Lineares Servoschienensystem ermöglicht Produktion

Mit Hilfe eines Schienensystems von B&R baut dieser polnische OEM Maschinen, die es CPGs für flüssige Produkte wie Kosmetik- oder Pharmaunternehmen praktisch machen, kurze und spezielle Produktläufe zu planen.

Für CPGs, die neue flüssige Produkte in Branchen wie Kosmetik, Pharmazeutika sowie Haushaltschemikalien und -reiniger einführen möchten, waren hochgradig kundenspezifische oder kleine Auflagen aufgrund der Kosten und Implementierungszeiten schon immer stark eingeschränkt. Herkömmliche kundenspezifische Methoden machten es unrentabel, kleine Chargen herauszugeben.

Stellen Sie sich folgendes Szenario vor: Die Produktionsabteilung eines großen Kosmetikunternehmens in einer Produktionsanlage in einem Vorort einer europäischen Hauptstadt nimmt einen Anruf entgegen. Jemand aus der Marketingabteilung möchte eine kleine Menge Shampoo für eine Werbekampagne bestellen. Wie groß ist die Bestellung? Mit nur 5.000 Einheiten ist es recht klein. Das ist an sich schon ein Problem, aber dieser Marketingmitarbeiter fordert auch ein paar Änderungen, etwa eine andere Farbe des Shampoos und die Abfüllung in einige maßgeschneiderte Flaschen anstelle der üblichen. Oh, und sie würden auch gerne die Kappen und Etiketten ändern. Und die Frist ist zufällig Anfang nächster Woche.

Diese Erwartungen würden für die meisten CPGs nicht akzeptabel klingen. Sofern das Produkt nicht bereits im Regal im Lager wartet, ist es einfach unrentabel, so viele Änderungen an einer gut geölten Maschine einer Produktionslinie vorzunehmen. Zumindest war das früher so.

Heute versucht der polnische Verpackungsmaschinenbauer Unilogo Robotics, diese Szenarien nicht nur für flüssige CPG-Produkte machbar, sondern geradezu praktisch umzusetzen. Das Cleanline-System, eine neue, vollautomatische Verpackungslinie auf Basis des B&R-Transportsystems ACOPOStrak, ermöglicht Kleinauflagen mit hoher Variabilität, ist extrem schnell einsetzbar und bietet mit nur wenigen Klicks eine beispiellose Optimierungsleistung.

Unilogo Robotics ist ein mittelständischer polnischer OEM, der Lösungen für die Kosmetik-, Chemie- und Pharmaindustrie entwickelt und herstellt und sich auf die kundenspezifische Anpassung flüssiger Produkte spezialisiert hat. Nach Angaben des Zulieferers B&R sind die Maschinen und Produktionslinien des Unternehmens der Inbegriff von Innovation in ihrer vollen Form und echter Ingenieurskunst. Insgesamt entspricht Cleanline den Prinzipien von Industrie 4.0 und Internet der Dinge, indem die Maschine mit einem intelligenten Netzwerk gekoppelt wird. Der gesamte Prozess sei sehr einfach zu steuern und zu überwachen und könne in Echtzeit erfolgen, so das Unternehmen.

„Anfangs haben wir Dienstleistungen für große Unternehmen erbracht, die ihre Produktionsstätten nach Polen verlagerten“, sagt Tomasz Nowacki, Gründer von Unilogo Robotics. „Nach einiger Zeit erschienen auch große Einzelhandelsketten und begannen mit der Einführung von Eigenmarken. Dies veränderte die Rahmenbedingungen: Der Markt begann, Maschinen zu verlangen, die an unterschiedliche Flaschenformen, Verschlüsse und Etiketten angepasst waren. Damals haben wir uns darauf festgelegt das Ziel, die leistungsstärkste produktive Produktionslinie zu schaffen.“

Darüber hinaus hat sich das Unternehmen konkrete Ziele und Vorgaben für die Produktivität seiner Linien gesetzt. Da die Produktionschargen immer kürzer werden und ständige Maschinenwechsel erforderlich sind, ging Unilogo davon aus, dass die Linie immer 12.000 bis 15.000 Einheiten pro Schicht produzieren würde, unabhängig davon, wie komplex die Komponenten des Kunden (Flaschen, Korken, Etiketten) sind und ob ein Wechsel erforderlich wäre. zwei-, drei- oder viermal.

