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Digi­ta­li­sie­rungs­lö­sun­gen für die Lebensmittelindustrie

27. April 2023
in Fokus, Interpack, Messen, Prozessautomatisierung & Digitalisierung
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Digi­ta­li­sie­rungs­lö­sun­gen für die Lebensmittelindustrie

Auf der inter­pack prä­sen­tiert das Fraun­ho­fer-Insti­tut für Ver­fah­rens­tech­nik und Ver­pa­ckung IVV vom 4. bis 10. Mai 2023 in Hal­le 4 am VDMA-Stand C54 neue Tech­no­lo­gien und Lösun­gen, mit denen Unter­neh­men der Ver­pa­ckungs- und Lebens­mit­tel­in­dus­trie die digi­ta­le Wert­schöp­fung und den Ein­stieg in die Kreis­lauf­wirt­schaft rea­li­sie­ren können.

 

Das Fraun­ho­fer IVV ent­wi­ckelt digi­ta­le Schu­lungs­sys­te­me zur Aus- und Wei­ter­bil­dung von Bedien- und Tech­nik­per­so­nal auf Basis von Vir­tu­el­ler Rea­li­tät (VR). Die­se ermög­li­chen das Erler­nen von Hand­lungs­schrit­ten wie sie zum Bei­spiel beim For­mat­wech­sel erfor­der­lich sind. Eben­so unter­stüt­zen sie gezielt den schnel­len Auf­bau eines tief­grei­fen­den Pro­zess­ver­ständ­nis­ses, wel­ches für eine nach­hal­ti­ge Stö­rungs­be­sei­ti­gung und ‑ver­mei­dung not­wen­dig ist. Die Schu­lungs­an­wen­dung ist auf VR-End­ge­rä­ten als Stand-alo­ne-Anwen­dung lauf­fä­hig und die Maschi­ne muss für die Qua­li­fi­ka­ti­ons­maß­nah­me nicht ver­füg­bar sein. Die Ler­nen­den kön­nen Feh­ler machen und Erfah­run­gen sam­meln, ohne dabei die Maschi­nen­ver­füg­bar­keit zu beein­träch­ti­gen oder gar Schä­den zu riskieren.

 

Die VR-Schu­lungs­sze­na­ri­en basie­ren auf dem CAD-Modell der Maschi­ne und den ent­spre­chen­den Pro­zess­mo­del­len sowie einem indi­vi­du­ell zuge­schnit­te­nen didak­ti­schen Kon­zept. Letz­te­res wird an den kon­kre­ten Arbeits­auf­ga­ben der Bedie­nen­den aus­ge­rich­tet und defi­niert ver­schie­de­ne modu­la­re Lern­bau­stei­ne. Am Mes­se­stand kann das Schu­lungs­sys­tem für die Anwen­dung an einer Anla­ge zur Her­stel­lung tief­ge­zo­ge­ner Ver­pa­ckun­gen selbst getes­tet werden.

 

Die Digi­ta­li­sie­rung bie­tet Lösun­gen für aktu­el­le Her­aus­for­de­run­gen wie die Sicher­stel­lung resi­li­en­ter Pro­zes­se, die Imple­men­tie­rung der Kreis­lauf­wirt­schaft oder den Fach­kräf­te­man­gel. Bei der kon­kre­ten Umset­zung von Kon­zep­ten wie der ver­netz­ten Pro­duk­ti­on, einem Daten­aus­tausch ent­lang der gesam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te oder dem »Indus­tri­al Inter­net of Things« unter­stützt das Fraun­ho­fer IVV Unter­neh­men bei ihrem Trans­for­ma­ti­ons­pro­zess bei der Ent­wick­lung unter­neh­mens­spe­zi­fi­scher Tech­no­lo­gie- und Assis­tenz­lö­sun­gen, indi­vi­du­el­ler Soft­ware zur Sys­tem­in­te­gra­ti­on sowie beim Ein­satz von KI in der Produktion.

 

Manu­el­le Rei­ni­gungs­pro­zes­se von Maschi­nen, Anla­gen oder Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen unter­lie­gen gro­ßen Qua­li­täts­schwan­kun­gen, sind nicht repro­du­zier­bar und stel­len Unter­neh­men ange­sichts des sich wei­ter ver­schär­fen­den Fach­kräf­te­man­gels zusätz­lich vor gro­ße Her­aus­for­de­run­gen. Um dem ent­ge­gen­zu­wir­ken, ent­wi­ckelt das Fraun­ho­fer IVV intel­li­gen­te Tech­no­lo­gie­lö­sun­gen für die Auto­ma­ti­sie­rung manu­el­ler Reinigungsprozesse.

 

Auf der inter­pack demons­triert das Fraun­ho­fer IVV mit dem AR-basier­ten »Clean­As­sist« sowie zwei Vari­an­ten des »Mobi­le Clea­ning Device« zukunft­wei­sen­de Tech­no­lo­gie­an­wen­dun­gen für qua­li­täts­si­chern­de, effi­zi­en­te und resi­li­en­te Pro­duk­ti­ons­pro­zes­se. Mit­tels intel­li­gen­ter Sen­so­rik und Digi­ta­lem Zwil­ling ist eine voll­stän­di­ge, voll­au­to­ma­ti­sier­te Doku­men­ta­ti­on der Rei­ni­gung und Rei­ni­gungs­va­li­die­rung möglich.

