Projekt zur datenbasierten Qualitätssicherung erfolgreich abgeschlossen

Lokale Produktion schont mit kurzen Transportwegen nicht nur die Umwelt, sie sichert auch den Arbeitsplatzerhalt im Inland. Um jedoch mit der Produktion in Niedriglohnländern mithalten zu können, sind hochmoderne Maschinenparks mit intelligenter, digitaler Ausstattung eine essenzielle Voraussetzung. Damit ist es möglich, sowohl die Produktionskette als auch die notwendige Qualitätskontrolle zu automatisieren, die Herstellungsmengen zu vervielfachen und im Wettbewerb zu bestehen.
B+M Textil ist ein mittleres Unternehmen mit Sitz in Cranzahl im Erzgebirge. Die Firma hat sich auf die Herstellung von textilen Bändern mit verschiedenen eingearbeiteten Metallen und Naturmaterialien spezialisiert, die zur Beschwerung verwendet werden. Um die Produktionsmenge zu erhöhen, möchte das Unternehmen zum einen den bestehenden Maschinenpark mit automatisierten Maschinen erweitern und zum anderen soweit wie möglich den Bestand entsprechend nachrüsten. Auch die bisher vollständig manuell durchgeführte Qualitätskontrolle soll zukünftig automatisiert in den Prozess integriert werden. Bislang werden in der Produktion keinerlei Daten erfasst.
Das KMU erhielt für die Bewältigung dieser Herausforderung die Unterstützung des Mittelstand-Digital Zentrums Smarte Kreisläufe. Dessen Partner, das Sächsische Textilforschungszentrum (STFI) in Chemnitz, hat langjährige Erfahrung in der Automatisierung von Produktionsprozessen sowie darin, bestehende Maschinenparks mit Retrofit-Sensorik auszustatten und zu digitalisieren. Auch die Professur Fabrikplanung und Intralogistik der TU-Chemnitz war Teil des Projektteams.
In diesem Projekt erarbeiteten die Projektpartner ein Konzept, um beispielhaft eine Strickflechtmaschine zu überwachen. Im Rahmen vergangener Arbeiten wurden durch B+M Textil bereits erste Sensoren an der Maschine installiert und die gewonnenen Daten beispielhaft ausgewertet. Auf den Erfahrungen aus diesen ersten Prototypenversuchen baut das erarbeitete Konzept auf. In diesem sind benannt, dass unter anderem die installierten Induktionssensoren zur Bleielementzählung als Qualitätskriterium und zur Drehzahlmessung einzubinden sind. Weiterhin sollen laut dem Konzept Standard-Sensor- und -Anzeigesysteme der Maschine wie Lichtschranke zur Detektion der Bleielement-Vorlage, Fadenwächter zur Fadenrisserkennung und ein Ampelsystem zur Betriebszustandsüberwachung mit verwendet werden.
Basierend auf den Standardsystemen sind zusätzliche Komponenten in das gesamte Prozessmonitoring zu integrieren. Begonnen wurde mit einem Edge Device, welches notwendig ist, um die gewonnenen Sensordaten zu sammeln, zu filtern, auszuwerten und an übergeordnete Systeme weiterzugeben. Für eine bessere Qualitätssicherung bedarf es zudem eines neuen Sensors, der die Bleielemente genauer zählt. Fehler in der Zustellung der Bleielemente können per Körperschall gemessen und so frühzeitig erkannt werden. Maschinenausfallzeiten wurden auf diese Weise verringert. Ein optischer Sensor soll zudem den Füllstand des Bleielementvorratsbehälters überwachen.
Mithilfe des Energiemonitorings von ganzen Maschinengruppen ließe sich ferner die Gesamtproduktion kostengünstig überwachen, da die Höhe des Energieverbrauchs einen Rückschluss auf die Anzahl der laufenden Maschinen zulässt. Für den Zugriff und die Auswertung der erfassten Daten sind zusätzliche IT-Systemmodule notwendig, die laut Konzept einfach und kostengünstig direkt im Schaltschrank der Hallenverteilung installierbar sein sollen.
Zum Abschluss des Projektes wurde mithilfe unterschiedlicher Tests ein passendes Edge Device für die Umsetzung des Konzeptes gewählt. Das Gerät zeichnet sich durch seine einfache Anbindung von Sensoren, das Auslesen von Steuersignalen und die einfache Konfigurierbarkeit aus. Zudem ist das Gerät durch verschiedene Apps zur Visualisierung, Maschinenzustandsüberwachung, Energieverbrauchsmessung, grafischen Anwendungsprogrammierung und zum Datenlogging flexibel erweiterbar.
Terminhinweis: „Digitalisierte Lieferketten für Kreislaufwirtschaft“
Die Veranstaltungsreihe „Digitalisierte Lieferketten für Kreislaufwirtschaft“ zeigt in sechs Terminen auf, wie digitale Lieferketten aussehen und welche Mehrwerte für Unternehmen dadurch geschaffen werden können. Vom 5. Februar bis 12. März 2025 findet wöchentlich eine kostenfreie Veranstaltung statt, die jeweils einen Aspekt einer digitalisierten Lieferkette unter die Lupe nimmt. Unternehmerinnen und Unternehmer, Supply Chain Manager, Kreislaufwirtschaftsverantwortliche sowie Interessierte sind herzlich eingeladen. Programm und Anmeldung
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