Simulationen gehört zur Produktentwicklung der Zukunft. (Bidlquelle: metamorworks/Stock.Adobe.com)

Die Digitalisierung erobert nun auch die Rohstoffbranche der Kunststoffindustrie.
(Bidlquelle: metamorworks/Stock.Adobe.com)

Produkte online im Internet einkaufen ist im Privatleben längst etabliert. Fast jeder schätzt die bequeme und übersichtliche Art, das optimale Produkt zu finden, zu bestellen und die Dokumentation digital zu verwalten. Im industriellen Rohstoffhandel ist dies noch keine durchgängige Praxis. In der Kunststoffindustrie finden Rohstoffauswahl und das Ordering noch häufig per Telefon und E-Mail statt. Es geht jedoch auch komfortabler, was sowohl bekannte Rohstoffanbieter wie auch neue Unternehmen aus der IT-Branche erkannt haben.

Digitale Handelsplattformen für Kunststoffe

Auch Polymore, München, hat die Zeichen der Zeit erkannt und mit der Schaffung einer digitalen Handelsplattform auf die Veränderungen in den Lieferbeziehungen reagiert. Das Start-up, dessen Eigentümer das Maschinenbauunternehmen Krauss Maffei ist, setzt sich aus Ingenieuren, Materialexperten und Start-up-Minds mit umfangreicher Erfahrung in der Kunststoffindustrie zusammen. Die Plattform nimmt Materialanfragen entgegen und sucht dann einen passenden Anbieter. Dabei durchlaufen die Anfragen einen digitalen Prozess und werden vor Freigabe durch einen Mitarbeiter von Polymore geprüft. „Viele Einkaufs- und Vertriebsprozesse sind ineffizient, weil sie noch analog ablaufen“, erläutert Jörg Wittgrebe, Head of Sales bei Polymore. Die meisten Unternehmen in der Kunststoffindustrie beschränken ihren Wirkungskreis deshalb auf einen Radius von rund 250 Kilometer. „Es ist nachvollziehbar, dass man sich in einem so unübersichtlichen Markt auf bestehende Geschäftsbeziehungen konzentriert. Der Aufwand, um Neukontakte zu generieren, ist einfach zu hoch“, sagt Jörg Wittgrebe. Die Handelsplattform bietet Compoundeuren und Recyclern die Möglichkeit, neue Abnehmer für ihre Produkte zu gewinnen. Gleichzeitig erlaubt sie, Kunststoffverarbeitern, neue Geschäftspartner zu finden, die günstigere oder besser geeignete Materialien herstellen können.

Hagen Droste, Experte für  Digitalisierung in B2B-Handel, erklärt die Kopplung zwischen Füllstand und Bestellwesen im Meraxis-System. Bildquelle: Dr. Etwina Gandert/Redaktion Plastverarbeiter

Hagen Droste, Experte für Digitalisierung in B2B-Handel, erklärt die Kopplung zwischen Füllstand und Bestellwesen im Meraxis-System. Bildquelle: Dr. Etwina Gandert / Redaktion Plastverarbeiter

Digitaler Service der Kunststoffanbieter

Digital Service ist das Stichwort, unter dem beispielsweise Meraxis, Muri, Schweiz, sein Unternehmen auf der K 2019 präsentierte. Der Schweizer Polymer-Distributor entwickelt aktuell mit seinen Kunden eine digitale Lösung, mit der Bestellungen automatisiert werden können. Dazu gehört auch das automatisierte Erfassen von Füllständen in Silos. Das System löst bei Bedarf einen Bestellprozess aus. „Der Kunde erhält in unserem Kundenportal einen 360 Grad Blick auf seine Bestellungen, Verträge und Lieferungen“, erläutert Michael Grysczyk, Executive Assistant des CEO der Meraxis Group. „Indem wir zudem Bestellprozesse vereinfachen und automatisieren, können Kunden ihre Bestände optimieren und ihre Prozess- und Logistikkosten senken.“ Ein weiterer Schwerpunkt für Meraxis und die Besucher am Stand war das Thema Recycling: Unter anderem gab das Unternehmen auf der K-Messe die Zusammenarbeit mit dem Recycler CPE bekannt. „Wir wollen künftig den Zugang zu hochwertigen Regranulaten und Recompounds erleichtern und Rezyklat-Werkstoffe für jedes denkbare Einsatzfeld bieten“, so Elmar Schröter, seit Anfang Oktober Executive Director Recycling Materials, Compounds & New Business Development bei Meraxis.

