3,2 MB - Verpackungs-Rundschau

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TITELTHEMA Fotos: Elau Die Zeit war also gekommen, sich über den grundlegenden Aufbau einer Verpackungsmaschine Gedanken zu machen. Allen Beteiligten ist dabei klar geworden, daß die Maschine grundlegend neu konstruiert werden muß. Das Stichwort heißt: Minimierung von Stahl und sonstigem mechanischen Aufbau. Die neue Konstruktion soll einer totalen Flexibilisierung von einzelnen Bearbeitungsstationen Rechnung tragen. Es besteht die Forderung, online auf die einzelnen Bewegungen Einfluß zu nehmen, um so Schwankungen des Packgutes oder des Packstoffes zu eliminieren. Die Maschine muß sich durch ihre Intelligenz optimieren, um für eine konstante Qualität zu sorgen, bei gleichzeitiger Steigerung der Leistung. Das ideale Antriebselement für diese Forderungen ist der intelligente Servomotor. Durch dieses neue Antriebselement läßt sich das Design der Maschine komplett neu gestalten. Die herkömmliche Kopplung der Bearbeitungsstationen mit Hilfe von Königswellen, Getriebekombinationen und Zahnriemen kann dadurch verlassen werden. Eine elektronische virtuelle Königswelle sorgt für Synchronität zwischen den einzelnen Antriebsstationen. Ein weiterer Vorteil der Servomotoren ist die hohe Überlastmöglichkeit bei gleichzeitiger Positioniergenauigkeit von nur einigen Winkelminuten. Es ist aber erst heute möglich, durch extreme Steigerung von Rechenleistung und ausgeklügelter Software die Verpackungsmaschine „elektronisch“ zu steuern. Bei aller Euphorie müssen dennoch die außergewöhnlichen Betriebszustände einer Maschine, wie zum Beispiel Not-Aus, Stopp oder Spannungsunterbrechung, beherrscht werden. Wichtig beim Design einer elektronischen Maschine ist ein klares einfaches Steuerungskonzept. Als leistungsfähiger Zentralrechner bietet sich der PC in besonderer Art an. Für die Visualisierung, Verwaltung und Antriebstechnik je eine Rechnerbaugruppe zu installieren scheidet aus Kostengründen und wegen der übergroßen Komplexität eines solchen Gebildes aus. Es ist also notwendig, die Aufgaben einer einzigen Baugruppe zu übertragen. Mit dem Steuerungs- und Antriebskonzept PacDrive von der Elau AG wurden auf der interpack ’99 die ersten vollautomatischen Verpackungsmaschinen der Fachwelt vorgestellt. Beispielhaft für moderne Verpackungsmaschinen ist die neue Paketieranlage PMC von Bosch zu nennen. Bei diesen Herstellern wurde der gesamte Maschinenbau „elektronifiziert“. Der klassische Maschinenbau wurde verlassen und durch moderne servomotorische Antriebstechnik ersetzt. Das Design der Maschinen hat sich signifikant verändert. Produkt- oder Formatwechsel sind auf Knopfdruck möglich und sichern somit kürzeste Stillstandszeiten. Was verändert sich für den Verpacker? Es besteht die Forderung, die Bedienung und das Handling der Maschine einfach und überschaubar zu gestalten. Die gesamte Komplexität von Antriebstechnik, Mechanik und Elektronik soll dem Bedienpersonal das Leben erleichtern und gleichzeitig die Gesamtleistung der Maschine steigern. Die Anforderungen an das Servicepersonal beim abpackenden Un- Punktgenaue Landung ternehmen werden sich somit grundlegend ändern. Die Verpackungsindustrie wird ihr Bedienungs-, Service-, und Wartungspersonal schrittweise den geänderten Rahmenbedingungen anpassen müssen. So, wie der Dreher in der Metallbranche zum „Einrichter“ wurde, wird der Mechaniker in der Verpackungsbranche zum „Mechatroniker“. Das Wartungspersonal wird also Mechaniker und Elektriker/Elektroniker in einer Person sein. Facts ❑ Durch die Neukonstruktion verringert sich je nach Maschinentype der Umfang nischen Königswelle Teil der mecha- an mechanischen Baugruppen um bis zu 30 Prozent. ❑ Die Baumaße der Maschinen reduzieren sich teilweise um bis zu 40 Prozent. ❑ Die gesamten Hardwarekosten der Maschinen bleiben konstant oder verringern sich in geringem Umfang gegenüber mechanischen Konstruktionen. ❑ Die Rüstzeiten werden auf ein Minimum reduziert. Es ist nun erstmals möglich, auf Knopfdruck umzurüsten. ❑ Geringste Stillstandszeiten, da Formatwechsel oder Änderungen von Parametern online eingegeben werden. ❑ Erhöhung der Qualität, da durch entsprechende Software alle Prozeßgrößen ständig überwacht und nachgeregelt werden. ❑ Erhöhung der Maschinenleistung je nach Maschinentype zwischen 20 und 100 Prozent. ❑ Schnellere Problemlösung, im Servicefall über Internet möglich. Ein Blick in die Zukunft Für viele Maschinenproduzenten ist der Weg hin zur elektronischen Maschine schon Realität. Der Prozeß ist nicht mehr aufzuhalten, denn die Vorteile liegen auf der Hand und werden sehr schnell von der Verpackungsindustrie in ihren Forderungskatalog mit aufgenommen. Wer nicht rechtzeitig seinen Maschinenbau umstellt, wird sehr bald einen nicht mehr aufzuholenden Wettbewerbsnachteil haben. Für ihn könnte das Wort von „Gorbatschow“ zur Realität werden. „Wer zu spät kommt, den bestraft das Leben.“ Erwin Fertig* * Der Autor ist Vorstandsvorsitzender der Elau AG, Dillberg/Marktheidenfeld Verpackungs-Rundschau 8/1999 9
TITELTHEMA Paradigmenwechsel ins 21. Jahrhundert Der elektronischen Verpackungsmaschine gehört die Zukunft Der gesamte Verpackungsmaschinenbau zählt zu den wenigen Technologien, in denen sich erst jetzt ein nachhaltiger Wandel im Design vollzieht. Was sich bei Werkzeugmaschinen, Holzverarbeitungsmaschinen, Kunststoffmaschinen oder bei den Druckmaschinen vollzogen hat, wird sich erst jetzt im kompletten Verpackungsmaschinenbau fortsetzen. Komponenten des Systems PacDrive Rolf Kuhnke, Vizepräsident des VDMA, sagte vor kurzem: „Die sogenannte intelligente Maschine wird demnächst ein Gerät sein, das fühlen, riechen und lesen kann.” – Welch treffende Worte. Es wird sich demnach um eine Maschine handeln, die sich intelligent auf wechselnde Prozeßgrößen einstellt und somit eine gleichbleibende Qualität sicherstellt. Sie wird uns mit modernster Visualisierungstechnik ihr Wohlbefinden oder ihre Fehler mitteilen. Die CNC-gesteuerte Paketieranlage PMC 4202 Vorausschauendes Handeln und Grundzüge von logischem Denken wird man ihr per Software einprogrammiert haben. Primär wird sie sich schnell umrüsten und einen Formatwechsel durchführen lassen. Service wird per Fernwartung via Internet erfolgen. Um diesen Paradigmenwechsel im Maschinenbau verwirklichen zu können, müssen meist grundlegende Strukturveränderungen in den Maschinenbauunternehmen vonstatten gehen. Eine klare Foto: Bosch Trennung zwischen Konstruktion, Elektrik, Antriebstechnik, Steuerung und Software gehört endgültig der Vergangenheit an. Globales und technologieübergreifendes Denken wird gefordert. Die Unternehmen müssen ihre Konstruktionsabteilungen reorganisieren, d. h. verschiedenste Technologien werden zu einer Einheit verschmelzen. Die Begriffe Mechanik, Kinematik, Dynamik, Elektrik, Software, Optik, Sensorik etc. werden zum Oberbegriff „Mechatronik“ zusammengefaßt. Veränderung der Konstruktion ist die Folge. Minimierung von Stahl Viele Bewegungen erschienen in der Vergangenheit zu komplex und vor allem auch viel zu schnell, um sie anders als mit herkömmlichen Baugruppen zu lösen. So entstanden in den letzten Jahrzehnten mechanische Wunderwerke, die an Konstruktionskunst kaum zu überbieten waren. Aufwendige Kurvengetriebe, strapazierfähige Bremskupplungen sowie spielarme Getriebekombinationen, sorgten für hohe Funktionalität und hohe Ausbringungsmenge. Doch bei aller noch so ausgereifter Ingenieurkunst sind die Grenzen der Mechanik schon längst erreicht. Convenience und intelligente Verpackungen sind neue und herausragende Forderungen der Verpackungsindustrie. Flexibilität sowie schneller Produkt- und Formatwechsel sind zusätzliche Attribute, die eine moderne Maschine zu erfüllen hat. 8 Verpackungs-Rundschau 8/1999
Seite 1 und 2: R 8/99 50. JAHRGANG/D6935 VERPACKU
Seite 3 und 4: Inhalt 8/99 EDITORIAL Norbert Sauer
Seite 5: PERSONALIEN Das übergreifende Elem
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Seite 11 und 12: VERPACKUNGSMASCHINEN System 2500 is
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