Mehrwert durch Branchen- und Applikations-Know-how
Partnerschaftlich zur Plastikflasche
Egal ob Shampoo, Waschmittel, Ketchup oder Motoröl - all diese Produkte sind in Kunststoffflaschen verpackt. Sind die Flaschen leer, werden sie entsorgt und im besten Fall im Rahmen eines Recyclings wiederverwendet. Doch so einfach und zweckmäßig ihr Einsatz ist, umso komplexer und anspruchsvoller ist ihre Herstellung. Auch an die Steuerungs- und Automatisierungstechnik stellt dies hohe Anforderungen.
Bild: Bachmann Electronic GmbHWährend uns im Alltag immer mehr Kunststoff umgibt, steigt zeitgleich das Umweltbewusstsein der Menschen: Wunsch der Verbraucher ist es, den Energie- und Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Gleichzeitig will der Konsument alles billiger haben, weshalb Verbrauchsgüter einem hohen Kostendruck unterliegen.Verpackungsmaterial muss deshalb immer besser, immer günstiger und gleichzeitig auch immer umweltschonender sein: Forderungen, die zusammen nur mit großen Anstrengungen und moderner Technik zu erfüllen sind. Die Anforderungen sind hoch - nicht nur an das Verpackungsmaterial selbst, sondern auch an jene Maschinen, die diese produzieren. Die Firma Soplar im schweizerischen Altstätten konzentriert sich seit über 30 Jahren auf die Entwicklung, Herstellung und Wartung von Extrusionsblasmaschinen und -werkzeugen sowie von Streckblasmaschinen. Weltweit setzen Abfüller von Lebensmitteln, Kosmetik, Haushalts- und Wäschepflegeprodukten sowie von Ölen und Schmierstoffen diese Systeme ein. "Flexibilität ist dabei sicher eines der ganz großen Themen der Zukunft", sagt Roger Mahrle, CEO und Head of Technology bei Soplar. "Die Maschinen müssen schneller und einfacher umrüstbar sein, um die größere Vielfalt der Produkte mit unterschiedlichen Grundmaterialien, mit mehr Varianten und jeweils unterschiedlichen Stückzahlen abzubilden."
Bild: Bachmann Electronic GmbHAnspruchsvolle Technik
Kunststoffverpackungen wie Shampooflasche oder Wasserkanister werden mit dem Extrusionsblasverfahren hergestellt. Dabei werden aus thermoplastischen Kunststoffen Hohlkörper geformt. Vereinfacht dargestellt wird dabei ein Kunststoffschlauch im weichen Zustand in eine Form gelegt, an den richtigen Stellen beim Zusammenpressen der Form verschweißt und dann aufgeblasen. Dabei nimmt der Schlauch die Konturen der Form an. Mit diesem Verfahren können ganz unterschiedliche Verpackungen oder technische Bauteile wie Kraftstofftanks und Lüftungskanäle hergestellt werden. "Mit unseren Maschinen lassen sich auch ausgefallene Formen und anspruchsvolle Produkteigenschaften realisieren", so Mahrle. "Sowohl Griffflaschen als auch Mehrschichtbehälter mit bis zu sechs Schichten können auf unseren Anlagen problemlos produziert werden." Entsprechend ist der Soplar-Chef nicht der Ansicht, dass die Komplexität von Verpackungen in Zukunft ein Knackpunkt werden wird: "Diese Verfahren haben wir sicher im Griff. Auf was man sich jedoch einstellen muss, ist der Einsatz neuer, immer ökologischerer Materialien bis hin zu biobasierten Kunststoffen."
Passendes Werkzeug
Das Formendesign, die Materialauswahl und der Prozess bestimmen die Maschinenanwender, also die Kunden von Soplar. "Wir sehen unsere Herausforderung deshalb darin, mit unseren Maschinen ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das es unseren Kunden ermöglicht, ihren Prozess so einfach wie möglich zu definieren und zu entwickeln", erklärt Mahrle. "Musste der Maschinenbediener früher abstrakte Parameter einstellen, um produzieren zu können, wird in Zukunft das Endprodukt selbst und die Maschine die notwendigen Parameter definieren. Damit wir diese Forderungen erfüllen können, braucht es sehr tiefes Prozesswissen und verfahrenstechnisches Know-how, das wir über viele Jahre aufgebaut haben und welches eines unserer großen Differenzierungsmerkmale darstellt."
