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Wer möchte sie nicht: die beste Verpackungsmaschine auf dem Markt. So einfach ist es jedoch oftmals nicht. „Die“ beste Anlage gibt es nicht. Sie lässt sich jedoch anhand verschiedener Technologien für den jeweiligen Anwendungsbereich optimieren. Der Hersteller von Automatisierungslösungen, Rockwell Automation, gibt einen Einblick in die aktuellen Technologietrends für eine effiziente Verpackungsmaschine.

Einheitliche Programmierstandards und die zunehmende Verbreitung einer standardisierten Maschinenkommunikation sorgen für eine zunehmend bessere Konnektivität moderner, integrierter Systeme. (Foto: Rockwell Automation)

Einheitliche Programmierstandards und die zunehmende Verbreitung einer standardisierten Maschinenkommunikation sorgen für eine zunehmend bessere Konnektivität moderner, integrierter Systeme. (Foto: Rockwell Automation)

 

Der Verpackungstechnologie kommt für Maschinenbauer wie Hersteller gleichermaßen eine wichtige Rolle bei der Nachhaltigkeit ihrer geschäftlichen Tätigkeiten zu: Ist die Verpackung nicht wettbewerbsfähig, wirkt sich dies fast immer auch auf das Produkt aus. Unabhängig von Produkt und Industrie erfüllt die Verpackung vielfältige Funktionen. Sie wirkt durch die Darstellung von Informationen und Marketingaussagen verkaufsfördernd, schützt das Produkt bei Transport und Lagerung vor Verunreinigungen und stellt die richtige Portionierung sicher.

Die Verpackung ist für Verbraucher weltweit oftmals der erste Berührungspunkt mit dem Hersteller. Diese direkte Verbindung macht sie schon seit jeher zu einem wichtigen Kommunikationskanal. Sie muss das Produkt in einem wettbewerbsorientierten Markt an den Kunden bringen und gleichzeitig dessen fehlerfreien Zustand gewährleisten.

Der Verpackungsprozess ist weltweit eines der Kernelemente bei der Herstellung von Produkten für Endverbraucher und muss all diese Vorgaben präzise, skalierbar, sicher und schnell erfüllen. Für Anbieter wie Rockwell Automation ist es wichtig, die grundlegenden Anforderungen von Maschinen- und Anlagenbauern genauso wie die der Endkunden zu erfüllen – denn sie treiben technologische Weiterentwicklungen voran. Diese Anforderungen lassen sich in der Regel in folgende Kategorien unterteilen: schnellere Marktreife des Produkts, niedrigere Gesamtbetriebskosten, besseres Asset Management und Anlagenoptimierung sowie verbessertes Management von Geschäftsrisiken durch eine flexiblere Fertigung. Welche Eigenschaften eine Verpackungsmaschine zur besten auf dem Markt machen, kommt auf den jeweiligen Anwendungsbereich an. Es gibt jedoch bestimmte Technologietrends, die diese zentralen Anforderungen erfüllen.

Kürzere Markteinführungszeit
Eine kürzere Markteinführungszeit ist von der Effizienz und Geschwindigkeit der Anlage ebenso abhängig wie von der Reaktionsfähigkeit und Flexibilität der Verpackungslösungen. Der einheitliche Programmierstandard Pack ML und die zunehmende Verbreitung einer standardisierten Maschinenkommunikation über Ethernet/IP sorgen für eine zunehmend bessere Konnektivität moderner, integrierter Systeme. Diese Konnektivität in Kombination mit modularen Softwarelösungen ermöglicht ein einfacheres Umprogrammieren der gesamten Anlage für unterschiedliche Verpackungsgrößen, Etiketten oder Füllmengen. Die Steuerungs- und Leitsysteme können dafür standardisierte Programmierabläufe verwenden und werden in der gesamten Anlage über ein zentrales Softwaresystem verwaltet. Aus technischer Sicht bedeutet diese Technologie eine höhere Produktionsleistung bei kürzeren Einrichtungs- oder Umrüstungszeiten. Damit verkürzt sich auch die Zeit, bis das neue Produkt beziehungweise Produkt- und Verpackungsvarianten die Fabrik verlassen. Derartige Verbesserungen spiegeln den zunehmend modularen Einsatz der mechanischen Elemente in Verpackungsanlagen wider. Einzelne Maschinen können unabhängig voneinander oder  aufeinander abgestimmt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Produktionsleistungen innerhalb derselben Steuerungsumgebung arbeiten. Dieser Entwicklungsstand und die damit einhergehende Effizienz werden stark von Servomotoren beeinflusst, die über Open-Loop- und Closed-Loop-Feedback-Funktionalität verfügen und Genauigkeitsanpassungen in Echtzeit ermöglichen. Abgesehen von einem geringeren Ausschussaufkommen (etwa durch das Verrutschen von über Rollen oder durch die Maschine zugeführter Folie) ermöglichen sie oft die Beschleunigung des Gesamtprozesses, da weniger Eingriffe durch den Bediener erforderlich sind. Durch den Einsatz moderner, flexibler und elektronisch gesteuerter Servoantriebe statt starrer Mechanismen mit Antriebswellen, Getrieben und Nocken lassen sich auch die erzeugten Schwingungen reduzieren und damit der Lebenszyklus der Maschinen verlängern. Ein weiterer Vorteil hierbei ist der erheblich niedrigere Lärmpegel.

