Produktionsüberwachung auf hohem Niveau

Einführung des neuen integrierten Überwachungs- und Auftragssystemsvon Baumer hhs

Highlights des neuen Leimauftrags- und Produktionsüberwachungssystems von Baumer hhs sind die Integration einer optischen Kameraüberwachung in das verbesserte kontaktlose Leimauftragswerk. Durch Interaktion können Auftragsfehler schnell und sicher identifiziert werden. Dadurch ist eine Nachverfolgung fehlerhafter Produkte zu 100% gewährleistet.
Die Wellpappenindustrie ist einem steten Wandel unterzogen. Dabei sind Kontrolle und Dokumentation von Produktion und Produkt zum Erreichen der Produktivitäts- und Qualitätsanforderungen von großer Bedeutung. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, ist es erforderlich, bestehende Methoden und Verfahren weiter zu entwickeln und neue Technologien auf den Markt zu bringen.
In der Wellpappenherstellung lösen kontaktlose Auftragsverfahren die kontaktbehafteten Auftragsverfahren sukzessive ab. Seit einigen Jahren dominieren technisch aufwändige und präzise kontaktlose Verfahren, da die Anforderungen steigen. Noch vor vier Jahren war die Leimauftragsüberwachung in der Papierverarbeitung uninteressant. Heute sind 90% aller Anlagen überwacht und die Überwachung geht über den reinen Leimauftrag hinaus, denn die Kunden erwarten eine Auswertung der Überwachung mit Protokollen, Statistiken, einer Schnittstelle zur Betriebsdatenerfassung (BDE) und Kompatibilität zum System.
Optische Überwachungssysteme bieten Vorteile gegenüber herkömmlichen, da sie unabhängig von übergeordneten Randbedingungen, wie der Saugfähigkeit, der Temperatur und der Feuchte des Papiers arbeiten. Eine von Baumer hhs durchgeführte Studie offenbarte noch ein weiteres Problem herkömmlicher Systeme: Weitaus mehr als die Hälfte der Anwender schalten ihr bestehendes Leimauftragsüberwachungssystem regelmäßig ab, wodurch es nutzlos ist.
Die Lösung bietet eine von Baumer hhs entwickelte integrierte Überwachung, bei der Leimauftragssystem und Auftragsüberwachung miteinander kommunizieren. Mit dieser Technologie können kleinste Mengen mit hoher Frequenz (bis 500 Hz) punktgenau (auf unter 300 µm) aufgetragen werden, wodurch sich der Leimverbrauch gegenüber Kontaktauftragssystemen um 20% bis 32% verringert. Das bekannte System von Baumer hhs wurde weitgehend optimiert, um den Anwendern neben besserer Performance eine höhere Qualität der Verleimung und reduzierte Kosten bei einseitiger Verleimung.

Neues Leimauftrags- und Überwachungssystem

Während die Grundkomponenten, wie Hochdruckkolbenpumpe, schnell schaltende elektrische Ventile und das Wasserbad für die Düsen erhalten bleiben, wurden die Führungen, der Düsenkopf und das Kameramodul optimiert. Die Zuschnittführung wurde verbessert, so dass beide Komponenten auf beiden Seiten eingesetzt werden können. Der 3-Düsen-Kopf und der Kamerasensor können auf beiden Maschinenseiten eingesetzt werden. Ein Seitenwechsel zur Außenlaschenverklebung dauert damit weniger als eine Minute. Für zukünftige Anforderungen insbesondere im Bereich automatischer Packlinien, bei denen die Außenlaschenverklebung vermehrt zum Einsatz kommen wird, ist diese Möglichkeit zum Seitenwechsel besonders interessant. Sie spart zudem Investitionskosten, da nur ein Kopf und nur ein Kameramodul angeschafft werden müssen. Bei der regelmäßiger Produktion von Außenlaschen können auch zwei Köpfe und Kameramodule installiert werden, die per Knopfdruck an und abgeschaltet werden können.
Eine Besonderheit ist zudem die Weiterentwicklung der Leimauftragung. Während das herkömmliche System mit schräg gestellten Düsen den Leim unter einem vorgegebenen Winkel aufträgt und damit bei Außenlaschenverklebungen zwei Köpfe und Kameras erforderte, erlaubt das optimierte System bei senkrechter Leimapplikation auf die Lasche verbesserte Auftragseigenschaften bei gleichzeitiger Möglichkeit zum einfachen Umbau.

