Pressform-Verschleiß: Predictive Maintenance für Hohlglas-IS-Maschinen
Metallpressformen für Hohlglas (Flaschen, Gläser) verschleißen ungleichmäßig, je nach Glassortement, Temperatur und Schmierung. ML-Prognose sagt den optimalen Formtauschzeitpunkt vorher, bevor Qualitätseinbußen entstehen.
Mit KI-Agenten recherchiert und geschrieben, verantwortlich: Redaktion KI-Syndikat. So arbeiten wir Fehler melden
- Problem
- Formen in IS-Maschinen, wie sie Behälterglashersteller von O-I über Verallia bis Ardagh betreiben, halten je nach Produkt einige Hunderttausend Hübe. Verschleiß äußert sich in graduell schlechterer Nahtlage, Dickenschwankungen und Formtrennlinien-Qualität. Bisher wird nach Schussanzahl getauscht, ohne Rücksicht darauf, ob eine Form noch gut oder bereits kritisch ist. Zu früher Tausch kostet Formkosten, zu später Tausch produziert Ausschuss.
- KI-Lösung
- Kamera-Inline-Messung von Nahtlage und Oberfläche kombiniert mit Maschinendaten (Schmierzyklen, Schussanzahl, Glastemperatur) und Wartungshistorie. Random-Forest- bzw. XGBoost-Regressionsmodell schätzt Restlebensdauer je Form und empfiehlt Tauschzeitpunkt für den nächsten geplanten Maschinenstopp.
- Typischer Nutzen
- Formen laufen so lange, wie sie gut sind, statt nach fester Hubzahl getauscht zu werden. Kritische Formen fallen auf, bevor Ausschuss oder Abfüller-Reklamationen entstehen, Notfall-Tausche werden seltener. Wie viel Standzeit und Ausschuss das bringt, zeigt das Standzeit-Tracking.
- Setup-Zeit
- 6–9 Monate bis Produktionsbetrieb: Formhistorie, Kamera, ML-Training
- Kosteneinschätzung
- 50.000–115.000 € Einrichtung (mit Kamera); 530–1.320 €/Monat laufend
Es ist Donnerstag, 14:17 Uhr. Sektion 9 der IS-Maschine läuft seit 23 Stunden durch, die Tagesproduktion liegt auf Plan.
Thomas Breuer, Produktionsleiter in einem mittelständischen Hohlglaswerk in Westdeutschland, bekommt einen Anruf aus dem Qualitätslabor: Die Kamera hat in Sektion 9, Kavität B, einen leichten Ausreißer bei der Nahtlage gemessen, 0,4 mm außerhalb der Toleranz, in den letzten drei Stunden zweimal aufgetreten. Kein Alarm, kein automatischer Stopp, aber jemand hat es bemerkt. Breuer schaut in die Formhistorie: Sektion 9B ist seit 318.000 Hüben in Betrieb, planmäßiger Tausch wäre bei 400.000 Hüben.
Er hat drei Optionen. Jetzt tauschen, Sektion 9 steht 2 bis 4 Stunden, Schicht verliert ihre Prämie, Folgeorder kommt möglicherweise zu spät. Weiterlaufen, Risiko, dass die Qualität weiter abgleitet und der Abfüller in drei Wochen Flaschen ablehnt, die er nie hätte durchlassen dürfen. Oder: den Tausch auf den Schichtwechsel morgen früh legen, wenn er sich sicher wäre, dass der Verschleiß so weit ist, dass es hält.
Er ist sich nicht sicher. Er lässt die Maschine laufen. Am nächsten Morgen ist Kavität 9B tatsächlich noch in Toleranz. Aber zwei Wochen später reklamiert der Abfüller 14.000 Flaschen aus dem Batch dieses Donnerstagnachmittags. Haarrisse, nicht mit bloßem Auge sichtbar, erst unter dem Drucktest der Abfüllanlage aufgetreten.
Dieses Szenario ist kein Einzelfall. Wie oft es bei euch passiert, zeigt eure Reklamationsliste der letzten zwei Jahre.
Für Unternehmen
Nicht nur lesen, umsetzen.
Wir setzen Anwendungsfälle wie diesen mit euch um oder trainieren euer Team darauf. Das Erstgespräch kostet nichts.
Das echte Ausmaß des Problems
Wer noch nie in einer Hohlglas-Produktion gearbeitet hat, unterschätzt, wie viele Entscheidungspunkte täglich auf Erfahrung statt auf Daten basieren. Eine IS-Maschine mit 12 Sektionen und je zwei Kavitäten hat 24 unabhängig laufende Formsets, jedes mit eigenem Verschleißzustand, eigener Schmiermittelversorgung, eigener thermischer Historie. Mit Hunderten Hüben pro Minute entsteht pro Schicht ein Datenberg aus Zykluszeiten, Glasgewichten, Abkühlprofilen und Stempel-Drücken, den kein Mensch vollständig im Blick behalten kann.
