Partner aus dem ZDIN-Netzwerk tragen mit ihrer Expertise zum Erfolg des Projektes „Digit Rubber“ bei. Darin geht es um die Digitalisierung der Kautschukproduktion. Verfahren der künstlichen Intelligenz sollen dafür eingesetzt werden, Qualitätsmängel frühzeitig zu erkennen. Beteiligt sind unter anderem das Deutsche Institut für Kautschuktechnologie e. V. und die Jade Hochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth.

01.12.2021

Im Zeichen der Industrie 4.0 durchlebt die Kunststoff- und Kautschukindustrie einen umfangreichen Wandel. Automatisierungstechnologien und digitale Prozessabläufe können dazu beitragen, der niedersächsischen Kautschukverarbeitung einen technologischen Vorteil zu verschaffen. Das Projekt „Digit Rubber“ zielt darauf ab, maschinelles Lernen, klassische Modellbildung und innovative Messtechnik einzusetzen, um chargenbedingte Schwankungen im Material zu erkennen und mithilfe künstlicher Intelligenz den Verarbeitungsprozess entsprechend zu regeln. Dies leistet einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz. Sowohl Material als auch Personal kann effizienter eingesetzt werden, indem eine automatische Qualitätsbewertung der Produkte möglich wird. Im Projekt wird beispielhaft die Produktionskette „Mischen-Walzen-Extrudieren“ betrachtet. Extrudieren bedeutet in diesem Fall, dass die Kautschukmischung unter hohem Druck durch eine formgebende Düse gepresst wird, deren geometrische Dimensionierung das spätere Formteil abbilde. Die geformte Masse wird Extrudat genannt.

Aus dem Netzwerk des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) sind das Deutsche Institut für Kautschuktechnologie (DIK) e. V. sowie die Jade Hochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth beteiligt. Die Jade Hochschule konzipiert und entwickelt ein optisches Messsystem zur 3D-Geometrieerfassung, welches die Geometriedaten der Extrudatoberfläche erfasst und so im Produktionsprozess die Sicherstellung der Qualität der Produkte gewährleistet. Die Komplexität der Oberflächeneigenschaften, das kleine Messvolumen und die schwierigen Umgebungsverhältnisse stellen hierbei besondere Herausforderungen an die Messtechnik dar. Darüber hinaus arbeitet die Jade Hochschule an einem inline-fähigen Geometriemesssystem: Die Messdaten der geformten Kautschukteile sollen im Fertigungsprozess erfasst und zur Prozesssteuerung und Qualitätssicherung genutzt werden können. Des Weiteren entwickelt die Jade Hochschule eine bildbasierte Methode, um die Kautschukqualität zu beurteilen.

Das Deutsche Institut für Kautschuktechnologie e. V. fungiert aufgrund der jahrelangen Expertise im Bereich der Kautschuktechnologie als Konsortialführer und als hauptverantwortliche Forschungsstelle für das Projekt. Außerdem charakterisiert das DIK die eingesetzten Rohstoffe und die hergestellten Kautschukmischungen und führt den Extrusionsprozess durch. Darüber hinaus bindet das DIK die inline-fähigen Messgeräte, die von der Jade Hochschule entwickelt werden, in den Produktionsprozess ein. Zudem entwickelt das DIK in enger Zusammenarbeit mit der Plattform „Material Digital“ eine materialübergreifende Datenstruktur, um die anfallenden Daten der kautschukverarbeitenden Industrie verarbeiten zu können. Die entsprechende Datenbank wurde bereits experimentell mit bestimmten mischungsspezifischen Prozess- und Materialdaten angereichert.