Projekt

Einsparung von Kunststoffeinsatzmengen bei der Kunststoffflaschenproduktion durch einen Qualitätsregelkreis: Maschinensteuerung

Prozesstechnik
Umweltmanagement
Branche:
Umwelt- / Verfahrenstechnik
Herausgeber:
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektende:
31.12.2004

Für die Produktion von Behältnissen werden weltweit große Mengen an Kunststoffen wie Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC), Polyäthylen (HDPE/LDPE) und Polyäthylenterephtalat (PETP) eingesetzt.
Mit einer Effizienzsteigerung bei den Kunststoffeinsatzmengen von nur wenigen Prozenten lassen sich die produktions- und transportbedingten Umweltbelastungen erheblich reduzieren und die Kosten senken. Zur Realisierung dieser Einsparungen galt es im Rahmen eines Verbundprojektes, einen geschlossenen Regelkreis zwischen den Einstellungen der Blasmaschine und der Qualität der produzierten Flaschen herzustellen. Zur Ermittlung der Flaschenqualität sollte ein Bildverarbeitungssystem herangezogen werden, dass die wichtigsten qualitätsbestimmenden Eigenschaften der Flasche optisch ermittelt.
Ergebnisse:

  • An die Marktrecherche schloss sich eine Phase der Informationssammlung an, die eine Sammlung fehlerhafter Musterflaschentypen und die Auswertung der Fehlerhäufigkeiten beinhaltete.
  • Es gelang nicht, eine Regelkennlinie zu bestimmen, mit der auf bestimmte Einstellparameter der Blasmaschine aufgrund von bestimmten Qualitätsabweichungen der Flasche Einfluss genommen werden kann. Deshalb erfolgte der Regelungsprozess schließlich über einen genetischen Algorithmus, der nur Einstellungen „überleben lässt“, die „fitter“ als andere sind. „Fitter“ ist eine Einstellung, wenn sie eine geringere Kunststoffeinsatzmenge zur Folge hat und qualitativ gute Flaschen produziert.
  • Der „Return of Investment“ für diese Neuentwicklung liegt bei unter einem Jahr.