Der wirtschaftliche Schaden durch suboptimales Formmanagement tritt auf zwei Wegen auf:
Zu früher Tausch, gängige Praxis, wenn das Vertrauen in die Beurteilung fehlt: Man tauscht bei 350.000 Hüben, obwohl die Form bis 450.000 hätte laufen können. Was eine Form kostet, weiß euer Einkauf, eine belastbare Branchenzahl haben wir nicht gefunden; die Rechnungen auf dieser Seite nehmen 5.000 Euro je Kavität an. Bei 24 Kavitäten und 10 Prozent längerer Standzeit sind das 12.000 Euro je vollem Formensatz (24 mal 5.000 mal 10 Prozent). Ob daraus ein fünf- oder sechsstelliger Betrag im Jahr wird, hängt daran, wie viele Formensätze ihr im Jahr verbraucht.
Zu später Tausch, seltener, aber teurer: Flaschen mit Haarrissen schaffen es durch die Prüfung (ein Anbieter von Prüfsystemen beziffert die Trefferquote menschlicher Prüfteams auf durchschnittlich 85 Prozent und zählt Haarrisse zu den typisch übersehenen Fehlern), landen beim Abfüller und platzen unter dem Fülldrucktest oder, noch schlimmer, im Handel. Rückrufaktionen, Kreditnoten, Vertragsstrafen, das Schadenspotenzial übersteigt die eingesparten Formkosten um ein Vielfaches.
Hinzu kommt ein strukturelles Problem: Verschleißwissen sitzt in Köpfen. Der erfahrene Einrichter, der auf einen Blick sagt „Sektion 7A braucht bald einen Tausch”, dokumentiert das selten systematisch. Wenn er Urlaub hat oder das Unternehmen verlässt, ist das Wissen weg.
IS-Maschinen-Anatomie, warum Verschleiß-Prognose hier anders ist als bei anderen Maschinen
Das ist ein Punkt, der in allgemeinen Predictive-Maintenance-Ratgebern meist übersprungen wird, aber für Hohlglas entscheidend ist: Die IS-Maschine ist keine monolithische Anlage, sie ist ein Verbund aus 10 bis 20 vollkommen unabhängigen Sektionen, die parallel laufen und dabei identische Teile produzieren. Das klingt einfach, macht die Verschleiß-Prognose aber in mehrfacher Hinsicht komplex:
Asymmetrischer Verschleiß je Sektion. Weil Glastemperatur, Schmiermitteldruck und Glasgewicht pro Sektion minimal variieren, verschleißen Formen in Sektion 1 anders als in Sektion 12, selbst wenn sie dieselbe Form mit derselben Schusszahl sind. Ein Modell, das nur Schusszahl kennt, ignoriert diesen Faktor komplett.
Kavitäts-Asymmetrie. Jede Sektion hat zwei Kavitäten (A und B). Kavität A und B teilen sich denselben Sektionskopf, haben aber unterschiedliche Glastemperaturen auf der Gob-Verteilstrecke. In der Praxis verschleißt eine Kavität schneller als die andere, systematisch, nicht zufällig.
Kein gemeinsamer Sensor-Bus. Anders als bei vielen industriellen Maschinen gibt es bei IS-Maschinen klassisch keinen zentralen Datenstrom, der den Zustand jeder einzelnen Form in Echtzeit erfasst. Zykluszeiten und Stempeldrücke lassen sich aus der Maschinensteuerung ziehen; Formidentität und -status kommen aus dem manuellen Formenbuch oder, in moderneren Werken, aus dem MES. Die Datenverschmelzung dieser Quellen ist das eigentliche technische Kernstück des Projekts.
Qualitätssignal kommt verzögert. Kamera-Inline-Systeme (Heye, Emhart) messen am Kalt-Ende, erst nachdem die Flasche den Kühlofen durchlaufen hat, also mit spürbarer Verzögerung nach der Formung. Zwischen dem Moment, in dem eine Form kritisch wird, und dem Messsignal laufen an der Maschine weiter Hunderte bis Tausende Hübe. Das bedeutet: Das Modell muss vorausdenken, nicht nur reagieren.
Diese vier Faktoren zusammen machen IS-Maschinen zu einer anspruchsvolleren Predictive-Maintenance-Aufgabe als etwa CNC-Maschinen oder Spritzgussmaschinen. Der Aufwand für Datenverschmelzung und Modell-Design ist höher; dafür ist der Skalierungseffekt umso größer, wenn es einmal läuft.
Mit vs. ohne KI, ein ehrlicher Vergleich
| Kennzahl | Ohne KI (heutiger Standard) | Mit ML-Prognose |
|---|---|---|
| Tauschentscheidung | Schussanzahl + Bauchgefühl | Datengestützte Restlebensdauer-Schätzung je Kavität |
| Formstandzeit | Konservativ abgesichert, Potenzial unbekannt | Bedarfsgerecht; wie viel länger, zeigt das Standzeit-Tracking |
| Erkennung kritischer Formen | Nach Reklamation oder augenscheinlicher Prüfung | Einige Schichten vor kritischem Zustand, wie viele, zeigt die Validierung |
| Ungeplante Stopps | Notfall-Formtausche in der laufenden Schicht, je Sektion 2–4 Stunden | Seltener, Tausch im geplanten Fenster |
| Formhistorie | Papierformenbuch oder Excel | Digitales Formenbuch mit ML-Annotation |
| Abfüller-Reklamationen durch Haarrisse | Schwer zuordenbar, oft 2–4 Wochen nach Produktion | Rückverfolgbar auf Sektion/Kavität/Zeitstempel |
Belastbare öffentliche Zahlen zu Standzeit-Potenzial und Notfall-Stopps haben wir nicht gefunden. Beide Werte liefert euer Formenbuch, sobald es digital ist, und genau daran misst ihr später den Nutzen.
