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Zuverlässige Anbindung von Verpackungslinien

Sicherheit ist nicht verhandelbar

Zuverlässige Anbindung von Verpackungslinien

Am Nestlé-Produktionsstandort Konolfingen in der Schweiz wurden zwei identisch aufgebaute Abfüllanlagen für Spezialmilchpulver für Babynahrung aufgestellt. Die Maschinen wurden auf Basis von Nestlés weltweitem Maschinenstandard zugekauft, der Schwerpunkt lag daher bei der Abstimmung von Maschinen und Software. Hohe Produktsicherheit stand dabei im Vordergrund einer Vielzahl von Kontrolleinrichtungen.

Bild: Krones AG

Mit dem Produktionsstart im Juli 2010 schloss Nestlé die zweite Erweiterungsphase des Standortes Konolfingen in der Nähe von Bern in der Schweiz ab. Damit wurden die bisherigen Kapazitäten des Spezialnahrung herstellenden Standortes verdoppelt. Mit der zweiten Schlüsselphase in Konolfingen investierte Nestlé in eine Hightech-Produktionsstätte, die über sämtliche Produktionsprozesse hinweg höchste Nahrungsmittelqualität und optimale Nahrungsmittelsicherheit bei Produkten sowohl für die jüngsten Konsumenten als auch für Konsumenten, deren Gesundheit beeinträchtigt ist, gewährleisten muss. Die Anlage bedient die wachsende Nachfrage nach innovativen Produkten, die beispielsweise Probiotika und hydrolysierte Proteine enthalten.

Intensive Kontrolle

Nestlé Nutrition beauftragte mit Krones einen Gesamtintegrator mit dem Abfüllanlagenneubau. Der Prozessablauf der Milchpulverabfüllung beginnt direkt neben der Abfüllhalle in einem Regallager, in dem auch die Leerdosen zwischengelagert werden. Gabelstapler bringen die achtlagigen Paletten zu einem Entpalettierer, der die Dosen im hohen Auslauf entlädt und auf Transportbänder befördert. Über der eigentlichen Abfüllebene wurde eine begehbare Bühne mit Aluminiumböden eingezogen. Hier findet zunächst eine intensive Kontrolle der Leerdosen statt.

Die befüllten Dosen verlassen den Reinraum und kommen zu vier parallel aufgestellten Maschinen gleicher Bauweise, in denen der Sauerstoff mittels Vakuum entzogen und der freie Dosenraum mit Stickstoff begast wird. Die Maschinen arbeiten taktweise mit Chargen von rund 200 Dosen in einer Spirale. In einer der vier Vakuummaschinen wird bei jeder vierten Begasung Helium zugegeben, was im weiteren Verlauf der Abfüllung für eine Dichtigkeitsprüfung genutzt wird. Nach der Begasung gelangen die Dosen an zwei Verschließer. Eine Maschine übernimmt die 400-Gramm-Dosen mit 99 Millimetern Durchmesser, ein zweiter Verschließer die 900-Gramm-Dosen mit 127 Millimeter Durchmesser. Hier werden die vorher nur provisorisch aufgelegten Peel-Off-Verschlüsse fixiert.

Keine Kompromisse

Um eventuell vorhandenes restliches Pulver von der Dose zu entfernen, wird sie auf den Kopf gedreht und abgesaugt. Anschließend erfolgt die Datierung der umgedrehten Dose. ‚Sicherheit ist nicht verhandelbar‘, lautet dabei das Credo von Nestlé. „Der Markt ist in den vergangenen Jahren sehr viel sensibler geworden“, erklärt Projektleiter Hans Drieenhuizen. Von zwei Maschinen werden dann die Kunststoffdeckel aufgebracht, bei Bedarf kann zusätzlich ein Etikett aufgebracht werden. Nach weiterer Überprüfung wird der Transportweg geschlossen, damit keine ungeprüfte Dose in die Produktion gelangen kann.

Ein Modulpac Einpacker stellt jetzt mit 28 Takten pro Minute einlagige Zwölfer-Kartons oder zweilagige 24er-Kartons der kleinen Dosen beziehungsweise einlagige Sechser- oder Zwölfer-Kartons der 900-Gramm-Dosen her. Die fertigen Kartons werden mittels Heißwachs mit einem Barcode bedruckt, ihr Gewicht auf einer Gebindewaage überprüft. Ein Spiralförderer fördert die Kartons wieder auf die zweite Ebene zum Beladen. In der Beladesektion sind insgesamt vier Modulpal-Palettierer installiert, die jeweils für eine Abfüllanlage zuständig sind.



