Die Pilotanlage LIT Factory in Linz, die die digitale Transformation entlang der Kunststoff-Wertschöpfungskette angeht, wird im Herbst den Vollbetrieb aufnehmen.

„Die LIT Factory des Linz Institute of Technology (LIT) ist bereits eine Erfolgsgeschichte“, sagt Univ.-Prof. DI Dr. Georg Steinbichler, Leiter der LIT Factory an der Johannes Kepler Universität (JKU) in Linz – eine Pilotfabrik, die die Digitalisierung und smarte Polymerverarbeitung in der Kunststoffindustrie vorantreiben will.

Die LIT Factory wurde auf Basis einer Ausschreibung der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und mit Kofinanzierung des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie sowie des Landes . gegründet und gebaut Oberösterreich, Stadt Linz und Industrie. Die Pilotfabrik und das angeschlossene Open Innovation Center, in dem Partner ansässig sind, bündeln die Kompetenzen von Wissenschaft und Wirtschaft an einem Ort und schaffen auf 8000 m2 ein Ökosystem für Innovationen. Die LIT Factory beschäftigt derzeit 35 Mitarbeiter. Es belegt an der JKU drei Hallen – je eine für Extrusion, Spritzguss und Recycling.

Ziel der LIT Factory ist es, Potenziale durch Digitalisierung entlang der gesamten Kunststoff-Wertschöpfungskette zu heben. Der Fokus reicht vom stofflichen bis hin zum ökologischen Recycling von Kunststoffen im Sinne einer Kreislaufwirtschaft. „Zuletzt wollen wir kleinen und mittelständischen Unternehmen der Branche zeigen, welche Vorteile die Digitalisierung für sie haben kann und was machbar ist“, so Steinbichler. Gerade bei der Simulation und dem digitalen Zwilling muss man noch Überzeugungsarbeit leisten. „Hier gibt es immer wieder Vorbehalte, dass die Technik Arbeitsplätze vernichtet, es geht aber eher darum, den Mitarbeiter an der Maschine zu unterstützen – zum Beispiel beim Rüsten von Werkzeugen.“

„In der Polymerverarbeitung – der Verarbeitung und Wiederaufbereitung von Kunststoffen – lassen sich aus Digitalisierung und digitaler Transformation weitere technologische Innovationen zur Produktivitätssteigerung, Qualitätssicherung durch intelligente Vorgehensmodelle, Entwicklung neuer Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle ableiten“, betont Steinbichler. „Langfristig soll die LIT Factory zu einem international sichtbaren Flaggschiff für Polymerverarbeitung und Digitalisierung werden.“

Die Pilotfabrik steht sowohl neuen Partnern als auch Kunststoffverarbeitern offen – und das auf internationaler Ebene. „Auch kleine und mittelständische Kunststoffverarbeiter aus Deutschland sind willkommen, auch sie können aus Deutschland gefördert werden“, so Steinbichler. „Auf Partnerseite geht es uns schon sehr gut, an der einen oder anderen Stelle gibt es nur kleine Lücken. Der Werkzeugbau beispielsweise ist noch etwas schwach vertreten. „Haidlmair ist bisher der einzige Werkzeugmacher an Bord.

Gerade im Bereich der Spritzgusswerkzeuge sieht Steinbichler einen großen Digitalisierungsbedarf: „In unserer Branche gibt es bereits viele standardisierte Schnittstellen, die Basis für die Kommunikation in der Produktion. Nur eine Datenschnittstelle zum Spritzgusswerkzeug fehlt bisher. Aber wir müssen so weit kommen, dass wir einen voreinstellbaren Datensatz des Werkzeugs in die Spritzgießmaschine laden können. „An dieser Stelle sieht er die Aufgabe der LIT Factory darin, die Modellierung und Simulation zu fördern, um Verbesserungspotenziale im Zusammenspiel zwischen Spritzgießmaschine und Werkzeug erkennen zu können. Darüber hinaus beschäftigt sich die LIT Factory mit dem Thema Werkzeugsensorik.

Ein Arbeitsschwerpunkt der LIT Factory ist ein integriertes Leichtbausystem zur Herstellung recyclebarer thermoplastischer endlosfaserverstärkter Leichtbauteile. Die Produktionsanlage hierfür besteht aus einer Tape-Produktionsanlage, einer Tape-Lege-Zelle, einer Konsolidierungspresse und einer automatisierten Spritzguss-Produktionszelle. Der Materialfokus bei der Umsetzung liegt auf dem Einsatz von thermoplastischen Matrixkunststoffen und Tapes mit unidirektionaler Faserausrichtung, da diese eine hohe Funktionsintegration in Bezug auf Recyclingfähigkeit, Wirtschaftlichkeit in der Produktion, Schweißbarkeit und in Verbindung mit der Spritzgusstechnik ermöglichen. Die lastpfadgerechte Auslegung der Bauteile und Überprüfung der Umformbarkeit erfolgt mit Simulationstools.

Auch Engel, Partner der LIT Factory, entwickelt unter dem Namen Organomelt automatisierte Produktionsprozesse und Verfahren zur Verarbeitung von UD-Tapes. Diese hat das Unternehmen mittlerweile serienreif gemacht. Das bedeutet, dass das Verlegen der Tapes und das Verfestigen des Geleges synchron zum Spritzgussprozess erfolgen.

In einer weiteren Gasse liegt der Fokus auf dem Bereich des mechanischen Recyclings von Kunststoffen. Die Prozesskette (Zerkleinerung, Vorsortierung, Waschung, Feinsortierung und Extrusion mit Schmelzefilterung und Entgasung) wird mit Anlagen im Technikumsmaßstab und im industriellen Maßstab untersucht. Im sogenannten Smart Quality Lab für Recycling stehen auch umfangreiche Messgeräte (Chromatographie, Spektroskopie, thermische und optische Analysesysteme sowie Fehlererkennungssysteme) zur Charakterisierung der eingehenden Stoffströme als Serviceangebot zur Verfügung. Compoundierverfahren werden beim Upcycling eingesetzt, um die Materialeigenschaften zu erhöhen, beispielsweise durch die Zugabe von Additiven zu recycelbaren Kunststoffen.

„Der Kunststoffstandort und Oberösterreich setzen sich für den Aufbau einer Modellregion für nachhaltige Kunststofflösungen ein“, sagt DI Manfred Hackl, Geschäftsführer von Erema, einem der LIT Factory Partner. „Um die Recyclingziele zu erreichen, ist es notwendig, mit Politik, Unternehmen zusammenzuarbeiten und Forschung in die Praxis umzusetzen. Der Open-Innovation-Ansatz, die Nutzung interdisziplinärer Synergien im Bereich der digitalen Transformation in der Kunststofftechnik und Lösungen für die Kreislaufwirtschaft sind etablierte Erfolgsrezepte in Oberösterreich. "

Auch für interessierte Fachbesucher öffnet die Pilotfabrik im Herbst ihre Tore. Ein Blick hinter die Kulissen ist beim LIT Factory Symposium am 12. November 2021 möglich. Referenten aus österreichischen Industrieunternehmen für das Rahmenprogramm. Auch Forschungsergebnisse aus LIT Factory-Projekten werden vorgestellt.

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