Flüssige Bewegung

Die zwei wichtigsten Einheiten der unlängst bei Beiersdorf Thailand in Betrieb genommenen Abfülllinie für kosmetische Produkte sind eine mit Tauchrohren ausgeführte Abfüllmaschine und eine rotierend arbeitende Verschließmaschine. Der Maschinenverbund kann bis zu 150 Flaschen pro Minute mit pastösen Flüssigkeiten befüllen und mit einem Schraubdeckel verschließen. Er ist eine Gemeinschaftsentwicklung der deutschen Unternehmen Fillpack GmbH & Co. KG und DMP Sondermaschinenbau GmbH. Die Abfüllmaschine der Anlage wurde dabei von Fillpack realisiert. Das Unternehmen ist ausgewiesener Spezialist für Abfüll- und Verpackungsmaschinen mit den Einsatzschwerpunkten Kosmetik, Chemie, Lebensmittel und Tiernahrung. DMP wiederum bietet kunden- und produktspezifische Lösungen im Bereich der Automation für Anwendungen in der Verpackungs- sowie Kunststoff- und Packmittelindustrie.

„Die von uns zur Gesamtanlage beigesteuerte Maschine zur Befüllung der Lotion-Flaschen basiert auf dem bewährten Maschinenkonzept unserer Flaschenreihenabfüllmaschine L08-10“, erläutert Klaus Steiner, Leiter der Elektroabteilung bei Fillpack. „Da die DMP, die bei diesem Projekt als Gesamtlieferant fungierte, die restlichen Maschinen der Anlage mit B&R-Technik ausgerüstet hat, haben wir entschieden, die von uns beigesteuerte Maschine ebenfalls mit Produkten des österreichischen Spezialisten für Automatisierungslösungen auszustatten.“

Die Verantwortlichen von Fillpack haben damit zum einen für ein einheitliches Automatisierungskonzept bei der Beiersdorf-Anlage gesorgt. Zum anderen haben sie die Gelegenheit genutzt, die B&R-Lösung im Rahmen einer konkreten Anwendung direkt mit den bis dato bevorzugt eingesetzten Produkten eines großen deutschen Automatisierungstechnikanbieters zu vergleichen. Die Möglichkeiten, die die B&R-Lösung bietet, hat man dabei für eine grundlegende Überarbeitung des Automatisierungskonzepts genutzt, wie der Manager von Fillpack hervorhebt: „Den Wechsel des Steuerungslieferanten haben wir zum Anlass genommen, das Antriebskonzept unter weitgehender Beibehaltung der restlichen Maschinenkonstruktion zu überarbeiten.“ Die augenfälligste Veränderung lag hier in der Ablösung der mechanischen Kurvenscheibentechnik durch Servo-Antriebe aus der Acopos-Serie von B&R in Verbindung mit einer elektronischen Kurvenscheibe. „Bei diesem Maschinentyp haben wir die für den Abfüllprozess erforderlichen Bewegungen bisher auf konventi-onelle Weise über mechanische Kopplungen bzw. Kurvenscheiben aus einem Hauptantrieb abgeleitet“, erläutert der Manager von Fillpack. Eine Änderung der Flaschenform bzw. Füllmenge war damit aber nur durch einen Austausch der entsprechenden Kurvenscheiben möglich – was mit Kosten und Zeitbedarf verbunden war. Nunmehr werden die Funktionen Hauptantrieb, Füllantrieb, Volumenverstellung und Höhenverstellung von Einzelantrieben ausgeführt, wovon zwei elektronisch gekoppelt sind.

„Der Anwender kann jetzt via Bedienungsmenü mit wenigen Clicks einen Formatwechsel vornehmen, ohne die Maschine umbauen zu müssen“, sagt Klaus Steiner. Die entsprechende Füllkurve bzw. Kurvenscheibe für den Füllantrieb wird dann automatisch geladen. Das Befüllen selbst übernimmt ein mechanischer Füllkolben, der in einer Füllkammer arbeitet und bis zu zehn Flaschen gleichzeitig befüllt. Diese Füllkammer kann mithilfe von Ventilstangen reguliert werden, sodass eine Fehlfüllung bei Fehlen einer Flasche über einen entsprechenden Ventilsteuerbefehl vermieden wird.

