Intelligente Fabrik: Roboter machen die Produktion von Plastiklöffeln schneller als je zuvor

Jun 12, 2023

Laut einer von IoT-One bereitgestellten Fallstudie hat deSter, ein belgisches Unternehmen, das Lebensmittelverpackungen einschließlich Plastikbechern, -bechern, -tellern und -besteck entwirft und herstellt, eine intelligente Fabrik geschaffen, um die Zykluszeiten zu verkürzen.

Die Produkte werden als „maßgeschneiderte“ Konzepte auf den Markt gebracht, sodass innerhalb verschiedener Markenlinien Produktkonzepte für jeden Anwendungsbereich entwickelt werden. Das Unternehmen sagte, dass in allen Elementen seines Produktionsprozesses Geschwindigkeit und Flexibilität erforderlich seien, und nutzte das „Internet der Dinge“, um diese beiden Elemente zu verbessern und eine völlig neue Produktionslinie zu schaffen.

„Bis vor kurzem wurden mehrere Verpackungen für Plastiklöffel geliefert, die sperrig waren und optisch nicht mehr den Anforderungen entsprachen“, sagte Cis Woestenborghs, Fertigungsingenieur bei deSter. „Sogar die bisherigen Produktionsmethoden für diese Produkte wurden in Frage gestellt. Der Markt wollte jedoch mehr Auswahl, und deshalb wurde beschlossen, eine neue Linie zu entwickeln, die Verpackungseinheiten von 36, 50, 100, 250, 500 oder mehr liefern kann 1.000 oder mehr Löffel. Mit dieser Wahl wurde gleichzeitig versucht, Möglichkeiten zur Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit und -kapazität zu finden.“

Um den Kunden Flexibilität und eine schnellere Markteinführung zu ermöglichen, hat deSter eine völlig neue halbautonome Produktionslinie geschaffen. Das Herzstück der Produktionslinie ist eine 400-Tonnen-Spritzgießmaschine mit einem 144-Komposit-Werkzeug. Mit einem Schuss können nicht weniger als 144 Löffel gleichzeitig injiziert werden.

„Mit dem Start der neuen Produktions- und Verpackungslinie haben wir uns ehrgeizige Ziele gesetzt: eine höhere Produktionskapazität, kürzere Taktzeiten und ein hohes Maß an Bedienerfreundlichkeit der Produktionslinie“, sagte Woestenborghs.

Eine der bestehenden vergleichbaren Produktionslinien hatte eine Kapazität von 700.000 Gabeln pro Tag und eine Zykluszeit von 9,5 Sekunden.

Für die neue Linie war eine Verdoppelung der Produktionszeit und eine Reduzierung der Zykluszeit um eine Sekunde vorgesehen. Dank der Robotisierung konnte das Verpackungsvolumen auf etwa 35 % reduziert werden, was zu geringeren Betriebskosten und einer höheren Kapitalrendite führte. Der höhere Automatisierungsgrad ermöglichte es deSter, seine Ziele zu erreichen, so das Unternehmen.

Zum Entladen der Produkte aus der Form kommt ein 6-Achsen-Roboter IRB 6600 zum Einsatz. Der Roboter ist mit einem selbst entwickelten Greifer ausgestattet, der gleichzeitig die acht Kaltkanäle aufnimmt und die 144 Löffel zu einer Beschneidelinie transportiert. So werden 125 Rahmen mit je 144 Löffeln in Pufferform gestapelt, die dann über ein Elevatorband zu einem Trimmer transportiert werden. Die einzelnen Löffelstapel werden mit Hilfe eines Roboters IRB 2400 aufgenommen und in einem Puffer abgelegt. Je nach gewünschter Verpackungsmenge werden die Löffel dann zu je 125 Stück in eine Kunststoffverpackung gelegt. Ein dritter ABB-Roboter, ein IRB 140, nimmt die Tüte mit den Löffeln auf und legt eine oder mehrere Einheiten in die Box.

Anschließend werden die Kartons über eine Transportlinie zu einem IRB 6600-Roboter zur Palettierung transportiert. Kurz bevor die Kartons palettiert werden, bewegt der Roboter sie an einem Tintenstrahldrucker vorbei, wo die notwendigen Produktinformationen automatisch auf den Karton aufgebracht werden.

„Die Erfahrungen mit der neuen Linie sind durchweg positiv“, sagte Woestenborghs. „DeSter legt großen Wert darauf, den Personaleinsatz und die Maschinenleistung unter Kontrolle zu halten. Die Abteilungen erhalten alle Möglichkeiten und Freiheiten, Verbesserungen umzusetzen. Dabei geht es nicht nur um Produktionssteigerungen, sondern auch um ergonomische Verbesserungen oder günstigere Produktionsmethoden. Mit diesem System wurden die Produktionsaktivitäten weiter automatisiert und der Personaleinsatz optimiert. Im Vergleich zu bestehenden Linien wurde zudem die Produktionskapazität erhöht und die Zykluszeit um eine Sekunde verkürzt. Darüber hinaus wurde die Stapelhöhe der Löffelgestelle von 50 auf 125 erhöht, so dass nun Pakete in Vielfachen von 125 geliefert werden können.“

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