Einschätzung auf einen Blick
Zeitersparnis, niedrig (2/5) Predictive Maintenance hier spart keine Stunden im Tagesrhythmus, Maschinenführer und Einrichter arbeiten genauso wie bisher. Der Zeitgewinn entsteht indirekt: ungeplante Notfall-Stopps fallen weg, Schichtpläne sind stabiler, und die Eskalation in der Mitte einer Nachtschicht bleibt aus. Verglichen mit Anwendungen, die direkt Schreibarbeit oder manuelle Prüfschritte eliminieren, ist dieser Effekt schwer im Tagesrhythmus zu spüren.
Kosteneinsparung, niedrig (2/5) Längere Standzeiten sind echte Einsparungen, aber verteilt über Monate und Dutzende von Kavitäten, und ein Notfall-Formtausch stoppt nur eine Sektion, nicht die ganze Maschine. Im Rechenbeispiel unten bleiben nach laufenden Kosten 26.000 bis 36.000 Euro im Jahr, fast die Hälfte davon hängt an einer einzigen vermiedenen Abfüller-Reklamation. Der direkte Vergleich mit Anwendungsfällen, die Ausschuss in Echtzeit verhindern (z.B. Glasflasche-Wanddicke-Kontrolle), zeigt: Die Kostenhebelkraft ist real, aber nicht die stärkste im Segment.
Schnelle Umsetzung, niedrig (2/5) Das ist das ehrlichste Signal im Radar. Wer ein Pilotprojekt starten will, braucht zunächst ein digitales Formenbuch, dann die Kamera-Datenintegration, dann historische Trainingsdaten über 6–12 Monate, bevor das Modell verlässliche Vorhersagen liefert. Insgesamt realistisch 6–9 Monate bis zum ersten produktiven Einsatz. Wer schnelle Ergebnisse erwartet, ist hier falsch.
ROI-Sicherheit, mittel (3/5) Der Nutzen ist messbar, Formstandzeit-Tracking und Ausschussraten lassen sich exakt erfassen. Die Kausalität ist aber mittelbar: War die verlängerte Standzeit das ML-Modell, oder wurde der Einrichter vorsichtiger, weil er jetzt ein Dashboard sieht? Diese Attribuierungsfrage bleibt über die ersten 12–18 Monate offen. Kein Showstopper, aber eine ehrliche Einschränkung.
Skalierbarkeit, hoch (4/5) Das ist der stärkste Hebel dieses Anwendungsfalls. Ein Modell, das auf Sektion 1–12 in Werk A trainiert wurde, lässt sich, nach Validierung, auf weitere IS-Maschinen mit demselben Produkt übertragen, jede zusätzliche Sektion profitiert ohne proportionalen Mehraufwand. Der Wert 4 statt 5: Bei jedem Wechsel auf ein anderes Glas, eine andere Flaschengröße oder ein anderes Formdesign muss das Modell nachtrainiert werden (siehe Einstiegsfehler 3). Unternehmen wie Verallia oder Ardagh, die Dutzende von Werken betreiben, können denselben Modellkern zentral warten und dezentral einsetzen.
Richtwerte, stark abhängig von Maschinenzustand, Produktmix und Digitalisierungsgrad des Werks.
Was das System konkret macht
Das System kombiniert drei Datenquellen, die in den meisten Werken schon vorhanden sind, bisher aber nicht systematisch zusammengeführt werden:
1. Maschinendaten aus der IS-Steuerung Zykluszeit je Sektion, Stempeldruck, Schmiermittelimpulse, Glasgewicht und Gob-Temperatur fließen aus der SPS/Maschinensteuerung in ein Zeitreihensystem (z.B. InfluxDB on-premise). Der Schlüssel: Diese Daten werden auf Kavitätsebene getrennt, nicht nur per Sektion, sondern für A und B separat.
2. Formidentität und -historie aus dem MES/Formenbuch Wann wurde welche Form in welche Kavität eingesetzt? Wie viele Hübe hat sie gesamt absolviert? Welche Reparaturen wurden gemacht? Das wird aus dem digitalen Formenbuch (im einfachsten Fall: eine strukturierte Datenbank oder MES-Modul) gezogen und mit dem Zeitreihenstrom gelinkt. Ohne diese Verknüpfung ist das Modell blind.
