Ottimizzazione dei processi nello stampaggio a iniezione L'intelligenza artificiale contro gli scarti

Da Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde 3 min Tempo di lettura

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L'intelligenza artificiale sta rivoluzionando la lavorazione delle materie plastiche: contribuisce in modo significativo all'ottimizzazione dei processi. Al congresso VDI PIAE (Plastics in Automotive Engineering) verrà illustrato come ciò avvenga nello stampaggio a iniezione

Attraverso un processo di allineamento, i dati reali vengono confrontati in tempo reale con i parametri ideali digitali durante la produzione. Le discrepanze diventano così immediatamente visibili. L’intelligenza artificiale agisce, per così dire, come un “regolatore virtuale delle macchine”.(Bild:  plus10 GmbH)
Attraverso un processo di allineamento, i dati reali vengono confrontati in tempo reale con i parametri ideali digitali durante la produzione. Le discrepanze diventano così immediatamente visibili. L’intelligenza artificiale agisce, per così dire, come un “regolatore virtuale delle macchine”.
(Bild: plus10 GmbH)

La digitalizzazione e l’impiego dell’intelligenza artificiale (IA) non sono semplici tendenze, ma fattori essenziali per l’ottimizzazione dei processi nella lavorazione delle materie plastiche. Al congresso VDI PIAE (Plastics in Automotive Engineering) verrà dimostrato in modo impressionante come l’IA contribuisca ad aumentare l’efficienza nello stampaggio a iniezione.

Il 18 e il 19 marzo il congresso PIAE aprirà i battenti presso il Kongresshaus di Baden-Baden per mettere nuovamente in primo piano l’importanza delle materie plastiche nell’industria automobilistica. Quest’anno l’evento propone per la prima volta sessioni approfondite dedicate a temi di attualità.

In totale, i visitatori potranno assistere a 50 interventi di esperti provenienti da OEM e fornitori, che spazieranno dai materiali riciclabili alla costruzione leggera, fino ai processi basati sull’intelligenza artificiale e ai nuovi concetti di produzione. Un tema centrale sarà l’uso mirato dell’intelligenza artificiale nello stampaggio a iniezione di componenti tecnicamente complessi.

KI-Tolo come “regolatore di macchine” virtuale

«L’apprendimento di un modello di processo complesso basato esclusivamente sui circa 700 dati in tempo reale di un processo di stampaggio a iniezione, ovvero senza modellazione manuale, offre numerose possibilità di ottimizzazione del processo in tempo reale», afferma Felix Georg Müller, CEO e cofondatore di Plus10 GmbH.(Bild:  plus10 GmbH)
«L’apprendimento di un modello di processo complesso basato esclusivamente sui circa 700 dati in tempo reale di un processo di stampaggio a iniezione, ovvero senza modellazione manuale, offre numerose possibilità di ottimizzazione del processo in tempo reale», afferma Felix Georg Müller, CEO e cofondatore di Plus10 GmbH.
(Bild: plus10 GmbH)

Felix Georg Müller, CEO e cofondatore di Plus10 GmbH, uno spin-off dell’Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione e l’automazione (IPA), illustra i vantaggi degli strumenti di ottimizzazione intelligenti. «Lo strumento suggerisce adeguamenti dei parametri di regolazione in base alla situazione. Questi si basano su dati di processo ad alta frequenza combinati con dati contestuali relativi alla materia prima e alle condizioni ambientali. L’obiettivo è evitare gli scarti”, spiega Müller. Lo strumento di ottimizzazione Hopper, che apprende in tempo reale, è un esempio di come l’intelligenza artificiale possa fungere da “regolatore virtuale delle macchine”, analizzando i dati in tempo reale e formulando previsioni prima che si verifichino errori.

L'intelligenza artificiale elabora i dati e ottimizza i parametri in tempo reale durante il processo

Müller sottolinea: «L’apprendimento di un modello di processo complesso basandosi esclusivamente sui circa 700 dati in tempo reale di un processo di stampaggio a iniezione e dei relativi gruppi ausiliari, quindi senza modellazione manuale, è molto interessante e offre numerose possibilità di ottimizzazione del processo in tempo reale». Alla PIAE presenterà due esempi pratici: una pressa a iniezione a due componenti per componenti in PC-TPE e un altro esempio con stampaggio a iniezione di COC e inserto. «In entrambi gli esempi mostrerò come lo strumento di ottimizzazione Hopper apprenda un modello di processo e lo ottimizzi “al volo”», spiega Müller.

Strumento di intelligenza artificiale con molteplici applicazioni

Lo strumento di intelligenza artificiale Hopper viene già utilizzato nello stampaggio a iniezione sia di componenti termoplastici che elastomerici. Müller spiega: «In linea di massima, gli stampatori a iniezione possono utilizzare lo strumento basato sull’intelligenza artificiale Hopper sia per la produzione di materiali complessi e in parte difficili da lavorare, nei quali, in condizioni di funzionamento continuo, anche le più piccole variazioni nella materia prima possono causare scarti.»

L'azienda Freudenberg lo utilizza, ad esempio, per la produzione di anelli di tenuta radiali. Altri campi di applicazione comprendono le tipiche materie plastiche tecniche quali PA, PBT, PEEK, PC, POM, TPE e COC/COP.

L'uso dell'IA riduce gli scarti dal 6 al 18 per cento

Müller illustra i vantaggi economici: «I riscontri relativi ad applicazioni reali di stampaggio a iniezione con l’utilizzo di Hopper indicano una riduzione degli scarti compresa tra il 6 e il 18 per cento. In concreto, ciò significa che la percentuale di pezzi conformi aumenta, poiché sia gli scarti che il tempo di ciclo possono essere ottimizzati in modo attivo.»

Ciclo di ottimizzazione continuo dello strumento di intelligenza artificiale Hopper.(Bild:  plus10 GmbH)
Ciclo di ottimizzazione continuo dello strumento di intelligenza artificiale Hopper.
(Bild: plus10 GmbH)

Inoltre, il tempo necessario per il cambio utensile può essere ridotto di circa 30 minuti, poiché la macchina viene configurata direttamente con una serie di parametri adattati al lotto di materiale in corso. Ciò riduce al minimo la necessità di una regolazione manuale di precisione. «In questo modo si evita una complessa regolazione manuale, che risulta particolarmente difficile proprio per il personale meno esperto», afferma Müller.

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