Flexible Produktionszellen für dynamische Märkte
Gezielt automatisiert
Variantenvielfalt ist in der Verpackungsproduktion längst kein Sonderfall mehr. Sortimente wechseln häufiger, Aktionsware läuft nur für kurze Zeit. Was gestern als berechenbare Serienproduktion galt, muss heute Riegel, Tuben, Flaschen, Gläser oder technische Konsumartikel in immer neuen Kombinationen verarbeiten. Doch wie lässt sich all das angesichts Fachkräftemangel, steigender Kosten und kaum mitwachsender Produktionsflächen schultern? Für viele Hersteller stellt sich deshalb nicht mehr die Frage nach einer komplett neuen Linie. Wichtiger wird, wie sich vorhandene Prozesse gezielt automatisieren lassen, ohne bei jeder Marktbewegung den Maschinenpark neu zu denken.
Bild: Gerhard Schubert GmbHGerade dort, wo Sortimente schneller wechseln als Investitionszyklen, wird Flexibilität in der Produktion zum entscheidenden Kriterium. Für kleinere Unternehmen und Mittelständler stellt sich dabei oft nicht die Frage nach einer komplett neuen Linie, sondern nach dem richtigen ersten Automatisierungsschritt: Prozesse sind teils noch manuell geprägt, Produktionsflächen begrenzt, Investitionen müssen sich überschaubar halten. Starre Sonderlösungen stoßen unter diesen Voraussetzungen schnell an Grenzen. Gefragt sind kompakte, standardisierte Automatisierungseinheiten mit klar definiertem Funktionsumfang, die sich flexibel an neuralgischen Prozessschritten einsetzen lassen, ohne bestehende Abläufe grundsätzlich infrage zu stellen.
Modulstrategie statt Komplettumbau
Einen solchen Ansatz verfolgt die Firma Gerhard Schubert mit der TOG-Reihe. Das Unternehmen baut mit modularen Verpackungsmaschinen wie TLM bereits hochintegrierte Toploading-Linien und bietet mit Lightline vorkonfigurierte Maschinen für standardisierbare Aufgaben an. Das fehlende Bindeglied - die TOG-Reihe - ging 2019 aus einem betriebseigenen Startup hervor. Mit ihr überträgt Schubert den MVP-Ansatz - Minimum Viable Product - in den industriellen Kontext: Die standardisierten, mobilen Produktionszellen sollen nicht alles können, sondern jeweils eine klar definierte Funktion mit hoher Leistung und definierter Qualität erfüllen. Diese bewusste Begrenzung ist kein Rückschritt, sondern senkt Investitionshürden, verkürzt Entscheidungswege und macht Automatisierung auch dort erreichbar, wo ein Linienumbau nicht darstellbar wäre. Die Zellen übernehmen einzelne Prozessschritte und lassen sich in neue wie bestehende Linien integrieren. Der vom englischen Together abgeleitete Name ist dabei zugleich Programm: Die Einheiten unterstützen menschliche Bediener gezielt, entlasten bei wiederkehrenden Arbeitsschritten und lassen sich bei prozessualen Veränderungen schnell neu platzieren.
Greifen, erkennen, ablegen
Der TOG-Cobot macht diesen Ansatz besonders anschaulich. Die kompakte, frei integrierbare Pick&Place-Zelle nimmt Produkte aus der Unordnung auf und legt sie geordnet in Trays, Faltschachteln oder Ketten ab - um ein Vielfaches schneller, als menschliches Personal dies tun könnte. Entscheidend ist dabei die KI-gestützte Bildverarbeitung. Kamera und neuronales Netz erkennen Produkte, ihre Lage und die Zielumgebung. Statt für jede Artikelvariante eine Regel zu programmieren, wird das System auf Kategorien wie Riegel, Tube, Pouch oder Flasche trainiert. Das eröffnet Spielraum für wechselnde Druckbilder, leichte Formunterschiede oder unterschiedliche Packmuster. Der Roboter greift, prüft und passt den nächsten Schritt an; bei Bedarf erkennt er auch eine Produktöffnung und legt den Artikel erst nach korrekter Ausrichtung ab. Zwischen Pick und Place kann der Roboter bei Bedarf auch noch über Kameras und Sensoren Zusatzkontrollen durchführen oder das Produkt umgreifen, um - z.B. in der Kosmetikindustrie - alle Orientierungen eines Deckels verarbeiten zu können.
Bild: Gerhard Schubert GmbHAutomatisieren ohne Linienumbau
Dass diese Flexibilität nicht nur im Prospekt funktioniert, zeigt z.B. der Einsatz bei MultiPac in Ellwangen. Der für diverse Konsumgütermarken tätige Lohnverpacker hat durchgehend mit schwankenden Artikeln und Formaten zu tun. Manuelle Pick&Place-Prozesse sollten daher automatisiert werden, ohne die bestehende Verpackungsanlage zu ersetzen und ohne zusätzliche Fläche zu blockieren. Zwei TOG-Cobots greifen dort seit Sommer 2024 ungeordnet angelieferte Tuben, Klebestifte oder Duftclips und setzen sie präzise in vorbereitete Trays. Auf rund 6m² entstand so eine Automationsinsel, die ohne Vorvereinzelung auskommt und sich bei Formatwechseln mit einem einfachen Werkzeugtausch anpassen lässt.
