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Verpackungsmaschinen

Mehr Planungssicherheit in der Herstellung von aseptischen Abfüllanlagen

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Die erfolgreiche Unternehmensentwicklung der heutigen Rommelag geht zurück bis zum Jahr 1952. Seniorchef Gerhard Hansen gründete die Firma Thermo-Pack, spezialisiert auf die Herstellung und Veredelung von Kunststofffolien. Mit der Idee, die bisherigen Behältnisse aus Glas für pharmazeutische Produkte nunmehr aus Kunststoff zu fertigen, entstand die erste Bottelpack-Anlage – eine Spritzgussmaschine, welche mit geringem Energieaufwand deutlich leichter zu transportierende Behältnisse produziert. Der nächste bedeutsame unternehmenshistorische Meilenstein war 1962 die Erfindung der Blow-Fill-Seal-Technologie.

Über Jahrzehnte hinweg erfolgte ein kontinuierlicher Ausbau der heutigen Rommelag-Gruppe mit acht eigenständig operierenden Unternehmen in Deutschland und in der Schweiz. Bei den Divisionen handelt es sich um die Rommelag Engineering mit der Entwicklung und Herstellung der Anlagen, die Rommelag CMO für das Abfüllen im Kundenauftrag, die Rommelag Flex für flexible Verpackungen auf Folienbasis und um die Rommelag Service zur Betreuung und Unterstützung von Kunden und Partnern. Hinzu kommen Vertretungen in über zwanzig Ländern. Mittlerweile beschäftigt das inhabergeführte Unternehmen insgesamt 1.800 Mitarbeiter und hat die Weltmarktführerschaft auf dem Sektor der BFS-Technologie inne.

Am Standort Sulzbach-Laufen im Landkreis Schwäbisch Hall ist die Rommelag Engineering – Kocher-Plastik Maschinenbau GmbH angesiedelt. Hier widmen sich 650 Mitarbeiter der Herstellung aseptischer Abfüll- und Sonderabfüllanlagen für flüssige und halbfeste Stoffe. Derartige Anlagen sind in der Lage, in einer Stunde 100 bis 34.000 Behälter zu produzieren. Die Füllmengen können 0,04 ml bis 10 l betragen. Hinzu kommt ein um Kappenschweißanlagen, Ampullen-, automatische Partikel- und Hochspannungsprüfanlagen erweitertes Herstellungsprogramm. Neben dem Marktsegment Pharmazie hat sich das Unternehmen weitere Märkte, wie etwa die Industriebereiche Beauty und Hauschemie, erschlossen.

Bei den Anlagen handelt es sich um kunden- beziehungsweise produktbezogene Unikate mit hoher Fertigungstiefe. Der Hersteller versteht sich als Einzelfertiger, wobei in der Regel eine maximale Losgröße von fünf nicht überschritten wird. Insofern gilt es, für jeden Auftrag stets belastbare Planzeiten für die Fertigung bereitzustellen. Natürlich wird „das Rad nicht immer neu erfunden“, rund 50 Prozent der ausgelieferten Anlagen basieren auf bestimmten Grundtypen. So erfolgt teilweise auch eine Variantenfertigung.

Bottelpack-Anlage BP 434 zur aseptischen Abfüllung.
(Bild: Rommelag Engineering)

Nachvollziehbare Planwerte schaffen Transparenz

Zur Ermittlung der Vorgabezeiten dienten in der Vergangenheit Berechnungen gemäß Refa, Vergleichstabellen sowie Erfahrungswerte aus früheren Projekten und die Ableitung aus ähnlichen Bauteilen. Doch man wollte, um der zunehmend verschärften globalen Wettbewerbssituation zu begegnen, mit geeigneten IT-Kalkulations- und Planungswerkzeugen mehr Transparenz, Nachvollziehbarkeit und Optimierung der Prozesse erzielen. Die Geschäftsleitung beschloss daher im Jahr 2012, eine entsprechende Softwarelösung in der Arbeitsvorbereitung einzuführen. Die wesentlichen Auswahlkriterien waren:

