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Digitalisierung 2023: Alles wurde vernetzt

Neben dem Megatrend Nachhaltigkeit dominierte die Digitalisierung auch in diesem Jahr die Verpackungsindustrie. „Digitale Technologien“ waren dann auch eines der Hot Topics auf der diesjährigen interpack. Vor allem der zunehmende Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) sorgt für völlig neue Möglichkeiten in allen Bereichen der Branche.

Im Oktober 2023 haben beispielsweise die ersten KI-Pilotprojekte des Green-AI Hub Mittelstand, einer Initiative des Bundesumweltministeriums, ihre Arbeit aufgenommen. Im Rahmen des Projektes entwickelten KI-Expertinnen und Experten über sechs Monate nachhaltige KI-Anwendungen zunächst für fünf kleine und mittlere Unternehmen (KMU) und setzen diese jetzt auch gleich vor Ort gemeinsam mit den Firmen um - eine Besonderheit der Initiative. Bis Ende 2025 sind bis zu 20 Pilotanwendungen vorgesehen. Die dabei entwickelten Lösungen werden weiteren Unternehmen frei zugänglich als Open-Source-Lösung zur Verfügung gestellt. An der ersten Pilotphase nimmt auch ein Verpackungsunternehmen teil: Das Familienunternehmen 4Packaging aus Dissen (Niedersachsen) produziert Tiefdruckzylinder für die Bedruckung von Verpackungen. Dabei werden die Zylinder in chemische Bäder getaucht und mit Kupfer überzogen, deren Güte ein zentrales Qualitätskriterium ist. Mit KI soll während des Prozesses der Ressourceneinsatz reduziert und fehlerhafte Drucke vermieden werden.

Der europäische Verband der Kunststofferzeuger Plastics Europe sieht in künstlicher Intelligenz und Digitalisierung die Schlüssel, um den ökologischen Fußabdruck in der Kunststoffindustrie zu reduzieren und einen Beitrag zur nachhaltigen Transformation der Kunststoffwertschöpfungskette zu leisten. KI-Algorithmen beschleunigen beispielsweise die Entwicklung umweltfreundlicherer Materialien mit verbesserten Eigenschaften wie Haltbarkeit und Umweltverträglichkeit. Durch präzise Steuerung und Kommunikation von Maschinen können darüber hinaus Produktionsabläufe optimiert werden, wodurch der Energieverbrauch während der Kunststoffverarbeitung sinkt. Und dank KI und Digitalisierung wird auch der Recyclingprozess effizienter gestaltet. Moderne Sortieranlagen setzen bereits digitale Markierungen und KI-Algorithmen ein, um Kunststoffabfälle automatisch zu klassifizieren.

„Die fortschreitende Digitalisierung der Kunststoffindustrie eröffnet ein neues Kapitel der Innovation und Nachhaltigkeit. Unternehmen, die diese Technologien optimal nutzen, werden in der Lage sein, ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern und gleichzeitig wettbewerbsfähige Produkte auf den Markt zu bringen. Insgesamt tragen KI und die Digitalisierung erheblich dazu bei, den gesamten Kreislaufprozess effizienter zu gestalten, bessere Produkte zu designen, Materialeinsatz aber auch Abfälle zu reduzieren. Unser Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit zu erhalten und gar zu verbessern, und dabei die Auswirkungen der Kunststoffindustrie auf die Umwelt deutlich zu verringern.“
Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer Plastics Europe

Wertschöpfungskette digitalisierenDurch Vernetzung, Digitalisierung und Automatisierung der Arbeitsabläufe sowie durch den Umstieg auf nachhaltigere Verpackungsmaterialien und Produktionsprozesse mache sich die Verpackungswelt aktuell auf den Weg in eine grundlegende Umgestaltung, meint Maschinenhersteller Bobst. Er stattet jetzt alle neu in den Markt gelieferten Maschinen mit seiner Cloud-basierten Daten- und Remote-Service-Plattform Connect aus und will so seinen Kunden die digitale Transformation ihrer Prozesse erleichtern. Diese können damit jederzeit und mit beliebigen Endgeräten die Produktionsdaten und weitere Informationen zu den Maschinen abrufen. Im ersten Schritt stellte das Tool vor allem Funktionen für die Überwachung der wichtigsten Maschinendaten zur Verfügung. Die neueste Ausbaustufe bietet darüber hinaus vielfältige Möglichkeiten für die effiziente Steuerung und Optimierung der Produktion in Echtzeit.

In Zusammenarbeit mit Pilotkunden entwickelt Bobst zudem Dashboards, die die Performance der Produktion wie digitale Zwillinge visualisieren. Zum Beispiel können Betriebsleiter über diese Dashboards wahlweise von ihren Schreibtischen aus oder mobil auf die „virtuellen Maschinen“ zugreifen. Sie sehen in Echtzeit deren aktuelle Betriebszustände sowie die wichtigsten Leistungsdaten, etwa welcher Auftrag für welchen Kunden aktuell läuft oder wie viele Verpackungen dieses Auftrags bereits produziert sind.

