Digitalisierung galvanischer Prozesse

Schritte zur Galvanik 4.0

Digitalisierung galvanischer Prozesse meistern

Der erste Schritt zur Galvanik 4.0 wird durch umfassende Ist-, Zustands- und Potenzialanalysen bestehender galvanischen Prozesse geschaffen. Darauf aufbauend entwickeln wir maßgeschneiderte technische Konzepte zur Digitalisierung und Prozessoptimierung. Diese begleiten wir kompetent bis zur Implementierung.

Zudem erstellen wir fundierte Machbarkeitsstudien, um den Nutzen und die Umsetzbarkeit digitaler Lösungen in der Galvanotechnik frühzeitig zu bewerten.

FAQ: Wie starte ich die Digitalisierung meiner galvanischen Prozesse?
» Der Einstieg beginnt mit einer umfassenden Analyse der bestehenden Anlagen, gefolgt von der Entwicklung einer Digitalisierungsstrategie, die Ihre Unternehmensziele berücksichtigt. Pilotprojekte helfen dabei, erste Erfolge zu erzielen und die Skalierung vorzubereiten.

Automatisierte Datenerfassung

Prozessdatenerfassung in der Galvanik – Automatisierung & Sensorik

Moderne Sensorik ermöglicht die kontinuierliche Erfassung wichtiger Prozessparameter in galvanischen Prozessen wie Temperatur, Stromdichte und Chemiekonzentration. Durch die Automatisierung der Datenerfassung entsteht eine verlässliche Grundlage für Prozessüberwachung und -optimierung.

FAQ: Welche Sensoren sind für die Datenerfassung in der Galvanik wichtig?
» Wesentliche Sensoren messen Temperatur, Stromdichte, pH-Wert und Chemiekonzentration. Sie ermöglichen eine präzise und kontinuierliche Überwachung der galvanischen Prozesse.

Um wertvolle Erkenntnisse über den galvanischen Beschichtungsprozess zu erhalten, hilft die Lerngalvanik des Fraunhofer IPA   – eine einzigartige Plattform, die über klassische Technikums- oder Steuerungslösungen hinausgeht. Sie dient nicht nur der Forschung, sondern steht auch industriellen Anwendern offen, um eigene Prozesse realitätsnah zu testen. Die Sensorik ist hier auf Industrieniveau, geht aber weit über Standardmessungen hinaus:

• Hubmotoren und geteilte Anodenschienen zur präzisen Strommessung an mehreren Punkten
• Engmaschige Temperaturerfassung und detaillierte Metallgehaltsbestimmung
• Hochauflösende Parameterermittlung für eine deutlich genauere Prozesskontrolle

Die erfassten Daten können nahtlos in übergeordnete Systeme eingebunden werden:

• ERP (Enterprise Resource Planning): Zentrales Unternehmenssystem, das Auftrags-, Material- und Produktionsdaten zusammenführt.
• MES (Manufacturing Execution System): Bindeglied zwischen ERP und Produktion, das die Fertigungsabläufe in Echtzeit steuert und überwacht.
• SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung): Industrielle Steuerungseinheit, die Maschinen und Anlagen direkt ansteuert und Prozesssignale erfasst.
• QS (Qualitätssicherung): Nutzung der Prozessdaten für Prüf- und Freigabeentscheidungen, um gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.

Durch diese Integration wird eine Pull-Logik möglich: Daten werden bedarfsgerecht aus ERP, MES oder SPS abgerufen – etwa zur Qualitätsfreigabe, für Produktionsoptimierungen oder zur Energieverbrauchsanalyse. So bleiben Systeme schlank und dennoch jederzeit auskunftsfähig.

Erfahren Sie mehr über die Lerngalvanik des Fraunhofer IPA und nutzen Sie diese für Ihre eigenen Prozesse. 

Softsensorik für Viskositätsaussagen in Batch-Verfahren

In Dispergier- und Mischanlagen ist die Viskosität ein zentraler Parameter – sie entscheidet über die Verarbeitbarkeit, Stabilität und spätere Funktion der Formulierung. Batch-Verfahren bieten keine Inline-Viskositätsmessung, die Platzierung von Mess-Sensoren in der Dispergieranlage ist technisch nicht umsetzbar oder durch die mechanische Belastung anfällig. Entnahmen zur Offline-Messung bedeuten:

• Prozessunterbrechung
• Verzögerte Reaktion auf Abweichungen
• Rohstoffverschwendung bei Fehlchargen

Was ist ein Softsensor?

Ein virtueller Sensor, der vorhandene physikalische Kenngrößen im Prozess durch Korrelationen interpretiert. Eine modellbasierte Software ersetzt somit einen real existierenden Sensor und simuliert einzelne Messparameter, wie zum Beispiel die Viskosität.

