Wie Automatisierung nachhaltigen Wettbewerb im Maschinenbau stärkt

Die Verpackungsindustrie steht vor einem grundlegenden Wandel. Produkte werden individueller, Losgrößen kleiner und Produktwechsel häufiger. Gleichzeitig steigen die Erwartungen an kurze Lieferzeiten, flexible Produktionsprozesse und eine schnelle Markteinführung. Für Verpackungsmaschinenbauer bedeutet das, Anlagen zu entwickeln, die sich möglichst einfach an neue Produkte und Formate anpassen lassen – idealerweise auch an Anforderungen, die zum Zeitpunkt der Konstruktion noch nicht bekannt sind.

Nach Einschätzung von B&R verstärken E-Commerce, Omnichannel-Vertrieb und individualisierte Produkte diese Entwicklung. Gleichzeitig stehen Maschinenbauer vor weiteren Herausforderungen wie Fachkräftemangel, Cybersicherheit, geopolitischen Veränderungen und dem Wunsch der Betreiber nach kompakteren Anlagen. Produktionsfläche kostet Geld, sodass bei gleichem Durchsatz ein geringerer Maschinen-Footprint zunehmend zum Wettbewerbsfaktor wird. Auch Nachhaltigkeit und neue Verpackungsmaterialien beeinflussen die Anforderungen an die Technik.

Auf der Interpack 2026 habe sich dieser Trend nach Einschätzung des Automatisierungsanbieters deutlich gezeigt. Flexible Anlagenkonzepte, datenbasierte Anwendungen und mechatronische Systeme waren bei zahlreichen Maschinenbauern zu sehen. B&R unterscheidet dabei drei wesentliche Ebenen der Automatisierung: Kernautomatisierung, Robotik und adaptive Fertigung.

Modularität als Basis für Flexibilität

Bei der klassischen Kernautomatisierung stehen Steuerungen, Antriebssysteme und Motoren im Mittelpunkt. Neben Produktivität und Durchsatz spielt vor allem die Modularität eine wichtige Rolle. Maschinen sollen softwareseitig so strukturiert werden, dass einzelne Funktionseinheiten ausgetauscht oder verändert werden können, ohne das gesamte Automatisierungskonzept neu entwickeln zu müssen.

Ein Beispiel dafür ist eine Abfüllmaschine, bei der sich ein Füllmodul als eigenständige Einheit betrachten und durch eine andere Variante ersetzen lässt. Voraussetzung dafür sind definierte Schnittstellen zwischen den einzelnen Modulen. Dadurch können Entwicklungszeiten sinken und Maschinen leichter angepasst werden.

Die zweite Säule ist die Robotik. Sie soll insbesondere den Fachkräftemangel abfedern, Prozesse reproduzierbarer machen und Fehler reduzieren. Roboter können zudem direkt in Maschinen integriert werden und flexible Aufgaben übernehmen, wenn Produkte oder Formate wechseln.

Noch weiter geht die adaptive Fertigung. Dabei wird versucht, starre mechanische Abläufe stärker durch softwaregesteuerte Bewegungen zu ersetzen. Einzelne Transportelemente lassen sich unabhängig voneinander bewegen und auf unterschiedliche Produkte einstellen. Dadurch können Formatwechsel teilweise ohne Stillstand der Maschine erfolgen.

Weniger Mechanik, mehr Software

Der zentrale Ansatz besteht darin, mechanische Funktionen soweit sinnvoll in Software zu verlagern. Mechanische Umbauten sind zeitaufwendig, während softwarebasierte Anpassungen schneller umgesetzt werden können. Für Maschinenbauer ergibt sich daraus zusätzlich die Möglichkeit, spätere Produktvarianten über Softwareupdates freizuschalten.

Ein Betreiber könnte damit neue Formate oder Funktionen erhalten, ohne dass ein Servicetechniker die Maschine mechanisch umbauen muss. Gerade für kleine Losgrößen oder personalisierte Produkte kann dies wirtschaftlich interessant sein, weil die Anlage für einen Produktwechsel nicht vollständig gestoppt werden muss.

Wie stark sich dieser Ansatz auf eine Maschine auswirken kann, zeigen mehrere im Vortrag vorgestellte Beispiele. Bei einer Kosmetik-Abfülllinie eines japanischen Maschinenbauers wurde ein Planarsystem eingesetzt, bei dem die Produktträger unabhängig voneinander bewegt werden. Nach Angaben von B&R konnte die Anlagenlänge bei gleicher Leistung von zwölf auf vier Meter reduziert werden.

Die Linie kann unterschiedliche Produktvarianten verarbeiten und bei Bedarf zwei Produkte parallel fahren. Produktwechsel können – sofern der Prozess dies zulässt – im laufenden Betrieb erfolgen. Für Anwendungen in Pharma, Medizin oder teilweise auch im Lebensmittelbereich sind solche parallelen Prozesse allerdings nicht ohne Weiteres übertragbar.

Ein weiteres Beispiel stammt von einer Kosmetik-Abfüllanlage, die Gebinde von 100 ml bis 2,5 l verarbeitet. Laut Vortrag wurde die Zahl der benötigten Wechselteile von rund 90 auf 15 reduziert. Neue Produkthalter können zudem als 3D-Modell zur Verfügung gestellt und vom Betreiber selbst gefertigt werden.

