Die Digitalisierung und Nachhaltigkeit industrieller Prozesse sind zwei zentrale Herausforderungen der heutigen Produktionstechnologie. Mit dem Projekt Smaragd („Entwicklung smarter und nachhaltiger Prozessketten und Werkzeuge im Formenbau durch digitale Technologien“) startet ein anwendungsnahes Verbundvorhaben, das sich dieser Aufgabe im Bereich des Spritzgießformenbaus widmet. Ziel ist es, durch intelligente Datenvernetzung, sensorische Überwachung und digitale Zwillinge neue Standards für Effizienz, Qualität und ökologische Verantwortung zu setzen.

ARC Solutions übernimmt in dem vom BMWK geförderten Projekt die Entwicklung eines integrierten Datenmanagementsystems zur Verknüpfung von CAD/CAM-, Fertigungs-, Sensor- und Nachhaltigkeitsdaten. Damit sollen die Potenziale datengetriebener Prozessoptimierung auch im klassischen Werkzeugbau nutzbar gemacht werden.

Konkret verfolgt Smaragd drei technologische Hauptstränge:

1. Modularisierung des Formenbaus: Standardisierte Formelemente sollen individuell konfigurierbar werden, um Produktionszeiten zu verkürzen, Materialressourcen effizienter zu nutzen und die Wiederverwertbarkeit zu erhöhen.
2. Digitale Zwillinge und IoT-Schnittstellen: Digitale Abbilder der Spritzgießform und des Fertigungsprozesses ermöglichen eine durchgängige Datenerfassung und -analyse – von der Konstruktion bis zur Nutzung. Integrierte Sensorik in der Form liefert Echtzeitdaten zu Druck, Temperatur und Verschleiß.
3. Nachhaltigkeitsmonitoring & Prozessoptimierung: Die erfassten Daten fließen in digitale Auswertungen ein, um Prozessabweichungen frühzeitig zu erkennen und automatisiert Korrekturen durchzuführen. Gleichzeitig werden CO₂-Fußabdruck und Energieverbrauch über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg bewertet.

Durch die enge Zusammenarbeit der Projektpartner – µ-Tec GmbH (Projektkoordination), TU Chemnitz und ARC Solutions – entsteht eine Lösung, die nicht nur technologische, sondern auch ökologische und betriebswirtschaftliche Aspekte des Formenbaus berücksichtigt. Dabei wird ein durchgängiges Konzept vom Entwurf über die Fertigung bis hin zum Betrieb verfolgt.

Ein besonderer Fokus liegt auf der industriellen Anwendbarkeit: Bereits während der Projektlaufzeit sollen Demonstratoren entstehen, die eine Integration in bestehende PLM-Systeme und Maschinenumgebungen ermöglichen. So wird die Brücke zwischen Forschung und Praxis geschlagen – mit dem Ziel, nachhaltige Produktionslösungen skalierbar und wirtschaftlich umsetzbar zu machen.

Wir freuen uns, als Digitalisierungspartner im Projekt Smaragd mitwirken zu dürfen und damit neue Impulse für den Werkzeugbau der Zukunft zu setzen.