Automatisierung im aseptischen Bereich
Maschinen für denschnellen Wandel
Hersteller von Füll- und Verschließmaschinen für die Getränkeindustrie müssen Herausforderungen wie wechselnde Konsumententrends, kleinere Chargen und höhere Nachhaltigkeit maschinenseitig ermöglichen. Mit seinem Starterset 637 will Automatisierer SEW-Eurodrive die Grundlage dafür liefern, welche die Hygienestandards der Industrie erfüllt.
Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KGRasant und immer individueller - so lässt dich der Wandel der Konsumententrends in der Getränkeindustrie beschreiben. Was heute Konjunktur hat, ist morgen schon wieder uninteressant für die Verbraucher. Wurde früher über einen langen Zeitraum lediglich der Schokodrink konsumiert, ist es heute der Schokochino in der Light-Variante, morgen vielleicht der laktosefreie Joghurt-Drink und übermorgen der vegane Mandelmilch-Latte-Macchiato. Die Industrie muss hier mithalten und entsprechend Maschinen zur Herstellung und Abfüllung der Getränke im Turboprinzip umrüsten. Viele Produktwechsel sind gefragt, genauso wie kleine Chargen und Bechermengen. Das bringt aber auch einen höheren Reinigungsaufwand und wachsende Reinigungszyklen mit sich - wofür die Maschinen und Komponenten ausgelegt sein müssen. Das Thema Nachhaltigkeit gewinnt ebenfalls an Bedeutung, was für Getränkehersteller heißt: nachhaltige Verpackungen aus Glas sind ebenso gefragt wie Becher aus Monomaterial, etwa wiederverwendbares Polypropylen. Damit verändern sich auch die Maßstäbe für den Versiegelungsprozess, wie die benötigte Zeit zum Versiegeln und die verwendete Temperatur.
Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KGAngepasste Maschinen
Um dem Maschinenherstellern zu helfen, die Anforderungen zu erfüllen, hat SEW-Eurodrive ein Automatisierungssystem entwickelt, das es ermöglicht, Maschinen schneller umzurüsten und die gestiegenen Ansprüche in puncto Hygiene und den Versiegelungsprozess zu realisieren.
Bild: SEW-Eurodrive GmbH & Co KGDurchdachtes Engineering
Um Anforderungen wie die Reinigungsfähigkeit und Resistenz gegen Reinigungsmittel zu erfüllen, baut der Automatisierer im StarterSet Edelstahl-Servomotoren der Baureihe CM2H ein. Diese sind speziell für den Einsatz in Maschinen der Lebensmittel- und Getränkeproduktion geeignet und wurden möglichst ohne Ecken, Kanten und Hohlräume entwickelt. Die Einheiten aus Synchron-Servomotoren und Planetengetriebe sind IP69K-zertifiziert und damit resistent gegen Hochdruck, Heißdampf und korrosive Reinigungsmittel. Die Antriebe lassen sich auch für wirksame, aber für Antriebskomponenten herausfordernde, automatisierte Reinigungsverfahren wie Cleaning in Place (CIP) und Sterilizing in Place (SIP) einsetzen.
AntiSlosh gegen Schwappen
"Darüber hinaus haben wir auch eine weitere Besonderheit bei der Abfüllung von Flüssigkeiten im Blick", sagt Alexander Hack. Denn dabei besteht die Gefahr, dass die Flüssigkeit durch den Taktbetrieb der Maschine aufschwingt und überschwappt. Das kann zu Siegelproblemen durch Verschmutzungen führen - was den Ausschuss erhöht und so die Gesamtanlageneffektivität (OEE) senkt. "Natürlich wäre es auch möglich, die Taktrate zu reduzieren. Das hätte dann aber wiederum eine negative Auswirkung auf die Produktivität - kein wünschenswerter Zustand für die Betreiber und Maschinenbauer", so Alexander Hack. Für die horizontale Füll- und Verschließmaschine hat der Automatisierer daher das Softwaremodul Movikit AntiSlosh entwickelt. "Dieses Modul reduziert das ungewünschte Schwappverhalten erheblich - es verkürzt also die Zeit, die eine Flüssigkeit nach einer Bewegung zur Beruhigung benötigt", erläutert Alexander Hack.
