Die K 2025 hat es sich zur Aufgabe gemacht, vom 8. bis 15. Oktober in Düsseldorf zentrale Herausforderungen unserer Zeit aufzugreifen und konkrete Lösungen zu zeigen. Dies spiegelt sich auch in ihren Leitthemen wider. Eines davon lautet „Embracing Digitalisation“. Denn die Kunststoffindustrie steht weltweit vor großen wirtschaftlichen und regulatorischen Umbrüchen. Steigender Wettbewerbsdruck, strengere Umweltauflagen und höhere Anforderungen an die Kreislaufwirtschaft erhöhen den Innovationsdruck. Die fortschreitende Digitalisierung bietet dabei neue Möglichkeiten, effizienter und nachhaltiger zu produzieren. Automatisierte Prozesse, datenbasierte Steuerungssysteme und intelligente Vernetzung erleichtern schon heute vielen Unternehmen die Anpassung an strengere Vorgaben. 

Grad der Digitalisierung in deutschen Unternehmen steigt um 14 Prozent

Einen Anhaltspunkt für den steigenden Digitalisierungsgrad gibt der Digitalisierungsindex 2024 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz: Demnach ist die deutsche Wirtschaft in den vergangenen fünf Jahren um rund 14 Prozent digitaler geworden. Besonders stark gestiegen ist die Kategorie „Prozesse“, die sowohl den digitalen Reifegrad der unternehmensinternen Abläufe als auch die Vernetzung mit externen Partnern abbildet.

KI entscheidend für Wettbewerbsfähigkeit

Als entscheidender Meilenstein gilt dabei die Künstliche Intelligenz. Gemäß einer Bitkom-Studie sehen 78 Prozent der befragten Industrieunternehmen KI als entscheidend für ihre Wettbewerbsfähigkeit an. Mehr als die Hälfte wartet zunächst die Erfahrungen anderer ab. Gleichzeitig fehlen 48 Prozent die notwendigen KI-Kompetenzen und 91 Prozent fordern weniger regulatorische Hürden, um KI-Innovationen nicht auszubremsen. Diese Ergebnisse unterstreichen, dass es zwar einen breiten Konsens über die Bedeutung der Digitalisierung gibt, viele Unternehmen aber bei der praktischen Umsetzung zögern.

Digitale Schlüsseltechnologien: Vernetzung und IoT auf der K 2025

Die digitale Steuerung und Vernetzung von Maschinen ist die Basis für neue Technologien. „Im Kunststoffmaschinenbau wird schon seit über 40 Jahren automatisiert. Jetzt gehen fast alle den Schritt weiter und setzen auf Digitalisierung“, sagt Ulrich Reifenhäuser, Vorsitzender des Ausstellerbeirats der K 2025 in Düsseldorf. Cyber-Physische Systeme (CPS) und das Internet der Dinge (IoT) können Produktionsdaten lückenlos erfassen und in Echtzeit auswerten. Sensoren überwachen beispielsweise Temperatur, Durchfluss oder Werkzeuginnendrücke und übermitteln die Werte an Cloud-Anwendungen. OPC UA ist dabei ein wichtiger Kommunikationsstandard, der einen sicheren und herstellerübergreifenden Datenaustausch ermöglicht.

Die steigende Datenmenge wirft Fragen der Datennutzung auf. Hier hat nach Ansicht der Industrieverbände der sogenannte ‚EU Data Act‘ inzwischen für Klarheit gesorgt. Maschinenhersteller werden durch das neue Datengesetz verpflichtet, die im Betrieb anfallenden Daten dem Nutzer der Maschine in einfacher und verständlicher Form maschinenlesbar zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig rückt die vorausschauende Wartung in den Fokus, denn durch Echtzeitanalysen können Abweichungen frühzeitig erkannt und ungeplante Stillstände reduziert werden.

K 2025: KI und Digitalisierung als Game Changer für die Kreislaufwirtschaft

KI verleiht digitalen Prozessen eine neue Dynamik, indem selbstlernende Algorithmen große Datenmengen analysieren und Prozesse flexibel optimieren. „KI und Digitalisierung sind ein Game-Changer für die Kreislaufführung von Kunststoffen. Vollautomatisierte Produktionsprozesse, digitale Produktpässe und Simulationen ermöglichen optimierte Arbeitsabläufe und helfen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, Ressourcen einzusparen“, betont Dr. Alexander Kronimus, stellvertretender Hauptgeschäftsführer von Plastics Europe Deutschland.