Warum Batch-Prozesse besonders profitieren

In Batch-Prozessen ist keine Inline-Überwachung vorhanden, Qualitätsanalysen sind nur über Materialentnahme möglich.

Wie funktioniert das konkret?

Ein Softsensor kombiniert die tatsächlichen Messwerte aus dem Prozess (z.B. Temperatur, Energieaufnahme, Zeit etc.) mit dem angelernten Analysealgorithmus und errechnet zuverlässige Rückschlüsse auf die Viskosität und die Dispergierqualität. Der Dispergierprozess kann durch Softsensorik sehr genau vorhergesagt werden – selbst wenn nicht jeder Prozessparameter tatsächlich durch Messtechnik erfasst wurde.

Softer Einstieg: Der Softsensor-KI-Check

Ihr Weg zur digitalen Prozessintelligenz

Schritt 1: Prozessanalyse & Datenaufnahme

Schritt 2: Ermittlung der messbaren Basisparameter

Schritt 3: Entwicklung eines digitalen Modells

Schritt 4: Validierung im realen Batch-Prozess

Schritt 5: Live-Nutzung und Optimierung

Starten Sie mit einer realistischen Potenzialanalyse!

Speziell für Produzenten von Farben, Lacken, funktionalen Coatings und Materialien oder Klebstoffen.

Ausschussraten senken in kontinuierlichen Dispergierprozessen

In kontinuierlichen Dispergierprozessen, sogenannten Inline-Prozessen, werden Prozess- und Qualitätsdaten bereits erfasst. Diese Datengrundlage ermöglicht das Erkennen von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen und fördert ein tieferes Verständnis der Einflüsse auf Prozessstabilität und Dispersionsqualität. Viele Unternehmen nutzen diesen Datenvorsprung bereits.

Der nächste Schritt ist die Integration KI-gestützter Lösungen. Diese überwachen in Echtzeit alle relevanten Prozessparameter, bewerten automatisch die aktuelle Qualität und geben dem Bedienpersonal konkrete Empfehlungen zur optimalen Einstellung des Dispergierprozesses.

Das Fraunhofer IPA unterstützt Unternehmen bei der Vernetzung von Produktionsanlagen und Qualitätsmesstechnik, der Digitalisierung von Dispergierverfahren, der Implementierung von KI-Technologien sowie bei der ganzheitlichen Prozessoptimierung.

Sie möchten mehr wissen über die Ressourceneffizienz und Qualitätssteigerung in Ihrem Batch-Verfahren? Oder möchten Sie Ihren Inline-Dispergierprozess optimieren? Kontaktieren Sie uns unverbindlich!  

Daten in der galvanischen Produktionstechnik

Datenquellen, Systeme, Mengen

Softsensorik & Modellbasiertes Forecasting

Virtuelle Sensoren für präzisere, vorausschauende Prozessführung

Neben klassischer Messtechnik setzen wir auf Softsensorik – intelligente, mathematisch-statistische Modelle, die Prozessgrößen aus mehreren Datenquellen ableiten und fehlende, nicht messbare Parameter durch einen angelernten Prozessalgorithmus sehr präzise voraussagen können.

Ein Softsensor-Modell kombiniert

• Echtzeit-Sensordaten der Anlage
• Laboranalytik
• Produktions- und Bauteildaten.

Daraus ergeben sich sehr genaue Schätzwerte in Echtzeit wie kritische Parameter zur Badzusammensetzung oder Schichtdicke, Verbrauchswerte, Konzentrationen und Qualitätsparameter und schwer messbare Inhaltsstoffe. Das Softsensor-Modell ermöglicht eine präzise Prozesssteuerung, reduziert Verschleppung, spart Chemikalien und erlaubt eine flexible Anpassung. 

Der Vorteil:

Softsensorik macht aus bestehenden und neuen Daten eine „zweite Ebene“ der Prozessintelligenz – für höhere Qualität, geringere Kosten und nachhaltige Ressourcennutzung.

FAQ: Was ist Softsensorik und wie wird sie in der Galvanik eingesetzt?
Antwort: Softsensorik nutzt mathematische Modelle und Algorithmen, um Prozessgrößen indirekt aus vorhandenen Messdaten abzuleiten. In der Galvanik ermöglicht das z.B. eine Echtzeit-Schätzung von Badparametern, die sonst nur zeitverzögert oder aufwändig messbar sind.

Erfahren Sie, wie Sie Softsensorik auch in Ihrem galvanischen Prozess einsetzen können! Kontaktieren Sie uns.