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Die Lebensmittel- und Getränkebranche verändert sich rasant und ist anspruchsvoller denn je. Abfüllanlagen und Fabriken arbeiten auf einem nie dagewesenen Leistungsniveau. Um Produktionsspitzen und schnellere Produktwechsel zu bewältigen, müssen Produktionslinien flexibler, individueller und agiler sein als je zuvor.

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Mit IOT-Lösungen können Betreiber Produktionsspitzen und schnellere Produktwechsel bewältigen. (Bilder: SIG)

Mit IOT-Lösungen können Betreiber Produktionsspitzen und schnellere Produktwechsel bewältigen. (Bilder: SIG)

Für diese Herausforderungen ist eine langfristig optimale Infrastruktur nötig, die so konfiguriert ist, dass sie flexibel auf jeden betrieblichen Bedarf reagieren kann und eine intelligente Rezeptur- und Auftragsabwicklung in der gesamten Produktion sicherstellt. Unternehmen stehen unter wachsendem wirtschaftlichem Druck, die Produktion zu steigern, die Margen zu verbessern und die Anlagen zu optimieren, um damit Produkte anbieten zu können, die sicher, nachhaltig, erschwinglich und differenziert sind. Werke müssen intelligenter und automatisierter werden, sodass die Produktion optimal, mit hoher Effizienz und Transparenz läuft. Es wird immer wichtiger, das Beste aus den Abfüllanlagen herauszuholen, das Risiko von Stillstandszeiten zu reduzieren und Füllanlagen miteinander zu verbinden, weiter zu automatisieren und zu überwachen. Und das alles bei gleichzeitiger Senkung der Kosten.

Combilink unterstützt Betreiber bei der Optimierung des gesamten Füll- und Downstream-Prozesses.

Combilink unterstützt Betreiber bei der Optimierung des gesamten Füll- und Downstream-Prozesses.

Das Set-up für eine Smart Factory

In einem Bericht von The Manufacturer heißt es, dass 67 Prozent der britischen Hersteller Industrie 4.0 als Chance sehen, aber nur 25 Prozent glauben, dass sie das notwenige Wissen über die Auswirkungen haben. Deshalb entwickelt SIG, ein führender System- und Lösungsanbieter für aseptische Verpackungen, Technologien und Verfahren, um sicherzustellen, dass Hersteller für Industrie 4.0 gerüstet sind. Der erste Schritt könnte beispielsweise ein Upgrade bestehender Lösungen sein. Ein Produktionswerk zu managen, ist ein Balanceakt zwischen Produktqualität, Maschinenverfügbarkeit und Leistung. Um das Beste aus den einzelnen Abfülllinien herauszuholen, könnten Lebensmittel- und Getränkehersteller eine inte­grierte Lösung in Betracht ziehen, die die Auslastung erhöht und die Gesamtkosten senkt. Gleichermaßen kann ein maßgeschneiderter Servicevertrag es ermöglichen, dass jeder dieser Bereiche die nötige Aufmerksamkeit erhält. Auf diese Weise können Hersteller Mehrwert und die Leistungsperformance auf ein Maximum erhöhen. Der nächste logische Schritt wäre die Umgestaltung oder Transformation der Automatisierungstechnik. Die Optimierung einer oder mehrerer bestehender Abfülllinien kann deren verborgenes Potenzial freisetzen. Robotik und künstliche Intelligenz haben beispielsweise das Potenzial, die Art und Weise, wie produziert wird, radikal zu verändern. Das SIG Robotic Magazine – genannt  R-Cam – ist ein gutes Beispiel dafür. Das R-Cam ermöglicht es Getränkeherstellern, effizientere Arbeitsabläufe zu schaffen und Arbeitszeiten für manuelle Tätigkeiten zu reduzieren. Ein weiterer Schritt beim Aufbau vollautomatischer Fülllinien ist der Einsatz von vollautomatischen Transportsystemen, die Verpackungspaletten und -materialien von einem Zentrallager zum R-Cam transportieren können. Lernende Controller passen sich den betrieblichen, logistischen und individuellen Bedürfnissen der Hersteller an und reduzieren die Komplexität der Fabrik deutlich.

Das R-Cam bestückt die Füllmaschine vollautomatisch mit Packungsmänteln. Das ermöglicht effizientere Arbeitsabläufe durch die Reduktion des manuellen Arbeitsaufwandes.

Das R-Cam bestückt die Füllmaschine vollautomatisch mit Packungsmänteln. Das ermöglicht effizientere Arbeitsabläufe durch die Reduktion des manuellen Arbeitsaufwandes.

Effizientere Abläufe durch Automatisierung

Das Robotic Magazine bietet den Kunden eine entscheidende Komponente auf dem Weg hin zu mehr Automatisierung. Das R-Cam kann Hochgeschwindigkeits-Füllmaschinen, die bis zu 24.000 Packungen pro Stunde befüllen, vollautomatisch mit Packungsmänteln bestücken – ein echter Gewinn, was die Effizienz der Arbeitsabläufe und die Reduktion des manuellen Arbeitsaufwandes anbelangt. Lebensmittel- und Getränkehersteller, die Füllmaschinen von SIG im Einsatz haben, erhalten die Packungsmäntel in Umkartons auf Paletten. Ohne ein R-Cam muss ein Mitarbeiter die Umkartons von der Palette nehmen und in das Magazin der Füllmaschine laden. Mit dem Robotic Magazine werden die Umkartons von der Palette genommen, geöffnet und die Füllmaschine wird mit Packungsmänteln bestückt. Dies erfolgt vollautomatisch – es ist kein manuelles Eingreifen seitens des Personals nötig. So ermöglicht das Robotic Magazine effiziente Arbeitsabläufe, die Betreibern Arbeitszeit und Kosten sparen. Implementierte Sensoren und Scanner stellen sicher, dass die Sleeves auf die jeweilige Rezeptur abgestimmt sind, um Produktionsfehler zu vermeiden.

