Eine Publikation der Binkert Medien AG
Hoffmann Neopac lässt von Robofact die Dosenverpackung runderneuern : Ausgabe 09/2015, 07.09.2015

Geringere Fehleranfälligkeit bringt höhere Verfügbarkeit

Mit zunehmendem Alter treten in Produktionsanlagen vermehrt Probleme auf. So auch bei Hoffmann Neopac, einem Spezialisten für die Dosenverpackung. Die alten Scara-Roboter führten ein gewisses Eigenleben. Deshalb entschieden sich die Verantwortlichen für ein Retrofit. Die neuen Fanuc-Knickarmroboter des Typs LR Mate 200iD sind eine Investition in die Zukunft und steigern Effizienz und Zuverlässigkeit in der Dosenproduktion.

Für Hoffmann Neopac als Hersteller von Blech- und Kunststoffverpackungen («Tins and Tubes») ist die pünktliche Lieferung an Kunden eine Selbstverständlichkeit. Damit diese Zuverlässigkeit nicht gefährdet ist, hat man die Verpackungsanlagen einem Retrofit unterzogen. Steuerung und Roboter wurden ersetzt. Die bewährte Mechanik wurde erhalten. Der Gewinn liegt in einer wieder enorm hohen Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit.

Hochwertige Blechdosen

Wahre Schätze schufen die Gestalter als Blechdosen in Mode kamen. Aus dem Zeitgeist in Weissblech sind heute gefragte Sammlerobjekte geworden. Viele davon stammen aus Thun und wurden von Hoffmann gefertigt. Das heute in der fünften Generation geführte Familienunternehmen widmet sich der Blechdose als Verpackung mit Hingabe – seit über 110 Jahren. Hoffmann Neopac steht heute mehr denn je für Blechdosen mit hochwertigem Design und individuelle Dekoration von Weissblech­dosen.

Eine eigene Entwicklung, eigene Produktion und eigene Druckerei – so entstehen Massenprodukte für Kunden weltweit und das so individuell, dass viele Dosen noch immer als Sammlerstücke taugen. Und so traditionell das Produkt «Dose» auch sein mag: Jahr um Jahr gibt es innovative Ideen, für die es immer wieder Preise wie den «Swiss Star»» (für eine Ricola Fresh Pack Dose) oder eine Silbermedaille beim «Can of the Year» gibt. Wenn nicht gerade eine Blechverpackung gekürt wird, dann eben eine kindersichere Kanülentube aus Kunststoff, für die es Swiss Star 2013 gab. Innovation aus Tradition sozusagen. Der Werdegang einer Dose ist mehr oder weniger immer der gleiche. Aus ebenen Blechen werden Teile ausgestanzt, gebogen oder tiefgezogen, montiert und schliesslich verpackt. Während die Stanzen schon recht ordentlich laufen, sind alle nachfolgenden Stationen mechanisch nicht sonderlich belastet. Deswegen laufen sie auch jahrelang oder besser Jahrzehnte lang.

Anlage in die Jahre gekommen

Die Mechanik der Fördereinheiten und Roboterzellen, nach 20 Jahren «gerade erst eingelaufen», war und ist noch tadellos. Die Einhausung entspricht immer noch den Anforderungen. Die eingesetzten Scara-Roboter waren jedoch in die Jahre gekommen und führten ein gewisses Eigenleben. Stillstände waren zu häufig geworden, die Instandhalter viel zu sehr damit beschäftigt, alte Roboter am Laufen zu halten. Abhilfe versprachen die Automatisierungsspezialisten von Robofact. Fabian Anderegg, Geschäftsbereichsleiter beim Systemhaus Robofact AG, Gossau: «Die Anlage war praktisch nicht mehr dokumentiert.» Über Jahre hinweg hatte man Veränderungen nicht mehr festgehalten. Für eine moderne Instandhaltung ein Unding. Bei Robofact wurde die Anlage in CAD aufmodelliert; Mechanik, Pneumatik und Elektroinstallation hat man praktisch wie eine Neuanlage dokumentiert. Anderegg: «Hoffmann Retropak hat mit dem Retrofit eine komplette Anlagendokumentation erhalten.» Beat Lehnherr, Leiter Instandhaltung und Wartung bei Hoffmann Neopac, sieht das Ziel des Retrofitting erreicht: «Wir wissen jetzt wieder, wo die Anlage steht.» Dieses Wissen sei weniger für die tägliche Produktion als vielmehr für die Wartung, Instandhaltung sowie die weitere Entwicklung einfach ein geldwerter Nutzen.

All die Besonderheiten musste Robofact zu Beginn des Projektes erst einmal dokumentieren und als Anlagenmodell darstellen. Die Konzeption und der Umbau vor Ort geschahen selbstverständlich in enger Absprache mit den Hoffmann-Instandhaltern. Anderegg: «Die Software haben wir bei uns im Haus komplett getestet und so den Ablauf simuliert.» Die sorgfältige Bestandsaufnahme und das durchdachte Konzept erforderten, so der Anlagenplaner, wenig Nacharbeit. Das bei Robofact erstellte Programm muss an der Anlagensteuerung nur eingelesen werden. Das Feintuning vor Ort wurde gemeinsam erledigt und nahm dank guter Vorbereitung auch nur wenig Zeit in Anspruch.

