Ausgabe - 06 - Produktion

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26 · Praxis · Produktion · 7. Februar 2013 · Nr. 6 Automatisierung Schnelle Papierpolstermaschine intuitiv bedienbar Daniel Hochrein, Andreas Zeiff, Produktion Nr. 6, 2013 Ein neues Papierpolstersystem von Storopack sollte bei kleinem Bauvolumen eine hohe Leistung erreichen und einfach bedienbar sein, was mit Automatisierungssystemen von Omron gelang. Langenfeld (rm). Beim Versand in Kartons umschließt Füllmaterial das Transportgut und schützt es so vor Stößen. Dabei werden zunehmend Polster aus Papier eingesetzt, also aus erneuerbarem und recyclingfähigem Material. Automatisch per Maschine zusammengeknüllt, ergibt sich schnell ein voluminöses Polster mit guter Stoßdämpfung. Um die Papierpolstermaschine von Storopack auf die jeweiligen Anforderungen anpassen zu können, ist der Polsterspender mit einer Kompaktsteuerung, Servomotoren und einem übersichtlichem Touch-Panel für die intuitive, symbolbasierte Bedienung ausgestattet, alles von Omron. Um eine schnelle, platz- und zeitsparende Möglichkeit zu eröffnen, kleinere Waren aller Art flexibel und sicher im Transportbehälter schützen zu können, entwickelte der Spezialist für Schutzverpackungen Storopack das Papierpolstersystem PPS GE. Ziel war eine hohe Leistung bei kleinem Bauvolumen. Um das zu erreichen, arbeitete man mit dem Automatisierungsexperten Omron zusammen, um ein flexibles, leicht zu bedienendes Maschinensystem zu schaffen, das schnell vor Ort einsetzbar ist. Gefragt war eine Lösung, die schnell große Volumina an Füllmaterial bereitstellt, wenig Lagerraum beansprucht und noch dazu mobil an den Einsatzort gebracht werden kann. Grundsätzlich verarbeitet das Papierpolstersystem dabei eine Papierbahn, die platzsparend auf einer Rolle aufgespult ist, wickelt sie ab und knüllt sie zu einem voluminösen Polsterstrang zusammen. Der Papierspender ist laut Storopack exakt auf die Eigenschaften der Papierbahnen abgestimmt. Die Papierbahn darf trotz hoher Abzugsgeschwindigkeit nicht reißen, muss also sicher geführt werden. Dazu ist ein exakt regelbares, relativ umfangreiches Antriebssystem notwendig, das allerdings nur wenig Platz beanspruchen darf. Von Storopack kommen maßgeschneiderte und flexible Schutzverpackungen sowie deren Integration in die Verpackungsprozesse der Anwender. Die Schutzverpackungen gibt es mit Luftkissen, Papierpolstern, PU-Schaumverpackungssystemen und schüttbaren Polstermaterialien. Die bedarfsgerechte Ausstattung reicht von der Lösung für den Einzelpackplatz bis zur Konzeption und Umsetzung kompletter Verpackungslinien. Sie sind in die Intralogistik integriert und beinhalten manuelle, teiloder vollautomatische Packmittelsysteme. Schutzverpackungs- Spezialist Die Maschine ist mit Fahrgestell maximal 1,83 m hoch, 1,1 m tief und 0,76 m breit. Durch die elektrisch verstellbare Bauhöhe ist der ausgeworfene Polsterstrang in ergonomisch günstiger Höhe gut erreichbar. Papierrollen bis 600 mm Breite erlauben es dem Polsterspender, je nach eingelegter Papierqualität und individueller Einstellung Polsterstränge mit einer Geschwindigkeit bis 40 m/min abzugeben. Damit kann der Anwender beispielsweise bei Kartons der Größe 60 x 40 x 40 cm und 6 m Polsterlänge bis zu 3 Kartons/min bestücken. Bei kleineren Einheiten der Größe 40 x 30 x 30 cm sind sechs Verpackungen/min möglich. Die Papierauswahl reicht von stabilem Kraft- bis zu Recyclingpapier. Unterschiedliche Papierstärken bewirken eine dem Warengewicht angepasste Federung des Papierpolsters. Um die einwandfreie Abstimmung auf die jeweilige Verpackungslinie