Das Robotic Magazine besteht im Wesentlichen aus zwei Modulen: dem Palettenmagazin und der Auspackstation. Das Palettenmagazin bietet Platz für eine Europalette, Industriepalette oder Australische Palette. Sobald sich die Palette im Magazin befindet, erfasst ein Scanner die Anordnung der Umkartons auf der Palette. Der Greifarm transportiert den Umkarton zur Auspackstation. Das Robotic Magazine verfügt über einen internen Zwischenspeicher, der sicherstellt, dass die Produktion auch beim Beladen des Palettenmagazins mit einer neuen Palette störungsfrei weiterläuft. Dieser Puffer kann bis zu 20 Umkartons mit Packungsmänteln fassen – so läuft das Magazin bis zu 2,5 Stunden, ohne dass der Anwender eine neue Palette nachfüllen muss. In der Auspackstation werden die Umkartons vorne geöffnet und die Mäntel herausgenommen. Die Mäntel führt das System automatisch in die entsprechende Bahn der Füllmaschine, faltet die Umkartons flach zusammen und sammelt sie in einem dafür bereitgestellten Container für die spätere Entsorgung.

Das Robotic Magazine nimmt die Umkartons von der Palette, öffnet sie und bestückt die Füllmaschine mit Packungsmänteln.

Das Robotic Magazine nimmt die Umkartons von der Palette, öffnet sie und bestückt die Füllmaschine mit Packungsmänteln.

Die Köningsklasse: schlüsselfertige IOT-Lösungen

Die Internet of Things (IOT)-Technologie wie Sensoren, Software und Connectivity-Lösungen können helfen, die Produktivität einer Abfüllanlage zu überwachen und zu analysieren. Mit diesen Technologien können beispielsweise SIG-Ingenieure komplette End-to-End-Anlagen konzipieren und konstruieren, die intelligent, automatisiert und voll integriert sind. Das Monitoring-System Combilink bietet beispielsweise eine neue Möglichkeit, eine Fülllinie zu tracken, bei Bedarf einzugreifen und den Betrieb zu optimieren. Dies erreicht es mittels einer nahtlos mit übergreifender Unternehmenssoftware funktionierenden Kommunikation, die es ermöglicht, Informationslücken zwischen Geschäfts- und Produktionsebene zu schließen. So erhalten Betreiber einen umfassenden Einblick in die gesamte Fülllinie – inklusive Füllmaschine, Puffer, Applikator, Schrumpffolien-Verpackungsmaschine und allen anderen Komponenten der Linie. Mit der gleichen Konnektivität, die bei Internet-of-Things-Anwendungen zum Einsatz kommt, verbindet Combilink jede Maschine der Linie und gibt so einen Einblick in aktuelle und frühere Effizienz- und Leistungs­niveaus – und es zeigt, wo Verbesserungen von Vorteil sind.

Zukunftssichere Architektur

Das Monitoring-System ist in einer offenen Architektur aufgebaut und damit zukunftssicher. Mit anderen Worten: Der Entwickler kann auch in Zukunft neue Anwendungen hinzufügen, und Kunden können mit dem mitgelieferten Software-Development-Kit auch ihre eigenen, maßgeschneiderten Plug-ins erstellen. Das System beinhaltet leistungsfähige Analyse- und Reporting-Tools, die die Daten aufschlüsseln und grafisch visualisieren, um Entscheidungen des Kunden zu beschleunigen. Die Anbindung von Combilink basiert auf den neuesten industriellen Kommunikationsstandards, wie Pack ML, OMAC oder OPC UA. So kann das System Informationen von jeder Maschine in der Linie sammeln und sicher speichern. Auch kann das System Daten an andere Unternehmens-Applikationen versenden. Die offene Architektur und die standardbasierten Schnittstellen ermöglichen auch die Anbindung an andere Drittsysteme, beispielsweise Supply-Chain-, Lager- und Logistiksysteme. Die Daten der Abfülllinie kann sich der Anwendern in einer Vielzahl von vorkonfigurierten Berichten visualisieren lassen, oder auch für bestimmte Ansichten eigene erstellen, beispielsweise Charts über die OEE, die technische und organisatorische Effizienz sowie über Ausfallzeiten. Diese Berichte lassen sich sowohl auf einem Desktop, Tablet oder Smartphone ansehen – auch wenn der Kunde am anderen Ende der Welt ist. Intelligente Nachrichten alarmieren das Team bei Vorfällen oder Problemen und helfen, Engpässe und Ausfallzeiten zu vermeiden, bevor sie entstehen. Ein Benutzerberechtigungssystem ermöglicht es Betreibern, genau festzulegen, wer aus dem Unternehmen auf welche Daten zugreifen darf.

Autor

Dr. Daryoush Sangi, Head of Production Engineering & Strategic Partnerships bei SIG

Unternehmen

SIG Combibloc GmbH

Rurstraße 58
52441 Linnich
Deutschland

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