„Die digitale Revolution in der Verpackungsbranche zwingt alle Unternehmen, neue Wege zu gehen, ihre bisherigen Arbeitsweisen zu hinterfragen, in ganzheitlichen und digitalen Prozessen zu denken sowie Netzwerke und Plattformen zu nutzen, um für ihre Kunden neue Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die auf den vier Säulen Vernetzung, Digitalisierung, Automatisierung und Nachhaltigkeit basierende Industrievision von Bobst unterstützt diese Transformation in höchstem Maße.“
Jean-Pascal Bobst, CEO Bobst

Digitaler Zwilling eines Logistikzentrums
Auch in der Intralogistik gilt die durchgängige Automatisierung und Digitalisierung als entscheidender Wettbewerbsvorteil. Siemens deckt hier mit seinen Lösungen viele Bereiche des Lagerbetriebs wie Wareneingang, Transport, Lagerung, Kommissionierung, Verpackung und Versand ab. In diesem Jahr stellte das Unternehmen den ganzheitlichen digitalen Zwilling seines eigenen Distributionszentrums in Nürnberg vor, das mit 12.000 Aufträgen pro Tag, 22.000 Lieferscheinpositionen, 27 Regalbediengeräten und drei Kilometern automatischer Förderbänder 25.000 Kunden weltweit bedient. Anhand dieses realen Beispiels wird gezeigt, wie Simulationsszenarien beispielweise die Schichtplanung optimieren, um maximale Produktivität zu erreichen. Digital Twins helfen zudem, Engpässe und Lastspitzen zu identifizieren, um den Materialfluss zu optimieren. Das nahtlose Zusammenspiel von realer und digitaler Welt erhöht die Produktivität und Flexibilität der Anlagen, senkt nachhaltig die Kosten und den Energieverbrauch und somit auch den CO2-Fußabdruck.

KI-basiertes autonomes Kommissionieren mit Robotern
Neu ergänzt wurde das Siemens Intralogistik-Portfolio jetzt mit Simatic Robot Pick AI, einer Bildverarbeitungssoftware für Roboter-Lösungen auf Basis des maschinellen Lernens. Die 3D-Bildverarbeitungssoftware ermöglicht Robotern das Greifen beliebiger Artikel in Lagerkommissionieraufgaben, unabhängig von deren Form und Größe. Ein vortrainierter Deep-Learning-Algorithmus steuert diese Fähigkeit, um die am besten geeigneten 3D-Positionen für die Entnahme zu identifizieren und diese für die Roboterausführung bereitzustellen. Die Applikation ist so ausgelegt, dass sie bereits auf der Rechenleistung eines Tablet-ähnlichen IPCs Berechnungszeiten unter 1,5 Sekunden und damit System-Pickraten von über 1.000 Picks pro Stunde ermöglicht. KI-gesteuerte Kommissionierroboter können so zukünftig hohe Varianzen von Objekten mit verschiedenen Formen, Größen und Verpackungsarten in dynamisch sich verändernden Situationen zeitnah bearbeiten. Auswirkungen des Arbeitskräftemangels können somit abgefedert und gleichzeitig die betriebliche Effizienz in den Lagern gesteigert werden.

Digitalisierung verbessert Recyclingprozesse
Die zunehmende Digitalisierung spielt auch in der Recyclingbranche eine wichtige Rolle. So hat das Start-up Recyda eine Software-as-a-Service-Lösung zur digitalen Verwaltung und Auswertung von Verpackungsdaten entwickelt. Die Software erleichtert es international ausgerichteten Unternehmen, Verpackungen digital zu verwalten, um Zielvorgaben im Bereich der Kreislaufwirtschaft zu erreichen. Ein Kernbestandteil ist die digitale Einschätzung der Recyclingfähigkeit von Verpackungen auf Basis internationaler Vorschriften. Mithilfe der All-in-One-Lösung können Unternehmen Verpackungslösungen effizient vergleichen und die beste Wahl für die jeweiligen Anforderungen treffen. Die Software ermöglicht detaillierte Auswertungen z.B. zur vorherrschenden Recyclinginfrastruktur, zu den geltenden Lizenzentgelten und damit verbundenen Optionen zur Ökomodulation oder etwa zur Kunststoffsteuer.

“Wir kennen die aktuellen Herausforderungen der Verpackungsindustrie sehr genau und die zahlreichen Schwierigkeiten, mit denen Unternehmen derzeit konfrontiert sind. Mit diesem Wissen haben wir eine Softwarelösung entwickelt, die gezielt dabei unterstützt, die Anforderungen an Verpackungslösungen für unterschiedliche Märkte umzusetzen und Reportings signifikant zu optimieren.“
Christian Knobloch, Co-Founder und Co-CEO von Recyda

Digitale Technologien standen auf der interpack 2023 bei vielen weiteren Unternehmen im Fokus.
www.interpack.com

 

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