zu erzielen, lässt sich der Polsterspender über ein übersichtliches Touch-Panel einstellen. Von der im Fahrgestell untergebrachten Vorratsrolle muss die Papierbahn gleichmäßig abgezogen werden. Dazu wird die Bahn über federbelastete Rollen fixiert und geführt. Neben der Zuführung übernehmen die Rollen auch bereits die erste Formgebung der Papierbahn. Im Gerät selbst wird die bereits leicht vorgeformte Bahn weiter zusammengelegt und gleich- Kompakte Servoantriebe sorgen für die sichere Führung der Papierbahn. Alle Antriebskomponenten sind aufeinander abgestimmt zeitig gestaucht. In regelmäßigen Abständen kommen dann noch Querfaltungen hinzu, um eine hohe Stabilität des fertigen Papierstranges zu erzielen. Dazu müssen alle Antriebe, Walzen und das Schneidmesser in der richtigen Geschwindigkeit zusammenarbeiten, so Omron. Da bei Papier immer ein gewisser Abrieb entsteht, müssen alle bewegten Teile besonders gegen den zwangsläufig auftretenden Papierstaub resistent sein. Auf diese Weise lassen sich lange wartungsfreie Betriebszeiten erreichen. Um die Funktion der einzelnen Komponenten sicherzustellen, wurden aufeinander abgestimmte Komponenten von Omron eingesetzt. So wird durch den Einsatz von Servotechnik, bestehend aus Antrieb, Bild: Omron Steuerung und Eingabeschnittstelle, eine hohe Regelungsgüte erzielt. Die Automatisierungsexperten übernahmen daneben im Vorfeld die Komponentenauswahl, die Antriebsauslegung und die Programmierung. Die SPS wird per ST (Strukturierter Text) programmiert. Das spart laut Omron Zeit beim Programmieren und unterstützt das schnelle Generieren auch komplexer Funktionen und Berechnungen. Als Steuerung dient der kompakte Maschinenkontroller CP1L. Er erlaubt den Anschluss eines breiten Sensorund Antriebsspektrums und kann bei Bedarf auch per Ethernet- Schnittstelle kommunizieren, wichtig für den PC-Anschlus. www.omron.de Effizienz-Navi Preis Material ✔ Energie Service ✔ Handhabung ✔ Zeit ✔ Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Schnelllauftore Gesamtenergiebilanz ist nun deutlich besser Produktion Nr. 6, 2013 Die Flughafen Zürich AG hat 33 schnell laufende Spiraltore von Efaflex in eine neue Speditionshalle eingebaut und konnte dadurch die Energieverluste vermindern. Bruckberg (rm). Das Schweizer CO 2 -Gesetz setzt zum Ziel, den CO 2 -Gehalt der Luft aus der Verbrennung von fossilen Energien ab dem Ausgangsjahr 1990 um 10 % zu senken. Betriebe und öffentliche Einrichtungen sind diesbezüglich nachweispflichtig. Unter anderem deshalb hat sich die Flughafen Zürich AG dafür entschieden, beim Bau eines neuen Fracht- und Logistikzentrums 33 schnell laufende Spiraltore von Efaflex einzubauen. Wenn die Wärmedämmung dadurch verbessert wird, kann die Gesamtenergiebilanz niedrig gehalten werden, was sich wiederum positiv auf die CO 2 -Bilanz auswirkt. Öffnungszyklen und -geschwindigkeit spielten für die Planer bei Durch zusätzliche Personentüren werden diese Schnelllauftore nur noch für Materialbewegungen genutzt und schließen sich nach dem Passieren umgehend wieder. Bild: Efaflex GmbH der Auswahl der Tore ebenfalls eine wichtige Rolle. Schon beim Einsatz von ein oder zwei Toren ergibt sich Potenzial zur Energieeinsparung. Wenn man diese Komponenten aber auf ein Gebäude mit einer Frontlänge von 210 m und mindestens 30 Außen- öffnungen überträgt, fällt die durch die Tore gesparte Heizenergie deutlich ins Gewicht. Die bestehende Frachthalle war mit Innen- und Abschlusstoren ausgerüstet. Diese Tore sind langsam, weshalb sie häufig offen stehen, weil den Fahrern die Wartezeit für Schnell auf und zu Eine enorme Energieeinsparung