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Den Sortpacker hat A+F mit einer hybrid aufgebauten Sicherheitslösung aus übergeordneter Prozesssteuerung und Sicherheitssteuerung von Pilz ausgerüstet. Diese bietet im Verbund mit den dezentralen Feldverteilern PDP67 und dem Schutztürsystem Psenslock 2 optimalen Schutz und reduziert den Verdrahtungsaufwand. Das hybride Sicherheitskonzept stärkt zudem den Security-Aspekt, denn es erschwert Manipulationen sowie unerlaubte Datenzugriffe.
Aufgabe mit vielfältigen Aspekten
Die Kartons mit den einzelnen, sortenreinen Feinkostsalatbechern werden über sechs seitliche Rollenbahnen zugeführt. Beim Eintritt in die Anlage erkennen installierte Kameras Inhalt und Position der jeweiligen Becher. Sechs vakuumbasierte Flexpicker saugen die Behälter an und setzen sie auf ein Förderband. Die leeren Kartons gelangen derweil auf ein parallel geführtes Band und werden an ihre Aufnahmeposition manövriert.
Erreichen die Becher in neu sortierter Formation den Übergabepunkt, tritt ein Handling-Modul in Aktion und setzt diese in die nunmehr bereitstehenden Trays. Anschließend entnimmt der Vakuumsauger des Kartonaufrichters Einsteckzuschnitte aus dem Stapelmagazin, faltet diese anforderungsgemäß und deckt damit die Feinkostsalatbecher in den Trays ab. Um im Auslaufbereich möglichst wenig Platz in Anspruch zu nehmen, greift ein Stapler jeweils zwei Trays, positioniert diese übereinander und setzt das Set auf eine Schwerkraftrollenbahn. An deren Ende stehen die Gebinde zur manuellen Entnahme bereit.
Ausgereifte Sicherheitskonzepte
Betreiber von Verpackungsanlagen erwarten hohe Taktraten sowie ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. Da sich Verpackungen mitunter ändern oder eine Anlage unterschiedliche Aufgaben übernehmen muss, sind zudem maximale Flexibilität und Wirtschaftlichkeit gefragt. Die in aller Regel hochgradig automatisierten Maschinen verlangen daher nach ausgereiften Sicherheitskonzepten. Diese sollen das Personal wirkungsvoll vor Verletzungsgefahren schützen, z. B. beim spontanen Eingreifen in Öffnungen oder im Einstellbetrieb. Sie dürfen aber weder die Bedienbarkeit noch die Produktivität einschränken.
Die 1974 gegründete A+F mit Sitz in Kirchlengern entwickelt und produziert hochwertige Verpackungsmaschinen. Seit 2017 ist die A+F ein Teil der internationalen Firmengruppe EOL Packaging Experts GmbH, die Endverpackungsmaschinen und Systeme anbietet. Unter dem Dach der Muttergesellschaft EOL wurde mit der A+F Automation und Fördertechnik GmbH, der Standard-Knapp Inc., der BMS Maschinenfabrik GmbH, sowie der NEO Conveying Intelligence Lda. eine starke internationale Industriegruppe geschaffen. Über den eigentlichen Maschinenbau hinaus steht die gesamte Gruppe für die Montage und Inbetriebnahme automatisierter End-of-Line-Lösungen in der Verpackungsbranche.
Das Unternehmen bietet ein umfassendes Portfolio an Maschinen und Anlagen für ein breites Feld an Verpackungsanwendungen. Das Portfolio umfasst neben Standardmaschinen insbesondere anwenderspezifisch zugeschnittene Anlagen inklusive innovativer Handhabungslösungen. Dazu zählen unter anderem Applikationen zum präzisen Formen von Verpackungen aus flachen Zuschnitten, das Handling großer Lasten bei hohen Geschwindigkeiten sowie Lösungen mit maximaler Format-Flexibilität.
Partnerschaft für sichere Anlagen
Modular aufgebaute, einfach handhabbare Safety- und Industrial-Security-Lösungen genießen bei A+F seit jeher einen hohen Stellenwert. Seit vielen Jahren besteht so auch eine enge und partnerschaftliche Zusammenarbeit mit dem Experten für die sichere Automation Pilz.
„Die ganzheitlichen Lösungen sowie die kompetente Beratung von Pilz machen unsere Anlagen nicht nur besonders sicher, sondern gleichzeitig einfach bedien- und umrüstbar. Und damit in der Summe wettbewerbsfähiger“, sagt Michael von Zmuda, Bereichsleitung Engineering bei A+F Automation und Fördertechnik. „Mit ausgeprägtem Renommee in der Verpackungsbranche und einem weltweiten Support ist Pilz bei unseren Kunden bevorzugter Ausstatter für Safety und Security.“
Entlang dem technologischen Fortschritt stiegen bei A+F auch die Anforderungen an effiziente und intelligente Sicherheitslösungen. Sicherheitsupdates gehen stets mit einem Zugewinn an Produktivität, Effizienz sowie weiter reduzierten Stillstandzeiten einher. Daher kommt in den Anlagen von A+F heute die weit flexiblere und leistungsfähigere, sichere konfigurierbare Kleinsteuerung Pnozmulti 2 des Anbieters zum Einsatz, nachdem das bewährte Pnozmulti Classic über viele Jahre für die Sicherheit verantwortlich zeichnete. Sie sorgt für mehr Produktivität, Effizienz sowie weiter reduzierte Stillstandzeiten.
