Produkte im Einsatz

Lemo/Baumüller: System-Know-how eingetütet

Dieser PR-Bericht wird Ihnen bereitgestellt von Baumüller.

Schlaufentragetaschen, Tragetaschen mit ausgestanzten Griffen, Hemdchentragetaschen, Brotbeutel oder Müllbeutel: Dies sind nur einige Beispiele, die mit einer Folienbeutelmaschine produziert werden können. Die Baumüller Engineering-Spezialisten bekamen vom Maschinenbauer Lemo aus Niederkassel den Auftrag eine neue, kostenoptimale, effiziente und zukunftssichere Folienbeutelmaschine auszulegen, die zudem durch ihren modularen Aufbau dem Hersteller maximale Flexibilität und schnelle Inbetriebnahme im Produktionsprozess ermöglicht. So sollte der Maschinenbetreiber, je nach produzierendem Endprodukt nicht mehr als die notwendigen Maschinenmodule kaufen müssen. Gleichzeitig soll die neue Maschine auch genügend Variantenhandling für zukünftige Aufträge ermöglichen und einen höheren Durchsatz erreichen.

Auf der neuen Folienbeutelmaschine der Lemo Maschinenbau GmbH können auch Hemdchentragetaschen produziert werden. Baumüller hat mit System-Engineering und der kompletten Automatisierung, die Anforderungen des Maschinenbauers nach Modularität und Taktzahlerhöhung effizient umgesetzt (Foto: Stepan Popov/fotolia).

Der Einsatz von Plastiktaschen und -beuteln ist mittlerweile aus keinem Bereich mehr wegzudenken. Egal ob Lebensmittel oder Versand, Hygieneartikel oder Entsorgung – sobald es um Transport- oder Umverpackungen geht, führt kein Weg an der Massenware vorbei. Die Lemo Maschinenbau GmbH aus Niederkassel zählt mit seinen wirtschaftlichen und innovativen Systemen zur Herstellung von flexiblen Folienverpackungen zu den Weltmarktführern in diesem Bereich. Baumüller, der Spezialist für Antriebs- und Automatisierungssysteme aus Nürnberg beliefert Lemo bereits seit Jahren mit Komponenten und Baugruppen. Die Entscheidung, die neue Folienbeutelmaschine sowohl von Baumüller Engineering-Spezialisten auslegen und auch komplett mit Baumüller Systemen automatisieren zu lassen, hatte mehrere Gründe. Baumüller ist seit Jahren ein zuverlässiger Geschäftspartner für Lemo und punktet zudem mit seiner langjährigen, interdisziplinären Engineering-Kompetenz und einer Vielzahl an realisierten, maßgeschneiderten Komplettlösungen.

Gesteigerte Effizienz durch intelligente Gesamtlösung

Die Folienbeutelmaschine ist von Baumüller Engineering-Spezialisten automatisiert und von der Steuerungseinheit bis hin zum Antrieb mit einem Baumüller-Komplettsystem ausgerüstet (Abbildung: Baumüller).

Lemos Wunsch nach Modularität und Taktzahlerhöhung konnten die Baumüller-Spezialisten mithilfe eines neuen Automatisierungskonzeptes erfüllen. So wurde u.a. auf eine moderne und schlanke Antriebs- und Steuerungsarchitektur gesetzt. D.h. ein durchgängiges Feldbussystem, eine minimale Gerätezahl und eine reduzierte Steuerungsstruktur. Die Schaltschränke wurden optimiert und eine zukunftsfähige Kommunikationsstruktur für die Software gewählt.

Die neue Folienbeutelmaschine basiert auf einem kompletten Antriebs- und Automatisierungspaket von Baumüller, mit Steuerungstechnik, Maschinenvisualisierung, Schaltschrank, b maXX Umrichtern sowie verschiedenen Motoren. Dank des abgestimmten Maschinenkonzeptes und des Einsatzes von EtherCAT als durchgängiges Feldbussystem, konnte eine Erhöhung der Taktzahl erreicht werden. Und dies alles bei gleichbleibend optimaler Produktionsqualität.

Dies führte zu einer hohen Kosteneffizienz. Durch diese Konzeption sowie die Standardisierung der Varianten durch intelligente Modularisierung konnte darüber hinaus eine mehr als 10 % höhere Produktivität als bei vergleichbaren Maschinen erreicht werden.