verspricht sich der Flughafen Zürich durch Schnelllauftore von Efaflex: ▶▶ Gezielte Toröffnung ▶▶ Sofortiger Schließvorgang ▶▶ Zusätzliche Personentüren ▶▶ Geringer Wartungsaufwand die Öffnung zu lange dauert. Spiraltore von Efaflex hingegen vereinen die Vorteile eines flexiblen Innentores mit denen eines massiven Verschlusstores in einer Baueinheit, so der Hersteller. Gegenüber herkömmlichen Doppeltorlösungen sind die Fassadentore nun grundsätzlich geschlossen. Nur im Bedarfsfall erfolgt eine gezielte Öffnung über Befehlsgeber. Alle Torsteuerungen sind so eingestellt, dass nach dem Passieren der Durchfahrt sofort eine vollautomatische Schließung eingeleitet wird. Mit zusätzlichen Durchgangstüren für Personen wurde zudem eine nutzerfreundliche Lösung umgesetzt. Die Mitarbeiter nutzen die großen Tore daher nur noch für den Materialtransport. Der geringe Wartungsaufwand war bei der Torauswahl ebenso wichtig wie das schnelle Öffnen und Schließen. Denn die Speditionshalle am Flughafen ist an fünf Speditionen vermietet. Würden Tore ausfallen, könnte es zu Verzögerungen im Frachtverkehr kommen. Die angemieteten Flächen im Logistikzentrum sind begrenzt, somit würden schnell Platzprobleme auftreten. Ebenso kämen die Sendungen dann zu spät zum Flug und würden ihre Adressaten nicht pünktlich erreichen. In Verbindung mit dem Toreinbau wurde auch das vom Flughafen eingesetzte Instandhaltungspersonal auf die neuen Torsysteme geschult, sodass man sich vor Ort jederzeit auch selbst helfen kann. Im Notfall stehen jedoch Fachleute und Verschleißteile von Efaflex schnell zur Verfügung. www.efaflex.com Effizienz-Navi Preis Material Energie ✔ Service ✔ Handhabung ✔ Zeit ✔ Lebensdauer Kosten senken mit Produktion
7. Februar 2013 · Nr. 6 · Produktion · Energie-Effizienz · 27 Interview Energiewende-Barometer ‚Keine Energiewende mit der Brechstange‘ Michaela Neuner, Produktion Nr. 6, 2013 Graue Wolken und Nieselregen: Das aktuelle ‚Energiewende-Barometer’ des Deutschen Industrie- und Handelskammertags (DIHK) warnt vor einem aufziehenden Tief. An der Umfrage zu Stand und Auswirkungen der Energiewende beteiligten sich rund 2300 Unternehmen. Herr Dr. Bolay, wie beurteilen die befragten Unternehmen die Energiewende? Insbesondere die Industrie? Von den vier Sektoren Industrie, Handel, Bau und Dienstleistungen bewertet die Industrie die Energiewende derzeit mit Abstand am Negativsten für die eigene Wettbewerbsfähigkeit – mit einem Wert von -26,5 auf dem Energiewendebarometer. Zum Vergleich: Der Handel liegt bei -20 und Bau sowie Dienstleistungen bewegen sich im einstelligen Minusbereich. Zahlreiche Unternehmen ergreifen aber auch die Chancen der Energiewende und erschließen sich neue Geschäftsfelder oder Absatzmärkte im Ausland. Hier ist sicherlich noch Luft nach oben. Warum sehen gerade die produzierenden Unternehmen die Lage so kritisch? Vita Dr. Sebastian Bolay Dr. Sebastian Bolay ist seit 2011 Referatsleiter für Energie und Klimapolitik beim Deutschen Industrie- und Handelskammertag e.V. (DIHK). Davor war der promovierte Verwaltungswissenschaftler drei Jahre lang im Strategiebereich des Verbands kommunaler Unternehmen e.V. (VKU) tätig. Energie ist für die Industrie wichtiger als für andere Sektoren, weil für den Produktionsprozess große Mengen an Strom und Wärme gebraucht werden. Die Unternehmen sorgen sich dabei vorwiegend um die Energiepreise und um ein stabiles Versorgungsnetz. Die Energiewende bringt also vor allem Probleme? In Folge der Energiewende sind in Deutschland die Strompreise für zahlreiche Unternehmen zum 1. Januar im zweistelligen Prozentbereich