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Endverpackungslösung aus dem Modulbaukasten

Die Anforderungen, die heute an moderne Automatisierungslösungen im Rahmen der industriellen Produktion gestellt werden, nehmen radikal zu. Das gilt insbesondere auch für Verpackungsprozesse, speziell am Ende der Prozesskette bei der Endverpackung und Palettierung.

Die Leistungsfähigkeit moderner Produktionslinien wird immer weiter gesteigert, was natürlich auch entsprechende Performanceanforderungen an den Verpackungsprozess stellt.  Zudem steigen jedoch auch stetig Anforderungen an die Produktionsflexibilität – größere Variantenvielfalt im Produktangebot führt zu einer Vermehrung der Anzahl an unterschiedlichen Formaten und nicht selten größere Formatbereiche. Damit sinken  häufig zugleich die Losgrößen und steigt die Zahl an Formatumstellungen pro Schicht. Damit dies alles wirtschaftlich bleibt, muss eine moderne Verpackungsanlage diese „Built-In-Flexibility“ besitzen und das bei minimalen Formatumstellzeiten. Natürlich dürfen damit auch keine Kompromisse in Sachen technischer Anlagenverfügbarkeit verbunden sein. Nicht selten wird im praktischen Alltag bei der Anlagenplanung die Lösungsfindung durch die Platzgegebenheiten in den über Jahre gewachsenen Produktionsstrukturen verkompliziert. Und nicht zuletzt erschweren die immerzu knappen Planungs-Ressourcen die Lösung dieser komplexen Optimierungsaufgabe.

Der Traum eines jeden Planungsingenieurs ist hier eine schlüsselfertige, integrierte Anlage aus einer kompetenten Hand, welche nach der Primärverpackung den gesamten Prozess bis zur lager- beziehungsweise versandfertigen Palette abdeckt und welche exakt die jeweiligen spezifischen Anforderungen optimal erfüllt  – nicht zu viel (weil sonst zu teuer) und nicht zu wenig – eben quasi auf den Leib zugeschnitten.

Folgende typischen Eigenschaften oder KPI´s (Key Performance Indicators) sind elementar, um die Wirtschaftlichkeit einer Anlage und damit die Realisierung der Investition zu ermöglichen:

Leistung: Primärverpackungsanlagen erhöhen dank genialer Ingenieursleistung die Taktfrequenz immer weiter. So ist ein Output von 400-500 Primärverpackungseinheiten pro Minute heute keine Seltenheit mehr. Sekundärverpackungsanlagen müssen sogar mit einer Leistungsreserve diese Einheiten in Faltkisten, Tray-Deckel-Kartons oder Wraparoundkartons verpacken. Dies führt heute zu Kartonleistungen von 50-75 Kartons pro Minute.

Qualität: Natürlich ist dabei der Ausschuss im Ein-Promille-Bereich einzuhalten. Produktbeschädigung oder unförmige Kartons sind nahezu unzulässig.

Formatbereich: Heute sind Anlagen teilweise nur zu 30 % ausgelastet, da Restriktionen aus technisch begrenzten Formatbereichen vorliegen. Ziel muss es daher sein, alle erforderlichen Formatbereiche mit einer Plattform abzudecken. So kann die gewünschte Bandbreite liegen beispielsweise zwischen 150 x 80 x 80 mm (L x B x H) für den Minimalkarton und einer viertel US-Palette mit 600 x 520 x 300 mm als Maximalgröße.

Formatumstellung: Der Einzelhandel fordert immer größere Flexibilität in Form kleinerer Verpackungseinheiten bei größerer Variantenvielfalt. Dies führt folglich zu kleineren Losgrößen und häufigeren Formatumstellungen in der Produktion, zum Teil mehrmals täglich. Um dies wirtschaftlich zu gestalten, muss heute der Formatumstellungsprozess automatisiert werden. So können Formatumstellzeiten von ca. 40 Minuten bei manueller Umstellung auf unter acht Minuten bei automatischer Umstellung der formatabhängigen Positionen mittels Stellantriebe erreicht werden. Roboter können dabei automatisch ihre Werkzeuge wechseln, wobei sich die Werkzeugparkplätze  in der Maschine im Arbeitsbereich des Roboters befinden.

Maschinenbedienung: Möglichst wenig qualifiziertes Personal muss in der Lage sein können, die Anlage zu bedienen. Dies wird erreicht durch intuitive Bedienerführung an der HMI (Human-Machine-Interface). So erlaubt die grafisch unterstütze Anzeige von Störungen mit Angabe der relevanten Betriebsmittelkennzeichnung und Bedienerinstruktionen eine schnelle Störungsbeseitigung ohne Programmiergerät. Flexible Anlagenkonzepte ermöglichen zudem das Anlagenlayout hinsichtlich der Weglängen und der Bewegungsfrequenzen der Bediener zu optimieren, sodass der Operator-Ressourceneinsatz minimiert werden kann.

Flächenbedarf: Sehr häufig sind die Produktionsflächen „eingefroren“, das heißt flächenmäßige Expansionsmöglichkeiten schlicht nicht gegeben. Gebäudeerweiterungen stellen eine zusätzliche Investitionshürde dar. Demzufolge müssen moderne Anlagen sehr kompakt konzipiert werden. Es gilt den KPI Produktionseinheiten pro qm zu maximieren. Dies kann erreicht werden durch hängend installierte Roboter oder Platzierung der Schaltschränke auf den Anlagen.

Energieverbrauch: Den Nachhaltigkeitsgedanken im Maschinenbau umzusetzen, bedeutet zunächst einmal die bewegten Massen zu reduzieren. Hier sind die mechanischen Konstrukteure gefordert, etwa die mittels leichte, faserverstärkte Werkstoffe, leichtgängige Führungen und energieeffiziente Antriebe den Energieverbrauch der Maschine zu minimieren.

 

Die Transnova-Ruf Verpackungs- und Palettiertechnik GmbH bietet solche Lösungen „Designed-to-Order“. Ein über viele Jahre entwickelter Modulbaukasten erlaubt es, aus einer Vielfalt von erprobten Funktionselementen ein passendes Konzept zu konfigurieren. Die Funktionselemente werden dann auf die jeweilige Anwendung angepasst, bezüglich Leistungs- und Formatbereiche up- oder downgescaled und je nach Platzgegebenheiten in einem geeigneten Maschinenlayout angeordnet. Ein zentraler Erfolgsfaktor hierzu ist der extensive Einsatz von moderner Robotertechnologie.

www.neue-verpackung.de

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