3. Inline-Qualitätsdaten vom Kaltende Kamera-Inspektionssysteme (Heye, Emhart) messen Nahtlage, Wanddicke, Oberfläche und geometrische Abweichungen, auf Flasche-Ebene, mit Zuordnung zu Kavität und Zeitstempel. Dieses Signal ist der wichtigste Trainings-Label: Es zeigt, ab wann eine Form tatsächlich schlechte Qualität produziert.
Aus diesen drei Quellen trainiert ein Machine Learning-Regressionsmodell (typisch: Random Forest oder Gradient Boosting / XGBoost) für jede Kavität eine Kurve der zu erwartenden Qualitätsverschlechterung. Das Modell lernt: „Wenn Kavität X nach 280.000 Hüben und erhöhtem Gob-Temperatur-Rauschen schon leichte Nahtlagenabweichungen zeigt, ist 320.000 Hübe ein realistischer Tauschzeitpunkt, nicht 400.000.”
Das Ergebnis ist ein tägliches Dashboard (z.B. in Grafana ) mit drei Kategorien:
- Grün: Form im normalen Bereich, kein Handlungsbedarf
- Gelb: Verschleiß-Kurve zeigt frühere-als-geplante Tausch-Empfehlung; nächster geplanter Stopp einplanen
- Rot: Form überschreitet Qualitäts-Grenzwert innerhalb der nächsten Schicht; Abwägung sofortiger Tausch vs. Risiko
Der Tauschauftrag wird automatisch in das CMMS eingespielt (z.B. IBM Maximo ), sodass Ersatzform und Werkzeug rechtzeitig bereitstehen.
Konkrete Werkzeuge, was wann passt
Amazon SageMaker AI , Das AWS-Gegenstück zu Azure ML im nächsten Absatz, wenn eure Infrastruktur ohnehin bei AWS liegt. Wie dort gilt: Plattform plus eigenes Modell, kein fertiger Dienst. EU-Region Frankfurt verfügbar.
Den schlüsselfertigen Weg gibt es hier nicht mehr, und für diese Aufgabe war er ohnehin schmal. Bis zum 7. Oktober 2026 stand an dieser Stelle Amazon Lookout for Equipment, ein verwalteter AWS-Dienst, der ein Anomaliemodell ohne eigene Data-Science-Kapazität trainierte. AWS hat ihn eingestellt und verweist Bestandskunden auf AWS IoT SiteWise mit eigener multivariater Anomalieerkennung (AWS, Preserve access and explore alternatives for Amazon Lookout for Equipment). Wer darauf aufgebaut hat, muss migrieren. Inhaltlich war dieser Weg für die Formverschleißprognose immer nur die halbe Lösung, weil kein generischer Anomaliedienst die Formidentität mitverfolgt: Welche Form saß wann in welcher Sektion, das ist genau die Verknüpfung, auf der diese Prognose steht, und die müsst ihr ohnehin selbst bauen. Ohne Data-Science-Kapazität im Haus oder beim Dienstleister ist dieser Anwendungsfall nicht realistisch.
Azure Machine Learning , Wenn ihr eigene Data-Science-Ressourcen habt oder einen externen Dienstleister einbindet, ist Azure ML die flexiblere Wahl. Ihr baut ein maßgeschneidertes Modell, das Maschinendaten, Formhistorie und Qualitätssignale gleichzeitig verarbeitet und eine echte Restlebensdauer-Schätzung je Kavität ausgibt. Kostet je nach Compute-Bedarf 300–800 EUR/Monat für Training und Batch-Inferenz. EU-Region Germany West Central verfügbar.
InfluxDB , Als Zeitreihendatenbank für die Rohdaten aus der IS-Steuerung: Zykluszeiten, Drücke, Temperaturen. Open-Source-Variante on-premise, damit Produktionsdaten das Werk nicht verlassen. Kombiniert mit Grafana für Dashboards (ebenfalls open-source, on-premise).
Siemens Insights Hub , Wenn die IS-Maschinen bereits über eine Siemens-Steuerung (SIMATIC S7) verfügen und ihr eine IIoT-Plattform für mehrere Werke aufbauen wollt. Insights Hub bringt fertige Konnektoren für Siemens-Equipment und EU-Hosting, aber erfordert einen SI-Partner und ein Enterprise-Budget. Lohnt sich erst ab 3+ Werken mit IS-Maschinen.
IBM Maximo , Als CMMS für die Wartungsintegration. Wenn das Modell einen Tauschauftrag empfiehlt, erzeugt Maximo automatisch den Arbeitsauftrag inklusive Ersatzteilreservierung. Das schließt den Loop zwischen KI-Empfehlung und operativer Ausführung.
