert Kraibühler, Arburg
                                                Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systems
             Maschinen(teile) aus Kunststoff    Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systems

             Endprodukte

             Thema                              Sprecher
             Produktoberflächen                 Herbert Kraibühler, Arburg

             Prozesskompetenz

             Thema                              Sprecher
             Integration von Prozessschritten   Dr. Karlheinz Bourdon, KraussMaffei Technologies
                                                Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systems
                                                Harald Rust, Entex
                                                Rüdiger Sonntag, KUKA Roboter
ROADMAP TECHNOLOGIE 2020   9

  Energieeffizienz

  Thema                                             Sprecher
  Nationales und europäisches Regelwerk             VDMA, Jan Horvat
  Messung Energieverbrauch                          Herbert Kraibühler, Arburg
  Energierückgewinnung                              Herbert Kraibühler, Arburg

  Vernetzte Kundenprojekte/ Roadmap-Prozess

  Thema                                             Sprecher
  Vernetzte Kundenprojekte/ Roadmap-Prozess         Walter Kurtz, Kurtz

Die Ergebnisse der Roadmap im Technologieplan

  Die vom Lenkungskreis definierten Roadmap-          Der Technologieplan zeigt die zeitliche und
  Themen sind in Spezialistenworkshops ausge-         themenbezogene Maßnahmenplanung, wie sie
  arbeitet worden. Die festgelegten Maßnahmen         aus heutiger Sicht angestrebt wird. Im jährlichen
  sind im Technologieplan zusammengefasst             Review werden bestehende Themen aktualisiert,
  (siehe Anhang); sie sind in sechs Bereiche ein-     neue ergänzt sowie erste Ergebnisse in die fol-
  geteilt:                                            gende Planung mit einbezogen. Voraussichtliche
                                                      Start- und Endzeitpunkte der Maßnahmen sind
                                                      im Technologieplan angegeben.
  •   Trendanalysen (Technologiemarketing)
  •   Erfahrungsaustausch / Kooperation
  •   Studien
  •   Forschungsprojekte
  •   Standardisierung
10   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Fertigungsverfahren
        Handhabungs- und Montagetechnologien
        Sprecher: Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger

              Ausgangslage                                          Der Lenkungskreis hat sich für folgende Aktionen
              Fertigungsverfahren haben einen großen Einfluss       entschieden:
              auf die Kostenstruktur. Es gibt durchaus Potenzial
              für effiziente Fertigungsverfahren, es fehlt jedoch   •   Der VDMA wird im Juni 2011 beim Fraunhofer
              an einer systematischen Erfassung, speziell bei           IPA, Stuttgart, eine Veranstaltung zum Thema
              Kleinserien. Um wettbewerbsfähig zu bleiben,              Handhabungs- und Montagetechnik organi-
              sind Verbesserungen in der Fertigung daher uner-          sieren. Zum Teilnehmerkreis werden die Road-
              lässlich.                                                 map-Workshopteilnehmer sowie Fachleute
                                                                        aus den Bereichen Automatisierung sowie
                                                                        Handhabungs- und Montagetechnik gehören.
              Ziel                                                      Diskutiert werden ca. zehn Vorträge, die zuvor
              Koordinierter Erfahrungsaustausch zu bestehen-            aus einem Call for Papers durch den Road-
              den Fertigungsverfahren mit gründlicher Analyse.          map-Arbeitskreis ausgewählt werden. Daraus
              Im Ergebnis sollen Erkenntnisse zu neuen Ferti-           sollen zuerst Forschungsprojekte und Best-
              gungsverfahren generell und für Kleinserien im            Practice-Lösungen, im zweiten Schritt Opti-
              Besonderen gefunden werden.                               mierungen für Fertigungstechnologien und
                                                                        Forschungsaktivitäten abgeleitet werden.

              Maßnahmen
              Fertigungstechnologien werden als zentraler           •   Das Thema Härten wird zusätzlich aufgenom-
              Wettbewerbsfaktor in Bezug auf Prozess-Know-              men. Es wird außerdem vorgeschlagen, einen
              how und Effizienz in der Produktivität gesehen.           Erfahrungsaustausch zum Verfahren und zur
              Die Workshopteilnehmer haben den Fokus auf                Verfügbarkeit von Technologien und Partnern
              die Handhabungs- und Montagetechnologien                  zu initiieren.
              gelegt. Hier werden Optimierungspotentiale für
              den Wettbewerbsvorsprung durch die Erhöhung
              des Automatisierungsgrades und die Verkürzung
              der Durchlaufzeiten bei hoher Produktvariabilität
              erwartet.

              Da sich unterschiedliche Anforderungen an die
              Handhabungs- und Montagetechnologien abhän-
              gig von der Losgröße ergeben, werden unter-
              schiedliche Lösungsansätze zu untersuchen sein.
              Dabei wird in Fließ- und „One-Piece-Flow“-Ferti-
              gung sowie in automatisierte und teilautomati-
              sierte Prozesse unterschieden werden müssen.
MASCHINENTECHNOLOGIE   11

Schnittstellenoptimierung
Sprecher: Rüdiger Sonntag, KUKA Roboter

      Ausgangslage                                            Überarbeitung der technischen Richtlinie
      Leistungsschwache Schnittstellen zwischen               (EUROMAP 67) für die elektrische Schnittstelle
      Maschinen und den Peripheriegeräten führen zu           zwischen Spritzgießmaschine und Roboter/
      reduzierten Leistungen bzw. Anwendungsmög-              Handhabungsgerät, um eine verbesserte Kom-
      lichkeiten. Ein Beispiel hierfür sind Greifwerkzeu-     munikation zur Peripherie und ein Anschließen
      ge von Robotern, die ohne digitale Signale an           über Plug-and-Play-Geräte zu ermöglichen.
      der Schnittstelle aufwändig konstruiert werden
      müssen und dadurch weniger Leistung erbringen.          Zu erwartende Vorteile:

                                                              •   Verbesserte Kommunikation der Anlagen-
      Ziel                                                        komponenten untereinander zur Erhöhung
      Verbesserung der Schnittstellen für digitale                der Leistung
      Signalübertragung zwischen Maschinen und
      Peripheriegeräten. Dadurch sollen folgende              •   Einheitliche Schnittstellen, um Anpassungen
      Effekte erreicht werden:                                    der Konstruktionspläne zu vermeiden und
                                                                  die Flexibilität der Anlagenkomponenten zu
      •   Verbesserte Leistung                                    erhöhen und Kosten zu minimieren

