ISS mal anders

Verpackungsmaschinen Modulare Maschinen und Anlagen lassen sich schneller an sich änderndes Konsumverhalten der Verbraucher anpassen. Der Maschinenbauer R.Weiss hat ein flexibles Verpackungssystem für Stückgut entwickelt. Wichtig war auch die passende Automatisierungslösung.

18. Juni 2019
ISS mal anders
Maschinenbauer R.Weiss setzt auf ein modulares Konzept. Delta-Roboter und ein intelligentes Shuttlesystem für den Transport von Verpackungen sorgen zum Beispiel für Flexibilität der Anlagen im Betrieb. Die Automatisierung liefert B&R. (Bild: R.Weiss)

Der Kunde will es individuell: Von der Müslipackung über die Getränkeflasche bis zur Kosmetik – Produkte, die sich den Wünschen des Einzelnen anpassen, liegen im Trend. Für die Großserienfertigung konzipierte Produktionsanlagen sind jedoch nur bedingt für die Kleinserien- oder Einzelstückfertigung geeignet. Zu lang sind die Umrüstzeiten, zu statisch die auf maximale Ausbringung getrimmten Anlagen, als dass der Spagat zwischen den angestrebten Kostenstrukturen einer Massenproduktion und der Flexibilität einer Losgröße-1-Fertigung gelingen könnte.

Sondermaschinenbauer, wie sie in Europa und insbesondere in Deutschland zu finden sind, kennen dieses Problem schon länger. Der zunehmende Kostendruck durch Anbieter aus Fernost und die immer spezifischeren Vorstellungen der Anwender haben sie gezwungen, maßgeschneiderte Lösungen wie »in Serie« zu entwickeln und herzustellen.

Module für den Verpackungsprozess

Als Erfolgsrezept für Sondermaschinenbauer hat sich herauskristallisiert, ihre Produkte konsequent zu modularisieren und zu digitalisieren. Entscheidend für höhere Effizienz bei Entwicklung und Produktion von Sondermaschinen ist, dass die verwendeten Module so weit wie möglich standardisiert sind, etwa in Bezug auf verwendete elektrische und mechanische Schnittstellen. Zudem lässt sich die Funktion der Module weitgehend via Software definieren und an die individuelle Aufgabenstellung anpassen. Damit kann der Sondermaschinenbauer einen Großteil seiner Entwicklungsressourcen auf neue Funktionen oder Module konzentrieren.

Welche Vorteile eine konsequente Umsetzung des modularen Konzepts bietet, zeigt sich am Beispiel das Maschinenbauers R.Weiss. Das Unternehmen hat bei der Entwicklung des Unirob-Systems von Anfang an auf die Verwendung standardisierter Maschinenkomponenten gesetzt, um maßgeschneiderte Verpackungslösungen für Anwender aus unterschiedlichen Branchen anbieten zu können. Die Verpackungen lassen sich mit geringem Aufwand an die individuellen Erfordernisse, räumlichen Gegebenheiten und an sich verändernde Marktanforderungen anpassen.

Seit der Verpackungsspezialist 2001 die erste Unirob-Maschine für das Verpacken von Stückgut auf den Markt gebracht hat, ist das Portfolio stetig gewachsen und umfasst heute konfigurierbare Standardmodule für jeden Teilschritt eines Verpackungsprozesses wie Aufrichten, Toploading, Sammelpacken, Verschließen, Kennzeichnen und Palettieren.

Das Unternehmen stellt kundenspezifische Anlagen aus Standardmodulen zusammen, die via Powerlink vernetzt sind, und moderne Softwaretechnologien wie Mapp Technology verwenden. Jedes Modul nutzt das gleiche Maschinengehäuse. Große, transparente Schutztüren erlauben den Blick auf den Verpackungsvorgang und gewähren leichten Zugang.

Versorgungseinheiten und die Steuerungshardware sind platzsparend im Dach des Gehäuses untergebracht. Zwar können Module auch als Einzelmaschinen betrieben werden, aber erst in der Kombination der konfigurierten Standardmodule zu kompletten Linien kommen die Vorteile der konsequenten Modularisierung zum Tragen.