Zusammenfassung: Wann welcher Ansatz
- AWS-Infrastruktur, Data-Science-Kapazität vorhanden → Amazon SageMaker AI mit Custom-Modell
- Data-Science-Kapazität vorhanden oder extern eingebunden → Azure Machine Learning mit Custom-Modell
- Siemens-Maschinenpark, mehrere Werke → Siemens Insights Hub
- Daten-Hosting muss on-premise bleiben → InfluxDB OSS + Grafana + lokales ML-Framework
- CMMS-Integration gewünscht → IBM Maximo als Empfänger der Tausch-Empfehlungen
Datenschutz und Datenhaltung
Produktionsdaten aus IS-Maschinen enthalten in der Regel keine personenbezogenen Daten im Sinne der DSGVO, Zykluszeiten und Drücke sind Maschinenzustandsdaten. Trotzdem sind drei Datenschutzaspekte relevant:
Betriebsgeheimnisse. Formhistorien, Produktionskapazitäten und Qualitätsparameter sind Wettbewerbsinformationen. Für viele Glaswerke ist die Übertragung dieser Daten an eine US-gehostete Cloud-Plattform vertraglich oder intern politisch nicht möglich. Lösungen: InfluxDB on-premise, Grafana self-hosted, Azure Machine Learning mit Germany-West-Central-Region, oder Siemens Insights Hub mit EU-Hosting.
Mitarbeiterdaten in Formhistorien. Wenn Schichtpläne und Maschinenführer-IDs mit den Formdaten verknüpft werden (z.B. „Welcher Einrichter hat Form X eingesetzt?”), wird das DSGVO-relevant. Die einfachste Lösung: Einrichter-IDs nur in aggregierter Form analysieren, nicht auf Personenebene.
AVV bei Cloud-Tools. Einen Auftragsverarbeitungsvertrag nach Art. 28 DSGVO braucht ihr, sobald personenbezogene Daten in die Cloud gehen, etwa Einrichter-IDs aus dem Formenbuch. AWS, Microsoft und Siemens stellen AVV-Vorlagen bereit, bei AWS gilt er über die Service Terms automatisch. Für reine Maschinendaten regelt die DSGVO nichts; dort schützen euch die Vertraulichkeitsklauseln des Cloud-Vertrags. Werden Einrichter-IDs mit Formdaten verknüpft, ist zusätzlich der Betriebsrat im Spiel, weil das System dann Rückschlüsse auf Verhalten oder Leistung einzelner zulässt (§ 87 Abs. 1 Nr. 6 BetrVG).
Empfehlung für die meisten Mittelständler: On-premise für Zeitreihendaten (InfluxDB), Cloud-Plattform nur für das Modelltraining in EU-Region, Ergebnisse laufen zurück ins Werk. So bleiben Rohdaten im Haus, während die Rechenleistung der Cloud genutzt wird.
Klingt das nach eurem Alltag? Ob sich dieser Use Case bei euch rechnet, klären wir im Erstgespräch: 30 Minuten, kostenlos.
Erstgespräch anfragenWas es kostet, realistisch gerechnet
Einmalige Projektkosten (typisches Mittelstandswerk, 12-Sektionen-IS-Maschine)
- Digitalisierung Formenbuch (falls noch Papier): 10.000–25.000 EUR (einmalig, interner oder externer Aufwand)
- Kamera-Datenintegration (sofern Kamera vorhanden, nur Schnittstelle): 5.000–15.000 EUR
- Kamera-System (falls nicht vorhanden): 50.000–120.000 EUR, das ist der größte Kostentreiber
- ML-Modell-Entwicklung (interner Data Scientist oder externer Dienstleister, 3–4 Monate): 30.000–60.000 EUR
- Dashboard und CMMS-Integration: 5.000–15.000 EUR
Ohne vorhandenes Kamera-System: Gesamtkosten 100.000–230.000 EUR Mit vorhandenem Kamera-System: Gesamtkosten 50.000–115.000 EUR
Wann sich das bezahlt macht, zeigt die Beispielrechnung weiter unten.
Laufende Kosten (monatlich)
- Cloud-Inferenz (Azure ML oder SageMaker AI, Batch): 200–600 EUR
- Grafana Cloud oder OSS-Hosting: 0–50 EUR
- Modell-Monitoring und Retraining (vierteljährlich, externer Dienstleister): 1.000–2.000 EUR/Quartal, also 330–670 EUR/Monat
- Zusammen rund 530–1.320 EUR im Monat, 6.400–15.800 EUR im Jahr
Wie du den Nutzen tatsächlich misst Zwei Kennzahlen, die du vor Projektbeginn als Baseline erfassen solltest:
- Durchschnittliche Formstandzeit je Kavität (in Hüben), getrennt nach Flaschentyp
- Ausschussrate durch Formfehler, aus dem Inline-Kamerasystem, aufgeschlüsselt nach Sektion/Kavität
Der Nachweis des ML-Nutzens entsteht durch den Vergleich dieser Kennzahlen vor und nach Einführung, über mindestens 6 Monate Laufzeit, da Formtauschzyklen lang sind.