      •   Einsparungen bei Hardware durch                     •   Flexibilität bei der Wahl der Komponenten,
          verbesserte Software                                    unabhängig vom Hersteller

      •   Bessere Sicherheitstechnik

      Maßnahmen
      Ziel ist, die Schnittstellen für die digitale Signal-
      verarbeitung zwischen Maschinen und Periphe-
      riegeräten durch geeignete BUS-Systeme zu
      verbessern und eine Plug-and-Play-Funktion zu
      ermöglichen. Zunächst erfolgt eine Betrachtung
      der technischen Harmonisierung der Schnittstel-
      len im Rahmen von Normungsprojekten. Dazu
      wird folgendes Projekt durchgeführt:
12   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Condition Monitoring
        Sprecher: Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger

        Software für das Wartungsmanagement
        Sprecher: Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger; Harald Rust Entex Rust & Mitschke

              Ausgangslage                                          Maßnahmen
              Es stehen keine ausreichenden Daten über den
              Zustand von Verschleißteilen in ausgelieferten        Condition Monitoring
              Maschinen zur Verfügung. Weder lässt sich             Die Zustandsüberwachung in Maschinen wird in
              schnell feststellen, ob die in der Maschine befind-   hohem Maße davon bestimmt, welche Daten in
              lichen Komponenten tatsächlich von dem origi-         der Maschine erfasst, und insbesondere, wie sie
              nären Lieferanten stammen, noch liegen Erkennt-       ausgewertet werden. Ein Nutzen ist erst dann zu
              nisse über deren Zustand vor. Dadurch besteht         erwarten, wenn die Messwerte einer Regelstrate-
              die Gefahr, dass bei Ersatzteilbeschaffungen          gie unterworfen und Datenfriedhöfe vermieden
              Komponenten anderer Lieferanten eingesetzt            werden. Hierbei hängt es stark davon ab, welche
              werden. Im schlimmsten Fall kann es sich dabei        Daten von der Maschine genutzt werden, oder
              um Plagiate handeln. Zudem lässt sich die             welche Strategie der Maschinenbetreiber für die
              Ersatzteilbevorratung nicht optimal steuern,          Datenauswertung anstrebt. Condition Monito-
              und es entstehen Lagerkosten.                         ring kann ebenfalls für das Ersatzteilmanage-
                                                                    ment oder das Energiemonitoring oder auch als
                                                                    Plagiatschutz genutzt werden. Abhängig vom
              Ziel                                                  Einsatz können ebenfalls neue Geschäftsmodelle
              Es sollen technische Lösungen gefunden werden         über Zusatzfunktionen in Betracht gezogen
              zur Online-Erfassung aller relevanten Verschleiß-     werden.
              daten. Des Weiteren soll ein Geschäftsmodell zur
              präzisen Ersatzteilbelieferung des Kunden ent-        Um eine bessere Übersicht über den aktuellen
              wickelt werden. Dadurch kann der Kunde besser         Technikstand zu erlangen, wurden von den Work-
              bedient und frühzeitig über eine notwendig wer-       shopteilnehmern folgenden Maßnahmen festge-
              dende Ersatzteilbeschaffung informiert werden.        legt:
              Der Maschinenbauer kann seinen gesamten Pro-
              duktionsprozess genauer steuern und Ersatzteile       •   Befragung anderer Branchen (Luftfahrt, Pum-
              rechtzeitig bereit stellen; Lagerkosten werden            pen usw.), Forschungsinstitute sowie VDMA-
              somit reduziert.                                          Fachverbände zu den aktuell zu neuesten
                                                                        Technologien und zu zukünftigen Trends

                                                                    •   Abfrage der bereits bestehenden Möglichkei-
                                                                        ten, um zur Verfügung stehende Prozessdaten
                                                                        intelligent auszuwerten
MASCHINENTECHNOLOGIE   13

Software für das Wartungsmanagement                 Folgende Vorgehensweise wurde vereinbart:
Eine Prognose für den Ersatzteilbedarf zu erstel-
len hat Vorteile für die Einkaufssteuerung des      •   Der Fachverband Software wird gebeten, eine
Betreibers, die Produktionsplanung des Herstel-         Übersicht über bereits bestehende Systeme zu
lers sowie für die Logistik und Wartungsplanung.        erstellen. Zudem soll dargestellt werden, wie
Für eine Offline-Lösung wurde folgendes Konzept         ein Entwicklungsplan der genannten Software
diskutiert:                                             aussehen könnte.

Erstellung eines Zustandsmonitoring für den         •   Die Firmen Arburg und Harburg Freudenber-
Maschinenpark. Anhand von Erfahrungswerten              ger werden den Teilnehmern ein abgestimm-
soll eine Prognose erstellt werden, zu welchem          tes Feedback zu ihren Erfahrungen aus beste-
Zeitpunkt der Betreiber entweder proaktiv vom           henden Systemen geben. Dies sollte im Rah-
Service angesprochen wird, oder er selbst z.B. im       men eines Erfahrungsaustausches bewertet
Internet prüfen kann, wann eine Wartung durch-          und gegebenenfalls ergänzt werden sowie
zuführen ist. Basis wäre eine Datenbank/Soft-           Grundlage weiterer Aktivitäten sein.
ware mit passendem Prognosemodell für die
Berechnung der Wartungsintervalle. Die Prognose
würde sich aus den Erfahrungen des Herstellers
und die Ist-Beurteilung des Servicetechnikers vor
Ort berechnen lassen.

