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Verkettung einer Pharma-Verpackungsanlage mit Kunststoffkettenförderer Werkstückträger-System

Für die Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG entwickelte modular automation eine innovative und hochflexible Förderanlage für den Endverpackungsprozess von pharmazeutischen Produkten.

Die Aufgabenstellung:

modular automation sollte eine innovative und hochflexible Kunststoffkettenförderer-Förderanlage (Gliederkettenförderer, Scharnierbandförderer) zur Verkettung des gesamten Endverpackungsprozesses von pharmazeutischen Produkten entwickeln und liefern. Es entstand eine Endverpackungsanlage im Reinraum, in der medizinische Produkte von Paletten depalettiert und dem Endverpackungsprozess zugeführt werden. Die Produkte werden auf Werkstückträgern (Pucks) über die Förderanlage zuerst dem Etikettierprozess transportiert, in dem Etiketten mit höchster Präzision auf die Produkte etikettiert werden. Im nächsten Schritt werden die etikettierten Produkte zum Kartonierprozess transportiert, wo sie kartoniert und verpackt werden. Zusätzlich sollten zwischen allen Verpackungsprozessen Stauförderstrecken, in Form von Stauförderern auch als Alpine-Conveyor bekannt, integriert werden.

modular automation stand vor der Herausforderung eine platzsparende und zugleich hoch flexible Förderanlage zu entwickeln, die die Synchronistation zwischen den einzelnen Anlagenprozessen übernimmt und in Echtzeit automatisiert auf die Situationen im Produktionsablauf reagieren kann. Dabei standen Anlageneffizienz, Energiesparpotential und Geräuschreduzierung im Fokus.

Die Lösung: Eine hochleistungsfähige Förderanlage auf Basis des modular automation Kunststoffkettenförderer Werkstückträger-Systems

Die von modular automation entwickelte Förderanlage (auf Basis des modular automation Kunststoffkettenföderer-, Gliederkettenförderer-, bzw. Scharnierandförderer-Systems) übernimmt den kompletten Transport der Produkte auf Werkstückträgern (Pucks) durch die Anlage, sowie zwischen den einzelnen Anlagenprozessen. Dies umfasst neben dem reinen Transport, auch Funktionen wie Stauen und Speichern von Produkten in Staustrecken und Stauförderern (Alpine Conveyor), aber auch das Steuern und Überwachen aller Anlagenprozesse.

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Interview mit Christoph Kapfer - Projektleiter bei Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG

Steigerung der Prozess-Autonomie, optimale Anlagenausbringung, Reduzierung der Anlagenausfälle

Zwischen jedem Anlagenprozess (Depalettier-, Etikettier- und Kartonierprozess) sind Stau-Förderstrecken (Kunststoffkettenförderer, bzw. Scharnierbandförderer) platziert, die im Bedarfsfall (z.B. Wartung oder Ausfall von Maschinen) automatisch mit bis zu 750 Produkten befüllt werden kann. Die Anlage verfügt über zwei Stauförderer (Alpine Conveyor, oder auch Wendelförderer genannt), sowie eine weitere Förderstrecke die ebenfalls die gleiche Anzahl an Produkten stauen, bzw. zwischenspeichern kann. Diese sorgen für den optimalen Ausgleich zwischen den einzelnen Prozessen, wodurch ein optimales Zusammenspiel entsteht für eine hohe Anlagenausbringung, sowie die Autonomie der einzelnen Prozesse gesteigert wird. Dies erkennt und steuert die Steuerung der Förderanlage voll automatisch, da sie mit den angebundenen Maschinen stetig kommuniziert, werden bei Bedarf sofort die Stauförderer befüllt.

 

Die platzsparende Förderanlage (Kunststoffkettenförderer, Scharnierbandförderer)

Die gesamte Kunststoffketten-Förderanlage steht auf einem von modular automation konstruierten Stahlgestell, zudem wird die Anlage beim Endkunden von der Decke abgehängt. Dadurch ergibt sich wertvoller Platz am Boden in der Produktionsumgebung. Dies ermöglicht eine optimale Zugänglichkeit zu den auf dem Boden befindlichen Maschinen (Etikettierer und Kartonierer).

Energieeinsparung, Geräuschreduzierung, Synchronisation der Anlage

Die Förderanlage erkennt selbst, welche Anlagenbereiche im Moment nicht benötigt werden und schaltet diese ab. Dies wird möglich durch die Synchronisation aller Anlagenprozesse über die zentrale Steuerung. Dadurch werden Energiekosten und der Geräuschpegel der Anlage deutlich gesenkt. Durch speziell für dieses Projekt entwickelte Pucks (Werkstückträger), deren Gewicht um ca. zwei Drittel, ggü. marktüblicher Pucks, reduziert wurde, ergeben sich weitere Einsparungen im Bereich Energie und Lärm, sowie im Verschleiß der Förderanlage.