  • Bereitstellung einer einheitlichen Planungsbasis mit einer einfachen und übersichtlichen Bedienoberfläche
  • Minimierung von subjektiven Einflussfaktoren
  • mit wenigen Eingaben zu exakten, belastbaren und nachvollziehbaren Planwerten zu gelangen
  • wesentliche Zeitersparnis bei Planwertberechnungen für Neuteile
  • einfache Anpassungen bei Änderungen sowie bei der Nutzung von Arbeitsplankopien für Neuteile
  • problemlose Pflege der benötigten Systemparameter
  • Einrichten einer bidirektionalen Kopplung zum vorhandenen ERP-System GODYO P4 der Business Solution AG

„Für uns ist von großer Bedeutung, im Falle auftretender Abweichungen oder notwendiger Erweiterungen entsprechende Technologiedaten und Berechnungen anpassen zu können. So gilt mitunter, Verfahrensschritte zu ändern, wenn komplexe Bauteile in der Fertigung andere Abläufe erfordern. Außerdem kann auch die Auswertung der Nachkalkulation zu Modifikationen in den Verfahrensbausteinen führen. Diese Möglichkeiten tragen zu einer kontinuierlichen Prozessoptimierung bei“, erklärt Reinhard Leuze, Deputy Manager Work Preparation bei Rommelag Engineering. „Eine Lösung zu diesen konkreten Anforderungen zeichnete sich bei der Vorstellung eines adaptiven Planungswerkzeugs für die Arbeitsvorbereitung während eines Seminarvortrags ab.“ Es handelt sich um ein technologieorientiertes Arbeitsplanungssystem der Erfurter HSI-Softwarespezialisten zur schnellen und exakten Ermittlung von Planzeiten. Hierzu dient die HSI-Technologiebasis, welche für nahezu alle mechanischen Bearbeitungsverfahren vorkonfigurierte Verfahrensbausteine aufweist. Derartige Bausteine unter anderem für Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen sowie Schleifen und Schweißen enthalten Technologiedaten, zum Beispiel Vorschübe, Schnittwerte sowie Regeln zur Planzeitberechnung. Diese Lösung bietet sich auch an, um über eine bidirektionale Schnittstelle die benötigten Daten mit dem jeweiligen ERP-/PPS-System auszutauschen.

Es folgte die Installation einer Testversion, welche die Verantwortlichen bei Rommelag schnell überzeugte. Die zunächst zur Verfügung stehende Technologiebasis bildete eine gute Ausgangssituation. Eine Aktualisierung im Hinblick auf die individuellen Belange erfolgte in der kurzen Einführungsphase des Planungswerkzeugs. In diesem Rahmen zeigte sich, dass die Planer in der Arbeitsvorbereitung ohne Programmierkenntnisse in der Lage sind, Technologiedaten aus ihrem Maschinenpark einzupflegen. Als vorteilhaft erwies sich der Zugriff auf die aus der NC-Programmierung vorliegenden Bearbeitungszeiten für bestimmte Arbeitsschritte. Der Einbeziehung neuer Maschinen, Technologien, Werkzeuge oder auch Werkstoffe steht auch zukünftig nichts im Wege. Der Anwender kann die Technologiedaten und auch Regelwerke selbst zeitnah anpassen.

Mindestens 30 Prozent Zeitgewinn in der Arbeitsvorbereitung

„Heute ist die HSI-Software ein elementarer Bestandteil für unsere transparente und unternehmensspezifische Planwertermittlung. Die Stärken und Schwächen eines jeden Planers können wir Dank dieser Software sehr gut kompensieren. Sie gibt uns die Möglichkeit, mit einer einheitlichen Datenbasis und einer adäquaten Abbildung unserer Fertigung im System eine schnelle und fundierte Erstellung von Arbeitsplänen mit reproduzierbaren sowie nachvollziehbaren Ergebnissen zu erhalten“, schildert Reinhard Leuze. „Wir verzeichnen eine Effizienzsteigerung in der Arbeitsvorbereitung, mehr Planungssicherheit und auch einen höheren Durchsatz. Konkret haben wir gegenüber den herkömmlichen Methoden in der Arbeitsvorbereitung einen Zeitgewinn von mindestens 30 Prozent erzielt.“

Als sehr vorteilhaft hat sich insbesondere bei komplizierten Neuteilen erwiesen, dass Planer, Meister und Werker und gegebenenfalls auch NC-Programmierer gemeinsam die erforderlichen Arbeitsschritte abstimmen. In diesem Rahmen werden auch die Werkzeug-Voreinstellungen definiert. So existieren etwa 90 dieser Voreinstellungen. Allerdings kann sich vor Ort bei Einsatz kleinerer CNC-Maschinen und weniger anspruchsvollen Bauteilen ergeben, dass der Maschinenbediener ein anderes Werkzeug auswählt.