Herzstück der Toploading- und Pickerlinien sind Module mit an der Decke des Maschinengehäuses montierten Standardrobotern mit vier, sechs oder sieben Freiheitsgraden und Hochleistungs-Delta-Picker. Die Peripherie- komponenten und die Transportsysteme für Produkt und Verpackung sind darunter positioniert. Zusätzliche Flexibilität bei der Gestaltung der Produktionsabläufe hat dem Anwender die jüngste Neuerung, das Intelligent Shuttle System (ISS), gebracht.

Dieses Transportsystem arbeitet mit unabhängig angetriebenen Shuttles. Sie ermöglichen den frei programmierbaren Transport von Produkt und Verpackung, sodass die Maschinen noch schneller auf unterschiedliche Formate, andere Produkte oder auf saisonale Anforderungen umgestellt werden können.

Was für den Anwender große Vorteile mit sich bringt, bedeutet für Maschinenbauer wie R.Weiss eine Herausforderung: Durch die konfigurierbaren Maschinenkomponenten und Module ergibt sich eine fast unüberschaubare Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten, die verwaltet werden will.

Skalierbare Automatisierungslösung

Damit die Integration der Komponenten innerhalb eines Moduls und der Module zu einer Linie trotzdem beherrschbar bleibt, ist eine durchgängige, erweiterbare und skalierbare Automatisierungslösung erforderlich, die das modulare Konzept optimal unterstützt. Seit Jahren vertraut der Maschinenbauer dabei auf die Lösung von B&R.

Das Steuern der Delta-Roboter übernimmt zum Beispiel eine Steuerung des Unternehmens. Anwender können die Roboterbewegungen bei Format- oder Produktwechseln über die Bedienerschnittstelle einfach anpassen. Den Einstieg schaffte der Automatisierungsspezialist eigenen Angaben zufolge aufgrund der Kompaktheit und der Performance seiner Automatisierungslösungen. Wichtig waren R.Weiss auch Kombinationsgeräte, die sich wie die B&R-Panel-PCs sowohl als Hardwareplattform für das Bedienen als auch das Steuern eignen.

»Wir setzen B&R-Technik ein, weil sie zuverlässig arbeitet und die durchgängige Automatisierung unserer Maschinen und Anlagen erlaubt«, so Siegfried Schust, Vertriebsleiter bei R.Weiss Verpackungstechnik. »Unsere Anwender und wir profitieren so nicht nur von einer besonders flexiblen Automatisierungslösung, sondern können den Aufwand für Schulung und Ersatzteilhaltung auf einem Minimum halten.«

Zu den ausschlaggebenden Argumenten gehörte laut B&R auch, dass die eigenen modularen Lösungen ein Einteilen der Steuerungs- und Antriebstechnik entsprechend der Modulaufteilung erlaubt. Damit ist es auch möglich, Module einzeln in Betrieb zu nehmen und vor der eigentlichen Inbetriebnahme der Verpackungslinie zu testen. Ein Beispiel dafür ist der Acoposmotor von B&R, bei dem Wechselrichter und Motor zu einer Einheit verschmolzen sind.

Informationen zum Status der Anlage

Die durchgängige Automatisierungsplattform liefert außerdem Informationen zum Status der Anlage und des Produktionsprozesses, die R.Weiss dem Anlagenbetreiber in Form statistischer Auswertungen bereitstellt. Alle Maschinenkomponenten und Anlagenmodule des Verpackungsspezialisten sind mit dem Ethernet Powerlink einheitlich vernetzt. Dies ermöglicht, die Anlagen einfach zu erweitern. Es garantiert genügend Bandbreitereserven für ausgedehnte Anlagen mit vielen Busteilnehmern. Aufgrund des umfangreichen Produktportfolios inklusive skalierbarer Steuerungssysteme – von einfachen Kompaktsteuerungen aus dem X20-System bis hin zu High-End-Industrierechnern – kann R.Weiss für jede Situation die passende Hardwareplattform wählen.

Erschienen in Ausgabe: 04/2019
Seite: 18 bis 19