Ein Ansatz, der mittlerweile auf Verbraucherebene zum Standard geworden ist, ist uns allen im E-Commerce bekannt: Schnelligkeit und Flexibilität im Service sind derzeit allgemein geforderte Eigenschaften. Wird dieser Ansatz auch den B2B-Markt durchdringen? Die meisten Unternehmen verfügen immer noch über eine traditionelle Liefer- und Produktionskette, die auf einem veralteten Vertriebsmodell basiert, das auf der Bevorratung teurer Produkte basiert. Laut B&R und Unilogo Robtoics erfordert die heutige Welt jedoch sofortige Reaktion und Flexibilität, ein Product-on-Demand-Konzept. Unilogo bereitet sich auf eine solche Revolution vor und verschafft sich durch den Einsatz adaptiver Fertigung in seinem Designprozess bereits Wettbewerbsvorteile.

Dank der Cleanline von Unilogo sind Kosmetik-, Chemie- und Pharmaunternehmen in der Lage, eine Produktion nach Bedarf zu implementieren. Das Unternehmen gibt an, dass es neue Dynamik in die Produktion bringen und seinen Kunden erhebliche Einsparungen bei der Lager- und Produktlagerung ermöglichen wird. Cleanline ist ein integriertes System von Robotermodulen in Form einer kompakten Produktionslinie, das gemäß dem Industrie 4.0-Konzept konzipiert und entwickelt wurde. Es umfasst eine vollautomatische Roboterproduktionslinie für Lotionen, Körperpflegeprodukte, Parfüme, Haushaltschemikalien und ähnliche flüssige Produkte mit Umrüst- und Anlaufzeiten von nur wenigen Minuten. Die Teile werden im 3D-Druckverfahren hergestellt, sodass die Linie mit jeder Art von Verpackung und Verschluss arbeiten kann und es außerdem möglich ist, innerhalb weniger Tage neue Verpackungen auf den Markt zu bringen.

Der größte Vorteil von Cleanline ist seine Flexibilität, die eine Erweiterung seines modularen Aufbaus darstellt. Die gesamte Linie basiert auf Bausteinen, die sich einfach kombinieren und an die Bedürfnisse des einzelnen Unternehmens anpassen sowie um neue Module erweitern lassen. Cleanline enthält ein Modul, das für das Sortieren und Verschließen zuständig ist. Mit 3D-gedruckten Teilen, einem Dosiermodul, einem Etikettiermodul und einem Modul, das für das Verpacken der Einheiten in Wellpappkartons und deren Platzierung auf Paletten verantwortlich ist. Ein Teil des Moduls ist mit dem intelligenten Transportsystem ACOPOStrak von B&R verbunden.

Die Innovation, die Cleanline so vielseitig macht, ist laut Nowacki das speziell entwickelte intelligente Transportsystem. Es basiert auf Magnetwagen [in anderen linearen Servokontexten auch Mover genannt], die sich entlang einer Magnetschiene bewegen. Die Trolleyform ermöglicht die Handhabung und den Transport jeder Packungsart, ohne dass ein Umrüsten erforderlich ist. Herzstück des Systems ist die ACOPOStrak-Technologie von B&R. Es verkürzt die gesamte Linie erheblich und macht sie gleichzeitig äußerst flexibel und nachhaltig. Besonders wichtig für die Berechnung von Investitionsausgaben.

