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Vernetzte Lösungen in der Qualitätssicherung
Dienstag 21. April 2020 - In der Qualitätssicherung in bahnverarbeitenden Industrien ist BST eltromat ein führender Treiber des Themas Industrie 4.0. Kernthemen sind wertschöpfungskettenübergreifende Vernetzung der Qualitätssicherung, Integration mit Systemen von Industriepartnern, Nutzung von Echtzeitdaten für Prozessoptimierungen, ressourcenschonende Produktion und stetig optimierte Bedienbarkeit.
Im Zeitalter von Industrie 4.0 ergeben sich für die Qualitätssicherung in bahnverarbeitenden Industrien vielfältige Möglichkeiten, Produktionsprozesse weiter zu optimieren. Gerade auch Verpackungshersteller bekommen zusätzliche Optionen an die Hand, effizienter, sicherer und ressourcenschonender die Qualität zu produzieren, die Markenartikelhersteller und Verbraucher erwarten. Aus Sicht von BST eltromat steht der Begriff Industrie 4.0 in erster Linie für eine Evolution. Dass Industrieunternehmen nach permanenter technischer Innovation streben, ist in unserer Zeit selbstverständlich. Was die Industrie 4.0-Diskussion allerdings mit sich gebracht hat, ist die bemerkenswerte Intensität, mit der inzwischen praktisch der gesamte Maschinen- und Anlagenbau daran arbeitet, seine Systeme unternehmens- und wertschöpfungskettenübergreifend zu integrieren. Für BST eltromat ist Integration kein neues Thema. Vielmehr zählt die Vernetzung der Qualitätssicherungssysteme schon lange zu den Kernaufgaben, die das Unternehmen bei Kunden löst.
Schon seit Jahren praxistaugliche Integrationskonzepte
Um seinen Kunden eine einfache prozessübergreifende Integration seiner Qualitätssicherungssysteme zu ermöglichen, hat BST eltromat verschiedene Vernetzungslösungen entwickelt. Mit ihnen können Kunden des Unternehmens ihre individuellen Prozesse flexibel abbilden. BST eltromat blickt hier bereits auf eine längere Historie zurück und denkt seit Jahren über die einzelnen Prozessschritte hinaus, um seinen Kunden Optimierungspotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette aufzuzeigen. Zum Beispiel hat das Unternehmen auf der LABELEXPO EUROPE 2019 den Nutzen aufgezeigt, den die Verbindung des QLink-Workflows für die 100 %-Inspektionssysteme der TubeScan-Familie mit HYBRID Software in der Etikettenherstellung und im schmalbahnigen Verpackungsdruck mit sich bringt.
Die bisherigen Ergebnisse der Zusammenarbeit mit HYBRID Software, einem weltweit führenden Anbieter innovativer Lösungen für PDF-basierte Druckvorstufen-Workflows und MIS-Anbindungen (Management-Informationssysteme) ermöglichen signifikant vereinfachte und verkürzte Rüstprozesse – einschließlich der Qualitätssicherung. Ein Beispiel ist die neue Option des PDF-Abgleichs von Druckaufträgen unmittelbar in Druckmaschinen. Vorbei sind die Zeiten, in denen Maschinenbediener Andrucke scannen und anschließend mit den Vorgaben aus der Druckvorstufe vergleichen mussten. Das ist möglich, indem die Druckvorstufe mit PACKZ von HYBRID-Software PDF-Dateien für die Druckaufträge erstellt, die alle relevanten Parameter einschließlich der Anforderungen an die Inspektion der zu druckenden Jobs enthalten. Ein Highlight: Bei allen Objekten kann es sich um dynamische, also variable Daten wie unter anderem unterschiedliche Barcodes oder alphanumerische – auch randomisierte – Zahlenfolgen handeln. Etikettenhersteller sind schneller denn je im Druck und reduzieren gleichzeitig ihre Makulatur.
Ebenso hat das Unternehmen schon vor Jahren in Zusammenarbeit mit ColorWare, Hersteller der Farbmanagement-Software MeasureColor, das iPQ-Spektralmodul seines iPQ-Centers mit der Druckvorstufenlösung dieses Industriepartners vernetzt. Das iPQ-Center von BST eltromat umfasst vier nahtlos integrierte High-end-Module für die Steuerung und Kontrolle der Qualität – 100%-Inspektion, Bahnbeobachtung, Farbmessung und Workflow – im Rollendruck, die mit ihrer Funktionalität praktisch alle Anforderungen des Marktes abdecken.
