Zukunftssichere Lösungen

Gerd Jaufmann und Jürgen Pahl

Die DosiBox-Behälter sind die Basis für ein facettenreiches System für das automati-sierte Schüttguthandling. So ergeben in Reihe angeordnete DosiBox-Behälter zusammen mit der fahrbaren Andock- und Wägeeinrichtung DosiDock den so genannten Dosinenter. Hinter der Bezeichnung DosiLogistic steckt ein auf die DosiBox- Behälter zugeschnittenes Handlingsystem.

Die Kombination aus DosiBox-Behältern und DosiLogistic ermöglicht vielfältige Automatisierungslösungen für das Handling von pulverförmigen Mittel- und Kleinkomponenten, die besonders für den Foodbereich interessant sind. Denn viele Prozesse in dieser Branche beinhalten das Handling von vielen Klein- und Mittelkomponenten. Das heißt: Die Automatisierung dieser Handlingprozesse bietet dem Anwender weit reichende Vorteile. Außerdem unterstützt der Einsatz von DosiBox-Behältern und DosiLogistik den Anwender bei der Realisierung folgender Punkte:

Besonders die letzten Punkte tangieren ein wichtiges Problem, denn ab 1. Januar 2005 tritt die EU-Verordnung 178/2002 in Kraft. Sie verpflichtet alle Hersteller von Nahrungsmitteln, einen genauen und lückenlosen Nachweis vom Rohstoff bis zum Endprodukt zu erbringen.

Dieser Fachaufsatz spiegelt Erfahrungen beim Einsatz der DosiBox-Behälter in Verbindung mit DosiLogistic wider. Das System hat sich beim Austragen und Dosieren von Schüttgütern bewährt. Dies gilt auch für schwierige Schüttgüter, die feucht oder fettig sind oder zur Brückenbildung neigen.

Die weit reichenden Möglichkeiten, die sich beim Zusammenspiel von DosiBox, Dosinenter und DosiLogistic ergeben, sollen am Beispiel eines Gesamtkonzepts für einen Mischbetrieb verdeutlicht werden. Der Mischbetrieb umfasst folgende Stationen:

In der Regel werden in derartigen Mischbetrieben etwa sechs bis acht Chargen pro Stunde produziert. Die Mischleistung beträgt etwa 1000 bis 3000 kg/h und gliedert sich mengenmäßig wie folgt auf: 70 % Großkomponenten, ca. 25 % Mittelkomponenten und 5 % Kleinkomponenten. Hinsichtlich der Anzahl der Komponenten verhält es sich in diesem Beispiel genau umgekehrt: fünf Großkomponenten, 70 Mittelkomponenten sowie 25 Kleinkomponenten. Die DosiBox-Behälter in Verbindung mit dem Dosinenter dienen zum Handling der Mittel- und Kleinkomponenten. Kleinstkomponenten werden auf den bedienergeführten ManDos-Wägeplätzen bereit gestellt.

Die in Säcken und Big Bags eingehenden Rohstoffe werden in Umwandelstationen in die DosiBox-Behälter umgefüllt. Hier findet gleichzeitig (inline) eine Prüfung auf metallische Verunreinigungen und eine Rohstoffsiebung statt. Die in die DosiBox-Behälter umgefüllten Rohstoffe werden systematisch erfasst. Wareneingangsnummer, Gewicht, Zuordnung der DosiBox und weitere spezifische Daten werden im Leitsystem verwaltet und archiviert.

Eine Absaugvorrichtung verhindert eine Staubbelastung an den Arbeitsplätzen in der Umwandelstation. In Abhängigkeit vom jeweiligen Produktionsablauf werden die DosiBox-Behälter mit den Rohstoffen anschließend ins Lager oder zu den entsprechenden Dosinenter-Stellplätzen gebracht. Auch hier besteht hinsichtlich der Chargenrückverfolgbarkeit eine konsequente Datentransparenz (Rohstoff, DosiBox und Lagerort).

In Tankwagen angelieferte Rohstoffe durchlaufen eine inline-geschaltete Kontrollsiebstation und werden anschließend in die zugeordneten Lagersilos gefördert. Die für die pneumatische Förderung der Schüttgüter notwendige Förderluft stammt aus dem Verdichter des Tankwagens. Die Freigabe für die Befüllung der Silos erteilt der Lagerortverwalter. Auch die in Silos eingelagerten Rohstoffe erhalten – nach einer Probennahme – eine spezifische Kennzeichnung.

In einer linear konzipierten Sammelstrecke werden die in den DosiBox-Behältern und Silos eingelagerten Rohstoffe rezepturgesteuert in den Batchtainer, einem speziellen Chargensammelbehälter, dosiert und gewogen. Die leeren Batchtainer stehen vor der Silogruppe bereit. In der Fahrtstrecke werden die Rohstoffe aus den Silos (Großkomponenten) eingewogen. Quer zu dieser Einsammelstrecke werden innerhalb des Dosinentersystems die entsprechenden Mittel- und Kleinkomponenten exakt gewogen und zu der Sammelstrecke des Batchtainers gebracht. Jedem Dosinenterblock ist ein Übergabeplatz nachgeschaltet. Auf diese Weise erreicht man, dass diese Systeme unzyklisch arbeiten können. Am Ende der letzten Dosinenter-Fahrstrecke befindet sich ein Arbeitsplatz, an dem weitere Rohstoffe aus dem Kleinstmengenlager manuell zugegeben werden können. Diese Rohstoffe wurden vorher an einem bedienergeführten ManDos-Wägeplatz gewogen.