gestiegen. Gleichzeitig ist die Weitergabe der gestiegenen Kosten in vielen Branchen nicht möglich. Gerade für Unternehmen im internationalen Wettbewerb ist es daher schwierig, ihre Marktposition zu halten, geschweige denn auszubauen. Wer profitiert dann im Moment vom eingeschlagenen Kurs? Auf die Regionen bezogen zeigt sich ganz eindeutig, dass die norddeutschen Unternehmen die Energiewende am positivsten beurteilen. Wenn auch mit -2 der Wert weiterhin im negativen Bereich liegt. Das hängt sicher damit zusammen, dass gerade in Norddeutschland beispielsweise im Bereich der Windenergie ganze Branchen neu entstanden sind und viele Unternehmen deswegen durch die Energiewende erhebliche Chancen sehen. DIHK-Energie-Experte Dr. Sebastian Bolay sieht die Energiewende zwar kritisch, hält sie aber trotzdem für notwendig. Bild: DIHK Leidet die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft unter der Energiewende? Das muss man im Moment leider so sagen. Über alle Branchen, Regionen und Unternehmensgrößen wird die Auswirkung der Energiewende auf die Wettbewerbsfähigkeit derzeit mit -12,5 beurteilt. Auf einer Skala von -100 bis +100 ist das ist schon ein klar negativer Wert. Woran hakt es in erster Linie? An den Strompreisen, die allein schon durch die EEG-Umlage deutlich gestiegen sind. Aber auch die Versorgungssicherheit bleibt ein großes Risiko. Aus den Unternehmen hören wir, dass kurze Stromausfälle seit Abschaltung der ersten Kernkraftwerke deutlich zugenommen haben. Wie gehen die Unternehmen mit den Preissteigerungen um? Das Thema Energie-Effizienz steht bei drei von vier Unternehmen auf der Agenda. Selbst kleinere Unternehmen, bei denen die Energiekosten nur eine eher untergeordnete Rolle spielen, bemühen sich um Effizienzsteigerungen. Wie würde sich der Strompreis ohne steigende Anteile erneuerbarer Energien entwickeln? Wir hätten auf jeden Fall nicht die Belastungen von 5,2 Cent, die wir im Moment durch die EEG-Umlage haben. Aber gleichzeitig hätten wir ohne die erneuerbaren Energien einen höheren Preis an der Strombörse. Das ist also eine Abwägungsfrage. Aber insgesamt wäre der Strompreis sicherlich ein ganzes Stück weiter unten. Wo sehen Sie Alternativen zur Energiewende? Alternativen - das ist in der Tat schwierig. Wir haben zwar gerade eine Schwemme beim unkonventionellen Gas und wir werden vermutlich auch noch eine bekom- men beim unkonventionellen Öl. In Amerika sinken ja im Moment die Gaspreise massiv und Gas wird dort auch der Energieträger Nummer Eins in der Stromversorgung. Daran sieht man schon, dass es auch Alternativen gibt. Die Frage ist, ob sich das amerikanische Modell auf Deutschland übertragen lässt. Welche Auswirkungen hat der Sinkflug der Energiepreise in den USA durch die forcierte Erschließung unkonventioneller Öl- und Gasvorkommen? Er verschärft die Preisproblematik. Wir können uns in Deutschland ja nicht einfach komplett abkoppeln. Deswegen müssen wir die Energiewende vernünftig umsetzen, ohne dass uns die Kosten davon laufen. Also schon so schnell es geht auf erneuerbare Energien umsteigen, aber nicht mit der Brechstange. Gleichzeitig ist wichtig, dass die Versorgung weiterhin stabil bleibt. Trägt die Wirtschaft den Wechsel zu erneuerbaren Energien trotz allem mit? Insgesamt blicken die deutschen Unternehmen derzeit eher skeptisch auf die Energiewende – auch wenn heute bereits über ein Drittel der Unternehmen erneuerbare Energien nutzt oder dies plant. Chancen wie die Erschließung neuer Absatzmärkte wiegen Sorgen um Preisanstieg und Versorgungssicherheit nicht auf. Nur wenn die Energiewende die Wettbewerbsfähigkeit vor