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Im Herbst 2017 wurde Ecoma mit der Entwicklung von zwölf Doppelpalettierzellen für das größte Werk des Traditionsun-ternehmens beauftragt. Dreh- und Angelpunkt der Zellen: ein Roboter RD80N der Firma Kawasaki Robotics.

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Der fünfachsige Roboter trägt bis zu 80 kg. (Bilder: Kawasaki Robotics)

Der fünfachsige Roboter trägt bis zu 80 kg. (Bilder: Kawasaki Robotics)

Seit mehr als 20 Jahren ist die Firma Ecoma Maschinen in Weyhe-Dreye auf die Entwicklung von Anlagen, Maschinen und Sondermaschinen für zahlreiche Industrien spezialisiert. Insbesondere in den Bereichen Food und Petfood ist der Anbieter als Experte für automatisierte Transport- und Handlingsysteme branchenübergreifend positioniert – von der Beratung bis zum Engineering. Dabei haben sich Roboter seit einigen Jahren zu einem wichtigen Bestandteil des Produkt- und Serviceportfolios des norddeutschen Unternehmens entwickelt: Ein eigenes Roboterlabor bietet ausreichend Raum für Demonstrationen, Tests und Analysen. Auf 1.200 m2 Hallenfläche entstehen maßgeschneiderte Lösungen für Kunden wie Aldi Nord, Vitakraft, Böklunder sowie Heinen.

Systematische Modernisierung und ­Automatisierung

Im Herbst 2017 erhielt Ecoma von einem deutschen Marktführer und globalen Produzenten von Gewürzen den Auftrag, die hauseigene Produktion und Verpackungsanlage systematisch zu modernisieren und zu automatisieren – angefangen bei der bislang manuell abgewickelten Palettierung der Produkte. Kurze Zeit später nahm der Maschinenbauer beim Produzenten erfolgreich vier automatisierte Einzel-Palettierzellen auf Basis des Kawasaki Roboters RD80N in Betrieb. Der von Kawasaki Robotics speziell für Palettieraufgaben entwickelte fünfachsige Roboter trägt bis zu 80 kg und hat eine Reichweite bis zu 2.100 mm.

Betritt ein Mitarbeiter den abgesperrten Arbeitsbereich, stoppt der Roboter.

Betritt ein Mitarbeiter den abgesperrten Arbeitsbereich, stoppt der Roboter.

Mehr Effizienz, geringere Kosten

Um die Effizienz der Palettiereinheiten maßgeblich zu steigern, wurde Ecoma mit der Weiterentwicklung der Zellen „Doppel-Palettierzellen“ beauftragt – mit dem Ziel, zwölf solcher Zellen in der Verpackungsanlage zu implementieren. Der entscheidende Vorteil der neuen Zellen: Durch den parallelen Einsatz zweier Paletten entstehen durch das prozessunabhängige Be- und Entladen der Zelle keinerlei Verzögerungen, und die Gesamtkapazität der Anlage verdoppelt sich. Zudem lassen sich so mit nur einem Roboter bei Bedarf zwei Paletten parallel mit unterschiedlichen Produkten beladen. Bei zwölf Zellen bietet die erhöhte Kapazität pro Roboter eine erheblich geringere Investition für den Kunden. Die erste der zwölf Anlagen wurde als Pilotprojekt zum Jahresbeginn 2018 in Weyhe entwickelt, vom Entwicklerteam auf Herz und Nieren geprüft und kontinuierlich optimiert – bevor sie im März erstmalig beim Gewürzhersteller zum Einsatz kam.

Reduzierte Unterbrechungen

Die Doppelzelle ist nicht nur in der Lage, zwei Produktsorten parallel zu bearbeiten, sondern diese auch automatisch zu sortieren. Die in Einheiten von je fünf Gewürzdosen verpackten Trays laden Mitarbeiter manuell auf das zuführende Fließband. Ein Strichcode-Leser identifiziert die Produktsorte und führt sie über einen Schieber automatisch dem richtigen Fließband zu – nicht lesbare oder falsche Artikel sortiert die Anlage sofort aus. Die Trays führt das System der vorab zugeordneten Palette zu und bringt sie auf einem Tisch in Vierergruppen für den Greifer des Roboters RD80N in Position. In abwechselnden Intervallen packt der Robotergreifer die jeweils vier Trays auf die bereitgestellte Palette und belädt diese bis zur vorgesehenen Kapazitätsgrenze.

Sobald diese Grenze in einer Zellenhälfte erreicht ist, wird dies gut sichtbar angezeigt. So kann der Zellenbediener die fertig gepackte Palette herausziehen und durch eine neue ersetzen – ein semiautomatisches Zellenkonzept. Sobald die Tür einer Zellenhälfte geöffnet wird, stellt der Roboter seine Aktivität dort ein und arbeitet in der anderen Hälfte ohne Unterbrechung weiter. Das Kawasaki Sicherheitssystem Cubic-S sorgt dafür, dass Roboter und Arbeiter bedenken- und gefahrenlos zusammenarbeiten können. Die Software ermöglicht das Einrichten besonders platzsparender Applikationen und Sicherheitsbereiche ohne aufwendige externe Sicherheitsmaßnahmen.

Aktuell laden Mitarbeiter die Trays manuell auf das zuführende Band. Dies will der Betreiber künftig mit Robotern automatisieren.

Aktuell laden Mitarbeiter die Trays manuell auf das zuführende Band. Dies will der Betreiber künftig mit Robotern automatisieren.

Bis zu 14 Zyklen pro Minute

Pro Minute erfolgen derzeit acht Zyklen des Roboters. Steffen Siol, Leiter Elektrotechnik bei Ecoma, sieht sogar noch weiteres Optimierungspotenzial: „Wir suchen weiter nach Möglichkeiten, die Programmierung zu verbessern und wertvolle Sekunden – etwa durch verbleibende Wartepositionen des Roboters – zu sparen.“ Ziel von Siol und seinem Team ist es, über die installierte Palettiersoftware Multipack pro Minute und Zellenhälfte 14 Pakete beziehungsweise Zyklen durchzuführen und die Trays auf jeweils acht Dosen zu erweitern. So sollen sich zu jedem Zeitpunkt insgesamt 28 Pakete auf dem Band befinden.

Nächste Schritte schon in Planung

Der Gewürzhersteller plant gemeinsam mit Ecoma bereits die nächsten Schritte der Automatisierung: Nach erfolgreicher Einrichtung der zwölf Doppel-Palettieranlagen soll auch das Beschicken der Zellen durch Roboter von Kawasaki vollständig automatisiert werden. Wo Mitarbeiter bislang manuell die Trays zuführen, soll eine automatische Befüllungsanlage deutlich schnellere und effizientere Abläufe ermöglichen. Während die Palettieranlagen die Trays aktuell direkt auf Europaletten platzieren, soll die Anlage demnächst auch für den Einsatz mit Kunststoffbehältern nach Euro­norm umgebaut werden. Eine zwischen beiden Zellenhälften angebrachte Zuführung ermöglicht den beständigen Nachschub der Behälter, sodass der Roboter diese automatisch in die richtige Position bewegen kann. Der entsprechende Umbau soll nach der Auslieferung vor Ort beim Kunden erfolgen.

Autor

Marc Kluge, Marketing, Kawasaki Robotics

Unternehmen

KAWASAKI ROBOTICS GmbH

Im Taubental 32
41468 Neuss
Deutschland

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