Dazu ist es notwendig, eine Software zu entwik-
keln, die Wartungsintervalle prognostiziert und
gleichzeitig Lösungen für das Ersatzteilmanage-
ment bietet.
14   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Sensorik
        Sprecher: Thomas Kosthorst, Beckhoff Automation

              Ausgangslage                                       Um eine bessere Übersicht des aktuellen
              Vielfach schwanken die Leistungen hochwertiger     Technikstands zu erlangen, wurden von den
              Kunststoff- und Gummimaschinen in Abhängig-        Workshopteilnehmern folgende Maßnahmen
              keit von dem jeweiligen Maschinenbediener.         festgelegt:
              Grund hierfür sind die noch unvollständigen
              Möglichkeiten der Datenauswertung im Rahmen        Abfrage bei Lieferanten von Mikrosystemtechnik,
              der Steuerung der Maschine. Häufig wird infolge-   anderen Branchen (z.B. Automobil), Forschungs-
              dessen Ausschuss produziert, was Kosten verur-     instituten sowie bei weiteren VDMA-Fachverbän-
              sacht und die Leistungsmöglichkeit der Maschine    den, welche Technologien zurzeit bzw. in Zukunft
              nicht optimal nutzt.                               zur Verfügung stehen. Vorab soll ein Kriterienka-
                                                                 talog erstellt werden, um die Abfrage bedarfsge-
                                                                 recht durchzuführen. Aus den Ergebnissen sollen
              Ziel                                               Rückschlüsse gezogen werden, inwieweit ein
              Die Maschinensteuerung soll mehr Messsignale       Forschungsbedarf besteht für die Entwicklung
              verarbeiten können, damit die Endproduktquali-     von physikalischen und chemischen Sensoren,
              tät unabhängiger vom Maschinenbediener wird.       die eine Online-Prozessüberwachung und steue-
                                                                 rung zuverlässig und dauerhaft ermöglichen.
                                                                 Zusätzlich wird die Zusammenarbeit mit dem
              Maßnahmen                                          Verband für Messtechnik (AMA) vorgeschlagen.
              Sensoren sind wichtige Komponenten zum
              Erfassen von Prozessparametern. Die Qualität
              bzw. Zuverlässigkeit ist, nach Aussage einiger
              Teilnehmer, bei schlechten Umgebungsbedingun-
              gen (Öle, Dämpfe, Ruß usw.) nicht durchgängig
              zufrieden stellend. Darüber hinaus liegen oft
              keine Auswertungsstrategien für die Messwerte
              vor.

              Folgende Anforderungen müssen Sensoren in
              Zukunft erfüllen können:

              •   Messung in der Schmelze

              •   Verschleißschutz gegen die Umgebungs-
                  bedingungen (z.B. durch Vibration, Öle,
                  Stäube, Ablagerungen)

              •   Verschleißerkennung
MASCHINENTECHNOLOGIE   15

Oberflächenverschleiß
Sprecher: Herbert Kraibühler, Arburg

      Ausgangslage                                        Dieses Thema erfordert verschiedene Maßnah-
      Bei der Schmelzeverarbeitung werden die Ober-       men. Hierbei könnten die Erkenntnisse zum
      flächen im Bearbeitungsraum stark beansprucht.      Oberflächenverschleiß, das Verhalten von Materi-
      Dies hat einen großen Einfluss auf den Verschleiß   almischungen bei der Verarbeitung sowie die
      der Maschine.                                       Prozessqualität wichtige Lösungsansätze liefern:

                                                          •   Da zurzeit ein Projekt vom Institut für Produkt
      Ziel                                                    Engineering, Uni Duisburg, initiiert wurde,
      Die Oberflächen sind so zu verbessern, dass sie         soll im Laufe des Projektes bzw. anhand der
      weniger verschleißanfällig sind.                        Ergebnisse über die weitere Vorgehensweise
                                                              entschieden werden. Außerdem soll die
                                                              Forschungslandschaft zu diesem Thema
      Maßnahmen                                               beobachtet werden.
      Neue Materialien, Compounds, Wiederverwer-
      tung, Füllstoffe, Biomaterialien, Composites usw.   •   Kontaktaufnahme des VDMA zu den Verbän-
      stellen wegen der Wechselwirkungen in der               den der Rohstoffhersteller- und Verarbeiterin-
      Verfahrenseinheit neue Herausforderungen an             dustrien, um für eine Zusammenarbeit zu
      den Oberflächenverschleiß dar. Rohstoffhersteller       diesem Thema zu werben und entsprechende
      können diese Informationen nicht ausreichend            Arbeitskreise zu konstituieren.
      liefern. Aus diesem Grund muss eine Möglichkeit
      geschaffen werden, das technische Verschleißpo-     •   Entwicklung von Testverfahren zur Prüfung
      tential von Verarbeitungsmaterialien in verschie-       von Wechselwirkungen von neuen Materialien
      denen Prozessen und Maschinenkomponenten                zu Oberflächen, um eine Prognose des Ver-
      zu charakterisieren und geeignete Verfahren zu          schleißverhaltens zu ermöglichen. Da die
      finden, die den Verschleiß mindern.                     Prüfung sehr aufwändig scheint, wird diese
                                                              Aufgabe durch ein oder mehrere Institute
      Die Workshopteilnehmer haben hierfür folgende           umgesetzt werden müssen.
      Zielsetzung formuliert:

      Eine Klassifizierung von Korrosion und abrasivem
      Verschleiß soll durch einen Verschleißindex
      ermöglicht werden (evtl. als Erweiterung der
      Materialdatenblätter).
16   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Plagiatschutz
        Sprecher: Prof. Dr. Andreas Limper, Harburg Freudenberger

              Ausgangslage                                          Ziel ist es, mit der VDMA Protect-Ing.de
              Plagiate werden verstärkt in den Markt gebracht       (Arbeitsgemeinschaft für Produkt und Know-
              und sind für Verarbeiter oft schwer zu erkennen.      How Schutz) Lösungen zu erarbeiten. Hierfür
              Dies führt zu Umsatzeinbußen und Image-               wird eine Abfrage des Roadmap-Arbeitskreises
              schäden bei Maschinenherstellern und zu               durchgeführt. Es soll aufgelistet werden,
              Produktionsausfällen durch Qualitätsmängel            welche Bauteile welchen Schutz benötigen. Im
              bei Verarbeitern.                                     Anschluss wird die Protect-Ing.de bestehende
                                                                    und zukünftige Lösungsansätze für die Kunst-
                                                                    stoff- und Gummimaschinenbranche vorstellen.
              Ziel
              Ziel ist die Kennzeichnung von Maschinen und
              Komponenten, um eine eindeutige Identifizie-
              rung zu gewährleisten.

