Vom Einerlei zum Allerle

Roboter-Mixpackanlage für Lebensmittel

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17.03.2014 Die besten Verkaufsflächen im Lebensmittelhandel sind heiß umkämpft. Darum ist es sinnvoll, möglichst viele Produkt- und Geschmacksvarianten in das Blickfeld der Konsumenten zu rücken. Das Umpacken der sortenrein produzierten Lebensmittel in Mixtrays steht also auf dem Programm - eine Aufgabe für schnelle Roboter.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Die zeit- und personalintensive Handarbeit ist aufgrund permanent steigender Produktions- und Verpackungsleistungen keine Alternative mehr. Daher greifen Betreiber heute verstärkt auf automatisierte Lösungen zurück.
  • Allerdings ist von Fall zu Fall immer neu zu entscheiden, welcher Grad an Automatisierung für die jeweilige Applikation sinnvoll ist.
  • Das System des Maschinenbauers ist modular aufgebaut. Hierdurch können Betreiber die Verpackungsanlage im Bedarfsfall jederzeit erweitern.

Auf solche Lösungen im Bereich der Endverpackung hat sich das Unternehmen SVZ Maschinenbau spezialisiert. Schwerpunkt ist der Bau von Kartonaufrichtern, Packern, Verdecklern, Roboterzellen und Sondermaschinen für den Verpackungsbereich. Eine kürzlich an einen Lebensmittelhersteller ausgelieferte Kommissionieranlage mit insgesamt sechs Stäubli Scara-Robotern TS80 ist ein Beispiel für eine typische Verpackungsmaschine des Unternehmens. Die Aufgabenstellung war dabei nicht neu: Sortenreine Verkaufsverpackungen waren zu entpacken und als Mixvarianten neu zusammenzustellen. „Diese klassische Aufgabe begegnet uns in jüngster Vergangenheit in unterschiedlichen Ausprägungen immer wieder. Die zeit- und personalintensive Handarbeit ist aufgrund permanent steigender Produktions- und Verpackungsleistungen keine Alternative mehr zu wirtschaftlichen Automatisierungslösungen. Egal ob Molkereiprodukte, Fleisch- und Wurstpackungen, Feinkostsalate, Cerealien, Süßwaren oder Kosmetik- und Körperpflegeprodukte – robotergestützte Automation hat Hochkonjunktur bei der Kommissionierung“, kommentiert SVZ-Vertriebsleiter Bernd Bleher.

Hybrides Anlagenkonzept für erhöhte Flexibilität
Dabei untersucht das Unternehmen gemeinsam mit dem Kunden bei jeder Applikation, welcher Automatisierungsgrad als sinnvoll zu erachten ist. Im Falle der genannten Lebensmittellinie entschieden sich die Projektpartner für eine hybride Auslegung, bei der die Roboter die Hauptaufgabe, das eigentliche Umpacken der Trays, übernehmen, während das Beschicken der Anlage manuell erfolgt. „Mit dieser teilautomatisierten Anlage ließen sich die Zielkonflikte zwischen Durchsatz und Flexibilität lösen. Die taktzeitkritischen Pick&Place-Aufgaben erledigen Roboter. Das Bestücken der Anlage sowie die Entnahme der fertigen Mixpackungen – also dort, wo weniger die Geschwindigkeit als vielmehr Flexibilität gefragt ist – geschieht in Handarbeit“, erklärt Bleher. Die fertige Anlage arbeitet wie folgt: Die primär-verpackten Produkte werden sortenrein in Wellpapp-Stapeltrays bereitgestellt. Die Verpackungsanlage besteht aus einem zentralen Kartontransportsystem, zwölf angetriebenen Rollenbahnen zur Aufgabe der Uni-Produktkartons sowie sechs Robotern. Dass sich der Hersteller dabei für die Systeme von Stäubli entschied, erklärt Bleher wie folgt: „Traditionell punkten die Maschinen mit ihrer Präzision. Für unsere Applikation standen aber Eigenschaften wie maximale Dynamik, große Reichweite und optimale Integration weit mehr im Fokus. Aber auch in diesen Punkten konnten die Roboter Benchmark setzen. Außerdem erwarten unsere Auftraggeber ein hohes Maß an Anlagenverfügbarkeit, was ebenfalls für den Einsatz der Systeme sprach.“

Dynamische Roboter für kurze Taktzeiten
Das Bedienpersonal bestückt die Rollenbahnen der Anlage nach vorgegebener Sortimentbelegung mit sortenrein gepackten Produkteinheiten. Das Umpacken ist dann Aufgabe der Roboter. Mit den speziell entwickelten Vakuumgreifern nehmen sie Einzelschalen aus den Kartontrays und positionieren sie gemäß vorgegebenem Muster in die Mixkartons. Die Dynamik der Roboter ermöglichte es, dass sich die strengen Taktzeitvorgaben des Anwenders in die Praxis umsetzen ließen. In den sechs Beladestationen können die Systeme bis zu zwölf verschiedene Produkte, dem Mixpackmuster folgend, konfigurieren. Die Multifunktionalität der Roboter ermöglicht zudem das Handling der entleerten Kartons. Nur zu Beginn des Kommissionierprozesses muss der Anwender Leerkartons in das System einspeisen. Durch die verwendete Universalbedruckung lassen sich diese innerhalb der Verpackungsanlage zum Beladen wiederverwenden. Somit bleibt der Kartonkreislauf geschlossen, weiteres Kartonhandling ist nicht erforderlich. Beim Entwickeln der Anlage achtete der Maschinenbauer auf eine hohe Anwenderfreundlichkeit: Die unterschiedlichen Mixprogramme sind in der SPS-Steuerung hinterlegt und lassen sich menügeführt am Bedienpanel visualisieren. Die Anlage startet der Bediener durch Auswahl eines Programms per Knopfdruck. Bereits nach kurzer Einweisung ist die Anlage laut Hersteller auch von Nicht-Fachpersonal sicher zu bedienen.

Flexibel nach allen Seiten
Großen Wert legten die Konstrukteure auch auf die Flexibilität der Anlage. Das fängt beim zu verarbeitenden Produktspektrum an und reicht bis hin zu potenziellen Erweiterungen der Anlage. Generell ist das Mixpacksystem für einen großen Verarbeitungsbereich ausgelegt, sodass alle gebräuchlichen Modulgrößen mit regal- und palettengerechten Abmessungen zu verarbeiten sind. Das Umstellen auf andere Verpackungseinheiten oder Packungsgrößen erfolgt in kurzer Zeit und mit nur wenigen Handgriffen. Optional lässt sich auch die Beimischung von online zugeführten Produkten realisieren. Durch die modulare Bauweise ist die Anlage eine zukunftssichere Investition für den Betreiber: Sollten steigende Produktionskapazitäten höhere Verpackungsleistungen erfordern, kann er die Anlage jederzeit erweitern. „Zudem lassenn sich das Beschicken der Anlage sowie der Abtransport der fertigen Mixkartons aufgrund der Schnittstellen weiter automatisieren“, verspricht Bleher.

 

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Einen Link zum Unternehmen finden Sie hier.

Heftausgabe: Juni 2014
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Über den Autor

Sonja Koban, Head of Marketing bei Stäubli
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