Integriert in den Produktionsprozess

Am Anfang des Mühlenprozesses steht das Korn, am Ende das Palettieren von Säcken, die mit verschiedensten Mehlqualitäten gefüllt sind. Die Saalemühle hat dieses Handling im Dezember 2006 einer Palettieranlage von Koch Industrieanlagen übergeben. Vorbei sind damit die Zeiten des manuellen Palettierens. Darüber freuen sich auch die Mitarbeiter, denn die Säcke können ein Gewicht von bis 50 kg haben. „Das stundenlange Heben derart schwerer Gebinde mochten wir niemandem mehr zumuten“, betont Michael Haag, technischer Direktor der Saalemühle. „Außerdem müssen wir den Forderungen unserer Kunden nach einer Rückverfolgbarkeit der Waren entsprechen. Oberstes Ziel war aber eine effektivere und wirtschaftlichere Palettierung durch eine vollautomatische, in den Fertigungsablauf integrierte Anlage, einschließlich automatischer Auftragswechsel. Denn die ist Voraussetzung dafür, dass wir beim Palettieren von Säcken ebenso effizient sind wie beim Verladen von losem Mehl in Silofahrzeuge.“

Vor diesem Hintergrund schied eine Insellösung – mit der Eingabe von Auftragsdaten oder Rezeptnummern direkt an der Anlage – von vornherein aus. Gefragt war stattdessen eine Anbindung der Anlagen- und Materialflusssteuerung des Palettierzentrums an das zentrale Produktionsleitsystem (PLS) der Saalemühle, um mit höchsten Automations- und Flexibilitätsgraden produzieren zu können. „In der Kommunikation des PLS mit der Anlagensteuerung lag die besondere Herausforderung, als wir einen kompetenten Anbieter für eine vollautomatische Verpackungsanlage gesucht haben“, blickt Haag zurück. „Koch hat verstanden, was wir wollten, und wurde deshalb als Generalunternehmer beauftragt, eine entsprechende schlüsselfertige Gesamtanlage zu liefern.“

Als Alternative zu der Palettieranlage, die mit einem Knickarmroboter ausgestattet ist, hatte die Saalemühle über einen Lagenpalettierer nachgedacht. „Verglichen mit der gewählten Lösung sind Lagenpalettierer wegen ihrer vielen mechanischen Komponenten störanfälliger, und es mangelt ihnen an Flexibilität“, so Haag. „Deshalb hätten wir die angestrebte Effizienzsteigerung mit einem Lagenpalettierer nicht erreichen können. Zudem hätten wir von einem höheren Wartungsaufwand ausgehen müssen.“

Nachdem die Entscheidung gefallen war, hat Koch die Schnittstellen zum Leitsystem der Saalemühle modifiziert und damit die Grundlage für einen vollautomatischen Betrieb der Anlage geschaffen. Heute legt die Saalemühle nur noch den jeweiligen Auftrag im PLS an. Letzteres verwaltet alle Kunden- und Auftragsdaten und überträgt sie an die Steuerungen der Produktionsmaschinen und der Palettieranlage. Zu den kundenspezifischen Daten gehören zum Beispiel die gewünschte Palettenart und das Stapelmuster, die Art der Stretchung sowie die Zahl der Etiketten je beladener Palette. Außerdem geben die Kunden die Menge, das Gewicht und das Format der Säcke vor, die auf eine Palette gestapelt werden sollen. Ferner bestimmen sie das Lagenbild, das sich für sämtliche Artikel frei definierbar im Produktionsleitsystem hinterlegen lässt. Und sie sagen, ob und wo Zwischenlagen aus Folie oder Pappe einzufügen sind. Basierend auf diesen Daten ermöglicht das PLS eine auftragsbezogene Fertigung, erübrigt somit Lager, reduziert Kommissionierungen und schließt ein Vermischen von Chargennummern aus.

Die Mehlsorten werden vor der Palettieranlage in Ventilsäcke oder vernähbare Offensäcke aus Papier oder PE-Folie gefüllt und typenrein auf zwei Förderbändern in die Anlage transportiert. Dort durchlaufen sie zunächst eine Inkjet-Kennzeichnung, eine Sackbruchkontrolle, einen Metalldetektor und eine Egalisierung, die sie glättet und auf eine einheitliche Höhe bringt. Dann führen die Bänder die Säcke einem vierachsigen Kuka-Roboter KR 180 PA zu, und zwar liegend, in Längsrichtung und mit dem Boden voran. Der Roboter, für den Koch einen High-Speed-Bag-Gripper als Greifersystem für Säcke und Zwischenlagen entwickelt hat, stapelt die Gebinde nach dem jeweils vorgegebenen Muster auf eine Palette. Zur Auswahl stehen Kunststoff-, Euro- und Industriepaletten in diversen Größen. Leerpaletten führt die Anlage automatisch aus drei Magazinen zu. Fertigpaletten fahren auf einer Rollenbahn durch eine Haubenstretchanlage, die das Ladegut auf allen verwendeten Palettenarten sichert. Abschließend folgt ein Etikettenspender mit Drucker, der die Label auf bis zu vier Seiten und in beliebiger Höhe auf die Folie klebt. Darüber hinaus zählt eine Abfüllstation für Big Bags zur Anlage und damit zum Lieferumfang von Koch.