ROI-Beispielrechnung mit angenommenen Werten:
- Standzeit: 24 Kavitäten × 5.000 EUR Formkosten × 12% verlängerte Standzeit = 14.400 EUR/Jahr, wenn ihr im Jahr einen vollen Formensatz verbraucht
- Notfall-Stopps: Ein Notfall-Formtausch stoppt eine Sektion, nicht die Maschine, die übrigen Sektionen laufen weiter. Bei 12 Sektionen und 8.000 EUR Umsatz je Maschinenstunde kostet eine Sektionsstunde rund 670 EUR Umsatz (8.000 geteilt durch 12). 3 vermiedene Notfall-Stopps × 4 Stunden × 670 EUR = rund 8.000 EUR/Jahr, als Obergrenze: Ein geplanter Tausch stoppt die Sektion ebenfalls, und Umsatz ist nicht Marge
- Abfüller-Reklamation: 1 vermiedene Reklamation × 20.000 EUR = 20.000 EUR/Jahr, aber nur, wenn das Modell die kritische Form rechtzeitig meldet und die Form dann auch getauscht wird
Gesamtnutzen: rund 42.000 EUR/Jahr, fast die Hälfte davon an einer einzigen vermiedenen Reklamation. Nach 6.400–15.800 EUR laufenden Kosten bleiben 26.000–36.000 EUR im Jahr. Mit vorhandenem Kamera-System (50.000–115.000 EUR) ist das Projekt nach 1,4 bis 4,3 Jahren bezahlt, ohne Kamera-System (100.000–230.000 EUR) nach 2,8 bis 8,6 Jahren. Ohne die Reklamation bleiben nur 6.600–16.000 EUR im Jahr, dann dauert es selbst mit vorhandener Kamera 3 bis 17 Jahre.
Typische Einstiegsfehler
1. Mit dem Modell starten, ohne das Formenbuch zu digitalisieren. Das häufigste Scheitern dieser Projekte: Man kauft eine Predictive-Maintenance-Plattform, installiert Sensoren, und stellt dann fest, dass die Formhistorie im Papierformenbuch steckt. Ohne zu wissen, welche Form gerade in Kavität 7B läuft und seit wann, hat das Modell keinen Anker. Die Digitalisierung des Formenbuchs muss vor allem anderen kommen. Sie ist langsam (4–8 Wochen), mühsam und wird oft unterschätzt.
2. Annehmen, dass Schussanzahl allein als Merkmal ausreicht. Interval-basierte Prognosen (“tausche nach X Hüben”) hat man auch ohne ML. Der Mehrwert entsteht erst, wenn Glastemperatur, Schmiermittelqualität, Produktwechsel und Sektionsposition als zusätzliche Features einfließen. Wer das Modell auf reine Schusszahl-Regression baut, bekommt eine aufwendige Excel-Tabelle.
3. Das Modell einmal trainieren und dann laufen lassen. Das ist der gefährlichste Fehler, und der leiseste. Ein Modell, das auf Klarglas-Flaschen trainiert wurde, verliert seine Vorhersagekraft, wenn das Werk auf Braunglas oder eine neue Flaschengröße umstellt. Glasrezeptur, Formdesign und Temperaturprofil ändern sich; das Modell aber nicht. Pflichtintervall: Retraining nach jedem größeren Produktionswechsel, mindestens vierteljährlich prüfen. Wer kein Budget für regelmäßiges Retraining einplant, sollte das Projekt nicht starten.
4. Den Einrichter nicht einbeziehen. Die Person mit dem tiefsten Formwissen im Werk ist der Einrichter, nicht der Produktionsleiter, nicht der IT-Verantwortliche. Wenn das Modell eine Tausch-Empfehlung ausspricht, die dem Einrichter widersinnig erscheint, wird er sie ignorieren. Nicht aus Sturheit, sondern weil er Informationen hat, die das Modell nicht kennt (letzte Formreparatur, sichtbarer Schmierungsfehler, untypische Glascharge). Das Modell sollte als Entscheidungshilfe positioniert werden, nicht als Autorität. Einrichter in die Modellvalidierungsphase einzubinden, ihre Vorab-Urteile mit Modellaussagen zu vergleichen, ist essenziell für Akzeptanz.
Was mit der Einführung wirklich passiert, und was nicht
Der typische Projektverlauf teilt sich in drei Phasen, die so nicht im Projektplan stehen:
Phase 1: Das Datenprojekt vor dem KI-Projekt. Die ersten drei bis vier Monate des Projekts sind kein KI-Projekt, sondern ein Daten-Infrastruktur-Projekt. Formenbuch digitalisieren, Datenpipeline aufbauen, Kamera-Schnittstelle herstellen, Qualitätssignale mit Formidentitäten verknüpfen. Diesen Aufwand unterschätzen fast alle Teams. Wer das Budget und den Zeitplan nur für das ML-Modell plant, wird hier überrascht.
Phase 2: Das Modell sagt erst mal unbequeme Dinge. Wenn das erste trainierte Modell läuft, werden Formen als “kritisch” markiert, die der Einrichter noch für gut hält, und umgekehrt. Das ist keine Fehlfunktion, sondern der normale Kalibrierungsprozess. In dieser Phase ist strukturiertes Feedback entscheidend: Wenn Einrichter und Modell abweichen, wird der tatsächliche Verschleißzustand der Form gemessen und das Modell entsprechend angepasst. Plant für diese Phase mehrere Wochen ein, sie erfordert aktive Moderation.