Zudem beschleunigt maschinelles Lernen Entwicklungszyklen und verbessert die Prozesssteuerung. Digitale Zwillinge bilden reale Produktionslinien virtuell ab und liefern strukturierte Informationen über die gesamte Maschinenauslastung. Darüber hinaus bieten sie die Möglichkeit, Maschinendaten und Informationen strukturiert und maschinenlesbar über den gesamten Lebenszyklus zu speichern. Digitale Zwillinge sollen auch die Anforderungen des digitalen Produktpasses, kurz DPP, erfüllen. Dieser wird mit der im Juli 2024 in Kraft tretenden Ökodesign-Verordnung der EU eingeführt. Diese virtuellen Abbilder realer Produktionsanlagen beschleunigen Entwicklungsphasen und erleichtern Wartungsstrategien.

Optische Qualitätskontrolle & KI-gestützte Sortierung

Im Bereich der Qualitätssicherung unterstützen Kamerasysteme und KI-basierte Bildverarbeitung die Produktionsprozesse. Sie erkennen Formabweichungen, Oberflächenfehler oder Materialverunreinigungen während der Herstellung und sorgen für ein konsistentes Qualitätsniveau. Diese Technologien ermöglichen eine frühzeitige Fehlererkennung, wodurch Ausschuss reduziert und Ressourcen effizienter genutzt werden.

Im Zuge verschärfter Umweltauflagen und wachsender Kundenansprüche rückt ebenso die Kreislauffähigkeit von Kunststoffen in den Mittelpunkt. KI-gestützte Sortiersysteme mit Nahinfrarot-Sensorik (NIR) identifizieren verschiedene Kunststoffarten, trennen hochwertige Rezyklate von Verunreinigungen und verbessern die Recyclingqualität. Dies erhöht die Wiederverwertungsrate und trägt zur Umsetzung regulatorischer Vorgaben bei.

Digitale Systeme sind zudem eng mit dem DPP verknüpft, der umfassende Informationen über verwendete Rohstoffe, Produktionsprozesse und Recyclingwege liefert. Diese Technologien unterstützen Unternehmen dabei, geschlossene Materialkreisläufe zu etablieren, die Umweltbelastung zu reduzieren und die Anforderungen der ESPR zu erfüllen.

Herausforderungen und Fachkräftemangel

Trotz zahlreicher Vorreiterprojekte stockt der Fortschritt in vielen Unternehmen, vor allem im Mittelstand. „Viele kleine und mittelständische Unternehmen haben noch nicht hinreichend in die Digitalisierung investiert, da dies mit erheblichen Kosten verbunden ist und eine spezifische Kompetenz voraussetzt“, berichtet Mauritius Schmitz vom Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) gegenüber der Industrievereinigung Kunststoffverpackungen (IK). Eine weitere Hürde ist der Mangel an Fachkräften. Wer Automatisierung, KI und IoT-Technologien einführen will, braucht Spezialisten für Datenanalyse und IT-Sicherheit. Dieser Personal- und Wissensmangel bremst mitunter die Umsetzung, selbst wenn die technischen Lösungen bereits vorhanden sind. Augmented Reality-Brillen können hier Abhilfe schaffen, indem sie Wartungshinweise oder Schulungsinhalte direkt in das Sichtfeld der Mitarbeiter einblenden. So können Wartungs- und Einweisungsprozesse beschleunigt werden, ohne dass immer externe Experten vor Ort sein müssen.

Fazit & Ausblick

Die Digitalisierung erweist sich als Katalysator für eine nachhaltigere und effizientere Kunststoffindustrie. Vernetzte Produktionssysteme ermöglichen eine Optimierung in Echtzeit, wodurch Ausschussraten gesenkt und Marktschwankungen souveräner abgefedert werden können. Gleichzeitig können neue Geschäftsmodelle entwickelt werden, beispielsweise durch digitale Plattformen und Wartungsdienste. Eine große Rolle wird dabei jedoch die Finanzierung spielen. Laut dem Leibniz-Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) liegen die Innovationsaufwendungen der Kunststoffindustrie bei 2,2 Milliarden Euro, was lediglich 1,65 Prozent der Innovationsaufwendungen des gesamten Verarbeitenden Gewerbes entspricht. Gleichzeitig weist das ZEW darauf hin, dass 63 Prozent der Unternehmen der Branche Produkt- oder Prozessinnovationen durchführen, was über dem Durchschnitt des Verarbeitenden Gewerbes von 57 Prozent liegt. Diese Zahlen verdeutlichen, dass der Wille zur Innovation vorhanden ist. Es bedarf aber finanzieller und personeller Ressourcen, um Digitalisierungsprojekte konsequent umzusetzen.

K 2025 rückt Digitalisierung für die Kunststoffbranche in den Fokus

Welch enormes Potential die Digitalisierung für die Kunststoffbranche bietet wird auf der K 2025 sowohl an den über 3.000 Ausstellerstände zu sehen sein, als auch in den verschiedenen Specials aufgezeigt, die gleichermaßen  die Herausforderungen diskutieren, allen voran die offizielle Sonderschau der K „Plastics Shape the Future“, organisiert von Plastics Europe Deutschland oder auch das VDMA Forum.