Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences

Institut für Produktentwicklung
und Innovation

FB Maschinenbau & Verfahrenstechnik
Faculty of Mechanical and Process Engineering

FB Elektro- & Informationstechnik
Faculty of Electrical Engineering & Information Technology

HSD
FMDauto
MV
EI

Entwicklung einer neuartigen Maschinenbedienung und Regelung angelehnt an Cyber-Physische-System (Cypsys) an einer Horizontalspaltmaschine mit überlagerter Schneidkinematik für Schaumstoffblöcke

Projektbeschreibung

Die Polyurethanindustrie in Deutschland ist ein signifikanter Wirtschaftsfaktor und erwirtschaftet mit über 40.000 Beschäftigten einen Umsatz von mehr als 5 Mrd. Euro. Deutschland ist mit rund 30% des europäischen Marktes das führende Land in der Produktion und Weiterverarbeitung von Polyurethanwerkstoffen. Die Polyurethanverarbeitung ist gekennzeichnet durch ein vielfältiges Anwendungsspektrum. Polyurethane werden zum Beispiel in der Auto-mobilindustrie/Fahrzeugbranche, im Bauwesen, in der Möbelbranche, im Sport und Freizeitbereich und in vielen technischen Anwendungsbereichen eingesetzt. Den größten Polyurethan-Absatzmarkt bildet der Bereich Dämmung und Bauprodukte, gefolgt von Möbeln und Matratzen sowie Automotive-Anwendungen.

Die globalisierte Weltwirtschaft, insbesondere der Automotive-Sektor, stellt immer höhere Anforderungen an Produktqualität, Produktivität, Wettbewerbsfähigkeit sowie an eine kontinuierliche Verbesserung des Qualitätsniveaus. Der Qualitäts- und Kostendruck wird an die Zulieferer weitergegeben und stellt diese vor immer stärker wachsenden Herausforderung hin-sichtlich Ressourceneffizienz und Produktqualität. Um die geforderten Qualitätsstandards und Toleranzen einhalten zu können, ist die präzise Prozessdatenerfassung und –steuerung bei der Fertigung benötigt.

Heute werden Maschinen zum Schneiden von Schaumstoffen durch den Maschinenbediener gesteuert. Die Maschinen- und Prozessüberwachung erfolgt heute im Wesentlichen durch visuelle Kontrolle aus der Erfahrung des Maschinenbedieners. Das genaue Einrichten der Ma-schinen insbesondere bei Materialien, die zuvor noch nicht oder vom jeweiligen Maschinenbediener noch nicht geschnitten wurde, in der Regel ein iterativer Prozess, in dem viel Zeit und Material verschwendet wird. Ebenfalls die Prozesssicherheit wird derzeit rein vom Maschi-nenbediener überwacht.

Im Rahmen dieses Projektes soll eine Horizontalspaltmaschine zum Spalten/Schneiden von Schaumstoffblöcken mit einem Cyber-Physischen System (CPS) entwickelt und anschließend ausgestatten werden.

Einbindung der Anlage als Cyber-Physischen System

Dieses ermöglicht eine innovative „intelligente“ Art der Prozesssteuerung und –regelung sowie Einbindung in die Produktion von Schaumstoffproduktion. Zusätzlich soll die zu entwickelnde Schaumstoffschneidanlage mit einer neuen Schneidkinematik ausgestattet werden, die eine signifikante Schneidkraftreduzierung ermöglicht. Die Schneidkraftreduzierung führt wiederum die Steigerung der Schnittgenauigkeit und Verarbeitungsqualität.

Projektergebnisse

Projektpartner

Albrecht Bäumer GmbH & Co. KG

Projektlaufzeit

01.09.2018 – 01.08.2020

Gefördert durch:

Sprecher:

HS Düsseldorf
Univ. of Applied Sciences
FB 04 Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Prof. Dr.-Ing. Jörg Niemann

FMDauto –Institut
Gebäude 5
Münsterstraße 156
D-40476 Düsseldorf
Tel: 0211 / 4351 -9730
0211 / 4351 -3583

fmdauto@hs-duesseldorf.de

Projektpartner an der HS Düsseldorf

Prof. Dr.-Ing. Frank Kameier
frank.kameier@hs-duesseldorf.de

Prof. Dr.-Ing. Mario Adam
mario.adam@hs-duesseldorf.de

Prof. Dr.-Ing. Volker Feige
volker.feige@hs-duesseldorf.de

Prof. Dr.-Ing. Raimund Gottkehaskamp
raimund.gottkehaskamp@hs-duesseldorf.de

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