Anforderungen der Kreislaufwirtschaft pushen die Entwicklung digitaler Lösungen

Christian Schiller, CEO Cirplus Bildquelle: Simone Fischer/ Redaktion Plastverarbeiter

Christian Schiller, CEO Cirplus, auf der K 2019. Bildquelle: Simone Fischer/Redaktion Plastverarbeiter

Diesen Bedarf will auch das IT-Start-up Cirplus, Hamburg, decken. Das Unternehmen baut eine digitale Handelsplattform für Rezyklate und Kunststoffabfälle auf. Christian Schiller, CEO cirplus, will mit dem Netzwerk mehr als nur einen Match zwischen Angebot und Nachfrage herstellen. So sollen Fragen zur Logistik und zur Reglementierung ebenfalls berücksichtigt werden. „Derzeit erarbeiten wir gemeinsam die nächsten Schritte. Die Partner geben uns am Bildschirm Feedback: Hier muss ein Datenblatt hochgeladen werden können, hier muss ein Nachweis erbracht werden, dieser Materialkennwert ist wichtig und vieles mehr. Derzeit haben wir 11 Pilotpartner, die uns unterstützen, Einstieg für interessierte Unternehmen weiterhin möglich. Es ist eine Win-Win-Situation: Wir können Digitalisierung, unsere Partner können Kunststoff.“

Um geschlossene Kunststoff-Kreisläufe zu etablieren, seien Transparenz und Rückverfolgbarkeit notwendige Voraussetzungen, erklärt Alex Segers, CEO von Domo Chemicals, Leuna. Domo, Covestro, Leverkusen und Circularise, Den Haag, Niederlande, ein innovatives Transparenz-Start-up, gehen eine neue Partnerschaft ein, um eine Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe mithilfe von Blockchain-Technologie aufzubauen.  „Register- und Trackingsysteme sind der Schlüssel bei der Fortschrittsbewertung globaler zirkulärer Ziele. Blockchain kann Transparenz dort schaffen, wo sie am dringendsten benötigt wird – insbesondere wenn es um die Rückverfolgbarkeit der Lieferkette in unserer Branche geht. Einheitlichen Standards für die Rückverfolg-barkeit bis zur Herkunft würde es der Branche ermöglichen, sich in Bezug auf Nachhaltigkeitspraktiken zu verantworten, zu kommunizieren und Materialien einen Herkunftsnachweis beizufügen“, sagte Segers. Die drei Hauptziele sind:

  • Kreisläufe wählen: Vereinfachte Auswahl von rückverfolgbaren, nachhaltigen und zirkulären Werkstoffen für Lieferanten, Verarbeiter, Hersteller, Formenbauer und Markeninhaber.
  • Kreisläufe aufbauen: Anreize für Lieferanten und Hersteller, rückverfolgbare, nachhaltige und zirkuläre Materialien und Produkte zu erstellen.
  • Kreisläufe schließen: Bereitstellung wichtiger Informationen für die umgekehrte Logistik sowie Rücknahme von Produkten, Materialien und Komponenten.

    Digitale Angebote schließen die Lieferketten für das Kunststoff-Recycling

Die Kompatibilität von Blockchains ist ein wichtiges Thema, auch in der Kunststoffbranche, in der die Vorteile dieser neuen Technologie allen Teilen der Lieferkette zugutekommen können. „Für Materiallieferanten und Verarbeiter sowie Ausrüstungs- und Formenbauer bedeutet die Beteiligung an der Projektgruppe Circularise Plastics eine Steigerung des Materialwerts und des Vertrauens in ihre Fertigung durch Erstellung von Materialpässen für Kunstharze, Additive, Farbstoffe und andere Produkte. Für OEMs und Markeninhaber hilft es auf dem Weg zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen und einer gestärkten Markenposition, indem die Herkunft und Transparenz eines Produkts in Bezug auf seine Umweltauswirkungen mit absoluter Sicherheit ermittelt wird“, so Dr. Burkhard Zimmermann, Leiter Strategie, Nachhaltigkeit und Digital im Segment Polycarbonates bei Covestro. Der Wert der Blockchain bestehe darin, dass sie eine machtvolle zentrale Behörde vermeidet und allen Teilnehmern gleiche Rechte gewährt.

Circularise ermöglicht Transparenz und Kommunikation in globalen Wertschöpfungsketten durch die Verwendung von Blockchain und Zero-Knowledge-Proof. Das Ergebnis ist ein vertrauenswürdiger Datenaustausch in fragmentierten Lieferketten, ohne dass Datensätze oder Supply Chain Partner öffentlich bekanntgegeben werden. Im Gegensatz zu anderen Blockchain-Transparenzlösungen schützt die ‚Smart Questioning‘-genannte Technologie von Circularise die Privatsphäre sowie sensible Informationen eines Unternehmens. Dies bedeutet, dass Vertraulichkeit und Wettbewerbsvorteile immer gewahrt bleiben. Es entfällt auch die Notwendigkeit, einer zentralen Instanz zu vertrauen. „Da die gesamte Überprüfung vom System selbst durchgeführt wird, müssen sich die Benutzer nicht auf einen zentralen Kontrollpunkt verlassen. Stattdessen wird das Vertrauen von einer zentralen Behörde (z. B. einer überprüfenden Stelle) auf viele dezentrale, anonyme Teilnehmer übertragen“, sagt Mesbah Sabur von Circularise.

