Digitale Prozessoptimierung der Fertigungszelle für die Herstellung hybrider Bauteile aus Zinkdruckguss und Kunststoffspritzguss (KuMeTec)

Das Einzelvorhaben „KuMeTec” verfolgt die digitale Optimierung von Produktionsprozessen der Firma Goepfert. Im Fokus des Projekts steht die Optimierung der Fertigungszelle von hybriden Bauteilen aus Kunststoffspritzguss und Zinkdruckguss, welche durch entsprechende Digitalisierungsmaßnahmen optimiert werden soll. Übergeordnetes Ziel ist die Kreislaufführung der eingesetzten Kunststoffe sowie des Zinkmaterials durch ressourcenoptimierte Fertigungsprozesse zu erhöhen. Dies erfordert jedoch die Entwicklung und Umsetzung einer Reihe von Digitalisierungsmaßnahmen wie der Einsatz von Sensortechnik zur Messung und Überwachung der Anlagenteile und Bauteilparameter sowie die Abstimmung des Steuerungskonzepts auf die individuelle Bauart der vorhandenen Zinkdruckguss- und Kunststoffspritzgussmaschine. Die Verschaltung der technischen Einrichtungen, wie Sensoren, Steuerungs-, Handlings- und Robotertechnik, soll zudem eine teilautonome Funktion des Fertigungsprozesses hybrider Bauteile ermöglichen.

Des Weiteren wird eine abgestimmte Verschaltung der messtechnischen Hard- und Softwarekomponenten mit der Anlagensteuerung unter gleichzeitiger Einbindung der Systeme zur Online-Prozessüberwachung und Bauteilprüfung/-vermessung angestrebt. Die Basis für weitere Maßnahmen liefern in diesem Zusammenhang numerische Modelle zur Simulation und Optimierung der Fertigungszelle.

Die im Rahmen des Projekts gesammelten Erkenntnisse und Parameterkonfigurationen werden anschließend auf die Anlage übertragen. Der Fertigungsprozess soll außerdem mithilfe einer speziellen datenbasierten Echtzeitüberwachung und -steuerung optimiert werden. Ergänzt werden diese Maßnahmen durch eine automatisierte Überwachung der Hilfs- und Betriebsstoffe. Die Überwachung der Produktqualität der Zink- und Hybridteile soll mithilfe einer Sortiervorrichtung erfolgen, um fehlerhafte Teile auszusortieren und diese dem Produktionsprozess (Schmelzprozess) bei Bedarf erneut zuzuführen. Ziel ist die Etablierung einer robusten Prozessführung auf Basis vernetzter digitaler Lösungen, die den Einsatz von Sekundärrohstoffen nicht nur erhöht, sondern auch die Ausschussquote minimiert.