Anzeige
Advertisement
Anzeige
Advertisement
Anzeige
Anzeige

Interdisziplinäres Forschungsprojekt Robofill 4.0

Flexibel in die Zukunft

Der gesellschaftliche Trend hin zu individualisierten Produkten wächst kontinuierlich und hat längst auch den Markt der Getränkeindustrie erreicht. Was sich im kleinen Rahmen noch händisch realisieren lässt, ist in der Massenfertigung bislang aufgrund von starren Produktionsprozessen undenkbar. Sie verhindern, dass sich kleine Losgrößen flexibel in eine laufende Produktion integrieren lassen. Deshalb bedarf es neuer Abfüllkonzepte, die jederzeit auf neue Aufträge, Geräteausfälle und andere Einflüsse reagieren.

Bild: Infoteam Software AG

Das interdisziplinäre Forschungsprojekt Robofill 4.0 hat sich die Entwicklung neuer Abfüllkonzepte zum Ziel gesetzt und dafür eine Handvoll etablierter Industrieunternehmen und Forschungsinstitute gewonnen, die nun gemeinsam an der flexiblen Zukunft arbeiten. Egal ob Weihnachten, Geburtstag oder eine Einladung zum Essen: Ein kleines Geschenk kommt immer gut an. Hier entwickelt sich der gesellschaftliche Trend zunehmend weg von einheitlicher Massenware hin zu individualisierten Produkten. Der Endverbraucher will direkten Einfluss auf das bestellte Produkt nehmen, vom selbstgestalteten Logo über den passenden Produktnamen bis hin zu individuell zusammenstellbaren Rezepturen. Die Lieferung soll ohne Umwege über zusätzliche Handelsstufen direkt an den Verbraucher erfolgen. Soweit die Theorie. In der Praxis fiel der Startschuss im Jahr 2003, als das erste deutsche Unternehmen individualisierte Produkte für den Bereich Lebensmittelindustrie anbot. Zehn Jahre später teilten sich laut Fachliteratur bereits 71 Firmen den wachsenden Markt. Solange die Nachfrage noch verhältnismäßig gering ist, lassen sich die Bestellungen manuell bearbeiten. Doch der kontinuierlich steigende Bedarf erfordert für die Zukunft Prozesse, die individuelle Produkte wirtschaftlich rentabel in die Massenfertigung integrieren und so kostendeckend einem großen Markt zur Verfügung stellen. Dafür bieten sich insbesondere flexible Produktionen im Sinne von Industrie 4.0 an – also Produktionen, die nicht durch den Menschen gesteuert werden müssen, sondern die auf Basis einer digitalen Intelligenz autonom handeln und den Menschen nahtlos integrieren.

Aktueller Stand: starre Produktionsprozesse

Aktuell sind Abfüll- und Verpackungsanlagen hoch spezialisiert, damit sie eine möglichst hohe Ausbringung erreichen. Bis zu 80.000 Flaschen pro Stunde schaffen solche Systeme, wobei der Transport der Produkte und Verpackungseinheiten über starr verkettete Produktionslinien erfolgt. Ein Wechsel des zu verarbeitenden Formats oder gar eine individuelle Bearbeitung von Produkten ist nicht vorgesehen. Einzelne Produktionseinheiten lassen sich nicht autark nutzen. Ebenso wenig lassen sie sich ohne erheblichen Aufwand mit Cloud-basierten Diensten verbinden, damit sie gemäß entsprechender Verbraucher-, Prozess- oder Logistikanforderungen individuell agieren können. Diese Ausrichtung zeigt sich sowohl bei den großen Getränkeherstellern als auch bei mittelständischen und kleinen Unternehmen.

Konzeptübersicht des Projektes Robofill 4.0 mit Zusammenspiel von Kundenportal und Auftragssystem (Bild: Technische Universität München)

