Wie wird Massenproduktion flexibel? Mit Maschinen wie die Moduline, die eine große Produktvielfalt herstellt und variabel an neue Anforderungen angepasst werden kann.

Bild: Optima/Jürgen Weller Fotografie
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Modularität Begegnung der vierten Art

04.05.2016

Wer profitiert heute schon von Modularität? Angela’s Dream und Alpecin zum Beispiel. Sie gehören zu den Produkten, die auf der Verpackungslinie Moduline abgefüllt werden. Noch ohne einen Automatisierungsstandard, dafür sehr pragmatisch haben ihre Entwickler gezeigt, welches Potenzial für Industrie 4.0 in modularen Konzepten steckt.

Sie ist schon ganz schön rumgekommen für ihr Alter. Kaum auf der Welt, lernte sie die Kanzlerin kennen. Auf der Hannover Messe 2015 war das. Dann machte sie etliche Ausflüge auf einige weitere Messen, unter anderem auf die Fachpack und die SPS/IPC/Drives. Und Ende Januar 2016 dann ging es nach München auf die Siemens-Hauptversammlung. Dort half sie mal eben Joe Kaeser, seine Botschaft an den Mann zu bringen: Ingenuity for Life – daran will sich der Konzern ausrichten und messen lassen. Eine der Zukunftsfragen, die Siemens beantworten will, heißt: Was macht die Massenproduktion so flexibel, dass sie individuelle Anforderungen erfüllen kann? Die Antwort darauf ist sie: die Moduline von Optima.

Es ist also gar nicht so unwahrscheinlich, dass Sie, lieber Leser, ihr auch schon begegnet sind – oder zumindest einem der Produkte, die die Abfüll- und Verpackungsanlage produziert. Angela’s ­Dream wird es wohl nicht gewesen sein. Das Parfüm gab es in Losgröße eins – und Sie können wohl erraten, wer es sein Eigen nennt. Doch inzwischen ist auch bereits die Produktion beim Kosmetik-Hersteller Dr. Kurt Wolff in Bielefeld angelaufen. Er war Pilotkunde für die Neuentwicklung, die der Schwäbisch Haller Maschinenbauer anstrengte: eine Maschine, die hohe Leistung und hohe Flexibilität vereint. In ihrer neuesten Ausführung enthält die Moduline das MCS-Transportsystem von Siemens.

Die zu befüllenden Behältnisse bewegen sich einzeln auf multiformatfähigen, individuell ansteuerbaren selbstfahrenden Carriern. Die Anbindung an die bestehende Intralogistik ermöglicht, dass diese leicht in die Anlage ein- und ausgeschleust werden können. Somit lässt sich die Maschine schnell auf unterschiedliche Formate, andere Produktarten oder saisonale Anforderungen umstellen.

Die Idee: Kleine Losgrößen bis hin zum Einzelwunsch sollen realisiert werden können – und zwar ebenso vollautomatisiert und schnell, wie es in der Massenproduktion üblich ist. Denn bei Dr. Kurt Wolff entsteht eine Vielfalt an Kosmetika wie etwa die Shampoos der Marken Alpecin und Plantur. Es gibt sie für dunkle, matte und gefärbte Haare, für normale, fettende, schuppende oder empfindliche Kopfhaut, gegen vorzeitigen Haarausfall und für „PowerGrau“ – Individualität wird beim Kopfwaschen offensichtlich großgeschrieben. Der Hersteller füllt in ganz unterschiedliche Flaschenformen und -größen ab. Und er liefert in etliche Länder, was die Variantenzahl bei der Verpackung nochmal deutlich erhöht.

Leistung und Ausstattung über Module anpassbar

Die Lösung: das Moduline-Konzept. Es ist grundlegend flexibel. Auch später kann man Funktionen auf einfache Weise hinzufügen oder verändern und so Leistung und Ausstattung jederzeit angepassen. Mit wenig Aufwand kann so beispielsweise die Ausbringung deutlich gesteigert oder die Verarbeitung von flüssig auf viskos oder Pulver umgestellt werden.

Auch die Fähigkeit, Tuben und Flaschen auf einer Anlage in einem nahezu identischen Prozess zu verarbeiten, sorgt für die tägliche Flexibilität, die bei mittelständischen Kosmetikherstellern so gefragt ist. Schon in einer der ersten Moduline-Ausführungen wurden Formatumstellungen von einem am Transportpuck angebrachten RFID-Tag ausgelöst. Dieser signalisiert der Maschine über einen Code, welche Funktionen mit welchen Parametern für die individuelle Behältnisverarbeitung zur Verfügung stehen müssen.

Die Moduline beherrscht zahlreiche Behältnis- und Verschlusstypen: Flaschen, Tiegel, Stifte und Tuben, Stopfen, Tropfer, Sprühpumpen, Siegelfolien und viele mehr. Allein sechs unterschiedliche Dosiermodule gewährleisten die optimale Auslegung auf die Produkteigenschaften. Funktionen wie das Ausblasen, Stanzen, Abstapeln, Heißsiegeln, Kontrollieren, Etikettieren, Vor- und Nachverschrauben, Wiegen, Lasergravieren und andere mehr stehen zur Verfügung. Auch Clean-in-Place- und Robotik-Funktionen kann man integrieren. Ein kompletter Format- und Produktwechsel ist innerhalb von 20 Minuten durchführbar – inklusive des CIP-Vorgangs, der parallel zu den Formatwechselarbeiten ablaufen kann.

Eine Moduline produziert inzwischen Kosmetika für den Hotelbedarf – eine Anwendung, in der personalisierte Aufmachung und kleine Batches besonders wichtig sind. Shampoos, Duschgel und Lotionen werden in Flaschen und Tuben abgefüllt. Ein Sechsachs-Roboter setzt Tubenrohlinge aus Kartons in die Transportpucks ein. Flaschen dagegen werden derzeit noch manuell aufgegeben.

Zentrale Schnittstellenplanung

Die Gesamt- und Schnittstellenplanung bei dieser Kosmetika-Anlage für den Hotelbedarf hat Optima Consumer federführend übernommen – in enger Abstimmung mit dem Kunden und weiteren Lieferanten, die Maschinen für die Endverpackung beisteuerten.

Wie hoch personalisiert die Produktion mit der Moduline betrieben werden kann, verdeutlichte Optima auf der Messe Fachpack im September 2015. In die dort vorgestellte Pilotanlage war auch ein Modul zur Lasergravur integriert. Messebesucher konnten an einer Bedienerschnittstelle ihre „Bestellung“ übermitteln und persönliche Beschriftungen entwerfen. Damit zeigt der Maschinenbauer, wie Modularität den Weg zu Industrie-4.0-Konzepten in den Smart Factorys von morgen ebnet. Sollten Sie also die Moduline bereits kennengelernt haben, war das möglicherweise eine Begegnung mit der Produktion der Zukunft. Denn die ist modular.

Bildergalerie

  • Ein Traum für Optima und Siemens: Angela Merkel würdigt die Individualisierungsmöglichkeiten über modernen Anlagenbau auf der Hannover Messe 2015.

    Bild: Siemens/Erich Malter

  • Tubenrohlinge in der Moduline: Ein Massedurchfluss-System mit einer Querschub-Vorrichtung sorgt für Zeitgewinn beim Befüllen.

    Bild: Optima / Jürgen Weller Fotografie

  • Es gibt es wirklich: Angela's Dream in flüssiger Form. Im Herbst konnten sich aber auch Anja, Carola und Vroni ihren persönlichen Traum auf der Fachpack abfüllen lassen.

    Bild: Optima

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