Neue Steuerung und Bedienoberfläche

Mit dem Einbau einer neuen Steuerung installierte Robofact auch gleich eine neue Bedienoberfläche. Für Lehnherr zählen in der Praxis vor allem zwei Kriterien: «Die neue Bedienoberfläche ist viel übersichtlicher und die Produktauswahl bei einer Formatumstellung einfacher.» Beides hat Auswirkungen auf die Produktivität und Verfügbarkeit der Anlage. Fehlbedienungen sind so gut wie ausgeschlossen. Anderegg erläutert die Massnahme: «Alle Rezepturen sind in der Steuerung hinterlegt und werden komplett per Fingertipp auf dem Touchscreen aufgerufen.» Die jetzige Bedienoberfläche ist auf den jeweiligen Ebenen passwortgeschützt. Nur noch die für den Anlagenbetrieb notwendigen Tasten sind überhaupt für den Bediener direkt erreichbar. Der vereinfachte Umgang mit den jeweiligen Programmen und Eingaben führt direkt, so die Erkenntnisse aus der Praxis, zu einer geringeren Fehleranfälligkeit und damit zu einer höheren Verfügbarkeit. Früher musste man bei einer Formatumstellung in das Roboterprogramm eingreifen und Parameter einzeln eingeben. Und während früher bei einem Fehler in der Anlage lediglich eine rote Signallampe den Stillstand signalisierte, werden heute Fehler in Klartext angegeben. Der Hinweis «Zylinder xy» konnte nicht ausfahren» verkürzt die Fehlersuche ungemein. Zudem sind alle Oberflächen jetzt einheitlich gestaltet, was der Übersicht zusätzlich zugutekommt.

Knickarmroboter statt Scaras

Ersetzt wurden die alten Scaras durch Knickarmroboter des Typs LR Mate 200iD. Für die sechsachsigen Fanuc-Roboter sprachen die zusätzlichen Freiheitsgrade. Die Reichweite von 717 mm und die maximale Traglast von 7 kg waren dagegen nicht auschlaggebend. Aber Lehnherr ist auch nicht unglücklich darüber: «Mehr Flexibilität ist immer gut.» Das gilt nicht zuletzt für Verpackungsaufgaben. Bekannt bei Verpackern: Die letzte Reihe ist immer die schwerste. Weil die Dosen teilweise aussenliegende Bördelkanten haben, lässt sich die letzte Reihe nicht bei jeder Ausführung gleich gut in den Karton setzen. Da ist die Beweglichkeit des Roboters gefragt, der beim Einsetzen der Dosen durchaus auch schräg in den Karton fahren kann. Eine Taktzeitanalyse des Fanuc-Roboters ersparte man sich: «Der ist so schnell, dass er das Tempo sowieso problemlos mitgeht.» Je nach Grösse der Dosen und auch der Verpackungseinheiten bekommt der Roboter zwischen sechs und neun Dosen an der Greifposition bereitgestellt. Dann greift der LR Mate die Dosen immer reihenweise. Bei einer Formatumstellung wird der passende Greifer ausserhalb der Zelle vorgerüstet. Mit wenigen Handgriffen kann der Greifer gewechselt werden.

Linie 8 läuft schon

Eine Linie, deren Umbau gerade abgeschlossen wurde, ist Linie 8. Insgesamt gibt es in Thun zehn Linien dieser Art. Der Aufbau ist mehr oder weniger gleich. Am Beginn einer Linie werden die einzelnen Teile einer Dose ausgestanzt, anschließend gebogen, montiert und verpackt. Linie 8 läuft beispielsweise mit 80 Hüben pro Minute. Die Leistung wurde mit dem neuen Roboter nicht unbedingt erhöht. Die Physik lässt sich nun einmal nicht per Retrofit überlisten. Beat Lehnherr: «Mit dem neuen Roboter ist aber die Zuverlässigkeit deutlich höher. Und das führt am Ende des Tages eben auch zu höheren Stückzahlen.» Dabei läuft der Roboter allenfalls mit 60 Prozent seiner maximalen Geschwindigkeit. Bei der gewohnten Anlagenkonfiguration blieb man auch aus einem weiteren Grund, wie Lehnherr erläutert: «Der gesamte Fertigungs- und Montageprozess ist so zerlegt, dass die einzelnen Stationen überschaubar sind.» Die Komplexität der einzelnen Linien ergebe sich erst aus dem gesamten Ablauf. Bei der Besichtigung der Anlage heisst es: Schutzkleidung anziehen. Immerhin handelt es sich (auch) um Lebensmittelverpackungen. Alle Maschinen werden mit FDA-zugelassenem Öl oder Fett betrieben. Klassisches Beispiel sind die sogenannten Drei-Stück-Dosen – eine schöne Umschreibung der klassischen Konservendose, bestehend aus Boden, Wand und Deckel.

Bernhard Foitzik

DE-67434 Neustadt a. d. Weinstrasse


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Der Fanuc-Knickarmroboter befördert die fertigen Dosen in Kartons. (Bilder: Fanuc)


Alle Rezepturen sind in der Steuerung hinterlegt und werden komplett per Fingertipp auf dem Touchscreen aufgerufen.


Das Befüllen der Kartonschachteln von der Seite gesehen.


Blechdosen-Entnahmestation und Kartonschachtel-Förderband mit Roboter von oben gesehen.