Konstruktion für automatisierte Befüllung einer Verpackungsmaschine

Das Projekt in Stichworten:

• Lastenheft und systematischen Aufbau der Anlage entwickelt
• Taktzeiten für die Befüllung auf ein Drittel reduziert und Abläufe automatisiert
• Neue Anforderungen des Auftraggebers anhand von 3D-Modellen schnell umgesetzt
• Robotergestützte neue Anlage läuft stabil – und deutlich effizienter als der alte Prozess

Ein großes deutsches Unternehmen der Nahrungsmittelbranche beauftragte den Interim Manager, die automatisierte prozesssichere Befüllung einer Verpackungsmaschine zu entwickeln. Bislang war die in diesem Prozess eingesetzte Kartoniermaschine von 2 Mitarbeiter an 2 manuellen Füllstellen bestückt worden. Diese Arbeit ist sehr monoton. Zudem ist sie nicht sehr effizient und vergleichsweise teuer.

Lastenheft und systematischen Aufbau der Anlage entwickelt

Nachdem der Interim Manager in zahlreichen Gesprächen die Erwartungen des Kunden geklärt hatte, erstellte er Lastenheft und entwickelte den systematischen Aufbau der Anlage. Er organisierte das Projekt nach dem Wasserfallmodell.

Die vom Interim Manager entwickelte Anlage besteht aus Bunker, Steigförderer und Zuführsystem mit Kamera-Führung eines Roboters. Die mobile Kartoniermaschine wurde vom Kunden zudem mit einem Einfüllungsspeicher ausgerüstet. Eine Sensorik sorgt für stabile Geschwindigkeiten der Befüllung und Einhaltung der Sicherheitsanforderungen. Außerdem entwickelte der Interim Manager einen Vakuumgreifer, der in 3D-Druck (SLS-Technologie) hergestellt wurde.

Taktzeiten für die Befüllung auf ein Drittel reduziert und Abläufe automatisiert

Die Anforderungen an die Neukonstruktion bei Taktzeit, Platzbedarf, Größe des Bunkers und hygiengerechter Ausführung der Befüllung waren klar. Die Taktzeit legte der Interim Manager so fest, dass die Verpackungszeit sich auf ein Drittel reduzierte. Von Platzbedarf her musste die Anlage so klein wie möglich sein. Da die Anlage mit Lebensmitteln arbeitet, mussten strenge Hygienevorschriften der Lebensmittelindustrie ebenso einhalten werden wie GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practice).

Neue Anforderungen des Auftraggebers anhand von 3D-Modellen schnell umgesetzt

Schon in der Konstruktionsphase tauschte sich der Interim Manager anhand von 3D-Modellen intensiv mit dem Auftraggeber aus. So konnten beispielsweise Sonderanforderungen für die Erleichterung von Reinigungsprozessen schnell umgesetzt werden.

Während der Konstruktionsphase entschied sich der Auftraggeber dann aber doch für ein kleineres Modell der Kartoniermaschine. Daher mussten einzelne Elemente wie eine Kupplung oder die Ausrichtung des Füllmaterials (Tuben) angepasst werden. Diese Herausforderungen bewältigte der Interim Manager durch Umplanungen und die Entwicklung neuer 3D-Druck Teile.

Robotergestützte neue Anlage läuft stabil – und deutlich effizienter als der alte Prozess

Anschließend wurde das Modell freigegeben, die Anlage hergestellt, getestet und in Betrieb genommen. Der Kunde ist zufrieden: Die Anlage läuft stabil und prozesssicher. Der schnelle Roboter, die benutzte Pneumatik und der leichte neuentwickelte Vakuumgreifer konnten die Geschwindigkeit der Befüllung erhöhen. Die Nachfüllung erfolgt ohne Unterbrechung des Betriebs der Anlage.

Die Mitarbeiter müssen nicht mehr manuell befüllen, sondern lediglich alle 2 Stunden den Bunker.

Für die Erfüllung der Erwartungen beim Auftraggeber sorgten auch die klare Kommunikation des Interim Managers und seine Offenheit für den Ideenaustausch.