              Maßnahmen
              Der Spezialisten-Workshop hat in der Diskussion
              folgende Themenfelder für die Kunststoff- und
              Gummimaschinenbranche identifiziert:

              •   Schutz des eigenen Unternehmens
                  (Produkthaftung/Claimabwehr, sichtbare
                  und unsichtbare Kennzeichnungen der
                  Maschinen/Komponenten zur Erkennung
                  und Rückverfolgbarkeit)

              •   Schutz des Kunden bzw. des Produktherstellers
MASCHINENTECHNOLOGIE   17

Maschinensoftware
Sprecher: Walter Kurtz, Kurtz

      Ausgangslage                                       Dabei ist zu berücksichtigen, dass Software mit
      Software-Entwicklungskosten haben einen wach-      Standardfunktionen oft keinen Mehrwert für den
      senden Anteil an den Gesamtkosten. Zusätzliche     Kunden schafft. Deshalb muss ein Zusatznutzen
      Softwarekosten entstehen bei der Inbetrieb-        geschaffen werden (z.B. Condition Monitoring),
      nahme und beim Service. Diese Kosten können        um den Kunden zu überzeugen. Das Anbieten
      bislang nur teilweise verrechnet werden.           von Software in Form von Dienstleistungen muss
                                                         der Grundgedanke bei der Überlegung für neue
                                                         Geschäftsmodelle bei der Maschinensoftware
      Ziel                                               sein.
      Softwarekosten (Entwicklung/Anpassung/Service)
      müssen bei der Kalkulation berücksichtig werden.   Die Teilnehmer haben sich für folgende
      Es ist ein Konzept zu entwickeln, wie diese        Maßnahmen entschieden:
      Kosten tatsächlich an den Kunden weiter gereicht
      werden können.                                     •   Steigerung des Bewusstseins für den
                                                             Einsatz von Software in der Maschine
                                                             (im eigenen Unternehmen und beim Kunden)
      Maßnahmen                                              durch PR-/Marketing-Maßnahmen.
      Der Einsatz von Software im Maschinenbau
      nimmt zu. Der erhöhte Aufwand muss jedoch          •   Es muss geprüft werden, inwieweit Cloud
      im Verhältnis zum Nutzen stehen und in die             Computing in der Kunststoff- und Gummima-
      Produktentwicklung mit seinen Prozessen ein-           schinenbranche eine Anwendung finden
      gebunden werden.                                       könnte, bzw. ob es ein Zukunftsthema ist.
                                                             Um mehr Informationen über das Thema zu
      Die Workshopteilnehmer sehen für eine optimale         erhalten, werden beim Fachverband Software
      Softwareentwicklung im Unternehmen folgende            Informationen zur Anwendung und zum
      Faktoren:                                              Potential für neue Geschäftsmodelle angefor-
                                                             dert und dem Lenkungskreis vorgestellt.
      •   Einführung einer softwareorientierten
          Kostenkalkulation

      •   Implementierung von Software-Entwicklungs-
          prozessen im Unternehmen
18   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Entwicklung neuer Kunststoffe
        Sprecher: Herbert Kraibühler, Arburg; Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systeme

              Ausgangslage                                        Es gibt offensichtlich keine gesicherte Bewertung
              Kunststofferzeuger entwickeln neue Kunststoffe      von Werkstoffen hinsichtlich ihres Verhaltens
              in der Regel ohne rechtzeitige Beteiligung der      in den spezifischen Prozessen der Verarbeitung.
              Maschinenhersteller. Das kann zu Schwierig-         Hierfür müssten kritische Größen, die Einfluss
              keiten bei der Verarbeitung dieser Werkstoffe       auf die Prozessqualität haben, abhängig von
              führen, da oftmals die Anpassung der Maschinen      Endprodukt, Material und Werkzeug definiert
              an die neuen Kunststoffe nicht synchron mit der     werden. Zusätzlich muss die Zusammenarbeit
              Markteinführung erfolgt. Außerdem beziehen          von Produktentwicklung, Rohstoffherstellung
              Verarbeiter bei Produktneuheiten die Maschinen-     und Maschinenbau verstärkt werden, um
              hersteller oft zu spät mit ein, wodurch Zeitver-    Synergien zu nutzen und dadurch einen Wett-
              luste und zusätzliche Kosten entstehen.             bewerbsvorteil zu erzielen.

                                                                  Eine langfristige Technologiestrategie wird mit
              Ziel                                                folgenden Kernfragen begründet:
              Maschinenhersteller, Verarbeiter und Kunststoff-
              erzeuger sollten enger bei der Entwicklung neuer    •   Wie können Materialien energetisch
              Kunststoffe kooperieren. Die Technika der Maschi-       charakterisiert werden?
              nenhersteller könnten bei der Erprobung neuer
              Kunststoffe mit einbezogen werden.                  •   Wie kann das langfristige Verschleißverhalten
                                                                      von Materialien in Prozesskomponenten
              Neue Materialien, Compounds, Wiederverwer-              effizient ermittelt werden?
              tung, Füllstoffe, Biomaterialien, Composites usw.
              stellen neue Herausforderungen an die Kunst-        •   Welche neuen Materialien wird es in Zukunft
              stoff- und Gummiverarbeitung.                           geben und welchen Einfluss wird das auf die
                                                                      Maschinentechnologie haben?
              In den Workshops wurde deutlich, dass fehlende
              Kenntnisse über die Werkstoffe die Entwicklung
              der Verarbeitungsmaschinen und Verarbeitungs-
              prozesse behindern. Rohstoffhersteller können
              diese Informationen nicht ausreichend liefern.
MATERIALIEN   19

Maßnahmen                                            •   Um eine optimale Maschinenentwicklung
Der Lenkungskreis hat hieraus folgende Aktionen          zu realisieren, muss der Produktentstehungs-
abgeleitet:                                              prozess über Bauteil, Material und Verfahren
                                                         parallel gestaltet werden (Simultaneous
•   Durchführung einer Trendanalyse über                 Engineering). Hierfür ist ein neues Konzept
    zukünftige Materialen und Materialzusam-             notwendig.
    mensetzungen.

•   Composites werden in Zukunft eine wichtige       Alle Themen sollen möglichst gemeinsam mit
    Rolle spielen. Aus diesem Grund soll das         den Rohstofferzeugern und der Kunststoff
    Thema ebenfalls in das Forum Composite Tech-     verarbeitenden Industrie bearbeitet und zu
    nology eingebracht und die Ergebnisse dem        einem Ergebnis gebracht werden.
    Lenkungskreis zur Verfügung gestellt werden.

•   Die Entwicklung mineralischer Werkstoffe wird
    einen starken Einfluss auf zukünftige Materia-
    lien haben und soll deshalb im Fokus stehen.
    Der Lenkungskreis informiert sich daher über
    die laufende Forschungsinitiative des Bundes
    „Ersetzen von mineralischen Werkstoffen“
    sowie über weitere Aktivitäten auf diesem
    Gebiet.