Rohstoffe, die nicht in Silos bzw. DosiBox-Behältern eingelagert sind, verwaltet man in einem Kleinstmengenlager. Auf den konkreten Produktionsablauf abgestimmt, werden je Auftrag die erforderlichen Komponenten an einem manuellen Dosierplatz vorbereitet. Dieser manuelle Wägevorgang erfolgt – über die Leitebene – bedienergeführt. Die zu wägenden Rohstoffe werden angezeigt und über einen Barcode erfasst. Die fertigen Chargen erhalten zur Kennzeichnung ein Barcode-Label. Dieses Prozedere sollte zeitlich vorlaufend projektiert sein. Es ist möglich, Reihenwägungen (zehn Chargen des gleichen Auftrages) oder Einzelwägungen je Aktion am bedienergeführten ManDos-Wägeplatz durchzuführen. Die so vorbereiteten Kleinstmengen werden am Ende der Transferstrecke manuell und bedienergeführt in den Batchtainer gegeben. Auch dieser Arbeitsschritt lässt sich mit Hilfe von Barcodes dokumentieren.

Ist die Rohstoffsammelstrecke durchlaufen, werden die gefüllten Batchtainer über eine Lifteinheit dem entsprechenden Mischer zugeordnet (vertikal). Der Batchtainer wird über die Entleerposition des Mischers gehoben, entleert und sofort wieder auf die Nullebene gesetzt. Zur Kontrolle des gesamten Produktionskreislaufs kann in diesem Bereich auch eine Erfassung der Container stattfinden.

In der Auftragsorganisation ist festgelegt, ob der benutzte Batchtainer sofort wiederverwendet wird oder eine Reinigungseinrichtung durchlaufen muss.

Nach dem Mischen werden die Chargen in Container entleert. Transporteinheiten bringen sie anschließend zur gewünschten Abfüllstation, beispielsweise für Säcke, Big Bags oder Kartons. Jede Abfüllstation ist mit Entleerhilfen, Dosiereinrichtungen und auf die Gebinde angepasste Wägeeinrichtungen ausgestattet. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Versorgung der Abfüllmaschine sicher gestellt.

Mischereibetriebe in denen DosiBox-Behälter, Dosinenter und das DosiLogistic-System zum Einsatz kommen, ermöglichen eine kontaminationsfreie Produktion – ein Umstand, der beispielsweise bei der Herstellung von koscheren Produkten von großer Bedeutung ist. Die bereits realisierten Aufträge haben gezeigt, dass es sinnvoll ist, die DosiBox-Behälter auch als Liefergebinde zu nutzen. Das heißt: Beispielsweise können die Hersteller von Back- oder Gewürzmischungen ihre fertigen Produkte in DosiBox-Behältern zum Weiterverarbeiter bringen. Dadurch würde im Mischereibetrieb der Abfüllvorgang und beim Weiterverarbeiter das Umfüllen, beispielsweise in DosiBox-Behälter, komplett entfallen.

dei 400

dei: Der AZO-Componenter zur Kleinmengenautomation hat sich in vielen Anwendungen bewährt. Warum musste ein neues System wie die DosiBox entwickelt werden?

Baumann: Die DosiBox in Verbindung mit DosiLogistic ist kein Ersatz für den Componenter. Vielmehr handelt es sich hierbei um eine sinnvolle Ergänzung, speziell für solche Projekte, bei denen 20 bis 30 oder mehrere hundert Kleinkomponenten automatisiert gehandelt werden müssen. Dies ist beispielsweise bei der Herstellung von Back- und Gewürzmischungen der Fall.

dei: Was sprach bisher gegen ein automatisiertes Kleinmengenhandling?

Baumann: Der Preis. Er lag häufig in der selben Größenordnung wie der für eine Automatisierungslösung für Großkomponenten. Das rechnete sich nicht. Mit der DosiBox ist es gelungen, ein Lager-, Transport- und Dosiermedium zu schaffen, das äußerst preiswert ist. Es ist nun möglich, das Handling von Kleinmengen kostengünstig und intelligent in das Automatisierungskonzept eines Betriebes zu integrieren.

dei: Lässt die DosiBox in Verbindung mit DosiLogistic einen preiswerten Einstieg und einen späteren Ausbau des Systems zu?

Baumann: Ja. Da die DosiBox keine elektrischen Bauteile besitzt, ist nach der Investition in die Grundversion, also das DosiDock-System mit einem entsprechenden Prozessleitsystem, ein späterer Ausbau fast unbegrenzt möglich und liegt pro Komponente unter 2000 Euro. In Hinblick auf die Anzahl der zu automatisierenden Kleinmengen, bietet die lineare Anordnung der DosiBox-Behälter weitere Vorteile.

dei: Haben sich Ihre Erwartungen, die Sie an die Markteinführung der DosiBox geknüpft haben, erfüllt?

Baumann: Unsere Erwartungen wurden sogar übertroffen. Besonders optimistisch stimmen uns die zahlreichen Projekte, bei denen die DosiBox in Verbindung mit dem Dosinenter und der DosiLogistic zum Einsatz kommen, weil sich hier ganz neue Lösungsansätze ergeben. So können z. B Rohstoffe von den Lieferanten bereits in DosiBox-Behältern bereitgestellt werden.