Transporttechnik übernimmt Prozessfunktionen

Auch bei Beutelverpackungsmaschinen lassen sich durch einzeln steuerbare Shuttles mechanische Funktionen ersetzen. Zwei Transportelemente halten dabei einen Beutel und passen ihren Abstand an unterschiedliche Beutelgrößen an. Zusätzlich können die Shuttles Bewegungen ausführen, mit denen das Produkt gerüttelt beziehungsweise verdichtet wird.

Dadurch können separate Stationen entfallen. Gleichzeitig lassen sich einzelne Transportelemente über einen Wartungsbereich aus dem Produktionsprozess ausschleusen und austauschen, während die Maschine mit verringerter Leistung weiterläuft.

Adaptive Systeme müssen dabei nicht immer die komplette Maschine bestimmen. Bei einer Anwendung für Kaffeekapseln gleicht ein Shuttle-System lediglich Unregelmäßigkeiten im Produktstrom aus. Eine Kamera erfasst die ankommenden Produkte, anschließend werden die Shuttles so positioniert, dass aus einem unregelmäßigen Zulauf wieder ein kontinuierlicher Prozess entsteht.

Der Ansatz zeigt, dass sich Automatisierung auch gezielt für einzelne Engpässe einsetzen lässt, anstatt komplette Anlagen neu aufzubauen.

KI für Vision, Engineering und Wartung

Neben flexibleren Transport- und Antriebssystemen sieht B&R künstliche Intelligenz als weiteren Baustein zukünftiger Verpackungsmaschinen. Ein Einsatzgebiet ist die industrielle Bildverarbeitung. Bei der Anomalieerkennung wird das System zunächst mit Gutteilen trainiert. Im laufenden Betrieb lernt es anschließend, Abweichungen zu erkennen und Produkte entsprechend zu bewerten.

Auch im Engineering soll KI Entwicklungszeiten verkürzen. Einfachere Codebausteine können bereits automatisiert erzeugt werden. Darüber hinaus lassen sich Programme analysieren, kommentieren oder auf Fehler prüfen. Dies kann vor allem bei international verteilten Entwicklungsteams helfen, wenn Software von unterschiedlichen Standorten bearbeitet wird.

Ein weiteres Feld ist Predictive Maintenance. Moderne Antriebe und Transportsysteme erfassen zahlreiche Betriebsparameter. Veränderungen bei Stromaufnahme, Motorverhalten oder Führungen können Hinweise auf Verschleiß oder veränderte Umgebungsbedingungen liefern. Nach Vorstellung von B&R sollen solche Funktionen zunehmend direkt in der Automatisierung vorhanden sein und bei Bedarf aktiviert werden können.

Daraus ergeben sich gleichzeitig neue Geschäftsmodelle. KI-Funktionen könnten zunächst in der Maschine vorhanden sein und später über eine Lizenz freigeschaltet werden. Der Maschinenbauer könnte dem Endkunden damit zusätzliche Funktionen auch nach der Auslieferung anbieten.

Hightech allein reicht nicht

In der Diskussion nach dem Vortrag rückte jedoch auch die Frage nach den Kosten in den Mittelpunkt. Gerade in Märkten wie Indien oder China konkurrieren europäische Maschinenbauer mit Anbietern, deren Maschinen günstiger sind. Dort geht es nicht zwingend darum, europäische Technik lediglich abzuspecken. Gefragt sind teilweise gezielt einfachere Konzepte, die genau die erforderlichen Funktionen bieten.

B&R verweist deshalb auch auf einfachere Automatisierungslösungen sowie auf regionale Produktionsstrategien. Für China produziert das Unternehmen beispielsweise auch direkt in China. Gleichzeitig steigen nach Einschätzung des Referenten auch dort die technischen Anforderungen. Reine Start-Stopp-Maschinen verlieren an Bedeutung, während Bedienoberflächen, Diagnosefunktionen und höhere Automatisierungsstandards zunehmend vorausgesetzt werden.

Damit entsteht für europäische Maschinenbauer ein Spannungsfeld: Einerseits sollen Maschinen technologisch leistungsfähig und flexibel sein, andererseits dürfen sie weder zu teuer noch zu komplex werden. Entscheidend ist deshalb nicht die maximale Automatisierung, sondern die Frage, welche Funktionen tatsächlich einen Mehrwert bieten.

Auch weniger Achsen, einfachere Hardware, offene Schnittstellen und die Kombination unterschiedlicher Komponenten können dazu beitragen, Kosten und Komplexität zu reduzieren. Konventionelle Steuerungstechnik bleibt deshalb weiterhin ein großer Teil des Marktes. Moderne Automatisierung ergänzt sie dort, wo Flexibilität, Produktivität oder neue Geschäftsmodelle den zusätzlichen Aufwand rechtfertigen.

Das war die Packaging Machinery Conference 2026

Am 16. und 17. Juni fand in Nürnberg die Packaging Machinery Conference (PMC) 2026 statt. Experten des deutschen Verpackungsmaschinenbaus sprachen über Perspektiven, Strategien und Lösungen für die Zukunft. Der Live-Ticker zum Nachlesen.

Peter Hammer