Der gesamte Prozess erfolgt in einem End-to-End-System, ohne dass menschliche Bediener oder manuelle Arbeit erforderlich sind. Was Cleanline außerdem auszeichnet, ist das vollständig robotergestützte Aus- und Einpackmodul. Ein Satz mehrerer Roboter entpackt die Paletten mit den Verpackungseinheiten selbstständig und führt deren Blasen, Lasermarkierung und Zuführung durch. Auch in der letzten Phase des Verpackens der fertigen Produkte kommen Roboter zum Einsatz, und menschliche Arbeitskräfte sind lediglich für den Transport der leeren Paletten und das Einsammeln der beladenen Paletten erforderlich. Herzstück des Systems ist die ACOPOStrak-Technologie von B&R. Dadurch wird die gesamte Linie wesentlich kleiner als sonst und bietet ein hohes Maß an Flexibilität, was insbesondere bei der Kalkulation der Investitionskosten wichtig ist.

Nach sieben Jahren voller Experimente hat Unilogo Robotics erfolgreich ein Verschlussmodul entwickelt, mit dem das Unternehmen sehr zufrieden ist. Sie ist vollautomatisch und verwendet 3D-gedruckte Formatteile, wodurch Cleanline eine 100 % vielseitige Maschine bleibt, so das Unternehmen. Das gesamte System ist effizient und hinsichtlich der Abmessungen optimiert und nimmt nur 2,1 m Leitungslänge ein.

Insgesamt entspricht Cleanline den Prinzipien von Industrie 4.0 und Internet of Things (IoT). Das bedeutet unter anderem, dass die Maschine mit einem smarten Netzwerk gekoppelt ist. Der gesamte Prozess ist sehr einfach zu steuern und zu überwachen und kann in Echtzeit erfolgen.

Die Steuerung von Cleanline erfolgt über ein universelles HTML5-basiertes Panel. Diese Lösung stellt sicher, dass alle Prozessparameter von einem einzigen Ort aus geändert werden können. Darüber hinaus kann das Panel um Funktionen erweitert werden, die im Prozess des Kunden erforderlich sind, sowie personalisiert und an die individuellen Erwartungen, die in der jeweiligen Produktionsanlage geltenden Standards oder einfach an die Gewohnheiten der Bediener angepasst werden. Ein weiterer Vorteil ist der Einsatz der OPC UA-Technologie (Open Platform Communication United Architecture). Es ermöglicht die Datenüberwachung, auch in Echtzeit, und den Zugriff auf detaillierte Berichte oder sogar Videos, die wichtige Prozessphasen oder Notfälle aufzeichnen. Die Daten werden in der Cloud gespeichert, was den Arbeitskomfort maximiert und es ermöglicht, den gesamten Prozess von jedem Ort aus zu steuern. Diese Lösung erleichtert außerdem die Reparatur und Wartung der Linie erheblich und verkürzt die Reaktionszeit des technischen Supports von Unilogo in Notsituationen.

Ein besonderer Vorteil der Linie für Unternehmen mit mehr als einem Produktionsgerät ist die Kompatibilität mit dem PACK ML-System, die Zeitersparnis, Arbeitskomfort und Softwarestandardisierung ermöglicht. Das ursprüngliche Ziel von Unilogo Robotics bestand darin, eine Produktionslinie bereitzustellen, die in der Lage wäre, eine Palette leerer Verpackungseinheiten auszupacken, sie zu füllen, zu verschließen, Etiketten anzubringen und sie in Kartons zu verpacken, die für den Versand an den Kunden bereit sind – und das alles effizient und aufwändig so wenig Leute wie möglich.

„Wir glauben, dass robotische Cleanline-Lösungen schon bald übermäßig komplizierte und ineffiziente Produktanpassungs- und Verpackungssysteme ersetzen werden“, sagt Nowacki. „Die Zukunft des Marktes liegt in flexiblen Lösungen, die Individualisierung und Serienfertigung in Kleinserien ermöglichen. Wir suchen Unternehmen, die so denken wie wir und darin ihre Chance auf Erfolg sehen.“ -PW