Wie komplexe Technik auch für nächste Maschinengenerationen beherrschbar wird.

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Innovationspartner Mitsubishi Electric Seite an Seite zu Maschinenbau 4.0

29.08.2019

Statt 20 Meter kürzer als 2 Meter, das bedeutet 95 Prozent Platzersparnis gegenüber herkömmlichen Tiefziehmaschinen. Das ist nur ein Beispiel, wie Maschinenbauer gemeinsam mit Mitsubishi Electric als Entwicklungspartner Innovationen verwirklichen. So wird komplexe Technik auch für nächste Maschinengenerationen beherrschbar.

Die aus der Zusammenarbeit von Mitsubishi Electric und Riverside Medical Packaging entstandenen Shawpak-Modelle sind Tiefziehmaschinen mit minimaler Stellfläche, die entweder manuell oder mit einem integrierten Melfa-Roboter bestückt werden können. Die wichtigste Innovation ist der Form-, Verpackungs- und Verschließprozess, der nun auf einer Trommel und nicht mehr auf einem Linearfördersystem durchgeführt wird. Eine präzise Servosteuerung indexiert dabei die Drehbewegung der Trommel zusammen mit der Siegelfolie, während die Produkt- und Verpackungshandhabung durch Absaugen erfolgt. Dank des Rotationsformats beginnen Shawpak-Maschinen bei nur 1,5 m Länge und können weniger als 2 m2 Grundfläche beanspruchen. Dies entspricht einer Reduzierung des Platzbedarfs einer herkömmlichen Tiefziehmaschine um bis zu 95 Prozent.

Ivor Rowe, Technischer Leiter bei Riverside Medical, bestätigt: „Eine vergleichbare Maschine kann je nach Anforderungen des Verpackungsprozesses eine Länge von 7 bis 20 Metern aufweisen und eine Arbeitsfläche von bis zu 40 m2 einnehmen. Infolgedessen kann ein gegebener Reinraumbereich sechsmal mehr Verpackungsmaschinen mit unserem Shawpak-Design aufnehmen, was sowohl die Produktivität als auch den Durchsatz erhöht.“

Flexibler und günstiger

Die Kostenvorteile für Betreiber sind signifikant, da die Möglichkeiten des Shawpak-Konzepts vielfältig sind. Zum einen kann die Produktion gesteigert werden, zum anderen ermöglicht es die bestehenden Flächen anderweitig zu nutzen. „Die hohen Kosten für die Instandhaltung einer Reinraum-Produktionsumgebung bedeuten, dass beim Einsatz einer unserer Maschinen sowohl der Nutzen als auch der ROI optimiert werden können“, kommentiert David Shaw, CEO von Riverside Medical.

Das innovative Rotationsdesign von Shawpak-Maschinen erhöht außerdem die Vielseitigkeit und Flexibilität bei Verpackungsvorgängen. Es stehen diverse Formwalzen mit Hohlräumen verschiedener Abmessungen zur Verfügung, die leicht entfernt und ausgetauscht werden können. So können Objekte unterschiedlicher Größe und Form auf derselben Maschine verpackt werden. Indem jedes Stück Verpackungsmaterial verwendet wird, kann mit dem neuen Konzept zudem die Menge an Abfall aus geschnittenem Verpackungsmaterial reduziert werden, die bei anderen Designs auftritt.

Roboter erhöht Produktivität

Durch das Hinzufügen eines Roboterarms zum Beladen der Maschine ist es möglich, die Produktivität in der Fertigung weiter zu verbessern und die Aufrechterhaltung einer kontrollierten Umgebung im Reinraum zu erleichtern. Ivor Rowe hebt hervor: „Die traditionellen Tiefziehmaschinen, die in der Verpackung von Medizinprodukten eingesetzt werden, erfüllen nicht die heutigen Anforderungen an Anlagenflexibilität, Prozessoptimierung und Durchsatz. Wir glauben, dass unser neuartiger Ansatz ein Wendepunkt ist, der die Branche revolutionieren kann.“

„Unser Unternehmen ist seit über 40 Jahren in der Auftragsfertigung und Maschinenentwicklung für die Medizinindustrie tätig. Dabei sahen wir eine Marktlücke, die wir mit unserer Lösung abdecken können“, fügt David Shaw hinzu. „Nachdem wir das erste Konzept entwickelt hatten, wandten wir uns an Mitsubishi Electric, um unsere Vision eines superkompakten Designs in eine schnelle, effiziente, robuste und zuverlässige Maschine umzusetzen."

Partner für Innovation

Eine solche revolutionäre Anlage benötigt modernste Technologien und für Riverside Medical waren dafür die Automatisierungslösungen von Mitsubishi Electric die naheliegendste Wahl. David Shaw erklärt: „Wir haben uns bei der Realisierung dieses Projekts stark auf Mitsubishi Electric verlassen. Da dies ein völlig neues Konzept für uns war, brauchten wir einen Anbieter, der sowohl die SPS-, Servo- und Indexierungsaspekte, als auch ein kostengünstiges Roboterintegrationspaket liefern konnte.“

Von Anfang an war Mitsubishi Electric an der Entwicklung von Shawpak, der Konzeption der Strategie und deren Umsetzung beteiligt. Die größte Herausforderung war dabei die erweiterte Funktionalität gegenüber dem begrenzten verfügbaren Platz.

Stephen Thornton, Key Account Manager bei Mitsubishi Electric, kommentiert: „Das Bedienfeld einer Shawpak-Maschine ist nicht nur viel kleiner als bei einer herkömmlichen Blister-Verpackungsmaschine, sondern geradezu eines der kompaktesten, das wir je gesehen haben. Daher haben wir vorgeschlagen, die neueste SPS der Melsec L-Serie einzusetzen, um eine platzsparende Lösung mit optimaler Leistung zu bieten. Die SPS ist mit einem Melsec Simple Motion Modul und Melsec-WS Sicherheitsmodulen konfiguriert und mit einem Mitsubishi Electric GOT2000 Bediengerät verbunden. Auch der optionale Melfa-Knickarmroboter wird über die SPS gesteuert. Alle Komponenten sind dabei über ein offenes CC-Link-Steuerungsnetzwerk verknüpft.

Hohes Zukunftspotenzial

Während das Shawpak-Design ursprünglich für die Verpackung von Medizinprodukten entwickelt wurde, können auch andere Verpackungsindustrien von der Lösung profitieren, erklärt Ivor Rowe: "Wir glauben, dass Shawpak einen großen Einfluss auf den Lebensmittel- und Getränkebereich und die Verpackung von elektronischen Servicekomponenten haben könnte, sowie überall wo hohe hygienische Anforderungen bestehen."

„Die Entwicklung einer so innovativen neuen Tiefziehmaschine wäre ohne die Unterstützung von Mitsubishi Electric und deren Angebot an branchenführenden Automatisierungslösungen nicht möglich gewesen. Wir freuen uns darauf, weiterhin gemeinsam an Shawpak und zukünftigen Projekten zu arbeiten, die wegweisende Lösungen für die Verpackungsindustrie darstellen.“

Bildergalerie

  • Das innovative Rotationskonzept basiert auf der kompakten modularen SPS der MELSEC L-Serie und erhöht die Vielseitigkeit und Flexibilität von Verpackungsvorgängen.

    Bild: Mitsubishi Electric

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