 

Stauen und Puffern: Stauförderer/Alpine Conveyor und Staustrecken schaffen Autonomie und Puffer in der Produktionsline

Die Förderanlage wurde von modular automation so entwickelt, dass zwischen jedem Produktionsprozess eine Staustrecke (Stauförderer dienen als Puffer zwischen den Anlagenprozessen) integriert ist, die bei Bedarf temporär mit den in der Anlage befindlichen Produkten gefüllt werden können. Dadurch können kurzzeitige Produktionsschwankungen zwischen den einzelnen Prozessabschnitten, bspw. durch Wartungen oder Ausfälle ausgeglichen und überbrückt werden. Wenn eine Maschine ausfallen sollte, kann die restliche Anlage für eine bestimmte Dauer weiterbetrieben werden. Durch das optimale Zusammenspiel zwischen den einzelnen Anlagenprozessen wird eine maximale Anlagenausbringung erzielt.
Dies erkennt und steuert die Steuerung der Förderanlage voll automatisch, da sie mit den angebundenen Maschinen stetig kommuniziert, werden bei Bedarf sofort die Stauförderer befüllt.

Industrie 4.0: Die Steuerung der Anlage – intelligent, vernetzt, intuitiv und bedienerfreundlich

Das Herzstück der Förderanlage bildet die von modular automation inhouse entwickelte Steuerung. Sie vernetzt alle Anlagenprozesse auf intelligente Art und Weise miteinander. Die angebundenen Anlagenprozesse senden Echtzeit-Parameter an die Steuerung, auf deren Basis die gesamte Anlage automatisch gesteuert wird.

Vorteile und Funktionen der Maschinen- und Anlagensteuerung (SPS) im Überblick

  • Angebundene Prozesse melden Probleme
    Die Steuerung erhält eine Problemmeldung von einem Anlagenprozess, dann wird automatisch die angebundenen Staustrecken befüllt, so können die vor- und nachgelagerten Prozesse autark weiterarbeiten, es kommt nicht zum Gesamtstopp der Anlage, wodurch hohe Kosten vermieden werden können.
  • Energieeinsparungen durch intelligente Steuerung der Anlage
    Die von modular automation entwickelte Steuerung der Förderanlage erkennt mittels Sensoren welche Anlagenbereiche im Betrieb aktuell nicht benötigt werden und schaltet diese bis zum erneuten Bedarf ab. Ebenso werden Fördergeschwindigkeiten den Echtzeitbedingungen angepasst. Dadurch werden Energiekosten und Geräuschpegel deutlich reduziert.
  • Intuitive Bedienoberfläche mit Diagnosefunktion und Fehlerortung
    Die Oberfläche der Steuerung wurde sehr intuitiv gestaltet, wodurch Anlagenbediender die Anlage ohne großen Schulungsaufwand bedienen können. Mit Hilfe der Diagnosefunktion mit Fehlerortung wird dem Anlagenbediender die Fehlerursache (mit detaillierter Beschreibung) sowie der exakte Fehlerort angezeigt. So können Fehler in wenigen Sekunden behoben werden und müssen nicht erst mühsam und zeitaufwendig identifizert und lokalisiert werden. Auf die Steuerung kann über alle in der Anlage befindlichen Touchpanels zugegriffen werden, was die Handhabung der Anlage deutlich vereinfacht und weite Wege einspart.
  • Einstellungsmöglichkeiten ohne Programmieraufwände, mittels Parameter Einstellungen über das Touchpanel möglich
    Die Anlage kann über eine Vielzahl an Parametern über die Steuerungsoberfläche eingestellt und optimiert werden. Die Förderanlage kann so ohne Programmierkenntnisse, bzw.-aufwände durch den Maschinenbediener eingestellt und optimiert werden.

KundenInterviewzumProjekt:DassagtderKundezumProjekt

Interview mit Christoph Kapfer - Projektleiter bei Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG

WeiteresVideozumProjekt:BoehringerIngelheimSpanienpräsentiertRESPIMAT

Quelle: Boehringer Ingelheim Spanien | ab Sekunde 20 zeigt der Endkunde die von modular automation entwickelte Anlage in einem Imagevideo.

modular automation – Experte für ganzheitliche, schlüsselfertige Fördersystem-Lösungen und Transportsysteme

In diesem Projekt konnten wir erneut unsere Stärke als vollumfänglicher Lieferant für ganzheitliche Fördersystem-Lösungen ausspielen. Durch die ganzheitliche Unternehmensaufstellung als Fördersystem-Lieferant, mit Schwerpunkt im Bereich Transfersysteme, Kunststoffkettenfördersystme (Gliederkettenförderer, Scharnierbandförderer) mit hausinterner Steuerungskompetenz, Fertigung und projektbezogenen Produktentwicklungen bieten wir unseren Kunden einen wichtigen Mehrwert: maßgeschneiderte Fördersystem-Lösungen im Bereich Intralogistik auf Basis des modular automation Kunststoff-Kettenförderer-Baukasten.  

  • Steuerungskompetenz: modular automation entwickelte und programmierte die gesamte Anlagensteuerung inhouse.
  • Engineering maßgeschneidert: Maßgeschneiderte Entwicklungen für dieses Projekt. Interne Neuentwicklung von Pucks, neuer Seitenführung, Stopper und Weichen.
  • Durchdachte Systemlösung: Die gesamte Anlage wurde von Projektbeginn so geplant und konstruiert, dass Sie einfach aufgebaut, aber auch wieder einfach demontiert und transportiert und beim Endkunden aufgebaut werden konnte. Die gesamte Anlage konnte so in wenigen Tagen beim Endkunden in Betrieb genommen werden.
  • Eigene Fertigung: Durch eine eigene Fertigung können wir Lieferzeiten und Kosten für unsere Kunden reduzieren.
  • Über 15 Jahre Erfahrung im Fördertechnik-Systemgeschäft und der Entwicklung von Transportsystemen.