 

Qua­li­täts­si­che­rung durch digi­ta­le Assis­tenz: »Clean­As­sist« ist ein vir­tu­el­ler Rei­ni­gungs­as­sis­tent für die manu­el­le Rei­ni­gung. Die Rei­ni­gungs­lan­ze ver­fügt über Tracking­sen­so­ren, mit denen der auf­ge­tra­ge­ne Volu­men­strom (= Rei­ni­gungs­leis­tung) und Sprüh­schat­ten ana­ly­siert und doku­men­tiert wer­den kön­nen. Mit­tels eines AR-Geräts wird ein Digi­ta­ler Zwil­ling in die ech­te Rei­ni­gungs­um­ge­bung über­tra­gen und der rea­le Rei­ni­gungs­fort­schritt in Qua­si-Echt­zeit im Sicht­feld des Bedie­nen­den ange­zeigt. Ver­ges­se­ne oder unter- bezie­hungs­wei­se. über­rei­nig­te Berei­che wer­den dem Per­so­nal visua­li­siert und gehö­ren somit der Ver­gan­gen­heit an.

 

Voll­au­to­ma­ti­sier­te, fle­xi­ble Rei­ni­gung 4.0: Das »Mobi­le Clea­ning Device« (MCD) ist ein intel­li­gen­ter, modu­la­rer Rei­ni­gungs­ro­bo­ter, der auf der inter­pack in zwei ein­satz­spe­zi­fi­schen Vari­an­ten prä­sen­tiert wird. Zum einen als auto­nom fah­ren­des Gerät zur auto­ma­ti­sier­ten Rei­ni­gung gan­zer Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen. Die hoch­in­te­grier­te Ver­schmut­zungs­sen­so­rik des »MCD« erfasst auto­ma­tisch den Ver­schmut­zungs­grad und ermög­licht die Doku­men­ta­ti­on des Rei­ni­gungs­pro­zes­ses. Die Rei­ni­gung erfolgt mit­tels inno­va­ti­vem, um drei Ach­sen rotie­ren­dem Ziel­strahl­rei­ni­gungs­sys­tem (AJC). Zum ande­ren exis­tiert das »MCD« als Inli­ne-Ver­si­on (»Inli­ne-MCD«) für die auto­ma­ti­sier­te Rei­ni­gung von Pro­zess­an­la­gen und ‑lini­en. Das »Inli­ne-MCD« ist zusätz­lich mit diver­sen Rei­ni­gungs­dü­sen und ‑bürs­ten aus­ge­rüs­tet und fährt für den Rei­ni­gungs­pro­zess auf dem Pro­dukt­weg über För­der­bän­der bzw. Schie­nen­sys­te­me durch die Prozessanlagen.

 

Den wach­sen­den For­de­run­gen an die Ver­pa­ckungs­in­dus­trie nach kreis­lauf­fä­hi­gen Ver­pa­ckungs-sys­te­men begeg­net das Fraun­ho­fer IVV mit der geziel­ten Ent­wick­lung von faser­ba­sier­ter Ver­pa­ckungs­lö­sun­gen und Tech­no­lo­gien zur siche­ren Beherr­schung des Ver­ar­bei­tungs­ver­hal­tens von Papier und alter­na­ti­ven Mate­ria­li­en in schnell­lau­fen­den Maschinen.

 

Anhand von Expo­na­ten wer­den die erreich­ba­re For­men­viel­falt tief­ge­zo­ge­ner faser­ba­sier­ter Ver­pa­ckun­gen, die Syn­er­gie von Prä­gun­gen mit 3D-Form­tei­len zur Gestal­tung von Ver­brau­cher­ver­pa­ckun­gen sowie die Kom­bi­na­ti­on von Form­tei­len mit funk­tio­nel­len und teil­wei­se orga­ni­schen Bar­rie­ren demonstriert.

 

Mit dem Fokus auf Effi­zi­enz, Sicher­heit und Mach­bar­keit bie­tet das Fraun­ho­fer IVV ganz­heit­li­che Unter­stüt­zung bei der Umstel­lung auf alter­na­ti­ve Mate­ria­li­en und Rezy­kla­te. Auf der inter­pack gibt das Insti­tut Ein­blick in wei­ter­ent­wi­ckel­te Umform‑, Füge‑, Mess- und Über­wa­chungs­tech­no­lo­gien und For­schungs­dienst­leis­tun­gen ent­lang der Pro­zess­ket­te. Die­se rei­chen von der Mate­ri­al­aus­wahl und ‑cha­rak­te­ri­sie­rung über die Pro­zess- und Maschi­nen­ana­ly­se bis hin zur Ver­pa­ckungs­aus­le­gung. Dafür ent­wi­ckelt das Fraun­ho­fer IVV Inli­ne-Über­wa­chungs­tech­no­lo­gien, Vor­ga­ben für die Pro­zess­pa­ra­me­trie­rung, bedarfs­ge­rech­te Pro­zess- und Maschi­nen­kon­zep­te und führt Vor-Ort- Effi­zi­enz­ana­ly­sen in indus­tri­el­len Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen durch.

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