Praktijkgerichte digitaliseringsoplossingen voor behoeftegerichte en veilige processen: Het Fraunhofer IVV op de interpack 2023

Zelfgestuurde personeelsopleidingen in de Virtuele Realiteit maken gerichte en duurzame opbouw van proceskennis mogelijk, zonder de echte productie te hoeven stoppen of middelen te verbruiken. © Fraunhofer IVV / Zelfgestuurde, virtueel-reality-gebaseerde personeelsopleiding stelt gebruikers in staat om specifieke, langdurige proceskennis te ontwikkelen zonder de echte productie te onderbreken of middelen te verbruiken. © Fraunhofer IVV

»MCD« en »Inline MCD«: Slimme schoonmaakrobots voor geautomatiseerde en reproduceerbare reiniging van installaties en productieomgevingen. © Fraunhofer IVV / »MCD« en »Inline MCD«: Intelligente schoonmaakrobots voor geautomatiseerde en reproduceerbare reiniging van installaties en productieomgevingen. © Fraunhofer IVV

Diepgetrokken, vezelgebaseerde verpakkingen met een kwaliteitsgarerende, gemakkelijk te scheiden barrièrelaag. © Fraunhofer IVV / Thermoformed fiber-based packaging with a quality-assured, easily separable barrier layer. © Fraunhofer IVV

Het Fraunhofer-Instituut voor Verfahrenstechnik en Verpakkingen IVV presenteert op interpack van 4 tot 10 mei 2023 in hal 4, op de VDMA-stand C54, nieuwe technologieën en oplossingen waarmee bedrijven in de verpakkings- en levensmiddelenindustrie de digitale waardeketens kunnen realiseren en de overgang naar een circulaire economie kunnen maken.

Virtuele realiteit en digitale tweeling maken locatieonafhankelijke kwalificatie van machinebedieners mogelijk

Het Fraunhofer IVV ontwikkelt digitale opleidingssystemen voor de opleiding en bijscholing van bedienings- en technisch personeel op basis van virtuele realiteit (VR). Deze systemen maken het mogelijk om handelingen te leren, zoals bijvoorbeeld bij het wisselen van formaten. Ze ondersteunen ook gericht het snel opbouwen van een diepgaand procesbegrip, dat nodig is voor duurzame storingsanalyse en -preventie. De trainingsapplicatie is op VR-apparaten als standalone-applicatie te gebruiken, en de machine hoeft niet beschikbaar te zijn voor de kwalificatie. De cursisten kunnen fouten maken en ervaring opdoen zonder de beschikbaarheid van de machines te beïnvloeden of zelfs schade te riskeren.

De VR-trainingsscenario's zijn gebaseerd op het CAD-model van de machine en de bijbehorende procesmodellen, evenals op een op maat gemaakt didactisch concept. Dit laatste wordt afgestemd op de concrete werkzaamheden van de bedieners en definieert verschillende modulaire leerelementen. Op de stand kan het trainingssysteem zelf worden getest voor toepassing op een installatie voor het maken van diepgetrokken verpakkingen.

Digitaliseringsadvies voor een toekomstbestendige, bedrijfsspecifieke digitaliseringsstrategie

Digitalisering biedt oplossingen voor actuele uitdagingen zoals het waarborgen van veerkrachtige processen, de implementatie van de circulaire economie of het tekort aan vakbekwame arbeidskrachten. Bij de concrete uitvoering van concepten zoals slimme productie, gegevensuitwisseling over de hele waardeketen of het »Industrial Internet of Things« ondersteunt het Fraunhofer IVV bedrijven bij hun transitieproces met de ontwikkeling van bedrijfsspecifieke technologische en assistentieoplossingen, op maat gemaakte software voor systeemintegratie en het inzetten van AI in de productie.

