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Verpackungstechnik Industrie-PC: Zentrale Daten, weniger Fehler

| Autor / Redakteur: Stefan Ziegler* / Robert Weber

Hohe Stückzahlen und zahlreiche Verpackungsvarianten fehlerfrei und flexibel verpacken, dafür nutzt Varta Microbattery eine zentrale Datenhaltung, durchgängig von der Maschine bis zum ERP, dank offener, PC-basierter Steuerungstechnik von Beckhoff.

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Die zentrale Datenhaltung ermöglicht detaillierte Effizienzanalysen, z. B. über einen 24-Stunden-Verlauf der Produktions- und Stillstandzeiten.
Die zentrale Datenhaltung ermöglicht detaillierte Effizienzanalysen, z. B. über einen 24-Stunden-Verlauf der Produktions- und Stillstandzeiten.
(Beckhoff)

Varta Microbattery, Spezialist zum Herstellen von Mikrobatterien, d. h. von Batterien mit einer Höhe kleiner als AA (Mignon) und einem Durchmesser unter Baugröße C (Baby). Die Verpackungstechnik dieser Mikrobatterien ist einerseits geprägt von der Vielzahl an unterschiedlichen Größen bzw. Bauformen und muss andererseits den individuellen Anforderungen der zahlreichen Kunden gerecht werden. Die Kundenwünsche reichen von der individuellen Verpackungsgestaltung auch bei kleinen Losgrößen bis hin zu Blisterkarten von Standardprodukten mit einem jährlich zu aktualisierenden Verfallsdatum. Die größte Herausforderung für eine solch flexible Verpackungstechnik liegt in der Vermeidung von falsch bedruckten Blisterverpackungen, d. h. in der fehlerfreien Zuordnung der Auftragsdaten zum jeweiligen Packagingprozess.

PC-based Control von Beckhoff kommt bei Varta Microbattery bereits seit 2002 zum Einsatz, beispielsweise mit zahlreichen EtherCAT-Klemmen, Servoantrieben AX5203, Schaltschrank-PCs C6640 und insbesondere der Automatisierungssoftware TwinCAT. Dazu erläutert Simon Ziegler, Production-Engineer bei Varta Microbattery: „TwinCAT bietet mit seiner Offenheit so viele Vorteile, dass wir zu Beginn teilweise sogar die traditionelle SPS um eine Beckhoff-Steuerung ergänzt haben, um insbesondere eine effiziente und sichere Datenkommunikation mit den Druckern umsetzen zu können. Mit dem Aufbau des entsprechenden softwaretechnischen Know-hows sind dann auch die Ideen zur weitergehenden Datendurchgängigkeit bis hin zur Visualisierung und ERP-Anbindung entstanden.“

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Zentrales Interface verbindet Steuerungs- und ERP-Daten

Bevor die zentrale Datenhaltung realisiert wurde, stand lediglich eine separate, per CAN-Bus angebundene Datenbank zur Verfügung, um die Drucker mit Informationen zu versorgen. Dies war – so Klaus Schöbel, Lean Production Manager bei Varta Microbattry – damals zwar Stand der Technik, aber hinsichtlich der Datenübertragung sehr aufwändig und nicht mit dem ERP-System zu verbinden: „Anfangs ging es nur darum, die Problematik mit dem von der Verpackungsmaschine und dem ERP-System komplett unabhängigen Drucksystem zu lösen. Allerdings wurden die zugehörigen Auftragsdaten damals vom Bedienpersonal über Folientastaturen – mit entsprechend vielen Fehlern – eingegeben. Die Folge war, dass immer wieder ganze Produktionsreihen aus- bzw. umgepackt werden mussten. Um dies zu verhindern, war eine Verknüpfung zwischen Auftrag und Druckdaten unerlässlich. "Und mit der offenen Beckhoff-Steuerungstechnik war dies nun kein Problem mehr, denn die Daten ließen sich problemlos direkt über Ethernet aus unserem damals noch recht kleinen Software-ERP-Interface aufrufen. Dieses Interface lief auf jeder Maschine als lokale Anwendung im Hintergrund ab, sodass die Daten über eine Klassifizierung im ERP-System fehlerfrei verheiratet mit der jeweiligen Artikelnummer und damit als korrektes Etikett an den Drucker geschickt wurden.“ Inzwischen läuft das ERP-Interface von Varta Microbattery als Multithreading-Anwendung zentral ab, um mehrere Teilnehmer bzw. Clients gleichzeitig zu bedienen. Wird nun ein Auftrag an der Anlage eingescannt, stehen direkt alle notwendigen Informationen an der Verpackungslinie zur Verfügung. Neben der Vermeidung von Fehleingaben führt dies auch zu deutlich effizienteren Verpackungsprozessen, wie Klaus Schöbel erläutert: „Bei mehr oder weniger gleich gebliebenen Losgrößen konnten wir in den vergangenen fünf Jahren unseren Ausstoß nahezu verdreifachen. Dazu gehört eine entsprechend häufige Maschinenumrüstung, im letzten Jahr alleine auf unseren drei Hauptverpackungslinien 2800 Rüstvorgänge. Ohne eine durchgängige Kommunikation von der Steuerungstechnik bis hin zum ERP-System wäre diese Leistungssteigerung nicht möglich gewesen.“

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