Phase 3: Akzeptanz kommt durch Treffsicherheit. Wenn das Modell dreimal hintereinander richtig liegt, eine Form, die es als “bald tauschen” markiert hat, zeigt tatsächlich schlechte Qualität, beginnt das Schichtpersonal, dem Dashboard zu trauen. Dieser Vertrauensaufbau ist nicht planbar, aber förderbar: Zeige bei jedem Treffer transparent, was das Modell vorhergesagt hat und was eingetreten ist.
Was nicht passiert: Das System eliminiert keine Fachkompetenz. Einrichter mit 20 Jahren Erfahrung sind nach der Einführung genauso wichtig wie davor, das Modell gibt ihnen bessere Informationen, ersetzt aber nicht ihr Urteilsvermögen. Wer den Mitarbeitenden kommuniziert, dass das System sie “ersetzen” werde, sabotiert das Projekt.
Realistischer Zeitplan mit Risikohinweisen
| Phase | Dauer | Was passiert | Typisches Risiko |
|---|---|---|---|
| Vorprojekt: Ist-Analyse | 2–4 Wochen | Formenbuch-Status prüfen, Kamera-Schnittstellen dokumentieren, Datenquellen kartieren | Formenbuch ist lückenhafter als angenommen, historische Formhistorie fehlt für ältere Kavitäten |
| Digitalisierung Formenbuch | 4–8 Wochen | Papierformenbuch übertragen, Kavitäts-IDs vergeben, MES-Integration einrichten | IT-Freigabe für MES-Schnittstelle verzögert sich; Formenbuch-Daten inkonsistent oder fehlen |
| Datenpipeline & Kamera-Integration | 6–10 Wochen | Zeitreihendaten aus Steuerung erfassen, Kameradaten mit Kavitäts-IDs verknüpfen | Kamera-Hersteller (Heye/Emhart) stellt keine offene Schnittstelle bereit, manuelle Datenbeschaffung nötig |
| Historische Daten sammeln | 8–16 Wochen | Mindestens 3–4 vollständige Formtauschzyklen dokumentieren für Trainings-Labels | Zu kurze Datenbasis: wenn alle Formen im gleichen Zustand sind, kann das Modell keinen Verschleiß lernen |
| Modell-Training und Validierung | 4–6 Wochen | Modell trainieren, Einrichter-Urteile gegenüberstellen, Schwellenwerte kalibrieren | Modell overfittet auf einen Flaschentyp, bei Produktwechsel sofort neu trainieren |
| Produktionsbetrieb & Monitoring | laufend | Dashboard aktiv nutzen, Abweichungen protokollieren, vierteljährliches Retraining | Modell-Drift bei Glasrezeptur- oder Formdesign-Wechsel unerkannt, Monitoring-Alert einrichten |
Realistischer Gesamtzeitraum bis erstem produktivem Einsatz: 6–9 Monate. Wer nach 3 Monaten erste Ergebnisse erwartet, wird enttäuscht. Das Projekt ist eine Infrastruktur-Investition, kein Quick Win.
Häufige Einwände, und was dahintersteckt
„Unsere Einrichter kennen ihre Formen, die brauchen kein System.” Stimmt, für die Formen, die sie kennen, an den Schichten, an denen sie arbeiten. Das Problem ist die Nacht, das Wochenende und der Urlaub. Und es ist der Produktwechsel auf eine neue Flasche, bei dem das akkumulierte Wissen für das alte Produkt nicht mehr gilt. Das Modell ersetzt nicht den Einrichter-Instinkt; es macht das Wissen der besten Einrichter verfügbar, wenn diese nicht da sind.
„Die Kamera läuft schon, die zeigt uns doch, wenn etwas falsch ist.” Die Kamera zeigt, wenn Qualität bereits schlecht ist. Das Modell soll zeigen, wann Qualität in einigen Schichten schlecht werden wird. Das ist der entscheidende Unterschied zwischen reaktiver Qualitätskontrolle und vorausschauender Wartungsplanung.
„Das rechnet sich nicht, wir haben nur eine IS-Maschine.” Bei einer einzigen 12-Sektionen-Maschine mit 24 Kavitäten ist der ROI eng, das zeigt die Beispielrechnung. Ein Notfallstopp trifft nur eine Sektion und trägt wenig. Tragen kann die Rechnung erst eine Abfüller-Reklamation, die ihr tatsächlich verhindert, oder ein hohes Formkostenvolumen, weil ihr mehrere Formensätze im Jahr verbraucht. Für kleinere Werke mit weniger als 8 Sektionen und wenig Produktwechsel gilt: eher nicht, die Datengrundlage ist zu schmal.