„Dank des umfassenden System Know-hows der Baumüller Spezialisten bietet die neue Folienbeutelmaschine dem Maschinenbauer und -betreiber absolute Flexibilität und hat ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis“, betont Willi Fenninger, Lemo-Geschäftsführer und Inhaber. Lemo-Mitinhaber und Geschäftsführer Bernd Schlarp ergänzt, „dadurch bekommen unsere Kunden ein zukunftssicheres und kostengünstiges Produktionssystem, das sich durch höchste Qualität, neueste Technologie, Energieeffizienz und höchste Produktionsgeschwindigkeit auszeichnet.“

Industrie 4.0: Standardisierte Modularität und webfähige Maschinenvisualisierung

Im von Baumüller geplanten und gefertigten Schaltschrank befindet sich u.a. die Steuerungstechnik mit der anreihbaren Servoumrichterreihe b maXX 5000 (Abbildung: Baumüller).

Dass die neue Folienbeutelmaschine „Industrie 4.0-ready“ ist, versteht sich von selbst. Ein Wechsel zwischen unterschiedlichen Formaten wie z.B. Schlaufentragetaschen, Hemdchentragetaschen, Brotbeuteln oder Müllbeuteln ist dank des modularen Aufbaus der neuen Maschine problemlos möglich. Die Basismaschine hat in der Minimalauslegung sechs Antriebe und wird durch Erweiterungen zu einer individuellen Kundenmaschine, je nachdem ob beispielsweise die Maschinenmodule Formschweißen und Stapelkette vom Maschinenbetreiber benötigt werden. Sind mehr Module installiert als für einen aktuellen Produktionsprozess benötigt, helfen optionale Slaves in der Steuerung die Module vorübergehend zu deaktivieren. Somit ist die Folienbeutelmaschine trotz Standardisierung für den Maschinenbetreiber in verschiedenen Varianten bestellbar.

Zukunftssicher und Industrie 4.0 gerüstet ist auch das Bedienen und Beobachten der neuen Maschine. So ist bei der webfähigen Maschinenvisualisierung ein Zugriff über mobile Endgeräte möglich.

Damit der Maschinenbauer schnell und fehlerfrei in die Serienproduktion gehen kann und später auch im Servicefall kein Zeitverlust entsteht, setzt Baumüller auf eine automatisierte Softwareparametrierung. Das Produktions- und Servicekonzept ist somit ein weiterer Baustein der Effizienzsteigerung im Hinblick auf Industrie 4.0.

Komplett-Automatisierung: Hard- und Software made by Baumüller

Die Druckmarkenerkennung ist eine der voreingestellten Funktionen, die bereits in der Maschinensteuerung hinterlegt sind und dem Maschinenbediener damit Programmieraufwand abnehmen (Abbildung: Baumüller).

Die Folienbeutelmaschine besteht aus mehreren Stationen. Beginnend mit dem Abwickeln und Falten der Folie, wodurch die ursprünglich einlagige Bahn der Folienrolle doppellagig gespannt wird. Weiter geht es zum Formschweißen bei dem beispielsweise Tragegriffe ausgeschweißt werden. Beim Schweißbalken bekommen die doppellagigen Folien durch Trennschweißen ihre eigentliche Tütenform. Die abgetrennten Beutel werden anschließend über das Flügelrad weitertransportiert und in Paketen auf der Stapelkette abgelegt.

Im von Baumüller geplanten und gefertigten Schaltschrank befindet sich die Steuerungstechnik mit der anreihbaren Servoumrichterreihe b maXX 5000, ein b maXX PCC-04 Industrie-PC und eine b maXX-safePLC. Bei der b maXX-safePLC handelt es sich um eine Kombination aus Sicherheitssteuerung und Standard-Steuerungsfunktionalitäten in einem Gerät.

Bedient wird die Maschine über einen 17”-Touchscreen-Monitor, der sich an einem beweglichen Tragarm befindet. Für die webfähige Maschinenvisualisierung genügt ein Standardbrowser, damit werden zusätzliche Lizenzkosten gespart und über eine Baumüller App ist zudem ein Fernzugriff über webfähige Endgeräte wie z.B. Tablets oder Smartphones möglich. Ein weiteres Feature der Maschine sind die ebenfalls in der Visualisierung auszuwählenden verschiedenen Betriebsarten. Um z.B. Servicetätigkeiten zu ermöglichen, kann mittels Transpondern über die Maschinenvisualisierung auf bis zu vier individuelle Betriebsarten mit jeweils unterschiedlichen Benutzerrechten umgestellt werden.

Die kompakten und drehmomentstarken DSC1-Servomotoren punkten mit einer höheren Drehmomentdichte bei gleichzeitiger drastischer Reduzierung des Baumvolumens (Abbildung: Baumüller).