Bild: Bachmann Electronic GmbHLanglebige Maschinen
Obwohl Produktausprägungen oft nur kurzzeitig gesucht sind und die Technologie beständig fortschreitet, sind die Produktionsmaschinen über viele Jahre im Einsatz. Um die sich verändernden Marktanforderungen erfüllen zu können, werden in dieser Zeit viele Funktionserweiterungen und Updates durchgeführt und wenn notwendig auch Nachrüstungen umgesetzt. Erwirbt ein Kunde eine neue Maschine, dann wünscht er sich deren Funktionalität in der Regel auch auf bereits bestehenden Maschinen. "Eine Aktualisierung muss hier gewährleistet sein, auch wenn notfalls Komponenten in der Automatisierungstechnik dafür erweitert werden müssen", schildert Reinhold Wüstner, Head of Department Control Engineering bei Soplar, den Anspruch der Kunden. Dafür brauche es eine Steuerung, die flexibel angepasst werden kann, aber auch Vertrauen in den Partner, dass dieser nötigenfalls Jahre später bereit und in der Lage ist, Komponenten zu produzieren, die diesen Schulterschluss von alten zu neuen Maschinen beim Kunden ermöglichen. "Gefragt sind Standardkomponenten mit hoher Leistungsfähigkeit und ein System, das absolute Offenheit bietet und so unseren Entwicklungsprozess optimal unterstützt", so Wüstner weiter. "Aus diesen Gründen setzen wir auf Steuerungen von Bachmann Electronic. Wir kaufen dort eine solide Basis ein, die uns alle relevanten Funktionalitäten zur Verfügung stellt." So könne sich Soplar ganz auf das Kerngeschäft und sein Prozesswissen konzentrieren. Dazu kommen die Herausforderungen des technischen Wandels. "Manchmal sind wir mit unseren Anforderungen sogar der Zeit voraus", sagt Wüstner. "Schön ist, wenn man dann einen Partner hat, mit dem man innovative Ideen diskutieren und zeitnah umsetzen kann."
Herausforderungen durch neue Entwicklungen
Industrie 4.0 ist auch bei Soplar ein wichtiges Thema. "Der Kommunikationsaufwand wird steigen und der Einsatz von Sensorik sich erhöhen. Damit lassen sich beispielsweise bessere Diagnosemöglichkeiten, automatisierte Prozesse und frühzeitige Verschleißerkennung schaffen", so Mahrle. Doch sieht er gerade in punkto Diagnose klare Grenzen. "Natürlich geht es darum, Ursachen von Maschinenausfällen zu identifizieren und Stillstände zu reduzieren. Ich denke aber nicht, dass die Kunden große Datenmengen einfach so an ihre Lieferanten übergeben. Das sind meist Interna und bedingen ein vertrauensvolles Miteinander, wenn man daraus Nutzen ziehen will. Deshalb denke ich, wird dieser Aspekt noch wesentlich mehr Zeit beanspruchen und man wird vorrangig auch weiterhin alles daran setzen, die technische Verfügbarkeit zu erhöhen." Großes Potenzial in punkto Produktivitätssteigerung sieht der Geschäftsführer hingegen noch in der Standardisierung von Schnittstellen und Protokollen: "Heute hat man mehr oder weniger isoliert gesteuerte Maschinen, die nacheinander Prozessschritte abarbeiten. Jede arbeitet selbständig und die Kommunikation untereinander ist eher rudimentär. Denn richtig interessant wird es, wenn die einzelnen Maschinen sich mehr und mehr im Verbund aufeinander abstimmen."
Herausforderungen in neuen Märkten
"Natürlich gibt es solche Lösungen bereits als Komplettsystem einzelner Anbieter", so Mahrle. Einschränkend sei aber, dass man damit nicht unbedingt die am besten passende Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall erhält. Mit der Einführung des Kommunikationsstandards OPC UA haben Steuerungshersteller wie Bachmann jedoch die Weichen gestellt, um die Integrationen von Einzelmaschinen in einen Maschinenverbund zu vereinfachen. Dennoch ist für anspruchsvolle Produktionsprozesse nach wie vor viel Know-how im Betrieb der Anlagen erforderlich. Gerade in aufstrebenden Märkten ist es jedoch schwierig, Fachleute auszubilden und im Unternehmen zu halten. "Als Konsequenz muss die Bedienung und Vernetzung so einfach wie möglich werden", so Mahrle. "Nur dann ist sichergestellt, dass die Maschinen oder später auch der Maschinenverbund immer zuverlässig und produktiv arbeiten." Doch der Kostendruck und die Konkurrenz durch asiatische Mitbewerber im globalen Umfeld sind hoch. "Gerade deshalb konzentrieren wir uns auf die Weiterentwicklung unserer Maschinen, auch um mit einfacher Bedienung und leicht zu realisierender Vernetzung ein echtes Differenzierungsmerkmal zu schaffen", zeigt der CEO auf. Zusammengefasst ist die Erwartungshaltung von Soplar an seinen idealen Steuerungslieferanten klar: "Er muss Standards liefern, unsere Entwicklungsprozesse und unsere tägliche Arbeit unterstützen, voraus denken und uns im Idealfall mit neuen Technologien auch auf neue Ideen bringen", schließt Mahrle.
