Die Hersteller von verpackten Konsumgütern stehen vor einigen Herausforderungen: Die Variantenvielfalt nimmt rapide zu, die Losgrößen variieren stark, ebenso die Produktnachfrage. „Und der Lebenszyklus einzelner Produkte wird immer kürzer“, sagt Wlady Martino, Branchenexperte für die Verpackungsindustrie bei B&R: „Wir sind daher an einem Punkt angekommen, an dem herkömmliche Verpackungsmaschinen nicht mehr mit den Anforderungen der produzierenden Industrie und letztlich den Anforderungen der Konsumenten mithalten können.“
Denn nicht allein die Losgröße stellt Maschinenbetreiber vor neue Herausforderungen. „Es ist vielmehr die Kombination aus immer mehr Produktvarianten, die in stark variierenden Losgrößen und sehr kurzfristig produziert werden müssen.“ Daher brauche es einen neuen Maschinentyp: die adaptive Maschine.
Zur wirtschaftlichen Produktion kleiner Losgrößen muss diese adaptive Maschine einen Formatwechsel auf Knopfdruck ermöglichen und im Idealfall sogar unterschiedliche Produkte gleichzeitig fertigen können. „Und da ständig neue Produkte oder Produktvarianten gefordert werden, muss eine adaptive Maschine fähig sein, Produkte herzustellen, die bei der Entwicklung der Maschine noch gar nicht bekannt waren“, sagt Martino – die Maschine passt sich also einfach an.
Vier Technologien für die Umsetzung
Für die Umsetzung der adaptiven Maschine will Martino vier Technologien zu einer neuen Gesamtlösung verschmelzen:
- Intelligente Transportsysteme bilden das Rückgrat der adaptiven Maschine, denn diese Track-Systeme ermöglichen, dass jedes Produkt individuell durch den Produktionsprozess transportiert werden kann. Zudem lassen sich zeitintensive Prozesse parallelisieren, indem der Produktfluss durch Weichen auf mehrere Bearbeitungsstationen aufgeteilt wird.
- Für eine reibungslose Produktion ist es erforderlich, dass jedes Produkt exakt reproduzierbar zu einem bestimmten Zeitpunkt an einer eindeutigen Stelle ist. Die Lösung: Ein intelligentes Vision-System erkennt automatisch Form, Orientierung und Größe eines Produktes und kann diese Information in weniger als einer Millisekunde an einen Roboter weitergeben.
- Der Roboter nimmt das Produkt blitzschnell auf und platziert es auf einem Shuttle des Track-Systems.
- Diese Möglichkeiten lassen sich jedoch nur in der Realität umsetzen, wenn auch die benötigte Software zur Verfügung steht. Neben einer benutzerfreundlichen Automatisierungs-Software ist dafür laut Martino die Simulation besonders wichtig. „Ohne einen digitalen Zwilling werden wir es nicht schaffen, neue Produkte quasi ohne Umrüstzeiten und Prototypen zu fertigen“, sagt Martino.
B&R Industrie-Elektronik GmbH
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