•   Die bestehenden Materialdatenblätter sollen
    überarbeitet werden. Dazu wird der Kunst-
    stoff- und Gummimaschinenbau Vorgaben
    über die notwendigen Parameter machen, die
    dort zusätzlich aufgeführt werden müssen.
    Dies soll gemeinsam mit dem Verband der
    Verarbeitenden Industrie, TecPart, abgestimmt
    werden.
20   MATERIALIEN

        Maschinen(teile) aus Kunststoff
        Sprecher: Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systeme

              Ausgangslage                                          Weiteres Vorgehen:
              Kunststoffe spielen als Werkstoff im Maschinen-
              und Anlagenbau bisher keine nennenswerte              Zusammen mit Instituten/Hochschulen
              Rolle. Allein aus Marketing-Gesichtspunkten wäre      sowie weiteren Fachverbänden des VDMA soll
              es von Vorteil, auch bei der Herstellung von          dargestellt werden, welche Anwendungen
              Kunststoffmaschinen Kunststoffe zu verwenden.         es in anderen Teilbranchen des Maschinenbaus
                                                                    gibt. Hierfür wird eine Veranstaltung bei der
                                                                    Uni Chemnitz vorgeschlagen, die Anwendungen
              Ziel                                                  von Faserverbundwerkstoffen im Maschinenbau
              Es sollen Kunststoffe benannt werden, die in der      bereits intensiv erforscht.
              Maschinentechnologie eingesetzt werden kön-
              nen. Gleichzeitig sollen die Vorteile ihrer Verwen-
              dung dargestellt werden.

              Maßnahmen
              Die Workshopteilnehmer identifizierten als
              Potential den Leichtbau und die Strukturinte-
              gration bei Designkomponenten. Leichtbau mit
              Kunststoffen bei dynamischen Komponenten
              wird nicht als Zukunftsthema gesehen. Den
              Schwerpunkt der Betrachtung sollen Anbauteile
              oder statische Peripheriebauteile bilden.

              Folgende Vorteile könnten bei der Verwendung
              von Kunststoffen realisiert werden:

              •    Reduzierung der Montage sowie
                   Oberflächenbehandlung

              •    Funktionsintegration bei Designkomponenten
ENDPRODUKTE   21

Produktoberflächen
Sprecher: Herbert Kraibühler, Arburg

      Ausgangslage                                         •   Reinheit der Materialmischung (Was passiert
      Kunststoffprodukte mit hohen Anforderungen               bei schnellem Materialwechsel bzw. beim
      an die Oberfläche lassen sich nicht immer in             Spülen? Betrachtung des Materialtransports
      konstanter Qualität herstellen. Die Qualitäts-           in die Maschine).
      schwankungen führen zu hohem Ausschuss.
                                                           Die Workshopteilnehmer haben sich für folgende
                                                           Maßnahme entschieden:
      Ziel
      Produkte mit hohen Anforderungen an die              Es sollen Hinweise aus Prozess-FMEAs für das
      Oberfläche sollen rechtzeitig identifiziert werden   Thema Verunreinigung gesammelt und aufge-
      können. Darauf aufbauend sind dann technische        listet werden. Hier kann eine Zusammenarbeit
      Lösungen zu entwickeln, um eine Produktion           mit Verarbeitern unterstützend sein, um an
      mit geringem Ausschuss zu gewährleisten.             die entsprechenden Daten zu gelangen; der
                                                           Verarbeiterverband TecPart bietet hier seine
                                                           Unterstützung an. Des Weiteren ist beim Thema
      Maßnahmen                                            Produktoberflächen der Fachverband Oberflä-
      Bei der Verarbeitung von Kunststoffen ist die        chentechnik – speziell für das Thema Lackieren –
      Oberflächenqualität nicht nur für das Design,        einzubinden.
      sondern auch für die Funktion bedeutend.
      Dies gilt sowohl für die Grenzfläche bei Mate-
      rialpaarungen, als auch für die Funktion der
      Oberfläche selbst.

      Folgende Themen werden in Zukunft eine wichti-
      ge Rolle bei der Verarbeitung von Kunststoffen für
      die Oberflächenqualität spielen:

      •   Sauberraum/Reinraum (z.B. Sauberkeit der
          Rückstromsperre, Ölwolke, Abrieb) Hierbei sind
          Maschine und Peripherie zu betrachten.

      •   Elektrostatische Eigenschaften der Oberfläche
22   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Prozessintegration
        Sprecher: Dr. Karlheinz Bourdon, KraussMaffei Technologies; Rochus Hofmann, Zeppelin Silos & Systeme;
        Harald Rust, Entex; Rüdiger Sonntag, KUKA Roboter

              Ausgangslage                                      Maßnahmen
              Durch Prozessoptimierung lassen sich in den       Da die Verarbeitungsprozesse vielfältig sind,
              Betrieben der Verarbeiterkunden erhebliche        wurde die Aufmerksamkeit zunächst dem
              Kosten sparen. Deutsche Hersteller haben          Zusammenspiel von Material und Maschine
              auf diesem Gebiet einen Wissensvorsprung          gewidmet:
              gegenüber dem internationalen Wettbewerb.
                                                                •   Die Verarbeiterkunden stehen vor der Heraus-
                                                                    forderung, das Materialverhalten im Verarbei-
              Ziel                                                  tungsprozess genau zu messen und zu analy-
              Es sollen Methoden für die Prozessanalyse             sieren, um eine kosten- und energieeffiziente
              entwickelt werden, um eine Prozessverkürzung          Produktion zu gewährleisten. Das Material-
              zu erreichen. Des Weiteren soll ein Konzept zur       verhalten in den unterschiedlichen Verarbei-
              Vermarktung der bei den Maschinenherstellern          tungsprozessen ist jedoch nicht hinreichend
              vorhandenen Prozesskompetenz erarbeitet               bekannt.
              werden.
                                                                    Daher soll ein System zur genauen Messung
                                                                    des Materialverhaltens im Verarbeitungs-
                                                                    prozess gefunden werden (On-Line Schmelze-
                                                                    monitoring). Hierbei geht es nicht nur um
                                                                    die Materialviskosität, sondern um alle maß-
                                                                    geblichen Richtgrößen, die entscheidenden
                                                                    Einfluss auf eine effiziente Produktion haben.
                                                                    Diese Richtgrößen sollen im Rahmen eines
                                                                    Projektes benannt werden. Zudem sollen
                                                                    Messsysteme konstruiert werden, mit deren
                                                                    Hilfe das Materialverhalten zu jeder Zeit im
                                                                    Produktionsprozess messbar ist.
PROZESSKOMPETENZ   23

