Innovative Heiztechnologie für das Thermoformen

Für die marktreife Entwicklung einer neuen Technologie für das Thermoformen von Kunststofffolien erhielten Wissenschaftler in Dresden eine Auszeichnung des Freistaats Sachsen.
Von der innovativen Idee bis zum marktreifen Produkt haben es zwei Entwicklungen des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Dresden geschafft. Das „Cera2heat“-Heizsystem und selbstlernende Assistenzsysteme für Maschinenbediener, kurz SAM, wurden mit dem futureSAX-Innovationspreis in Dresden ausgezeichnet. Das Cera2heat-Heizsystem überzeugte beim material- und energiesparenden Thermoformen von Kunststofffolien. SAM steigert die Effizienz von Produktionsanlagen, indem es direkt vom Bediener lernt und dazu beiträgt, Störungen schneller zu beseitigen.

Die Urkunden überreichte der sächsische Wirtschaftsminister Martin Dulig, denn futureSAX ist die Innovationsplattform des Freistaates Sachsen. Gründer und Unternehmer aus Sachsen erhalten dort Wachstumsimpulse. Innovatoren aus Wissenschaft und Wirtschaft können sich branchenübergreifend vernetzen.

„Cera2heat“ ist eine innovative modulare Heiztechnologie für das Thermoformen. Das hocheffiziente Kontaktheizsystem erlaube durch seine matrixartige Anordnung der einzeln steuerbaren Heizpartikel eine präzise Temperaturregelung. Kunststofffolien können so beim Thermoformen partiell vorgewärmt werden. Cera2heat spart durch eine geringere Ausgangsmaterialdicke bis zu 30 Prozent an Packstoff und Energie, ohne die Barrierewirkung oder die Stauchfestigkeit zu gefährden. Zudem kann die Technologie in bestehende Industrieanlagen integriert werden.

Das Cera2heat-Heizsystem wurde als eine von drei besonders herausragenden Verpackungslösungen bereits auf der FachPack 2016 in Nürnberg mit dem Deutschen Verpackungspreis in Gold ausgezeichnet. Entwickelt wurde die Technik in einer Kooperation der TU Dresden, des Fraunhofer IVV in Dresden und des Fraunhofer-Instituts für Keramische Technologien und Systeme IKTS.

Preisträger für diese Innovation ist Prof. Dr. Jens-Peter Majschak. Er leitet den Institutsteil Verarbeitungstechnik des Fraunhofer IVV in Dresden und hat an der Technischen Universität Dresden die Professur für Verarbeitungsmaschinen/Verarbeitungstechnik. Herausragend an der Entwicklung von Cera2heat ist das Gelingen der innovativen Idee bis zum marktreifen Produkt. Weiterentwickelt und vermarktet wird es nun in der watttron GmbH, einem Start-up-Unternehmen, das als gemeinsame Ausgründung der TU Dresden und des Fraunhofer IVV entstanden ist.

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Die Peerox GmbH, eine weitere Ausgründung des Fraunhofer IVV, Dresden, erhielt im Rahmen der diesjährigen Innovationskonferenz den futureSAX-Publikumspreis 2019. Angetreten ist das Team um Andre Schult und Markus Windisch als SAM Assistance, das die meisten der 3.100 Stimmen eingeholt hat. Das selbstlernende Assistenzsystem für Maschinenbediener SAM wurde in mehreren Forschungsprojekten am Fraunhofer IVV entwickelt. SAM steigert die Effizienz von Produktionsmaschinen durch ein intelligentes Wissensmanagementsystem, das von den unterschiedlichen Bedienern einer Maschine aufgebaut wird. Diesem liegt ein selbstlernender Suchalgorithmus zu Grunde, der im Falle einer Störung die aktuelle Situation analysiert und mit Datenbankeinträgen vergleichbarer Störungen abgleicht. Die proaktive Unterstützung aus der Kombination von menschlicher Erfahrung und maschinellem Lernen bildet die Mitarbeiter nach dem Training-on-the-Job-Prinzip weiter, stärkt die Motivation, eigenes Wissen einzubringen, und senkt Stillstandzeiten während der Produktion.

Die Technologie wird am Institutsteil Verarbeitungstechnik des Fraunhofer IVV in Dresden weiterentwickelt. Das Spin-off Peerox GmbH überführt die innovative Software in die wirtschaftliche Verwertung. Im Sommer 2019 starten die ersten Pilottests der Basis-Software im Produktionsbetrieb. „Digitalisierung betrifft uns alle im Alltag, beängstigt uns aber auch im Beruf und vor allem in der Produktion“, erklärt Andre Schult, CEO der neu gegründeten GmbH. „Lange galt die Automatisierung als Gefahr für die Fachkraft. Wir sind überzeugt davon, dass die digitale Transformation eine Symbiose ist, in der sich Mensch und Maschine ergänzen und nicht ersetzen werden“, so Schult weiter.

„Wir sehen uns bestärkt darin, mit unserem technologischen Ansatz richtig zu liegen und an einem Thema zu arbeiten, das viele betrifft“, sagt Markus Windisch, CTO der Peerox GmbH. „Wenn Bediener mit ihren Maschinen kommunizieren und durch den Erfahrungsaustausch untereinander die Produktionseffizienz steigern, werden sie als wertvolle Know-how-Basis des Unternehmers wahrgenommen. Hierfür ist unser Assistenzsystem die digitale Grundlage und bereitet den Weg in eine erfolgreiche Industrie 4.0 ohne menschenleere Fabrikhallen“, so Windisch weiter.

 

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