Im Rahmen der Kooperation mit ColorWare wurde die Möglichkeit geschaffen, in der Druckvorstufe alle erforderlichen Daten für die inline Spektralfarbmessung mit iPQ-Spectral von BST eltromat vorzubereiten. In der Druckvorstufe werden die Auftragsdaten einmal erfasst. Anschließend stehen sie im gesamten Produktionsprozess zur Verfügung. Die Daten fließen wahlweise in Form von XML- oder JDF-Dateien automatisch in die Qualitätssicherungssysteme ein, so dass diese ohne weitere Bedienereingriffe eingerichtet werden. Indem alle relevanten Auftragsdaten bereits in der Vorstufe eingegeben werden und später im gesamten Produktionsprozess zur Verfügung stehen, lassen sich die Rüstzeiten deutlich verkürzen. Zudem werden Fehlerquellen reduziert, die bei mehrfacher Eingabe gleicher Daten in verschiedenen Schritten in den Wertschöpfungsketten gegeben sind.
Converting 4.0 nimmt Fahrt auf
Seit 2017 gewinnt das Stichwort Converting 4.0 kontinuierlich an Bedeutung. Seinerzeit war BST eltromat an der Gründung des von Kampf Schneid- und Wickeltechnik initiierten Converting 4.0-Netzwerks beteiligt. Inzwischen trägt die unternehmensübergreifende Kooperation in diesem Netzwerk konkrete Früchte. So war auf der Kunststoffmesse K 2019 in Düsseldorf in einer Simulation das Zusammenspiel eines digitalen Linien- und Kontrastsensors CLS PRO 600 von BST eltromat mit einem Rollenschneider vom Typ ConSlitter und der integrativen Plattform the@vanced von Kampf Schneid- und Wickeltechnik zu sehen. Die Integration ermöglicht das automatische Einrichten der Sensorik und der motorischen Messerachse des Rollenschneiders. Dabei werden nicht die Messer zum Sensor, sondern die Motive auf den Materialbahnen zur Messerachse ausgerichtet. Der Sensor fährt automatisch auf die vorgegebenen Linien und liefert anschließend Informationen, die für die Optimierung des Schneidprozesses genutzt werden können.
Mitte November 2019 nahm BST eltromat am vierten Treffen des Converting 4.0-Netzwerks bei Windmöller & Hölscher in Lengerich mit mehr als 100 Besuchern teil. Dieses thematisierte unter der Überschrift „Wertschöpfungskettenübergreifende Effizienzsteigerung“ die Datenkommunikation über Prozessgrenzen hinaus. Auch hier präsentierte BST eltromat Lösungen und Ideen rund um die Integration der Qualitätssicherung mit vor- und nachgelagerten Produktionsprozessen. Dabei zeigte das Unternehmen auf, wie das Zusammenführen von Qualitätsdaten höhere Effizienz und Sicherheit sowie mehr Komfort und Nachhaltigkeit mit sich bringt, sofern die Informationen synchronisiert aufbereitet vorliegen.
Inspektion und Künstliche Intelligenz
Die vorgestellten Analysemethoden stießen bei den Netzwerkmitgliedern auf großes Interesse, was zum Beispiel für den Einsatz künstlicher Intelligenz in der Fehlerklassifikation galt. Derzeit werden innerhalb des Converting 4.0-Netzwerks Szenarien entwickelt, wie die Berücksichtigung weiterer Prozess- und Materialdaten zusätzlichen Mehrwert bringen kann.
Im Rahmen seiner Kooperation mit SeeOne Vision Technology, Hersteller von Oberflächeninspektionssystemen mit Sitz in Florenz in Italien, verknüpft BST eltromat zum Beispiel Informationen aus der Folienextrusion mit Qualitätsdaten aus dem Druckprozess. Die Systeme von SeeOne erkennen bei verschiedenen Materialien wie Folien, metallisierten Folien, Papier oder Karton Oberflächenfehler und klassifizieren diese mit Hilfe von künstlicher Intelligenz zum Beispiel als Löcher oder Einschlüsse, Insekten oder Schmutz. Die Erkenntnisse aus der Oberflächeninspektion können in Produktionsprozessen auf unterschiedliche Weise für Optimierungen genutzt werden.
Zum Beispiel fließen die Qualitätsprotokolle in den iPQ-Workflow von BST eltromat ein, was Fehler-Interpretationen über Prozessgrenzen hinweg ermöglicht. Unter anderem können die Ursachen unerwünschter Effekte im Druckprozess erkennbar werden, wenn auch in den Qualitätsprotokollen der Folienextrusion im selben Laufmeterbereich Auffälligkeiten dokumentiert sind.
