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KontiSens -
Die Zukunft von Sensoren in der Kunststoffindustrie

Jürgen Geuter und KontiSensJürgen Geuter und KontiSens

Gemeinsam mit dem Fraunhofer Institut für Chemische Technologie und diversen Partnern aus den Bereichen der Sensorentwicklung, Automatisierung und Experten für maschinelles Lernen forscht die Boom Software GmbH in einem durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung der Bundesrepublik Deutschland an Wegen, durch Datenaufzeichung und –auswertung die Produktqualität in der Kunststoffindustrie zu verbessern.

Qualitätssteigerung von Schaumkunststoffen

Im Kontisens Projekt soll dabei insbesondere die Qualität von Kunststoffschäumen - wie sie zum Beispiel in der Wärmedämmung verwendet werden - non-destruktiv schon während der Extrusion selbst vorhergesagt werden. Mit bestehenden Methoden kann die Produktqualität erst nach einer mehrwöchigen Reifezeit durch destruktive Probenentnahme ermittelt werden. Das führt nicht nur zu einer sehr späten Erkennung von Qualitätsproblemen und damit einer Gefährdung von Liefertermintreue sondern verursacht auch hohe Kosten durch Produktion von Ware minderer Qualität. Es existiert derzeit am Markt kein Sensor, der dieses Problem lösen kann.

Sensorik und Software

Hier kommen die Projektpartner und insbesondere auch die BOOM ins Spiel: Es wurden von den Sensorherstellern diverse bestehende akustische, thermische und dielektrische Sensoren an den Extruder am Fraunhofer Institut angebracht. Die Idee: Während die Einzelsensoren das Problem nicht lösen können, so können sie aber einem Softwaresystem Daten zuliefern, mit denen ein Expertensystem Prozessabweichungen frühzeitig erkennen und damit den Mitarbeitern direkt Eingriffsempfehlungen geben kann.

Der BOOM PRODUCTION MANAGER steht damit im wahrsten Sinne des Wortes im Zentrum des Projektes: Er sammelt über sichere Datenverbindungen die Informationen der einzelnen Sensoren ein und verbindet diese mit den Daten, die aus dem Extruder selbst herausgelesen werden können. So bildet der BPM den gesamten Prozess in allen Feinheiten ab.

Prozessdaten in der Kunststofferzeugung

Diese Daten bereitet der BPM auf uns stellt einem durch einen Projektpartner entwickelten Expertensystem in nahezu Echtzeit zur Verfügung. Die Bewertung der Produktqualität des gerade vorliegenden Produktes bzw. Prozesses durch das Expertensystem wird dann vom BPM wieder integriert und an der Anlage dargestellt. In Zukunft ist es sogar möglich, durch den BPM dem Anlagenfahrenden direkt Handlungsempfehlungen an die Hand zu geben, um den Prozess wieder auf die Spur zu bringen. Der Erfolg der Eingriffe kann dann vom Anlagenfahrenden direkt im BPM überwacht werden. So entsteht weniger Schlechtware, was nicht nur Geld spart sondern auch die Umweltbelastung durch die Produktionsprozesse deutlich minimiert.

Für die BOOM ist das Kontisens Projekt auch deshalb spannend, weil die aktuell in der Industrie viel diskutierten Begriffe wie „Internet of Things“ und „Industrie 4.0“ konkret mit Leben und einem mess- und greifbaren Mehrwert gefüllt werden. Als langjähriger Partner der Kunststoffindustrie geht die BOOM hier neue Wege, um ihren Kunden immer den aktuellen State of the Art bieten zu können. Dabei sind die Einsatzszenarien bei weitem nicht auf die Kunststoffindustrie beschränkt: Die Ergebnisse des Kontisens Projektes können genauso in der Nahrungsmittel- und Baustoffindustrie oder jeder anderen produzierenden Industrie zum Einsatz gebracht werden.

Zukunft der Industrie

In Zukunft wird die Idee viele, dezentrale Sensoren in Industriekontexten einzusetzen und aus dieser großen Datenmenge Erkenntnisse über die Produktion oder den Anlagenzustand abzulesen eine zunehmende Bedeutung bekommen. Im Kontisens Projekt entwickelt die BOOM Konzepte und Implementierungen um diese Daten sicher, verlässlich und performant einzusammeln, aufzuarbeiten und auszuwerten.

Die Zukunft der sensorgetriebenen Industrie ist nun da. Und die BOOM entwickelt sie an vorderster Front mit.

 

Autor: Jürgen Geuter, Projektleitung und Consulting