Das Überwachungssystem

Die Kunden können bei dem optischen Überwachungssystem zwischen zwei Kameramodulen unterschiedlicher Technologie wählen, die für Produktionsgeschwindigkeiten bis 400m/min oder bis 600m/min ausgelegt sind. Die Genauigkeit der Kameratechnik ergibt sich aus der Kameraauflösung, Abstand zum Objekt und Genauigkeit der Software. Bei üblichen Einstellungen in der Wellpappe werden Unterschiede im Bereich von 0,1 mm identifiziert. Technisch ist auf wunsche eine größere Genauigkeit realisierbar. Ein Beurteilungsverfahren gibt aus, ob Leimauftrag, Stanzung oder Periferie den Anforderungen entsprechen. Das neue Überwachungssystem von Baumer hhs detektiert Schwankungen und Strukturen des Leimauftrags, verfolgt die Leimspuren und wertet die Daten aus. Dadurch reduziert sich die Fehlerquote um 95%. Je nach Ausführung kann das System auch Schrägzug, Stanzabfälle und Druckfehler ermitteln. Auch eine Echtzeit-Bildausgabe, die Anbindung an die BDV, PC-Schnittstellen, ein Überwachungsprotokoll bis hin zur Speicherung des gesamten Auftrags sind möglich und können für die Produktionsoptimierung und die Qualitätssicherung nutzbringend eingesetzt werden. Weiterhin ergeben sich Möglichkeiten für zukünftige Erweiterungen bezüglich Kanten-, Spalt- und Druckkontrolle wie auch das Lesen von Barcodes (EAN-Code).

Ausschleusung:

Die Entfernung fehlerhafter Zuschnitte erfolgt meist über Ausschleusung ganzer Bündel oder einzelner Zuschnitte. Ersteres ist dabei gängige Praxis und wird als ökonomisch sinnvoll und technologisch wenig aufwändig angesehen. Eine fundierte Analyse offenbart jedoch, dass die Ausschleusung einzelner Zuschnitte gegenüber der ganzer Bündel bedeutende Vorteile besitzt: verringerte Ausschleusmengen führen zu weniger Ausschuss, weniger Überproduktion und damit weniger Produktion, Lagerhaltung und Logistikkosten. Eine genaue Identifizierung der Ausschussware birgt daher Vorteile entlang der gesamten Produktion. Dies hat der
Einsatz im Bereich Zigarettenverpackung und Faltschachtelverklebung gezeigt. Ein weiterer Vorteil ist die Reduktion der Fehler. Kundenseitig sind fehlerhafte Produkte heute praktisch nicht mehr zulässig. So stellen die Großkunden der Wellpappenindustrie bereits bei einer Fehlerquote von 0,05% eine Mahnung aus. Ziel der Großkunden ist es, das Qualitätsniveau der Verpackungsindustrie zu steigern, bis nur noch eine einzige fehlerhafte Verpackung auf 100.000 Boxen kommt.

Praxisbeispiel

Am Praxisbeispiel verdeutlicht bedeutet das für einen Kundenauftrag von 10000 Stück die Produktion von 5% mehr, also 10500 Stück. Bei verbesserter Überwachung mit Einzelausschleusung, Nachverfolgung und Dokumentation reicht eine Überproduktion von 20 Umverpackungen, um die bei der Qualitätsüberwachung der Endprodukte identifizierten fehlerhaften Produkte mit Nachverfolgung und Dokumentation im Bündel zu markieren und zu entfernen.

Firmenprofil: Baumer hhs

Baumer hhs ist Tochtergesellschaft der Baumergruppe, einer Schweizer Holding, die in den Branchen Maschinenbau, Chemie sowie Ver- und Entsorgung breit augestellt ist. In der Verpackungsindustrie - insbesondere in der Wellpappenindustrie, bei den Zigarettenverpackungen und Faltschachtelklebemaschinen - hat sich Baumer hhs mit seinem Fokus, dem kontaktlosen Leimauftrag und seiner optischen Überwachung, eine wichtige Schlüsselstellung gegenüber dem Wettbewerb erarbeitet und ist in dieser Technologie Marktführer in der EU und den USA.
Viele nützliche Technologien sind heutzutage grundsätzlich vorhanden. Vor diesem Hintergrund stellt sich jedoch die Frage nach ihrem Einsatz im Bereich Wellpappe. Um hierzu auf die Anforderungen der papierverarbeitenden Industrie effizient reagieren zu können, macht die Wellpappe im Auftrage von Baumer hhs eine anonyme Umfrage auf Ihrer Internetseite www.a-p-r.de, an der wir Sie höflich bitten teil zu nehmen.
ABBILDUNG 1: Stammsitz der Fa. Baumer hhs.
ABBILDUNG 2: Technische Darstellung des Leimauftrags- und Überwachungssystems mit voller Bestückung (2 Kameramodule und 2 Auftragseinheiten).
ABBILDUNG 3: Detail des Leimauftrags- und Überwachungssystems
ABBILDUNG 4: Bedienerführung des Steuerungs-, Auftrag- und Überwachungssystems im Ensatz.

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