Woran du merkst, dass das zu dir passt
- Ihr produziert auf einer IS-Maschine mit mindestens 8–10 Sektionen und mehreren Produkten, genug parallele Kavitäten für eine sinnvolle Datengrundlage
- Ihr hattet in den letzten 12 Monaten mindestens einen ungeplanten Formtausch in der laufenden Schicht, der Leidensdruck ist vorhanden
- Inline-Kamera-Inspektion läuft bereits (Kaltende-Inspektion von Heye, Emhart oder vergleichbar), das Qualitätssignal existiert, muss nur für das Training genutzt werden
- Ihr habt Abfüller-Reklamationen erhalten, die nachträglich auf Formfehler zurückgeführt wurden, das zeigt, dass das Problem über die Werksgrenzen hinaus sichtbar ist
- Ein Formenbuch existiert, auch wenn es noch auf Papier ist, braucht ihr die historische Basis zum Digitalisieren
Wann es sich (noch) nicht lohnt, drei harte Ausschlusskriterien:
-
Weniger als 8 IS-Maschinen-Sektionen. Bei zu wenigen Kavitäten ist die Datenbasis für ein ML-Modell zu schmal, die Zahl der dokumentierten Formtausche pro Jahr reicht nicht aus, um eine verlässliche Restlebensdauer-Kurve zu lernen. Intervall-basierter Tausch ist in diesem Fall die sinnvollere Lösung. Läuft nur ein einziges Produkt unter stabilen Bedingungen, prüft zuerst die Streuung der Standzeiten: Ist sie klein, reicht ein gut gewähltes Intervall auch dann.
-
Kein digitales Formenbuch vorhanden und keine Ressourcen für die Digitalisierung. Ein ML-Modell ohne Formidentitäts-Tracking ist ein Modell ohne Anker. Die Datenbeschaffung vor dem Modell ist das eigentliche Fundament des Projekts. Wer diesen Schritt nicht leisten kann oder will, sollte das Projekt zurückstellen.
-
Keine Inline-Kamera-Inspektion und kein Budget dafür. Ohne Qualitätssignal am Kaltende fehlt der wichtigste Trainings-Label. Das Modell könnte auf Maschinendaten allein basieren, aber die Verlässlichkeit sinkt erheblich. Ein Kamera-System für 50.000–120.000 EUR als Vorprojekt ist eine eigenständige Investitionsentscheidung, die von diesem Projekt entkoppelt bewertet werden muss.
Das kannst du heute noch tun
Bevor ihr auch nur über ML-Modelle nachdenkt, beantworte diese drei Fragen für eure aktuelle Situation:
- Wie viele Formtausche in den letzten 12 Monaten waren ungeplant (Notfall in laufender Schicht)?
- Wie viele Abfüller-Reklamationen ließen sich im Nachhinein auf Formfehler zurückführen?
- In welchem Format liegt eure Formhistorie, Papier, Excel, MES?
Wenn du die ersten zwei Fragen nicht mit sicheren Zahlen beantworten kannst, ist das selbst schon ein Befund: Ihr habt kein systematisches Formkosten-Tracking. Das ist der erste Schritt, nicht das ML-Modell.
Für einen schnellen ersten Überblick, ob euer aktuelles Formmanagement Potenzial hat, kannst du folgendes Werkzeug nutzen:
Mitarbeiter:in
KI-Assistent
Quellen & Methodik
- Verallia IS Watch Dog: KI-Projekt zur Echtzeit-Anomalieerkennung an IS-Maschinen-Produktionslinien mit dem Entwickler Cerrion, ausgezeichnet mit dem AI Transformations Award in der Kategorie „Efficience”. Quelle: GlassOnline.com, 15. Dezember 2025, abgerufen am 19.09.2026.
- Trefferquote menschlicher Prüfteams: Jidoka Tech, Anbieter von Prüfsystemen: menschliche Teams im Schnitt 85 Prozent, automatisierte Systeme 99,7 Prozent; Haarrisse als typisch übersehener Fehler. Quelle: Jidoka Tech, Bottle Inspection Guide, abgerufen am 19.09.2026. Herstellerangabe, keine unabhängige Messung.
- Formkosten, Stillstandskosten, Reklamationskosten, Standzeit-Potenzial: Für diese Größen haben wir keine belastbare öffentliche Quelle gefunden. Die Rechnungen nehmen 5.000 EUR je Form, 8.000 EUR Umsatz je Maschinenstunde, 20.000 EUR je Abfüller-Reklamation und 12 Prozent längere Standzeit an; ersetzt sie durch eure Zahlen.
- Mitbestimmung: § 87 Abs. 1 Nr. 6 Betriebsverfassungsgesetz, gesetze-im-internet.de/betrvg/__87.html, abgerufen am 19.09.2026.
- Projektkosten und ROI-Bandbreiten: Planungsrahmen aus industriellen Predictive-Maintenance-Projekten im Fertigungsumfeld; keine repräsentative Erhebung. Die Amortisationsrechnung ist Rechenweg dieser Seite.
- Einstellung von Amazon Lookout for Equipment: AWS, „Preserve access and explore alternatives for Amazon Lookout for Equipment”, aws.amazon.com/blogs/machine-learning, abgerufen am 18.09.2026. Belegt: Abschaltung zum 7. Oktober 2026, Verweis auf AWS IoT SiteWise. Die frühere Preisangabe zu diesem Dienst wurde entfernt.
Du willst prüfen, ob das Konzept auf eure spezifische Maschine und euren Produktmix passt, und nicht drei Monate in ein Projekt investieren, das an der Datenbasis scheitert? Dann reden wir lieber vorher kurz darüber.