Verbundvorhaben: ENK - Energieeffiziente und nachhaltige Produktion von Kunststoffbauteilen; Teilvorhaben: KI-basierte Maschinensteuerung für energiesparende Extrusions- und Spritzgießmaschinen
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
123.088,80 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4070E
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Chemische Industrie, Herstellung von Kunststoff- und Gummiwaren [EA3215]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Vorhabens ist die drastische Steigerung der Energieeffizienz bei der Kunststoffverarbeitung mittels Compoundierung, Extrusion und Spritzguss (ein- bzw. zweistufiges Verfahren). Angestrebte Entwicklungsergebnisse sind neuartige, besonders energieeffiziente Spritzgieß- und Extrusionswerkzeuge, Steuerungstechnik für Produktionsmaschinen mit Funktion zur Optimierung der Energieeffizienz auf Basis von künstlicher Intelligenz sowie ein Prozessüberwachungssystem mit Anomalieerkennung auf Basis von Machine Learning. Zudem werden Kenntnisse über die Energieeffizienz des ein- bzw. zweistufigen Verfahrens (s. o.) unter Berücksichtigung von Synergieeffekten und Transportwegen sowie bzgl. der Verwendung von Recyclaten angestrebt. Zum Abschluss des Vorhabens wird ein Demonstrator (Produktionsanlage mit austauschbaren Prozessmodulen, KI-basierter Steuerungstechnik und mit besonders hohem Wirkungsgrad) für die Multiplikation / Verbreitung der Vorhabenergebnisse aufgebaut. Bereitstellung von wissenschaftlich abgesicherten Kenntnissen über das ökologische Potential der sogenannten einstufigen Prozessroute (Kombination der Compoundierung mit dem Spritzgießen oder mit der Profilextrusion in einer Maschine) im Vergleich zur zweistufigen Prozessroute (Compoundierung ist getrennt von der Weiterverarbeitung mittels Spritzguss oder Profilextrusion). Während die energetischen Vorteile der einstufigen Prozessroute sofort erkennbar sind (Compoundierung und Bauteilherstellung mit nur einem Trocknungs- und Aufschmelzvorgang) gibt es Risiken und limitierende Faktoren, welche nicht ohne weiteres erkennbar sind. Diese sollen im Rahmen des Projektes erkannt, ermittelt und mit Hilfe einer KI-basierten Steuerung im Prozess automatisch minimiert werden.