Die Palettierung der Dosen erfolgt achtlagig mit 48 Kartons pro Palette. Bei Erreichen einer bestimmten Zielmenge stoppt das Auftragsmanagement die Zufuhr automatisch. Bild: Krones AG

Palettierung für vier Linien

Nestlé hat in dieser neuen Abfüllhalle in Konolfingen insgesamt vier Linien installiert. Davon zwei identisch aufgebaute Dosenlinien für deren Integration Krones verantwortlich war sowie zwei Beutellinien, darunter eine vorhandene und eine neue. Bei den Beutellinien zeichnete Krones lediglich für die Beladung verantwortlich. Eine der beiden Dosenlinien kann sowohl 400- als auch 900-Gramm-Dosen abfüllen, die zweite ist lediglich für die Abfüllung der 400-Gramm-Dose vorgesehen.

Nach der Barcode-Kontrolle der Kartons wird das Lagenbild vorbereitet. Die Kartons laufen dann im hohen Einlauf auf Jalousiegreiferköpfe der Modulpal Palettierer und werden nach unten achtlagig mit insgesamt 48 Kartons pro Palette palettiert. Bei der Palettierung besteht die Möglichkeit, die Holzpaletten entweder mit Bodenfolie oder mit Karton für die Palettierung mit den Kartons vorzubereiten. Die fertigen Paletten werden einzeln mit Folie gewickelt und anschließend automatisch etikettiert bevor sie in Zweiergruppen die Abfüllung verlassen. Diese werden dann aufeinander gestapelt und durch fahrerlose Flurförderzeuge ins Regallager chaotisch eingelagert.

16.800 Dosen pro Stunde

Die zwei Dosenlinien sind für eine Leistung von je 16.800 Dosen pro Stunde bei der kleineren Dose ausgelegt. Die größere Dose kann von einer Linie mit 8.400 Dosen pro Stunde abgefüllt werden. Der Systemintegrator installierte in den beiden Dosen- und Pouchlinien jeweils ein Auftragsmanagementsystem und ein Linien-Dokumentationssystem (LDS), die beide mit dem darüber liegenden Manufacturing Execution-System (MES) von Nestlé korrespondieren. Dabei agierte die Krones-Sparte IT-Solutions als Linienintegrator.

Eine große Herausforderung bestand darin, die Vielzahl an Fremdmaschinenherstellern zu koordinieren und bei der Bereitstellung der Datenbasis zu unterstützen. Durch die Implementierung eines leistungsstarken Auftragsmanagements wurde der Ausschuss minimiert und eine effiziente und trotzdem leicht verständliche Bedienerführung gewährleistet. Dabei wurden auch Konzernstandards wie Open Modular Architecture Controls (OMAC) berücksichtigt. Die Lösung basiert auf einer Wonderware-Plattform, das MES verwaltet den Content und auftragsspezifische Parameter.

Über eine Schnittstelle vom Auftragsmanagementsystem hin zum MES können die Auftragsparameter an die einzelnen Maschinen im Shop-Floor verteilt werden. Durch den Einsatz eines alleinigen Ansprechpartners konnten Schnittstellenproblematiken mit Auswirkungen auf die Anlagenverfügbarkeit vermieden werden.

Präzise Prozesskontrolle

Innerhalb des Auftragsmanagementsystems spart die zielmengengenaue Behälterzufuhr Material und Zeit: Beim Erreichen einer Zielmenge – beispielsweise von 10.000 Dosen – wird die Behälter- und Produktzufuhr zeitnah gestoppt. Genauso funktioniert die tankgenaue Produktion: Hier wird solange produziert, bis der Pulvertank vollständig entleert ist.

Über einen ‚fliegenden Chargenwechsel‘ können mehrere Aufträge zur gleichen Zeit abgearbeitet werden. Der realisierte ‚Midnight-Changeover‘ stellt sicher, dass die Datums-Etikettierung der Dose identisch ist mit der im weiteren zeitlichen Verlauf folgenden Datierung des Kartons bei Zeitumstellung um Mitternacht. Zur fehlerfreien Etikettierung mit anschließender automatischer Textkontrolle sind unterschiedliche Drucksysteme integriert.

Letztendlich wird der einzelne Bediener in seiner täglichen Arbeit unterstützt und geführt, was die internen Produktionsabläufe auf ein Höchstmaß an Effizienz anhebt. Das leistungsstarke LDS liefert dabei neben der Visualisierung der Anlage auch eine effiziente Störverursacheranalyse und übersichtliche Berichte.