Teilautomatisierung auf kleinem Raum
Noch kompakter präsentiert sich TOG in der Minderleinsmühle in Kalchreuth. Der fränkische Biohersteller wollte die Verpackung seiner Müsliriegel teilautomatisieren, weil Handarbeit knappes Personal band und eine große Anlage weder zum Platz noch zum Prozess gepasst hätte. Der TOG-Cobot steht dort auf nur etwa 1,5x1,4m und legt bis zu 70 Riegel pro Minute in neun Faltschachteltypen mit unterschiedlichen Packschemata. Die Schachteln werden weiter händisch aufgerichtet und später verschlossen; den auf Dauer etwas monotonen Schritt dazwischen übernimmt die Zelle. Über ein Kamerasystem erkennt der Cobot die bewegte Schachtel, führt sie im Arbeitsbereich und legt die Riegel millimetergenau ab. Dass zwischen Anlieferung und Produktionsstart gerade einmal zwei Tage lagen, verdeutlicht, dass Pick&Place keinen Widerspruch zum Bedarf nach schnell einsetzbaren Lösungen darstellen muss.
Eingebunden in komplexere Linien
Beim Kosmetikproduzenten Annemarie Börlind wiederum ist der TOG-Cobot Teil einer kompakten, aber leistungsfähigen TLM-Abfülllinie für Naturkosmetik. Drei Cobots übernehmen dort am Linienanfang die Zuführung von Tiegeln, Flaschen, Deckeln und Pumpen, die anschließend abgefüllt, gesiegelt, verschlossen und etikettiert werden. Gerade bei Kosmetik mit unterschiedlichen Gebinden, Hygieneanforderungen und begrenztem Raum entscheidet eine flexible Zuführung mit über die Prozesseffizienz. Obgleich als Stand-alone-Automatisierung nutzbar, zeigt der TOG-Cobot in diesem Fall, wie die Integration in komplexe Systeme gelingen kann.
Schachteln aufrichten als standardisierter Prozess
Die erstmals auf der Fachpack 2025 in Nürnberg gezeigte TOG Erecting Unit folgt derselben Philosophie. Der Stand-alone-Schachtelaufrichter stellt Kartontrays bereit und übernimmt damit einen weiteren klar abgegrenzten Prozessschritt. Trotz modularem Konzept muss sich das zu 100 Prozent standardisierte Aufrichteaggregat nicht hinter ausgewachsenen Lösungen verstecken und liefert in unterschiedlichen Verpackungsanlagen eine Leistung von bis zu 60 Schachteln pro Minute. Der Ready-to-use-Gedanke wurde auch hier konsequent umgesetzt, dauert die Einrichtung von Schachtelformaten doch nur wenige Minuten und erfordert lediglich die Eingabe von Parametern wie Schachtelmaße und Leimpunkte. Letztere werden zudem besonders wirtschaftlich aufgebracht. Im Verbund mit einem gemeinsam mit Robatech entwickelten Leimgerät sorgt die Steuerung der TOG Erecting Unit dafür, dass genau so viel Heißkleber aufgetragen wird, um die Schachtel sicher zu verkleben.
Weniger Komplexität, mehr Spielraum
Der TOG-Cobot und die TOG Erecting Unit machen deutlich, wohin sich die Modulstrategie entwickelt: weg von der Einzellösung für den Sonderfall, hin zu einem System standardisierter Bausteine. Beide Einheiten übernehmen klar umrissene Aufgaben und zeigen, dass sich auch begrenzte Prozessschritte wirkungsvoll automatisieren lassen. Damit bilden beide Lösungen zugleich den Auftakt für eine breiter angelegte Modulwelt. Künftig sollen weitere Einheiten Schritte wie Tray-Entstapeln, Füllen und Verschließen abdecken und sich untereinander kombinieren lassen. Für Anwender entsteht daraus ein Baukasten, mit dem Verpackungslinien schrittweise wachsen können - ohne jede Veränderung zum Großprojekt zu machen. Für den deutschen Maschinenbau, dem nicht selten ein Hang zum Overengineering mit unnötig komplexen und kostspieligen Lösungen nachgesagt wird, eröffnet dieser Ansatz ein spannendes neues Kapitel: weniger Komplexität im einzelnen Modul, mehr Spielraum im Gesamtsystem.
Variantenvielfalt ist in der Verpackungsproduktion längst kein Sonderfall mehr. Sortimente wechseln häufiger, Aktionsware läuft nur für kurze Zeit. Was gestern als berechenbare Serienproduktion galt, muss heute Riegel, Tuben, Flaschen, Gläser oder technische Konsumartikel in immer neuen Kombinationen verarbeiten. Doch wie lässt sich all das angesichts Fachkräftemangel, steigender Kosten und kaum mitwachsender Produktionsflächen schultern? Für viele Hersteller stellt sich deshalb nicht mehr die Frage nach einer komplett neuen Linie. Wichtiger wird, wie sich vorhandene Prozesse gezielt automatisieren lassen, ohne bei jeder Marktbewegung den Maschinenpark neu zu denken.
Bild: Gerhard Schubert GmbHGerade dort, wo Sortimente schneller wechseln als Investitionszyklen, wird Flexibilität in der Produktion zum entscheidenden Kriterium. Für kleinere Unternehmen und Mittelständler stellt sich dabei oft nicht die Frage nach einer komplett neuen Linie, sondern nach dem richtigen ersten Automatisierungsschritt: Prozesse sind teils noch manuell geprägt, Produktionsflächen begrenzt, Investitionen müssen sich überschaubar halten. Starre Sonderlösungen stoßen unter diesen Voraussetzungen schnell an Grenzen. Gefragt sind kompakte, standardisierte Automatisierungseinheiten mit klar definiertem Funktionsumfang, die sich flexibel an neuralgischen Prozessschritten einsetzen lassen, ohne bestehende Abläufe grundsätzlich infrage zu stellen.
Gerhard Schubert GmbH
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 4 (September) 2026 - 04.09.26.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