Intelligente reinigingstechnologieën ter waarborging van productveiligheid

Manuele reinigingsprocessen van machines, installaties of productieruimtes variëren sterk in kwaliteit, zijn niet reproduceerbaar en vormen voor bedrijven, gezien het toenemende tekort aan vakbekwame arbeidskrachten, een grote uitdaging. Om dit tegen te gaan, ontwikkelt het Fraunhofer IVV intelligente technologische oplossingen voor de automatisering van handmatige reinigingsprocessen.

Op interpack demonstreert het Fraunhofer IVV met de AR-gebaseerde »CleanAssist« en twee varianten van de »Mobile Cleaning Device« toekomstgerichte technologische toepassingen voor kwaliteitsborgende, efficiënte en veerkrachtige productieprocessen. Met behulp van intelligente sensortechnologie en een digitale tweeling is volledige, volledig geautomatiseerde documentatie van de reiniging en validatie van de reiniging mogelijk.

Kwaliteitsborging door digitale assistentie: »CleanAssist« is de eerste virtuele reinigingsassistent voor handmatige reiniging. De reinigingsspuit beschikt over tracking-sensoren waarmee het aangebrachte volume (de reinigingsprestatie) en de spuitnevel kunnen worden geanalyseerd en gedocumenteerd. Met een AR-apparaat wordt een digitale tweeling overgebracht naar de echte reinigingsomgeving en wordt de voortgang van de reiniging in quasi real-time weergegeven in het gezichtsveld van de bediener. Vergeten of onder- of overgereinigde gebieden worden visueel gemaakt voor het personeel, en behoren tot het verleden.

Volledig geautomatiseerde, flexibele reiniging 4.0: De »Mobile Cleaning Device« (MCD) is een intelligente, modulaire reinigingsrobot die op interpack in twee inzet-specifieke varianten wordt gepresenteerd. Enerzijds als autonoom rijdend apparaat voor de geautomatiseerde reiniging van hele productielocaties. De hoog geïntegreerde vervuilingssensor van de »MCD« detecteert automatisch de vervuilingsgraad en maakt documentatie van het reinigingsproces mogelijk. De reiniging gebeurt met een innovatief, drie-assen roterend doelstraalreinigingssysteem (AJC). Anderzijds bestaat de »MCD« als inline-versie (»Inline-MCD«) voor de geautomatiseerde reiniging van procesinstallaties en productielijnen. De »Inline-MCD« is bovendien uitgerust met diverse reinigingsdoppen en borstels en rijdt voor het reinigingsproces over transportbanden of railsystemen door de procesinstallaties.

Toegang tot de circulaire economie - op basis van natuurlijke vezels verpakkingsoplossingen en materiaalvervanging

Het Fraunhofer IVV speelt in op de toenemende eisen van de verpakkingsindustrie voor circulaire verpakkingssystemen door doelgericht de ontwikkeling van vezelgebaseerde verpakkingsoplossingen en technologieën voor het veilig beheersen van het verwerkingsgedrag van papier en alternatieve materialen in snellopende machines.

Met behulp van tentoonstellingen worden de bereikbare vormenrijkdom van diepgetrokken verpakkingen op basis van vezels, de synergie van reliëfdrukken met 3D-vormdelen voor het ontwerpen van consumentenverpakkingen, en de combinatie van vormdelen met functionele en deels organische barrières gedemonstreerd.

Met de focus op efficiëntie, veiligheid en haalbaarheid biedt het Fraunhofer IVV holistische ondersteuning bij de overgang naar alternatieve materialen en gerecyclede grondstoffen. Op interpack geeft het instituut inzicht in verder ontwikkelde omvorm-, verlijm-, meet- en bewakingstechnologieën en onderzoeksdiensten langs de hele procesketen. Deze variëren van materiaalselectie en -karakterisering tot proces- en machineanalyse en verpakkingsontwerp. Daartoe ontwikkelt het Fraunhofer IVV inline-bewakingstechnologieën, richtlijnen voor procesparameterstelling, op maat gemaakte proces- en machineconcepten en voert efficiëntieanalyses ter plaatse uit in industriële productieomgevingen.