    Die zu erwartenden Vorteile sind:               Hierfür soll ein Institut beauftragt und zusätzlich
                                                    die Chemiebranche einbezogen werden. ARBURG
    •   Erhöhung des Kundennutzens durch abge-      und Entex werden beim Entwurf des Lasten-
        stimmte Prozesse zwischen Maschinenbau,     heftes für die Institute unterstützend mitwirken.
        Polymerchemie und Kunststoffverarbeitung    Das Projekt soll als Gemeinschaftsforschungs-
                                                    projekt zur Förderung eingereicht werden und
    •   Stärkung der Systemkompetenz                als Basis für weiterfolgende Projekte dienen, die
                                                    dann das Design dieser energetisch optimierten
    •   Aufbau von System übergreifendem Know-      Prozesse entwerfen sollen.
        how

    •   Zusätzlicher Plagiatschutz

•   Forschungsprojekt „Energetische Untersu-
    chung der Prozesskette von der Polymerisation
    bis zum Granulat/Endprodukt“.

Ziel dieses Forschungsprojektes soll die Darstel-
lung der Prozesskette sein und damit verbunden
eine Beschreibung des Stands der Technik. Im
Anschluss sollen Optimierungsmöglichkeiten zur
Prozesskettenverkürzung erarbeitet werden.
24   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Nationales und europäisches Regelwerk
        Sprecher: VDMA, Jan Horvat

        Messung des Energieverbrauchs
        Sprecher: Herbert Kraibühler, Arburg

        Energierückgewinnung
        Sprecher: Herbert Kraibühler, Arburg

              Ausgangslage                                       Maßnahmen
              Der Energieverbrauch der Maschinen nimmt bei       Nationales und europäisches Regelwerk/
              den Verarbeiterkunden weltweit zunehmend           ErP-Gesetzgebungsprozess
              einen höheren Stellenwert ein. Die Energiepreise
              entwickeln sich langfristig nach oben, das         Gegenwärtig lässt die EU-Kommission im Rahmen
              Bewusstsein für nachhaltiges Produzieren nimmt     von sogenannten „ErP-Vorstudien“ ermitteln,
              zu und die gesetzlichen Anforderungen steigen.     welchen Beitrag zur Energieeffizienz verschiedene
              Bislang ist die Darstellung von Energieeffizienz   Gliederungen des Maschinenbaus leisten können.
              nicht transparent, da Methoden zur Messung des     Das Fraunhofer IZM, Berlin, koordiniert die ErP-
              Energieverbrauchs noch nicht entwickelt wurden     Vorstudien für Werkzeugmaschinen. Der Scope
              oder nicht vergleichbar sind.                      dieser Studie ist insoweit unklar, als die Betrach-
                                                                 tung der reinen Werkzeugmaschine entgegen der
                                                                 ursprünglichen Planung auf weitere Maschinen-
              Ziel                                               segmente erweitert wurde, möglicherweise auch
              •   Nationales und europäisches Regelwerk          auf Kunststoffmaschinen.
                  Schaffung eines Überblicks zu den gesetz-
                  geberischen Initiativen auf nationaler         Folgende Argumente sprechen dafür, Kunststoff-
                  und europäischer Ebene. Ableitung eines        und Gummimaschinen in separaten Studien zu
                  Aktionsplans für die Branche.                  behandeln:

              •   Messung des Energieverbrauchs                  •   Die Abgrenzung von Kunststoff- und Gummi-
                  Schaffung von Transparenz beim Vergleich           maschinen zu Werkzeugmaschinen anhand
                  des Energieverbrauchs. Dazu sollen Mess-           des Verfahrens (Urformen)
                  methoden und -verfahren standardisiert
                  werden.                                        •   Darstellung der Grenzen der Energieein-
                                                                     sparpotentiale durch die benötigte Werkstoff-
              •   Energierückgewinnung                               Enthalpie
                  Untersuchung der Möglichkeiten, wie die
                  genutzte Energie im Verarbeitungsverfahren     Der europäische Dachverband EUROMAP hat
                  selbst und darüber hinaus zurückgewonnen       aus diesem Grund eine Studie initiiert, die den
                  werden kann.                                   Energieverbrauch in der europäischen Kunststoff-
                                                                 verarbeitung aus Sicht der Maschinentechnolo-
                                                                 gien darstellen soll. Die Ergebnisse sollen eine rea-
                                                                 listische Diskussionsgrundlage für Verhandlungen
                                                                 auf politischer Ebene in der EU und in Deutsch-
                                                                 land bieten. Die Ergebnisse werden im Juni 2011
                                                                 vorgestellt.
ENERGIEEFFIZIENZ   25

Energiemessung                                        Der Arbeitskreis hat aus diesem Grund Ideen
Da eine einheitliche Energiemessung Haupt-            entwickelt, die in geförderten Forschungsprojekten
voraussetzung für den Vergleich sowie die             näher untersucht werden sollen.
Darstellung von Einsparpotentialen ist, sollen für
die Kunststoff- und Gummimaschinenbranche             Bei der Betrachtung der Energierückgewinnung
Richtlinien erarbeitet werden. Hierfür muss eine      soll im Gesamtsystem unterschieden werden
einheitliche Basis für die Messung geschaffen         zwischen dem Energiefluss von der Maschine zur
werden, die auch Grundlage für Simulationen           Peripherie und von der Maschine zum Gebäude.
sein kann.                                            Im Ergebnis sollen dann die Potentiale aus der
                                                      Gesamtenergiebilanz dargestellt werden. Hierfür
Grundlagen für zukünftige gemeinsame                  wurden folgende Forschungsthemen erarbeitet:
Aktivitäten:
                                                      •   Quantifizierung von Energieströmen in der
•   Überarbeitung der EUROMAP 60:2009                     Maschine
    „Injection Moulding Machines – Determination
    of Specific Machine Related Energy Consump-       •   Darstellung der Wirkungsgrade
    tion“ durch Integration weiterer Parameter zur
    Darstellung des spezifischen Energieverbrauchs.   •   Erarbeitung integrierter Konzepte zur Energie-
                                                          rückführung („Energieoptimierte Maschine“, z.B.
•   Ein Prognosemodell soll für den produktbezo-          Nutzung der Abwärme zur Kühlung/Beheizung
    genen Energieverbrauch von Spritzgießmaschi-          der Peripherie, Stromerzeugung sowie der Ein-
    nen in einem Forschungsprojekt erarbeitet             bindung neuer Kühlmedien)
    und in einer Software abgebildet werden.
    Da es sich hier um ein reines Spritzgießthema     •   Untersuchung des Energieaustausches an
    handelt, soll das Projekt von den Herstellern         Komponenten von Kunststoff- und Gummiver-
    von Spritzgießmaschinen finanziert werden.            arbeitungsanlagen.
    Das Projektmanagement kann vom VFI über-
    nommen werden.                                    Eventuell könnten spezielle Förderprogramme des
                                                      BMBF/ BMWI herangezogen werden. Im Vorfeld
Energierückgewinnung                                  sollen Informationen zum Thema gesammelt wer-
Die dem Kunststoff- und Gummiverarbeitungs-           den, um einen Überblick über bereits abgeschlos-
prozess zugeführte Energie gibt das System im         sene Vorhaben und mögliche neue Forschungspro-
Laufe des Verfahrens als Wärme an die Umge-           jekte zu erhalten.
bung ab. Dieses Potential soll genutzt werden,
um die Energieeffizienz des Gesamtsystems zu
erhöhen.
26   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Vernetzte Kundenprojekte / Roadmapprozess
        Sprecher: Walter Kurtz, Kurtz