allem des Mittelstandes nicht weiter beeinträchtigt, kann sie ein Erfolg und ein möglicher Exportschlager ‚made in Germany’ werden. Energie-Spar-Tipp Energiebedarf von Gebäuden einfach berechnen Produkt der Woche Produktion Nr. 6, 2013 Vereinfacht die Energiebedarfsberechnung von Nichtwohngebäuden: das kostenlose, Excel-basierte Werkzeug EnerCalC der Forschungsinititative EnOB. Mit der neuesten Version 2013 können nun auch Kraft- Wärme-Kopplung und Solarthermie in die Bilanz einbezogen werden. Büro, Produktion und Lager in einem Gebäude, das mehr Energie erzeugt als es verbraucht: Wie AS Solar in Hannover bauen immer mehr Unternehmen ihre Fertigungsstätten im Null- oder Plusenergiestandard. Bild: AS Solar Karlsruhe (mn). „EnerCalC 2013 eignet sich sehr gut, um Gebäude bereits in den frühen Planungsphasen energetisch zu charakterisieren“, betont Prof. Karsten Voss von der Bergischen Universität Wuppertal. EnerCalC gibt es seit 2011. Die neue Version der Software wurde um eine übersichtliche und flexible Darstellung der Gesamtbilanz von Null- und Plusenergiegebäuden erweitert und bezieht nun auch Versorgungskonzepte mit Kraft-Wärme-Kopplung und Solarthermie in die Bilanz ein. EnerCalC berechnet den Energiebedarf für Mehrzonengebäude in Anlehnung an die DIN V 18599. Im Unterschied zum streng normbasierten Verfahren sei der Eingabeaufwand jedoch relativ gering und die Berechnung erfolge praktisch auf Knopfdruck, so die Autoren der Software. „In der neuesten Version wird die Energiebedarfsberechnung ergänzt durch eine übersichtliche Gesamtbilanzierung von Energiebedarf und Eigenerzeugung“, sagt Entwickler Markus Lichtmeß. Die Bilanzierung erfolgt sowohl in den Fundierte Energiebilanzen ‚per Knopfdruck‘ erstellen Größen Endenergie und Primärenergie als auch in Form von äquivalenten Klimagasemissionen. Zur Detaillierung stehen unterschiedliche Bilanzierungsverfahren zur Verfügung, die auch eine Betrachtung auf Monatsebene erlauben. EnerCalC 2013 ist kostenfrei bestellbar über die Website der Forschungsinitiative EnOB – Energieoptimiertes Bauen. Dort gibt es auch eine Kurzanleitung sowie Beispielrechnungen für Null- und Plusenergiegebäude. Wer Ener- CalC bereits nutzt, erhält das ‚große Update‘ auf die 2013er Version auch über die Update-Funktion auf der Startseite seiner EnerCalC- Version. www.enob.info Schneller Stromsparer Produktion Nr. 6, 2013 Der maximale Stromschwellwert des TLP2962 von 5 mA am Eingang sorgt für einen stromsparenden Betrieb. Bild: Toshiba Idstein (mn). Sein maximaler Stromschwellenwert von nur fünf Milliampere sorgt für eine besonders hohe Stromersparnis: Der Toshiba TLP2962 IC-Koppler verbraucht bis zu 75 % weniger Energie als vergleichbare Optokoppler. Der Eingangsspannungsbereich reicht von 2,7 bis 5,5 V. Damit ist die Entwicklung von Low-Voltage-Applikationen möglich. Die Datenrate liegt bei 15 Mbit pro Sekunde. Logik-IC-Koppler für industrielle Anwendungen von Toshiba entsprechen den strengen internationalen Sicherheitsstandards für verstärkte Isolation. Die Isolationsspannung der Koppler beträgt mindestens 5000 V eff . Zudem erfüllen sie alle Anforderungen schneller digitaler Schnittstellen in industriellen Anwendungen. Der erweiterte Temperaturbereich von -40 bis 125 °C qualifiziert die Bauteile auch für raue Umgebungen. Zu den Anwendungsbereichen zählen unter anderem die Automatisierungstechnik sowie Mess- und Steuerungseinrichtungen. Der TLP2962 eignet sich sowohl für Low-Voltage-Designs als auch für bestehende Systeme, die mit fünf Volt versorgt werden. www.glyn.de
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