Automatisierungssystem
aus einer Hand
Das Starterset besteht aus einer Art modularem und skalierbarem Baukasten. Durch die Selektion der Grundkomponenten können Maschinenbauer den Aufwand für Projektierung und Programmierung Der Baukasten enthält neben den Edelstahl-Servomotoren der Baureihe CM2H als Steuerung den Movi-C Controller, der etwa für die Automatisierung und Bewegungssynchronisationen, maschinentypische I/O-Module und das webbasierte HMI zuständig ist. Ein Softwarebundle mit 15 Bausteinen, zu denen auch das Movikit AntiSlosh zählt, decken Funktionalitäten für die Automatisierung von horizontalen Füll- und Verschließmaschinen ab: Lizenzen für das Programmiertemplate AutomationFramework, Web-Visualisierung, OPC UA-Datenserver, Kurvenscheibenfunktionalität, schwingungsfreie Bewegungsprofile, Unterstützung von Feldbus-Master und weitere maschinentypische Funktionen (Wickeln, Schneiden und Siegeln). Die Module sind vorprogrammiert, um die Inbetriebnahme zu beschleunigen. Maschinenbauer können Anpassungen zudem über eine frei programmierbare Codesys-Umgebung vornehmen.
State-Manager nach PackML
Für Verpackungsmaschinen oft besonders relevant ist der Softwarebaustein Movikit Automation Framework. Dieser nach Packaging Machine Language (PackML) standardisierte State- und Mode-Manager bildet eine Hülle für das Anwenderprogramm. Somit arbeiten alle im Automation Framework enthaltenen Softwaremodule mit dem gleichen Zustand (State) - sie begeben sich zusammen in Warteposition oder starten gemeinsam. Wird ein neues Modul integriert, ist es Teil dieser Synchronisierung. Das vereinfacht Anlagenerweiterungen oder -veränderungen und spart am Ende Zeit und Kosten bei der Inbetriebnahme und Diagnose. Für standardisierte Kommunikation gibt es in PackML die Schnittstelle PackTag.
bei SEW-Eurodrive.
Hersteller von Füll- und Verschließmaschinen für die Getränkeindustrie müssen Herausforderungen wie wechselnde Konsumententrends, kleinere Chargen und höhere Nachhaltigkeit maschinenseitig ermöglichen. Mit seinem Starterset 637 will Automatisierer SEW-Eurodrive die Grundlage dafür liefern, welche die Hygienestandards der Industrie erfüllt.
Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KGRasant und immer individueller - so lässt dich der Wandel der Konsumententrends in der Getränkeindustrie beschreiben. Was heute Konjunktur hat, ist morgen schon wieder uninteressant für die Verbraucher. Wurde früher über einen langen Zeitraum lediglich der Schokodrink konsumiert, ist es heute der Schokochino in der Light-Variante, morgen vielleicht der laktosefreie Joghurt-Drink und übermorgen der vegane Mandelmilch-Latte-Macchiato. Die Industrie muss hier mithalten und entsprechend Maschinen zur Herstellung und Abfüllung der Getränke im Turboprinzip umrüsten. Viele Produktwechsel sind gefragt, genauso wie kleine Chargen und Bechermengen. Das bringt aber auch einen höheren Reinigungsaufwand und wachsende Reinigungszyklen mit sich - wofür die Maschinen und Komponenten ausgelegt sein müssen. Das Thema Nachhaltigkeit gewinnt ebenfalls an Bedeutung, was für Getränkehersteller heißt: nachhaltige Verpackungen aus Glas sind ebenso gefragt wie Becher aus Monomaterial, etwa wiederverwendbares Polypropylen. Damit verändern sich auch die Maßstäbe für den Versiegelungsprozess, wie die benötigte Zeit zum Versiegeln und die verwendete Temperatur.
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG
Dieser Artikel erschien in IT&Production 5 (Juni) 2023 - 13.06.23.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