Unnötiger Investitionsaufwand und übermäßige Betriebskosten können mit einer Lösung vermieden werden, die auf die zu verpackenden Produkte zugeschnitten ist.  (Foto: Rockwell Automation)

Unnötiger Investitionsaufwand und übermäßige Betriebskosten können mit einer Lösung vermieden werden, die auf die zu verpackenden Produkte zugeschnitten ist. (Foto: Rockwell Automation)

Niedrigere Gesamtbetriebskosten (TCO)
Die Modularität moderner Lösungen bietet die Skalierbarkeit, die oftmals mit der Senkung der Gesamtbetriebskosten verbunden ist. Unnötiger Investitionsaufwand und übermäßige Betriebskosten können am besten mit einer Lösung vermieden werden, die auf die zu verpackenden Produkte zugeschnitten ist. In der Vergangenheit konnte dies nur mit begrenzten Erweiterungsmöglichkeiten einhergehen. Modulare Lösungen in der richtigen Größe sowie verbesserte Integrations- und Informationssysteme, die standardisierte Programmiersprachen und Software nutzen, vereinfachen eine bedarfsgerechte Skalierung. Gleiche Standards (etwa mit Pack ML und dem nahezu flächendeckenden Einsatz von Ethernet/IP) führen auch zu geringeren Installations-, Entwicklungs- und Programmierungskosten.

Besseres Asset Management und Anlagenoptimierung
In gleicher Weise können informationsfähige Lösungen, wie Rockwell Automation sie beispielsweise mit vielen Kunden entwickeln, die Energieeffizienz erhöhen und so die Kosten für den Betriebsaufwand senken. Mit Echtzeitdiagnosen, Zustandsüberwachung und Fehleranalysen sowie einem Remote Management von Systemen ermöglichen sie ein besseres Asset Management und verbesserte Anlagenoptimierung.

Durch die Überwachung kritischer Parameter und das Ergreifen von Maßnahmen, ehe Anlagenteile ausfallen, lassen sich die Maschinenlaufzeiten verlängern. Maschinen- und Anlagenbauer und deren Kunden sparen dadurch gleichermaßen Kosten und Zeit. Auch die Kontrolle der Energiekosten gewinnt für Hersteller enorme Bedeutung. In den letzten Jahren konnte Rockwell Automation mit seinen Kunden Fortschritte bei der Entwicklung energieeffizienter Verpackungssysteme erzielen. Mit den entworfenen Maschinen und Lösungen erhalten Endkunden mehr Kontrolle über ihren Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten. Sie können ihre Energie- und Umweltressourcen dadurch wirtschaftlicher und strategischer planen.

 

Bei der Weiterentwicklung von Technologie dürfen auch Sicherheits- und Compliance-Themen nicht außer Acht gelassen werden. (Foto: Rockwell Automation)

Bei der Weiterentwicklung von Technologie dürfen auch Sicherheits- und Compliance-Themen nicht außer Acht gelassen werden.(Foto: Rockwell Automation)

Risikomanagement bei einer flexibleren Fertigung
Bei der Weiterentwicklung von Technologie dürfen auch Sicherheits- und Compliance-Themen nicht außer Acht gelassen werden. Hersteller können während des gesamten Sicherheitslebenszyklus von einer Strategie mit bewährten Verfahren profitieren. In jeder Fertigungseinrichtung sollten zunächst anhand einer vollständigen Sicherheitsbewertung mögliche Gefahren und Risiken bestimmt werden. Mithilfe ausgewählter Verfahren zur Risikominimierung werden anschließend die geeigneten Sicherheitsoptionen evaluiert. Das Sicherheitssystem kann dann gemäß diesen Verfahren ausgelegt und angepasst werden, bevor es tatsächlich umgesetzt, getestet und in Betrieb genommen wird. Einmal eingerichtet, kann es hinsichtlich der Konformität mit den geltenden Standards validiert werden. Danach ist eine regelmäßige Kontrolle zur Einhaltung der sich ändernden Vorschriften erforderlich. Für Marktführer hat die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen oberste Priorität, da sie dadurch erheblich weniger Ausfälle und Stillstandszeiten hinnehmen müssen und das Risiko der Rufschädigung durch Sicherheitsvorfälle reduzieren können.

Unternehmen

Rockwell Automation GmbH Zweigniederlassung der Rockwell International GmbH

Parsevalstraße 11
40468 Düsseldorf
Deutschland

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