Egal ob Shampoo, Waschmittel, Ketchup oder Motoröl - all diese Produkte sind in Kunststoffflaschen verpackt. Sind die Flaschen leer, werden sie entsorgt und im besten Fall im Rahmen eines Recyclings wiederverwendet. Doch so einfach und zweckmäßig ihr Einsatz ist, umso komplexer und anspruchsvoller ist ihre Herstellung. Auch an die Steuerungs- und Automatisierungstechnik stellt dies hohe Anforderungen.
Bild: Bachmann Electronic GmbHWährend uns im Alltag immer mehr Kunststoff umgibt, steigt zeitgleich das Umweltbewusstsein der Menschen: Wunsch der Verbraucher ist es, den Energie- und Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Gleichzeitig will der Konsument alles billiger haben, weshalb Verbrauchsgüter einem hohen Kostendruck unterliegen.Verpackungsmaterial muss deshalb immer besser, immer günstiger und gleichzeitig auch immer umweltschonender sein: Forderungen, die zusammen nur mit großen Anstrengungen und moderner Technik zu erfüllen sind. Die Anforderungen sind hoch - nicht nur an das Verpackungsmaterial selbst, sondern auch an jene Maschinen, die diese produzieren. Die Firma Soplar im schweizerischen Altstätten konzentriert sich seit über 30 Jahren auf die Entwicklung, Herstellung und Wartung von Extrusionsblasmaschinen und -werkzeugen sowie von Streckblasmaschinen. Weltweit setzen Abfüller von Lebensmitteln, Kosmetik, Haushalts- und Wäschepflegeprodukten sowie von Ölen und Schmierstoffen diese Systeme ein. "Flexibilität ist dabei sicher eines der ganz großen Themen der Zukunft", sagt Roger Mahrle, CEO und Head of Technology bei Soplar. "Die Maschinen müssen schneller und einfacher umrüstbar sein, um die größere Vielfalt der Produkte mit unterschiedlichen Grundmaterialien, mit mehr Varianten und jeweils unterschiedlichen Stückzahlen abzubilden."
Bild: Bachmann Electronic GmbHAnspruchsvolle Technik
Kunststoffverpackungen wie Shampooflasche oder Wasserkanister werden mit dem Extrusionsblasverfahren hergestellt. Dabei werden aus thermoplastischen Kunststoffen Hohlkörper geformt. Vereinfacht dargestellt wird dabei ein Kunststoffschlauch im weichen Zustand in eine Form gelegt, an den richtigen Stellen beim Zusammenpressen der Form verschweißt und dann aufgeblasen. Dabei nimmt der Schlauch die Konturen der Form an. Mit diesem Verfahren können ganz unterschiedliche Verpackungen oder technische Bauteile wie Kraftstofftanks und Lüftungskanäle hergestellt werden. "Mit unseren Maschinen lassen sich auch ausgefallene Formen und anspruchsvolle Produkteigenschaften realisieren", so Mahrle. "Sowohl Griffflaschen als auch Mehrschichtbehälter mit bis zu sechs Schichten können auf unseren Anlagen problemlos produziert werden." Entsprechend ist der Soplar-Chef nicht der Ansicht, dass die Komplexität von Verpackungen in Zukunft ein Knackpunkt werden wird: "Diese Verfahren haben wir sicher im Griff. Auf was man sich jedoch einstellen muss, ist der Einsatz neuer, immer ökologischerer Materialien bis hin zu biobasierten Kunststoffen."
Passendes Werkzeug
Das Formendesign, die Materialauswahl und der Prozess bestimmen die Maschinenanwender, also die Kunden von Soplar. "Wir sehen unsere Herausforderung deshalb darin, mit unseren Maschinen ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das es unseren Kunden ermöglicht, ihren Prozess so einfach wie möglich zu definieren und zu entwickeln", erklärt Mahrle. "Musste der Maschinenbediener früher abstrakte Parameter einstellen, um produzieren zu können, wird in Zukunft das Endprodukt selbst und die Maschine die notwendigen Parameter definieren. Damit wir diese Forderungen erfüllen können, braucht es sehr tiefes Prozesswissen und verfahrenstechnisches Know-how, das wir über viele Jahre aufgebaut haben und welches eines unserer großen Differenzierungsmerkmale darstellt."