Digitale Kommunikation erleichtern

Auch einzelne Anbieter von Rohstoffen für die Kunststoffverarbeitung bauen ihren Service digital aus. Die Farb- und Masterbatch-Experten von Grafe, Blankenhain, beispielsweise bieten Kunden nun einen Online-Account an, über den nicht nur Bestellungen, sondern vor allem auch Farbdefinitionen übermittelt werden können. Im Zuge der digitalen Transformation unserer Welt und dem verstärkten Einzug der E-Mobilität verändert sich der Umgang mit Farbe und Materialbeschaffenheit auch im Automobil. Zwar wird die Nutzung von physischen Urmusterplatten auch in den kommenden Jahren noch Verwendung finden, jedoch wird verstärkt eine Transformation der Daten über Farben und Oberflächenbeschaffenheiten in digitale Datensätze umgesetzt. Der Volkswagen-Konzern nimmt hierbei eine Vorreiterrolle der deutschen OEMs ein. Heutige Messgeräte ermöglichen eine sehr genaue Bestimmung einer Farbe im Farbraum. Die hierbei generierten Daten lassen sich in die Softwarelösungen von Grafe einspeisen. „Wir ermöglichen dadurch den optimalen digitalen Abgleich von Farbdaten, sodass wir in der Lage sind, rein nach digitalen Datensätzen eine Farbe im Kunststoff präzise darzustellen. Realisierbar ist diese Vorgehensweise nicht nur im Automotive-Bereich, sondern auch für eine Vielzahl weiterer Zielgruppen“, so Rösler weiter. Diese technischen Lösungen und das langjährige Know-how der Mitarbeiter ergeben eine riesige Datenbank.

Wenn Kunststoff auf KI trifft

Die digitale Transformation von Rohstoffdaten ist eine sehr spannende und vor allem vielversprechende Entwicklung. Ob die Definition von Farben, Parameter für die Verarbeitung bis hin zur Formulierung von Compounds – die Digitalisierung der Informationen hilft, Prozesse zu vereinfachen, zu verkürzen oder zu optimieren.

Greg Mulholland, CEO Citrine (Bildquelle: Dr. Etwina Gandert/ Redaktion Plastverarbeiter

Greg Mulholland, CEO Citrine, erläutert den Einsatz von KI in der Entwicklung neuer Formulierungen. Bildquelle: Dr. Etwina Gandert/Redaktion Plastverarbeiter

Sehr tief greift der Ansatz des Kunststoffherstellers Lanxess, Köln. Der Konzern plant die KI-gestützte Rezepturentwicklung für Urethan-Systeme. Citrine Informatics setzt Daten und künstlicher Intelligenz ein, um die Produktentwicklung in der Werkstoffwissenschaft, der sogenannten Materialinformatik, zu beschleunigen. Für die Urethan-Systeme hat Lanxess in einer ersten Phase die Datenbasis für Präpolymer-basierte Rezepturen verbreitert.

Künstliche Intelligenz beschleunigt und präzisiert die Kunststoffentwicklung

Lanxess-Datenspezialisten und -Prozessexperten haben mithilfe der Citrine-Plattform für künstliche Intelligenz die Rezeptur-Datenbank um weitere Datenpunkte ergänzt. Dabei greift ein auf Chemie ausgelegter Algorithmus auf bestehende empirische Messdaten zurück, verknüpft sie mit dem Wissen der Prozessexperten, und errechnet weitere Werte. Auf diese Weise werden nur wenige reale Messungen zur Überprüfung der mit KI bestimmten Werte benötigt. Bisher sind Chemiker im Wesentlichen auf ihr Fachwissen und ihre langjährige Erfahrung angewiesen, wenn sie neue Rezepturen erforschen, die Produkteigenschaften wie Härte, Reißfestigkeit oder Viskosität in definiertem Maße erfüllen. So räumte selbst der Chemiker und Leiter des Geschäftsbereichs Urethane Systems bei Lanxess, Dr. Markus Eckert, bei der Messe-Präsentation eine anfängliche Skepsis ein, doch die Ergebnisse der Entwicklung seien überzeugend. KI soll zukünftig zu einem wichtigen Werkzeug werden, um ihre Expertise zu erweitern und die Zahl der Testversuche deutlich zu senken. Greg Mulholland, CEO Citrine, betonte auf der K 2019, dass die IT-Experten nach den Daten fragen, doch die Kompetenz der Fachleute unverzichtbar bleibe. KI allein könne die Probleme nicht lösen. Ihr Einsatz werde jedoch Wettbewerbsvorteile bringen, weil sich damit nicht nur die Entwicklungszeiten verkürzen, sondern sich auch die Eigenschaften der Compounds noch besser und gezielter einstellen lassen. Virtuelle Experimente, statt Laborversuche, kosten weniger Zeit und „reduzieren die Zahl der Errors“ in der Entwicklung, so der IT-Experte.

Dr. Etwina Gandert

Über den Autor

Dr. Etwina Gandert

ist Redakteurin Plastverarbeiter.

etwina.gandert@huethig.de