„Ein weiterer Pluspunkt der nunmehr eingesetzten Servotechnik ist die im Vergleich zur konventionellen Antriebstechnik höhere Dynamik der Antriebe. Sie ermöglicht es uns, Positionen schneller und präziser anzufahren“, fügt der Elektronikexperte von Fillpack an. Dieser Vorteil kommt besonders bei dem Volumenverstellantrieb und dem Höhenverstellantrieb zur Geltung. Letzterer bewegt die Flaschen in der Vertikalen.

Die Steuerung der Bewegung übernimmt die CPU der Visualisierungseinheit, die das Fillpack-Team mit einem Gerät aus der Power-Panel-Familie von B&R realisiert hat: Das PP420 bietet mit einem 10,4“-Display nicht nur ausreichend Platz für eine großzügige und übersichtliche Bedienoberfläche, sondern auch genügend Rechenleistung, um neben der Bewegungssteuerung auch die Ablaufsteuerung, ein Nockenschaltwerk mit zwölf Spuren und die Visualisierungsanwendung auszuführen. Diese zentrale Architektur macht dezentrale Intelligenzen in den Antrieben überflüssig, wodurch sich unter anderem die Inbetriebnahme vereinfacht. Die Komponenten der durchgängigen Automatisierungslösung sind über Powerlink und X2X-Verbindungen vernetzt.

„Da die CPU des Bedienpanels alle Steuerungsaufgaben mit übernimmt, entfällt die bisher benötigte separate SPS. Dies bedeutet zusätzlichen Raumgewinn im Schaltschrank. Auch der Aufbau ist wesentlich übersichtlicher“, freut sich Klaus Steiner. Einen Beitrag zu dieser neuen Übersichtlichkeit leistet auch das eingesetzte I/O-System X20 mit seiner hohen Packungsdichte. „Als äußerst platzsparend haben sich zudem die Acopos-Antriebe erwiesen, da alle benötigten Komponenten wie Drossel, Filter oder Einspeiseinheiten bereits integraler Bestandteil der B&R-Antriebe sind und damit keinen Platz auf der Hutschiene beanspruchen“, ergänzt der Manager von Fillpack.

Weitere Platzgewinne konnte durch die Ablösung herkömmlicher Sicherheitstechnikkomponenten, wie Relais, durch die integrierte Sicherheitstechnik von B&R erzielt werden. Der durch diese Maßnahmen erreichte höhere Integrationsgrad schlägt sich dank des damit verbundenen geringeren Material- und Verdrahtungsaufwands auch in deutlichen Kostenvorteilen nieder. Damit waren aber die mit B&R-Technik erreichbaren Einsparungspotenziale noch nicht ausgereizt, wie Klaus Steiner ergänzt: „Durch den Anbieterwechsel haben sich unsere Beschaffungskosten um bis zu 30 % reduziert.“

Die Qualität des Services und die räumliche Nähe zum nächsten technischen Büro hat auch Klaus Steiner schätzen gelernt: „Die Unterstützung durch die Applikationsingenieure von B&R war professionell, intensiv und harmonisch.“ Die Unterstützung beschränkte sich dabei nicht nur auf eine kompetente Beratung. Fillpack ließ auch die Motion-Control- und die Sicherheitsfunktionen ebenso wie einige Spezialfunktionen durch B&R-Personal ausführen, um die eigenen Kräfte auf die Visualisierung und die Ablaufsteuerung konzent-rieren zu können. „Die räumliche Nähe ist für uns aber nicht nur in der Entwicklungsphase einer Maschine wichtig“, fügt Klaus Steiner an. „Für B&R spricht auch die weltweite Präsenz in Form von Niederlassungen, die zum Teil über eigene Lager verfügen. Im Fall der Fälle kann der Endkunde so auch in Thailand schnell mit Ersatzteilen beliefert werden.“