              Ausgangslage                                        •   Das Ergebnis muss zu einer Win-Win-Situation
              Projekte lassen sich vielfach nicht von einem           führen
              Maschinenhersteller allein abwickeln. Eine engere
              Kooperation zwischen den Maschinenherstellern       •   Beide Partner müssen risikobereit sein und
              wäre vorteilhaft, kann aber gelegentlich wegen          gemeinsam etwas „ausprobieren“ wollen
              mangelnder Kenntnis des Produktionsprogramms
              anderer Hersteller nicht realisiert werden.         •   Es müssen Entscheider zusammen treffen

                                                                  •   Die Partner sollten offenlegen, welche
              Ziel                                                    Kompetenzen sie jeweils einbringen können
              Eine engere Vernetzung der Mitgliedsfirmen              (Netzwerk)
              bei der Zusammenarbeit in Projekten durch
              Schaffung einer Informationsplattform.              •   Kooperationen werden außerhalb des
                                                                      Tagesgeschäfts initiiert

              Maßnahmen                                           Als Maßnahme hat der Arbeitskreis festgelegt,
              Durch steigenden Wettbewerb nutzen die Kunst-       die Teilnahme am Roadmap-Prozess zu nutzen,
              stoff- und Gummimaschinenhersteller immer           da dort die Bedingungen für Kooperationen
              stärker Synergien durch Kooperationen, um dem       gegeben sind. Im weiteren Prozess sollen Impulse
              Kunden eine optimale Lösung anzubieten, eigene      über Megatrends eingebracht werden, um das
              Stärken zu bündeln und Innovationen schneller       Zusammentreffen von Branche und Spezialisten
              auf den Markt zu bringen.                           für gemeinsame Diskussionen und Aktionen zu
                                                                  nutzen.
              Aus diesem Grund wurde definiert, unter wel-
              chen Bedingungen Kooperationen möglich sind:

              •   Die Partner müssen sich persönlich kennen
                  oder über gemeinsame Kontakte verfügen
                  (Vertrauen)

              •   Die Partner sollten Unternehmen gleicher
                  Größe sein
VERNETZTE KUNDENPROJEKTE / ROADMAPPROZESS   27

Grafische Darstellung der Roadmapthemen

                                                                                                                                   Fertigungsverfahren

                                                                                                                               Handhabung- und Montage
               Forschungsprojekte/ Studien/ Trendanalysen/ Erfahrungsaustausch/ Standardisierung

                                                                                                                                Schnittstellenoptimierung

                                                                                                                                  Condition Monitoring

                                                                                                   Maschinentechnologie                 Sensorik

                                                                                                                                  Oberflächenverschleiß

                                                                                                                                      Plagiatschutz
                                       (siehe Technologieplan im Anhang)

                                                                                                                                   Maschinensoftware
  Maßnahmen:

                                                                                                                             Maschinen(teile) aus Kunststoff

                                                                                                                             Software Wartungsmanagement

                                                                                                       Materialien            Entwicklung neuer Kunststoffe

                                                                                                       Endprodukte                 Produktoberflächen

                                                                                                                               On-Line Schmelzemonitoring
                                                                                                    Prozesskompetenz
                                                                                                                             Integration von Prezessschritten

                                                                                                                          Nationales und europäisches Regelwerk

                                                                                                     Energieeffizienz          Messung Energieverbrauch

                                                                                                                                 Energierückgewinnung
28   ROADMAP TECHNOLOGIE 2020

        Weiteres Vorgehen

             Zum Ende des Jahres 2011 wird der Lenkungskreis
             die ersten Ergebnisse präsentieren. Gegebenen-
             falls können dann neue Themen ergänzt werden,
             oder die Zeitschiene einzelner Projekte wird neu
             bewertet. Diesen Vorgang wollen wir in einem
             regelmäßigen Rhythmus mindestens einmal pro
             Jahr wiederholen. Unsere Mitgliedsfirmen infor-
             mieren wir regelmäßig über den Fortgang der
             Roadmap Technologie. Herr Walter Kurtz, Vorsit-
             zender des Lenkungskreises Technik, wird regel-
             mäßig an den Fachverbands-Vorstand zum Stand
             der Roadmap-Aktivitäten berichten.

             Bildnachweis
             Titelbild, Bild Seite 4: Michael Hirschka, pixelio.de
Kunststoff- und Gummimaschinen

Roadmap Technologie 2020
Technologieplan
2011                                            2012                                      2013                                    2014                                     2015                                    2016                                  2017                                2018   2019   2020
                                         Roadmap Themen                    Maßnahmen/ Zeitschiene
                                                                           Erfahrungsaustausch                              Erfahrungsaustausch
                                                                           Neue Anwednungen und Verfahren für               Neue Erkenntnisse zum Thema „Ersetzen
                                                                           Composites                                       von mineralischen Werkstoffen“

                                                                           Trendanalyse (Technologiemarketing)
                                                                           Durchführung einer Trendanalyse über zukünftige Materialen und Materialzusammensetzungen.
                                         Entwicklung neuer Kunststoffe
                                                                                                                            Standardisierung
                                                                                                                            Erweiterung des Materialdatenblatts durch Materialeigenschaften und Prozessparameter
                                                                                                                            in Zusammenarbeit mit der Rohstoff- und Verarbeiterbranche.