Die beiden Zuführlinien arbeiten mit einer Leistung von 700 Säcken bzw. 58 Paletten pro Stunde. Der Roboter hat eine Tragfähigkeit von 180 kg. Mit seinem Greifer kann er Lasten mit einem Gewicht von bis zu 50 kg aufnehmen. Die vollen Säcke, die 15 bis 50 kg wiegen, haben Abmessungen von 600 x 400 x 150 bis 900 x 550 x 200 mm (L x B x H). Der flexible High-Speed-Bag-Gripper ist in der Lage, alle genutzten Sackformate und Zwischenlagen zu handhaben. Letztere saugt er an. Über eine weitere Aufgabestation kann die Saalemühle der Anlage, die bis zu drei Aufträge gleichzeitig bearbeitet, zusätzliche beladene Paletten zuführen, die nur gestretcht oder beschriftet werden sollen.

Auf dem Weg durch die Halle, in der die Palettieranlage steht, deutet Haag auf einen Mitarbeiter, der gerade mit einem Big Bag hantiert. „Hier sieht man eine der Ausnahmen, für die wir in der Verpackungsanlage noch manuelle Unterstützung brauchen. Der Mitarbeiter hängt den Big Bag in die Abfüllanlage und bindet ihn zu, sobald er voll ist.“ Mithilfe eines Gabelstaplers hebt er außerdem Fertigpaletten von der Rollenbahn und liefert Leerpaletten nach. Damit der Nachschub an Ladungsträgern unabhängig vom Verpackungsprozess möglich ist, hat Koch drei Palettenspender eingerichtet. Eigentliche Rüstzeiten fallen nicht an. Weil die Informationen kontinuierlich fließen und die entsprechenden Anlagenkomponenten automatisch eingestellt werden, läuft die Anlage einfach von Auftrag zu Auftrag weiter. Auch nachts. Das Handling der Paletten übernimmt dann ein Müller, der ohnehin immer anwesend ist.

Eine andere Ausnahme im Hinblick auf das Bedienpersonal ist die Fehlerbehebung. Dabei kommt es den Mitarbeitern entgegen, dass sie am Aufbau und an der Inbetriebnahme der Anlage beteiligt waren und im Beseitigen von Störungen geschult wurden. Abgesehen davon hat Koch eine qualifizierte Fehleranzeige integriert.

Da die Palettieranlage genauso Teil des Produktionsprozesses ist wie das Mahlen und Trocknen des Mehls, sind eine hohe Verfügbarkeit und folglich eine schnelle Fehleranalyse unabdingbar. Zumal die Verpackungsanlage an sechs Tagen in der Woche, falls nötig sogar an sieben Tagen, in drei Schichten arbeitet. Fiele sie aus, würde das auch zum Stillstand aller vorgelagerten Prozesse führen. Deshalb profitiert die Saalemühle davon, dass die Verfügbarkeit der Anlage bei nahezu 100 % liegt. Damit dies so bleibt, hat man mit Koch vereinbart, bei Störungen in der Steuerungstechnik auf Ferndiagnose und Fernwartung zu setzen. Auch mit Servicearbeiten am Roboter hat die Saalemühle Koch beauftragt. Störungen in den anderen mechanischen Bereichen beseitigt die Saalemühle selbst.

Inzwischen ist das vollautomatische Palettierzentrum von Koch Industrieanlagen rund eineinhalb Jahre lang in Betrieb. Und Haag zieht ein positives Fazit: „Wir haben die gewünschte hohe Effizienz erreicht und können unsere Kunden auch in Zukunft zuverlässig mit Qualitätsprodukten versorgen.“

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Saalemühlen Alsleben

Die in Alsleben, Sachsen-Anhalt, ansässige Saalemühle Alsleben GmbH, die inmitten eines der fruchtbarsten Getreideanbaugebiete Europas liegt, wurde 1992 von den Familien Bindewald und Gutting aus dem Besitz der Treuhand übernommen. 1996 stellte man den Mühlenneubau fertig. In die Jahre 2000 bis 2008 fielen kontinuierliche Erweiterungen. Das Unternehmen verarbeitet zu 100 % regionalen Weizen. Die Produktion umfasst kundenspezifische Mehlrezepturen sowie thermisch und hydrothermisch modifizierte, keimreduzierte und getrocknete Mehle. Mit optimierten Technologien zum Reinigen des Weizens setzt die Saalemühle Maßstäbe hinsichtlich Hygiene und Schadstoffreduktion. Das Unternehmen erfüllt alle einschlägigen gesetzlichen Normen, verfügt über ein ausgefeiltes HACCP-Konzept und ist nach IFS und DIN ISO 9001 zertifiziert.

Die Saalemühle, die gut 70 Mitarbeiter beschäftigt und als Einzelstandort zu den größten privaten Mühlen Europas gehört, verarbeitet über 300 000 t Weizen im Jahr. Etwa 90 % seiner Produkte verkauft das Unternehmen regional an Handwerks- und Industriebäckereien. Die restlichen 10 %, bei denen es sich um Spezialmehle handelt, werden europaweit an Lebensmittelkonzerne vertrieben.