Flexible Fertigung mit Robofill 4.0

Der Prototyp einer modernen, modular erweiterbaren und flexiblen Abfüll- und Verpackungsanlage ist das Ziel des derzeit laufenden interdisziplinären Forschungsprojekts Robofill 4.0 – Robotergestützte Abfüllung für die Getränkeindustrie. Das von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderte Projekt besteht aus einem Zusammenschluss mehrerer Industrieunternehmen und Forschungsinstitute. Die wissenschaftliche und administrative Koordination erfolgt in kooperativer Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer IGCV und den an der Technischen Universität München beheimateten Lehrstühlen für Brau- und Getränketechnologie sowie für Lebensmittelverpackungstechnik. Hinzukommen die Firmen Krones, Proleit, Siemens, Till, Yaskawa Europe, Zimmer, Beckhoff Automation, Staatsbrauerei Weihenstephan und Infoteam Software. Das Konzept sieht die direkte Einbindung des Endverbrauchers über ein Online-Kundenportal vor. Von dort aus wird der Auftrag an die Fertigung weitergegeben. Die einzelnen Produktionsmodule, also beispielsweise Rinser, Füller und Verschließer, sind so konzipiert, dass sie autark arbeiten. Besonders herausfordernd ist hier das Schaffen eines flexiblen Füllsystems, das die Produktion von Mischgetränken mit einem vom Endkunden frei wählbaren Mischungsverhältnis ermöglicht. So kann der Verbraucher über das Shop-System sein Biermischgetränk (z.B. Radler) nach seinem persönlichen Geschmack zusammenzustellen und produzieren. Technologische Herausforderungen sind hier insbesondere in den qualitativen Anforderungen an ein verkaufsfähiges Produkt sowie in der Gestaltung eines effizienten Materialflusssystems mit einem Produkthandling auf engstem Raum zu sehen. Das System übernimmt die Aufgaben eines systeminternen Logistikdienstleisters. Dabei ermöglichen spezielle Industrieroboter mit intelligenten Greifsystemen die funktionsspezifische Handhabung an den Bearbeitungsstationen. Die Anlagen- und Steuerungstechnik muss deshalb ebenfalls flexibel gestaltet sein, um auf alle Änderungen des Produktionsumfelds reagieren zu können. Etikettiert werden die Flaschen mit einem speziellen Tintenstrahldrucker, der direkt auf die Flasche druckt.

Interdisziplinäres Forschungsprojekt Robofill 4.0
Bild: Infoteam Software AG


Empfehlungen der Redaktion

Das könnte Sie auch interessieren

Schmalz bietet für die Pharmabranche Komponenten, die Medizinprodukte sowohl in automatisierten als auch in manuellen Produktionsprozessen sicher handhaben, z.B. im Logistikzentrum eines Impfstoffherstellers. Für Blister, Ampullen, Spritzen oder Injektionsfläschchen bietet das Unternehmen Sauggreifer mit kleinen Durchmessern an.  ‣ weiterlesen

Anzeige

Das niederländische Unternehmen Apologistics, spezialisiert auf den Bereich Online-Versandhandel von Pharmaprodukten, hat in eine Flotte RightPick-Roboter von Right Hand Robotics investiert, um diese in ihr AutoStore-System zu integrieren. ‣ weiterlesen

Anzeige

EGS hat für Fintes bereits 2014 ein Turnkey-System entwickelt und realisiert. 2019 folgte eine automatische Beschickung für ein Bearbeitungszentrum. Auch bei der dritten Anlage fiel die Wahl auf den Sumo Multiplex von EGS, ein nach dem Paternoster-Prinzip arbeitendes Palettiersystem. Bei allen drei Anlagen übernimmt ein Motoman-Roboter von Yaskawa die Werkstückhandhabung.  ‣ weiterlesen

Anzeige

Mit Gripp, dem Gantry Robotic Intelligent Piece Picker, hat Inther sein Produktportfolio um eine robotisierte Kommissionierlösung erweitert, die die Prozesse der Intralogistik weiter verbessern und bereits auf die Bewältigung künftiger intralogistischer Herausforderungen ausgerichtet sein soll. ‣ weiterlesen

Anzeige

Beschickungsroboter von Cellro CNC Automation können in einem voll automatisierten Prozess zwischen verschiedenen Produktserien schalten. ‣ weiterlesen

Anzeige

Für den Prozess des Dünnblechschweißens hat OTC Daihen Europe mit der Schweißstromquelle P400L seine Welbee-Baureihe um ein neues Modell erweitert. Die Maschine kommt für die Verarbeitung dünner Edelstahlbleche im Hochgeschwindigkeits-Pulsmodus zum Einsatz. Die Multifunktions-Stromquelle ist im Vergleich zu ähnlichen Geräten etwas großzügiger dimensioniert, um der Elektronik erhöhten Schutz zu bieten und dadurch die Langlebigkeit der eingebauten Komponenten zu erhöhen. Das erreicht der Hersteller über die konsequente Trennung von Elektronik und Luftkühlkreislauf, was zu einer Staubdichtheit von 98 Prozent führt und dadurch die indirekte Kühlung der Elektronik verbessert.  ‣ weiterlesen

Anzeige

Cloos und FerRobotics kooperieren seit letztem Jahr im Bereich der automatisierten Schleiftechnik. Das Ergebnis sind sensitive End-Effektoren für das automatisierte Schleifen und Entgraten. Der neue Qirox-Roboter QRC-30/45/60-PL von Cloos zeichnet sich durch hohe Tragkraft und Dynamik, ein schlankes Produktdesign sowie ein geringes Eigengewicht aus. In Kombination mit den Schleifapplikationen von FerRobotics bietet der Roboter vielfältige Möglichkeiten für unterschiedliche Anwendungsbereiche.  ‣ weiterlesen

Anzeige

Der 5MP-Vision-Sensor Visor V50 von Sensopart ist jetzt auch mit integrierter Optik und Beleuchtung erhältlich. Eine Variante mit hoher Schärfentiefe ermöglicht die flexible Detektion von Objekten in wechselnden Abständen. ‣ weiterlesen