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Kunststoff-Herstellung
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Ein Forschungsinstitut entwickelt einen neuartigen Kunststoff aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz als Fensterrahmenmaterial. Verschiedene Anforderungen wie Wetterfestigkeit, geringste Bioabbaubarkeit, UV-Stabilität und Herstellkosten müssen gleichzeitig optimiert werden.
Die statistische Versuchsplanung (DoE) für Mischungen mit Mischungslücken in Kombination mit einer Zielgrößenoptimierung für mehrere Zielgrößen liefert die für diese Aufgabe notwendigen Werkzeuge.
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Ein Unternehmen der Kunststoffindustrie stellt Kunstfasern aus einem Gemisch von 3 Polymeren her: Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol. Die bewährte Rezeptur wurde seit vielen Jahren konstant gehalten. Neue Anforderungen der Kunden bezüglich der Dehnungsfähigkeit erzwangen eine Überprüfung der Ursache-Wirkungs-Beziehung und die Festlegung des Optimums.
Mit Hilfe der Statistischen Versuchsplanung (DoE) für Mischungen konnte das Optimierungsproblem mit lediglich 7 Rezepturen gelöst werden. Gleichzeitig fand eine Reduktion der Kosten statt, da Polypropylen komplett durch Polyethylen ersetzt werden konnte: Reduktion der Komponenten, Vereinfachung der Prozessführung und bessere Einkaufsbedingungen.
Eingesetzte Werkzeuge: Wirkungsflächenversuchsplan, Varianzanalyse, Zielgrößenoptimierung für mehrere Zielgrößen, Konturdiagramme für 3 Komponenten