Die komplette Folienbeutelmaschine ist mit Baumüller Motoren ausgestattet. Bei den beiden Schweißstationen, der Stapelkette und dem Flügelrad werden DSC1-Motoren eingesetzt. Die kompakten und drehmomentstarken DSC1-Servomotoren punkten mit einer höheren Drehmomentdichte bei gleichzeitig drastischer Reduzierung des Baumvolumens. Die beiden Vorzugstationen mit Registerregelung werden mit DSD2-Servomotoren angetrieben, da an dieser Stelle ein extrem dynamisches Abbremsen und Beschleunigen des betreffenden Motors gefordert wird. Die Motoren der Baureihe DSD2 bestechen mit ihrer hohen Dynamik und besten Start-Stopp-Qualitäten. Als dritter Motorentyp wurde ein Drehstrom-Synchronmotor mit integrierter Elektronik verbaut. Der intelligente DSDI-Antrieb hat eine sehr kurze Bauform und unterstützt, da er nicht mit einem separaten Umrichter verbunden werden muss, das modulare Maschinendesign. Mit seinen applikationsspezifischen Technologiebausteinen u.a. für die Register- und Tänzerregelung stellt Baumüller bei der Folienbeutelmaschine komplette Grundfunktionen bereit, mit denen sich der Programmieraufwand beim Maschinenbauer auf ein Minimum reduziert. Die Technologiebausteine für die Steuerungen werden mit entsprechender Runtime-Lizenz erworben. Sie können sowohl einfache Bewegungen als auch komplexe Prozesse abbilden.

Produktions- und Servicekonzept automatisiert die Softwareparametrierung

Mit Technologiebibliotheken, die für Steuerungen mit entsprechender Runtime-Lizenz erworben werden, können sowohl einfache Bewegungen als auch komplexe Prozesse abgebildet werde. So können Funktionen wie zum Beispiel Tänzer- und Registerregelung etc. schnell und übersichtlich realisiert werden (Abbildung: Baumüller).

Mit seinem Produktions- und Servicekonzept ermöglicht Baumüller die automatische Parametrierung von Geräten, Modulen und ganzen Maschinen schnell und ohne Programmieraufwand. Geht eine Maschine in Serie hat der Maschinenbauer damit die Möglichkeit die gesamte Softwareparametrierung zu automatisieren. Genauso wie im Servicefall, in dem ein Gerät ausgetauscht, automatisiert und gemäß den Anforderungen der Maschine parametriert werden muss. Auch ein schnelles und fehlerfreies Update der Software aller Maschinen eines Maschinentyps, die beispielsweise weltweit auf allen fünf Kontinenten im Einsatz sind, ist mit diesem Konzept möglich.

Über die Feldbuskommunikation erkennt die übergeordnete Steuerung alle Teilnehmer des Systems und übernimmt sie automatisch in die Konfiguration des Steuerungsprojektes. Nach der Initialisierung des Systems, auch bestimmt über die in der Visualisierung an- oder abgewählten Maschinenmodule, ist das Antriebs- und Steuerungssystem betriebsbereit.

Ein großer Pluspunkt beim Baumüller-Konzept ist die Möglichkeit auch bei Maschinenvarianten auf die automatische Programmierung zurückzugreifen. Im System wird dazu der Maximalausbau der Maschinenreihe hinterlegt. Maschinenbauern und Maschinenbetreibern kommt diese Lösung sowohl im Servicefall bei laufenden Anlagen als auch bei der Inbetriebnahme neuer Maschinen zugute.

Fazit

Das langjährige Know-how der Engineering-Spezialisten gepaart mit einer Komplettautomatisierung bestehend aus Hard- und Software und dies alles von Baumüller und aus einer Hand, verhalfen dem Maschinenbauer Lemo bei seiner neuen Folienbeutelmaschine zu einem durchgängigen Maschinenkonzept mit schlanker Antriebs- und Steuerungsarchitektur. Die Standardisierung der Varianten durch intelligente Modularisierung führte zudem zu einer kurzen Time-to-Market. Die Anforderung des Maschinenbauers Lemo war eine wirtschaftlich effiziente Folienbeutelmaschine zu konzipieren bei der die komplette Servoantriebstechnik mit Motoren und Elektronik von einem Hersteller stammt. „Das bringt sowohl bei der Inbetriebnahme als auch in Servicefällen Vorteile“, erläutert Herr Fenninger. Und so liefert Baumüller Automatisierungs-Know-how, Soft- und Hardware sowie ein Produktions- und Servicekonzept für die neue Folienbeutelmaschine. Mit nur einem Ansprechpartner und gutem Projektmanagement für das Maschinenkonzept und dem Bau des Prototypens konnte die Maschine bereits nach kurzer Entwicklungszeit zukunftsfähig und Industrie 4.0 optimiert dem Kunden präsentiert werden.

www.baumueller.de; www.lemo-maschinenbau.com