Digitalisierte Produktionstechnologie für die vollautomatische Schneidlinienbearbeitung bei der Stanzformherstellung (DigiProd)

Problemstellung
Nicht nur an Produkte, sondern auch an Verpackungen werden heute immer höhere Anforderungen gestellt. Bei der Fertigung der Kartonagen spielt eine zunehmend komplexe Gestaltung bei gleichzeitig hoher Genauigkeit eine wichtige Rolle. Ein besonders wichtiger Fertigungsschritt bei der Herstellung der Verpackungen ist das hochpräzise Ausstanzen der Außenkontur aus bedruckten Bogenmaterialien und die Einbringung von Falzlinien mittels Stanzformen. Die Fertigung der Stanzformen und der angepassten Messer konnte in den letzten Jahren zu großen Teilen automatisiert und die Lieferzeit auf wenige Tage verkürzt werden. Zukünftig wird aber eine weitere deutliche Verkürzung bis hin zur Lieferung „on Demand“ mit Vorlaufzeiten von 6 bis 12 Stunden gefordert sein. Dazu muss vor allem das bisher noch manuelle Einrichten der Maschinen deutlich verkürzt werden.

Projektziel
Im KMU-innovativ Forschungsprojekt DigiProd werden erstmals ein Verfahren und eine An-lagentechnologie entwickelt, mit denen die einzelnen Prozessschritte zur Herstellung der Schneidlinien für Stanzformen schnell, mit hoher Präzision, vollständig automatisiert und ohne manuelle Eingriffe durchgeführt werden können. Durch die Entwicklung eines neuartigen Benutzerkonzeptes für die Anlagensteuerung werden sehr komplexe Prozesse steuerungstechnisch so aufbereitet, dass ein einfacher Zugriff auf die Funktionen der Anlage möglich ist.

Vorgehensweise
Der Lösungsansatz des Vorhabens basiert darauf, den Fertigungsprozess einerseits durch vollständige Automatisierung in einer multifunktionalen Bearbeitungseinheit zuverlässiger und schneller zu machen. Anderseits sind die Mitarbeiter durch ein neuartiges App-basiertes Benutzerkonzept mit ihren Erfahrungen und dem Prozesswissen aktiv einzubinden. Um die Herstellungsprozesse reproduzierbar zu gestalten und damit eine gleichbleibende Qualität zu erzeugen, werden die Prozessdaten als „Rezept“ hinterlegt. Durch dieses neuartige Steuerungskonzept wird eine durchgehende Digitalisierung der Bearbeitungsprozesse bei der Stanzformenfertigung erreicht.

Anwendungspotential und erwartete Ergebnisse
In diesem Vorhaben wird beispielhaft gezeigt, wie bisher manuell geprägte Fertigungsschritte mit einem integrierten Automatisierungskonzept umgesetzt werden können, ohne dass das bestehende Erfahrungswissen verloren geht. Dadurch können komplexe Fertigungsprozesse mit zeitgemäßen Benutzerkonzepten beherrschbar gemacht werden. Dieser Lösungsansatz ist neben der Verpackungsindustrie in Bereichen von Interesse, bei denen es um den flexiblen Zuschnitt ähnlicher Materialien geht.

• ELCEDE Electronics-Laser-Consulting-Egineering-GmbH