Vernetzung und ressourcenschonende Produktion gehen Hand in Hand
Die Verpackungsindustrie steht unter enormem Druck, die Ökobilanzen ihrer Produkte und ihrer Produktion zu verbessern und nachhaltiger zu produzieren. Das gilt insbesondere auch für Hersteller flexibler Verpackungen. Die prozessübergreifende Vernetzung der Qualitätssicherung und ihre Integration mit anderen Systemen kann zur ressourcenschonenden Produktion einen wichtigen Beitrag leisten. Indem sie sowohl die Effizienz als auch die Prozesssicherheit in der Verpackungsproduktion erhöht, hilft sie Verpackungsherstellern, Abfälle zu vermeiden oder zumindest signifikant zu reduzieren. Über die ökologischen Vorteile hinaus sprechen natürlich auch wirtschaftliche Gründe dafür, den Abfall so weit wie möglich zu minimieren.
Darüber hinaus arbeiten die Hersteller flexibler Verpackungsmaterialien unter Hochdruck an neuartigen, zu 100 % recycelbaren Substraten, die aus Monopolymer-Materialien bestehen und die bislang üblichen Multipolymer-Verbundstoffe ersetzen werden. Die neuen Verpackungsmaterialien müssen nicht nur mit der Leistungsfähigkeit und optischen Qualität der bisherigen Substrate aufwarten, sondern im Herstellprozess der flexiblen Verpackungen auch die gleiche Effizienz ermöglichen.
Auf der K 2019 präsentierte BST eltromat beim Circular Economy Forum des VDMA in der Session „Recyklate in Produkten“, wie integrierte Industrie 4.0-Prozesse die Herstellung innovativer Kunststoffmaterialien unterstützen, um den Forderungen nach Recycling-Fähigkeit oder biologischer Abbaubarkeit gerecht zu werden. Die neuen Materialien warten mit speziellen Eigenschaften auf, die zum Beispiel an die Bahnlaufregelung oder an die Oberflächen- und die Druckbildinspektion neue Anforderungen stellen. BST eltromat deckt diese Anforderungen unter anderem mit angepassten Bahnlaufregelungen, Sensoren und Inspektionssystemen ab.
Schnurstracks zur richtigen Hilfestellung
Die Bedienungsfreundlichkeit zählt zu den wichtigsten Kriterien, die über die Industrie 4.0-Tauglichkeit von Produktionssystemen entscheiden. Mit wichtigen Neuerungen hat BST eltromat im Laufe der vergangenen Jahrzehnte in der Qualitätssicherung in Puncto Bedienkomfort immer wieder Maßstäbe gesetzt. Ein Beispiel ist die intuitive Touch-Bedienung der Regelgeräte seiner Bahnlaufregelungen. Sie gilt heute im Markt als Messlatte für Komfort und Sicherheit in der Maschinenführung. Doch es gibt immer wieder neue Möglichkeiten, die Arbeit der Maschinenbediener weiter zu vereinfachen. Manchmal gelingt das mit vergleichsweise einfachen Ideen, die intelligent umgesetzt werden.
Zum Beispiel stattet BST eltromat die Bedienoberfläche seiner neuen Produkte mit zweidimensionalen QR-Codes aus, die Maschinenführer mit ihren Smartphones scannen können und so direkten Zugriff auf die digitalen Bedienungsanleitungen der Systeme sowie auf Setup-Videos bekommen. Diese Informationen stehen auf der Internetseite des Unternehmens zur Verfügung. Je nachdem, an welchem Punkt der Menüführung die Maschinenführer die Codes scannen, öffnen sich für sie unmittelbar die zugehörigen Seiten der digitalen Bedienungsanleitungen. Dabei erkennt die intelligente Anwendung anhand der Systemeinstellungen der mobilen Endgeräte automatisch, welche Sprachversion sie öffnen muss. Um diese schnelle und unkomplizierte Hilfe bei Fragen abrufen zu können, benötigen die Maschinenführer weder eine spezielle App noch eine Software. Vielmehr funktioniert sie mit jedem mobilen Endgerät mit QR-Code-Scanner. BST eltromat nutzt hier Standardtechnik, um die Bedienungsfreundlichkeit seiner Qualitätssicherungssysteme für Kunden noch einfacher zu gestalten. Auch das ist ein Beispiel dafür, wie das Unternehmen den gesamten Prozess betrachtet und die heute verfügbaren technischen Möglichkeiten im Sinne seiner Kunden ausreizt.