                                                                                                                            Studie
                                                                                                                            Definition eines Simulaneaous Engineering Produktentstehungsprozesses von Rohstoff-, Produkt- und
                                                                                                                            Maschinenentwicklung

                                                                           Studie
                                                                           Thema: „Verunreinigung“/ reine
                                         Produktoberflächen                Oberflächen und und "Lackierung" von
                                                                           "Oberflächen".

                                                                                                                                                                        Forschungsprojekt                                                                                                        Forschungsprojekt
                                                                                                                                                                        Die Erarbeitung von Systemen zur genauen Messung des Materialverhaltens im Verarbeitungsprozess.                         Entwicklung eines Simulation- und Testverfahrens zur Prognose der Wechselwirkung der
                                                                                                                                                                        (On-Line Schmelzemonitoring)                                                                                             Materialmischung in der Verfahrenseinheit.

                                                                                                                            Forschungsprojekt                           Forschungsprojekt
                                         Prozessintegration                                                                 Energetische Untersuchung der               Technische Ausarbeitung der Potentiale für die Integration von Prozessschritten
                                                                                                                            Prozesskette von der Polymerisation bis
                                                                                                                            zum Granulat/ Endprodukt mit dem
                                                                                                                            Ziel der Integration von Prozessschritten

                                                                           Erfahrungsaustausch                              Forschungsprojekt
                                                                           Automatisierung sowie Handhabungs- und           Forschungsaktivitäten für Handhabungs- und Montagetechnik. Thema noch offen.
                                         Fertigungsverfahren/              Montagetechnik

                                         Handhabungs- und Montage-
                                         technologien                                                                       Erfahrungsaustausch
                                                                                                                            Thema Härten: Verfahren und
Roadmap Technologie 2020

                                                                                                                            Verfügbarkeit von Technologien sowie
                                                                                                                            Partnern.
                                                                                                                            Forschungsprojekt                                                                                                             Forschungsprojekt
                                                                                                                            Entwicklung eines Messsystems zur Anallyse von Schmelze-Oberflächen Wechselwirkung                                            Projekt für die Entwicklung eines Messystem zur Verschleißprognose
                                         Oberflächenverschleiß
                                                                                                                            Erfahrungsaustausch
                                                                                                                            Arbeitskreis für die Zusammenarbeit von Rohstoffhersteller- und Verarbeiterindustrien.

                                         Plagiatschutz                     Studie
                                                                           Darstellung von Potentialen beim Plagiatschutz
                       Technologieplan

                                                                           Erfahrungsaustausch
                                         Maschinen(teile) aus Kunststoff   Anwendungen von Faserverstärkten Kunststoffen im Maschinenbau

                                                                                                                            Standardisierung
                                                                                                                            Entwicklung eines Standards, der „Plug and Play" sowie BUS Systeme für den Anschluss von Peripheriegeräten.

                                         Schnittstellenoptimierung
                                                                                                                                                                        Standardisierung
                                                                                                                                                                        Überarbeitung der EUROMAP 67:2009 "Electrical Interface between Injection Moulding Machine and Handling Device /
                                                                                                                                                                        Robot"

                                                                           Trendanalyse
                                                                           (Technologiemarketing)
                                                                           Prüfen inwieweit Cloud Computing in der
                                                                           Kunststoff- und Gummimaschinenbranche
                                                                           eine Anwendung finden könnte, bzw. ob
                                         Maschinensoftware                 es ein Zukunftsthema ist.

                                                                                                                            Kommunikation (Technologiemarketing)
                                                                                                                            Steigerung des Bewusstseins für den Einsatz von Software in der Maschine (im
                                                                                                                            eigenen Unternehmen und beim Kunden) durch PR/ Marketing-Maßnahmen.

                                                                           Studie
                                                                           Abfrage bei Lieferanten von
                                                                           Mikrosystemtechnik, anderen Branchen
                                                                           (Automobil), Forschungsinstituten sowie bei
                                         Sensorik                          weiteren VDMA Fachverbänden, welche
                                                                           Technologien zurzeit zur Verfügung stehen
                                                                           bzw. in Zukunft stehen werden.

                                                                           Studie
                                                                           Befragung anderer Branchen (Luftfahrt, Pumpen, usw.), Forschungsinstitute sowie
                                                                           VDMA-Fachverbände, zu den aktuell zu neuesten Technologien und zukünftigen Trends
                                                                           Des Weiteren soll erfragt werden, welche Möglichkeiten bestehen, bereits zur Verfügung
                                         Condition Monitoring              stehende Prozessdaten intelligent auszuwerten sowie welche Geschäftsmodelle genutzt
                                                                           werden.

                                                                           Erfahrungsaustausch                              Studie
                                                                           Software für das Wartungsmanagement              Entwicklung einer Software, die
                                         Wartungsmanagement                                                                 Wartungsintervalle prognostiziert und
                                                                                                                            gleichzeitig Lösungen für das
                                                                                                                            Ersatzteilmanagement bietet.

                                         Energiegesetzgebung nationales    Interessenvertretung
                                                                           nationales und europäisches Regelwerk (ErP)
                                         und europäisches Regelwerk
                                                                                                                            Standardisierung
                                                                                                                            Überarbeitung der EUROMAP 60:2009
                                                                                                                            "Injection moulding machines –
                                                                                                                            Determination of Specific Machine
                                                                                                                            Related Energy Consumption"
                                         Messung Energieverbrauch

                                                                           Forschungsprojekt
                                                                           Erarbeitung von Modellen zur Erfassung des Produktbezogenen Energieverbrauchs von
                                                                           Spritzgießmaschinen

                                                                                                                            Forschungsprojekt
                                         Energierückgewinnung                                                               Energierückgewinnungskonzepte in der Maschine/ Anlage und der Peripherie

                                                                                                                                                                                                                                                                    Erfahrungsaustsuch/ Kooperation/ Netzwerk
                                         Roadmapprozess                                                                                                                                                           Review des Roadmap-Prozess, um das gemeinsame Zusammentreffen von Branche und Spezialisten für die Diskussionen von Megatrends und gemeinsame
                                                                                                                                                                                                                                                                     Aktionen/ Kooperationen zu unterstützen.
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Stand: Juni 2011

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