Damit es erst gar nicht so weit kommt, ist die Anlage über Internet diagnostizierbar. „Die Möglichkeit zum Fernzugriff ist von zunehmender Bedeutung, da immer weniger Kunden ihre Maschinen warten können oder wollen“, urteilt Klaus Steiner. „Wegen der durchgängigen und einheitlichen Lösung aus einer Hand können wir jetzt nicht nur die Steuerung einer Diagnose unterziehen, sondern auch die Antriebe und I/Os und so Probleme schnell identifizieren und lösen.“

Ähnlich positiv urteilt auch sein Kollege von DMP über die einfache Möglichkeit des Fernzugriffs auf die Anlage: „Bei den Power Panels von B&R gehört eine Ethernet-Schnittstelle zur Standardausstattung. Im Vergleich zu anderen Anbietern ist daher die Realisierung einer Fernwartungsverbindung über VPN-Verbindung und Internet denkbar einfach.“

Die Inbetriebnahme der Anlage in Bangkok konnte ohne weitere Probleme bereits Ende letzten Jahres durchgeführt werden. Der Hersteller der Nivea-Produkte verdoppelt damit die Produktionskapazität für seine Kosmetik- und Hautpflegelinien. Die Bestellung einer weiteren Abfüllanlage ist durch Beiersdorf aber bereits angedacht.

Online-Info www.cav.de/1109463

Innovationskraft und der enge Kontakt zum Kunden prägen seit dem 1. Juli 1979 die Erfolgsgeschichte von B&R. Das erkennt man bereits daran, dass es sich bei diesem Tag um einen Sonntag handelte. Wie jeder weiß sind Sonntagskinder in der Regel Glückskinder. Und so entwickelte sich das Unternehmen innerhalb von drei Jahrzehnten von einem 3-Mann-Betrieb im Nebengebäude der Eggelsberger Raiffeisenkasse zu einem der größten österreichischen Privatunternehmen im internationalen Umfeld. Zahlreiche technologische Meilensteine und ein Vertriebs- und Supportnetz in 60 Ländern machen die Eggelsberger zu einem weltweit anerkannten Ansprechpartner für Automatisierungslösungen in den unterschiedlichsten Branchen. Im letzten Jahr schließlich erwirtschafteten die weltweit 1700 Mitarbeiter einen Umsatz von rund 300 Mio. Euro.

„Unser Bestreben ist es, dem Markt technisch ausgereifte Automatisierungslösungen zur Verfügung zu stellen. Mit einer breit aufgestellten Entwicklungsmannschaft und einer jährlichen Investition von 17 % des Umsatzes in unseren F&E-Bereich können wir die Innovationszyklen bei allen Neuentwicklungen sehr kurz halten“, erklärt B&R-Geschäftsführer Hans Wimmer. Auch die enge Verzahnung von Entwicklung und Produktion am Stammsitz gehört seit Beginn der Firmengeschichte zu einem wichtigen Bestandteil der Unternehmensstrategie. Mit der erheblichen Expansion am Standort Eggelsberg setzt B&R heute ein klares Zeichen. In der Vergangenheit besaß das Unternehmen rund 10 000 m2 Produktionsfläche in Eggelsberg sowie nochmals die gleiche Menge verteilt in der Region. Um die gesamte Produktion sowie Lager und Logistik in Eggelsberg zu konzentrieren, wurde im März 2008 mit dem Ausbau des Standortes begonnen. Für rund 50 Mio. Euro wurde die Nutzfläche auf über 55 000 m2 ausgebaut. „Mit dieser Investition können wir am Standort einen Umsatz von etwa 800 Mio. Euro generieren. Bei unserem erklärten Ziel, den Umsatz alle fünf Jahre zu verdoppeln, haben wir damit Kapazitäten für die nächsten sechs bis sieben Jahre geschaffen“, erläutert Wimmer. Gebaut wurde u.a. eine Montagehalle, ein Logistikzentrum, ein Hochregallager, ein F&E-Zentrum sowie ein Testzentrum. Ergänzt wurden die Neubauten durch neue Räume für die Automation Akademie.