Sichere Sensorik, effiziente Prozesse
Am modular aufgebauten Flexpicker von A+F sind typischerweise Zuführ- und Entnahmeöffnungen, Karton- und Zuschnitt-Magazine sowie Türen und Hauben mit geeigneten Schutzvorrichtungen abzusichern. An den Zu- und Abführungen sowie an den Wartungstüren schützen intelligente Sensorik- und Lichtgitterlösungen das Bedienpersonal zuverlässig davor, Finger bzw. gar Hände einzuklemmen.
Das Schutztürsystem Psenslock 2 sichert an der A+F-Maschine insgesamt zwölf Türen mit einer Zuhaltekraft von je 1000 N. Dabei liegt der Fokus darauf, die Anlage vor unsachgemäßen Zugriffen und vermeidbaren Anlagenstillständen zu schützen. Ist ein Zugriff tatsächlich erforderlich, fordert der Bediener den Zugang über Display an. In Folge fahren die Flexpicker in ihre Grundposition. Erst dann lassen sich die Türen öffnen. Dies spart Zeit, denn die Anlage muss nicht aufwendig wieder in die Startposition versetzt werden, was den Prozessablauf effizienter macht.
Die jeweilige Sicherheitszuhaltung Psenslock 2 wird per Plug and Play mit vorkonfektionierten Kabeln direkt an die sicheren dezentralen Eingangsmodule Feldverteiler PDP67 angeschlossen. Dabei kann ein dezentrales Modul bis zu vier Psenslock- oder Not-Halt-Signale einsammeln. Ein an das Pnozmulti 2 angeschlossenes PDP-Link-Modul (Kommunikationsmodul zu den Feldverteilern) verarbeitet in einem Strang bis zu vier Feldverteiler. Ergo: Die Umverpackungsanlage benötigt tatsächlich nur ein Kabel aus dem Schaltschrank, um 16 Psenslock 2 anzusteuern und auszuwerten.
Die vorkonfektionierten Kabel dienen dem Plug-and-Play Gedanken und tragen zur Verkürzung der Installations- und Inbetriebnahmezeiten bei. So können beispielsweise auch die Signale der TÜV-zertifizierten Lösung von Pilz zur Überwachung der Kartonagenzuschnitte am Flexpicker über Pnozmulti 2 verarbeitet werden.
Modular und flexibel
Die gewählte Sicherheitslösung geht mit einem effizienten Diagnosemanagement einher: Die Softwarelogik im Pnozmulti 2 wertet aus, welche Tür aktuell „geöffnet/zugehalten“ oder welcher Not-Halt betätigt ist. Das Pilz-Diagnosesystem PVIS unterstützt die Anlagenbediener mit Diagnosemeldungen, die als Klartext auf dem Gerätedisplay des Pnozmulti 2 im Schaltschrank erscheinen. So können sie Störungen rasch beheben, was zu produktiveren Abläufen beiträgt.
A+F setzt für die Gesamtanlage auf die Kommunikation via Profinet: Das Profinet-Modul meldet den aktuellen Status der Sicherheitssteuerung inkl. der Erweiterungsmodule zyklisch an die Prozesssteuerung. Gleichzeitig werden die PVIS-Diagnosedaten übertragen. Der Status sämtlicher Sicherheitsfunktionen ist somit auf dem HMI der Prozesssteuerung jederzeit ersichtlich. Die Tatsache, dass in diesem hybriden System die Verarbeitung der Sicherheitsfunktionen auf Pnozmulti 2 ausgelagert ist, entlastet die Prozesssteuerung und Buskommunikation und macht höhere Taktzeiten im Prozess möglich.
Die sichere Kleinsteuerung von Pilz unterstützt die von A+F verfolgte Philosophie: „Der modulare Aufbau garantiert uns maximale Flexibilität, wir bezahlen nur, was wir tatsächlich nutzen“, betont von Zmuda. „Mit den PDPs im Feld reduzieren wir den Verdrahtungsaufwand und sparen Platz im Schaltschrank. Gleichzeitig stellen wir unseren Kunden einfache und flexible Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung.“
Umsetzung leichtgemacht
Mit dem Softwaretool Pnozmulti Configurator lassen sich Sicherheitskreise intuitiv mit vorkonfektionierten Bausteinen und Funktionen konfigurieren. Änderungen bei der Konfiguration sind immer möglich und über die im Programm hinterlegte Checksumme (im Pnozmulti: CRC-Prüfsumme) jederzeit nachvollziehbar. Die intuitive grafische Zuordnung sicherer Funktionsbausteine macht die Parametrierung und Inbetriebnahme logisch und fehlersicher. Der hybride Aufbau der gewählten Sicherheitslösung ist dabei für A+F von zentraler Bedeutung: Anlagenhersteller wie auch Betreiber können jederzeit Prozessparameter ändern oder beispielsweise einen Neustart der Prozesssteuerung vornehmen – die Sicherheitssteuerung bleibt davon unbeeinflusst.
Suchwort: Pilz
Halle 9, Stand 370
Autor: Dirk Schlüter
Regionalleiter Vertriebsregion Nord,
Pilz Deutschland