Bild: Bachmann Electronic GmbHLanglebige Maschinen
Obwohl Produktausprägungen oft nur kurzzeitig gesucht sind und die Technologie beständig fortschreitet, sind die Produktionsmaschinen über viele Jahre im Einsatz. Um die sich verändernden Marktanforderungen erfüllen zu können, werden in dieser Zeit viele Funktionserweiterungen und Updates durchgeführt und wenn notwendig auch Nachrüstungen umgesetzt. Erwirbt ein Kunde eine neue Maschine, dann wünscht er sich deren Funktionalität in der Regel auch auf bereits bestehenden Maschinen. "Eine Aktualisierung muss hier gewährleistet sein, auch wenn notfalls Komponenten in der Automatisierungstechnik dafür erweitert werden müssen", schildert Reinhold Wüstner, Head of Department Control Engineering bei Soplar, den Anspruch der Kunden. Dafür brauche es eine Steuerung, die flexibel angepasst werden kann, aber auch Vertrauen in den Partner, dass dieser nötigenfalls Jahre später bereit und in der Lage ist, Komponenten zu produzieren, die diesen Schulterschluss von alten zu neuen Maschinen beim Kunden ermöglichen. "Gefragt sind Standardkomponenten mit hoher Leistungsfähigkeit und ein System, das absolute Offenheit bietet und so unseren Entwicklungsprozess optimal unterstützt", so Wüstner weiter. "Aus diesen Gründen setzen wir auf Steuerungen von Bachmann Electronic. Wir kaufen dort eine solide Basis ein, die uns alle relevanten Funktionalitäten zur Verfügung stellt." So könne sich Soplar ganz auf das Kerngeschäft und sein Prozesswissen konzentrieren. Dazu kommen die Herausforderungen des technischen Wandels. "Manchmal sind wir mit unseren Anforderungen sogar der Zeit voraus", sagt Wüstner. "Schön ist, wenn man dann einen Partner hat, mit dem man innovative Ideen diskutieren und zeitnah umsetzen kann."
Herausforderungen durch neue Entwicklungen
Industrie 4.0 ist auch bei Soplar ein wichtiges Thema. "Der Kommunikationsaufwand wird steigen und der Einsatz von Sensorik sich erhöhen. Damit lassen sich beispielsweise bessere Diagnosemöglichkeiten, automatisierte Prozesse und frühzeitige Verschleißerkennung schaffen", so Mahrle. Doch sieht er gerade in punkto Diagnose klare Grenzen. "Natürlich geht es darum, Ursachen von Maschinenausfällen zu identifizieren und Stillstände zu reduzieren. Ich denke aber nicht, dass die Kunden große Datenmengen einfach so an ihre Lieferanten übergeben. Das sind meist Interna und bedingen ein vertrauensvolles Miteinander, wenn man daraus Nutzen ziehen will. Deshalb denke ich, wird dieser Aspekt noch wesentlich mehr Zeit beanspruchen und man wird vorrangig auch weiterhin alles daran setzen, die technische Verfügbarkeit zu erhöhen." Großes Potenzial in punkto Produktivitätssteigerung sieht der Geschäftsführer hingegen noch in der Standardisierung von Schnittstellen und Protokollen: "Heute hat man mehr oder weniger isoliert gesteuerte Maschinen, die nacheinander Prozessschritte abarbeiten. Jede arbeitet selbständig und die Kommunikation untereinander ist eher rudimentär. Denn richtig interessant wird es, wenn die einzelnen Maschinen sich mehr und mehr im Verbund aufeinander abstimmen."
Herausforderungen in neuen Märkten
"Natürlich gibt es solche Lösungen bereits als Komplettsystem einzelner Anbieter", so Mahrle. Einschränkend sei aber, dass man damit nicht unbedingt die am besten passende Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall erhält. Mit der Einführung des Kommunikationsstandards OPC UA haben Steuerungshersteller wie Bachmann jedoch die Weichen gestellt, um die Integrationen von Einzelmaschinen in einen Maschinenverbund zu vereinfachen. Dennoch ist für anspruchsvolle Produktionsprozesse nach wie vor viel Know-how im Betrieb der Anlagen erforderlich. Gerade in aufstrebenden Märkten ist es jedoch schwierig, Fachleute auszubilden und im Unternehmen zu halten. "Als Konsequenz muss die Bedienung und Vernetzung so einfach wie möglich werden", so Mahrle. "Nur dann ist sichergestellt, dass die Maschinen oder später auch der Maschinenverbund immer zuverlässig und produktiv arbeiten." Doch der Kostendruck und die Konkurrenz durch asiatische Mitbewerber im globalen Umfeld sind hoch. "Gerade deshalb konzentrieren wir uns auf die Weiterentwicklung unserer Maschinen, auch um mit einfacher Bedienung und leicht zu realisierender Vernetzung ein echtes Differenzierungsmerkmal zu schaffen", zeigt der CEO auf. Zusammengefasst ist die Erwartungshaltung von Soplar an seinen idealen Steuerungslieferanten klar: "Er muss Standards liefern, unsere Entwicklungsprozesse und unsere tägliche Arbeit unterstützen, voraus denken und uns im Idealfall mit neuen Technologien auch auf neue Ideen bringen", schließt Mahrle.
Bachmann electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 4 2017 - 27.03.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