Im Falle der Bearbeitung von Freiformflächen als 3-D-Flächenbearbeitung kommt es auf die spätere Strategie in der NC-Programmierung an. Diese entzieht sich im Vorfeld dem Planer, sodass er sich an Bearbeitungszeiten ähnlicher Teile oder an Zeiten aus Versuchsreihen orientiert. Sollten außergewöhnliche Abweichungen von den Vorgabewerten entstehen, so können über die Nachvollziehbarkeit der HSI-Software die Berechnungsvorgänge analysiert und zusätzlich die Zeiten aus der NC-Programmierung herangezogen werden. Sollte es sich als notwendig herausstellen, dass neue Verfahrensschritte beziehungsweise Abläufe oder Technologiedaten Sinn machen, lassen diese sich pro­blemlos einpflegen.

Optimierung schließt redundante Datenhaltung aus

Zur weiteren Optimierung erhielt HSI den Auftrag, eine Schnittstelle für einen Datenaustausch zwischen HSplan und GODYO P4 zu realisieren. Um eine redundante Datenhaltung zu vermeiden, wird der HSI-Standard-Arbeitsstufeneditor direkt vom Arbeitsgang aus dem Arbeitsplan im ERP-System geöffnet. Daten wie Arbeitsgangfolgen, ermittelte Planzeiten und Texte liefert HSplan ohne Verzögerung. Die Ausgangsdaten zur Planzeitermittlung werden ebenfalls im ERP-System hinterlegt und lassen sich unter anderem zwecks Nachvollziehbarkeit abrufen. Die Speicherung der Arbeitspläne erfolgt ausschließlich im ERP-System.

Die Einbettung der HSI-Funktionalität in das ERP-System bietet dem Planer eine sehr komfortable Arbeitsweise. Er markiert innerhalb eines Arbeitsplans einen Arbeitsgang und klickt auf den Button „Arbeitsstufeneditor“. Auf diese Weise stehen ihm in Echtzeit entsprechende Teiledaten, Materialinformationen und Spezifikationen zum Arbeitsplatz zur Verfügung. Er kann nun beliebig viele Arbeitsstufen zur Zeitermittlung anlegen. Je Arbeitsstufe wird ein Berechnungsbaustein aufgerufen, welcher Haupt-, Neben- und/oder Rüstzeiten exakt berechnet sowie Texte generiert. Gegebenenfalls lassen sich Langtexte zur Dokumentation beifügen. Beim Schließen des eingebetteten Arbeitsgangs erfolgt eine Summierung der Rüst- und Stückzeiten und die Rückgabe der Zeiten an GODYO P4. Alle Daten zum Arbeitsgang werden „gepackt“ und ebenfalls in einem Zusatzfeld im ERP-Arbeitsgang gespeichert. Bei einer Überarbeitung des Arbeitsgangs erfolgt ein „Entpacken“ und Wiederherstellen. So kann zum Beispiel durch Modifikation einzelner Parameter schnell eine Ähnlichkeitsplanung durchgeführt werden. Der Planer setzt zur effektiven Planzeitermittlung die hierfür konzipierte HSI-Oberfläche und für die Arbeitsplanung die vertraute GODYO-P4-Umgebung ein. Somit werden die Vorteile beider Systeme perfekt genutzt.

„Wir begrüßen die stete praxisnahe Weiterentwicklung der HSI-Software, welche durch eine transparente, intuitive Bedienungsoberfläche und durch den Ausbau der Funktionen den Planer im Handling einfach und zielgerichtet unterstützt. Damit verfügen wir nicht nur über mehr Planungs- sondern auch über eine größere Investitionssicherheit“, fasst Reinhard Leuze zusammen. „Wir können uns vorstellen, dass wir in näherer Zukunft eine exaktere Planung für unsere Montageaktivitäten anstreben. Hierzu erscheint uns die stücklistenbasierte Softwarelösung HSmont als geeignet, um sie zur Ermittlung exakter Planzeiten für Baugruppen einzusetzen.“

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HSi GmbH
Erfurt
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