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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2021

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2021

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Wirtschaftlich automatisieren Linearportale für Verpackungsmaschinen bringen Atemschutzmasken schnell auf den Markt 01 Bis Anfang 2020 hat Breckle in Weida noch ausschließlich Artikel für den Schlafkomfort hergestellt. Innerhalb weniger Wochen wurde ein Teil der Produktion auf Atemschutzmasken umgestellt. Heute verlassen rund eine Million Masken pro Woche das Band. Möglich ist dies durch einen hohen Automatisierungsgrad und den Einsatz von Linearportalen für die Verpackung. „Das ist sicher keine von uns“, lacht Corina Breckle nach einem kurzen Blick auf die Maske des Besuchers – die kurz zuvor in der nahen Apotheke gekaufte Maske trägt erkennbar das Zeichen KN95. Das steht für den chinesischen Prüfstandard, während FFP2 den europäischen kennzeichnet. Die Alexander Mühlens ist Leiter Automatisierungstechnik bei der igus GmbH in Köln vorgeschriebenen Filterleistungen von rund 95 % sind bei den Prüfverfahren vergleichbar. „FFP2-Atemschutzmasken und vergleichbare Standards sind so aufgebaut, dass sie am Gesicht des Trägers abdichten”, erklärt Corina Breckle. Sie ist verantwortlich für Design & Entwicklung bei der Breckle Matratzenwerk Weida GmbH. Im Unterschied dazu schützen medizinische Masken (MNS Typ 2R) v. a. den Gegenüber vor infektiösen Tröpfchen des Mundschutzträgers. Hochautomatisierte Fertigung Corina Breckle hat sich mit ihrem Team seit einem Jahr intensiv in die Thematik eingearbeitet: Das Unternehmen aus Weida in Thüringen produziert beide Maskentypen. „Und wir beschaffen auch alle Materialien aus Deutschland” erklärt sie. „Denn es bringt ja nichts, Material in China einzukaufen und dann als deutsche Maske zertifizieren zu lassen. Um dennoch kostenseitig mit ausländischen Herstellern mithalten zu können, haben wir eine hochautomatisierte Fertigung, unter anderem mit Hilfe von Igus Linearportalen, aufgebaut.” Und das innerhalb kürzester Zeit, denn Breckle ist eigentlich in einer anderen Branche zuhause: Das Familienunternehmen mit insgesamt rund 300 Mitarbeitern ist einer der größten Matratzenhersteller Deutschlands und bietet zudem alles rund um das Thema Schlafkomfort. Doch die entsprechende Nachfrage hält sich seit Anfang 2020 in Grenzen. „Im Februar 2020 sind wir in die Produktion von Masken eingestiegen, als von unseren Partnern aus der Gesundheitsbranche Bedarf signalisiert wurde“, erinnert sich Corina Breckle. Heute stellen in einer der Hallen des weitläufigen Breckle-Geländes vier Maschinen OP- und FFP2-Masken her, und das im Sekundentakt. Sie werden seit Herbst 2020 ergänzt durch ein Qualitätssicherungssystem sowie zwei vollautomatische Verpackungsanlagen. Die Verpackungsanlagen hat Breckle von dem Anlagenbauer Ximaj aus dem hessischen Weitefeld bezogen, der sie auf Basis des Igus Portalsystems Drylin entwickelt und aufgebaut hat. Eine Million Masken pro Woche Igus bietet das Raumportal als Low Cost- Automation-Lösung an, das kleinen und mittelständischen Firmen hilft, manuelle monotone und oftmals fehleranfällige Arbeitsschritte zu automatisieren – etwa das Verpacken von Masken in Schachteln. Angetrieben von einem flachen Zahnriemenantrieb verfahren die Drylin Portale absolut schmiermittelfrei und erfüllen dadurch hohe hygienische Standards. Als Komplettsys- 32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 04/2021 www.industrielle-automation.net

KOMPONENTEN UND SOFTWARE 01 Zur Verpackung der Masken setzt Breckle zwei Verpackungsmaschinen ein, die auf Basis des igus Low Cost Automation Portalsystems aufgebaut sind 02 Im Sekundentakt kommen die OP- und FFP2-Masken aus den Fertigungsanlagen teme werden die kartesischen Roboter mit Motoren, Zahnriemen, Zahnstangenachsen, Kupplungen und weiterem Zubehör angeboten. Low Cost-Automation nennt Igus die Lösung deshalb, weil sie sich auf Grund des günstigen Preises innerhalb eines kurzen Zeitraums – spätestens nach einem Jahr – amortisiert. „Insgesamt belaufen sich unsere Investitionen in die Maskenproduktion im Moment auf etwa 1,6 Millionen Euro“, so Corina Breckle. „Mit den Verpackungsanlagen und dem QS-System gelang es uns aber, kostenseitig nochmals deutlich wettbewerbsfähiger zu werden, denn bis dahin wurde alles händisch kontrolliert und verpackt.“ Die fertige Maske läuft nun aus der Produktionsmaschine über ein Förderband zur Verpackungsmaschine und wird dort optisch kontrolliert: Wird ein Fehler erkannt, wird die Maske aussortiert. Beliefert werden u. a. das DRK, das Bundesgesundheitsministerium, Apotheken sowie auch Unternehmen. „Pro Woche stellen wir etwa eine Millionen OP-Masken und rund 100 000 FFP2-Masken mit rund 20 Mitarbeitern in zwei Schichten her“, sagt Corina Breckle. „Bis zur Einführung des QS-Systems und der Verpackungsautomaten haben wir dafür drei Schichten benötigt.“ Portale sind schmiermittelund wartungsfrei Die Roboterportale wurden von Igus für die spezielle Anwendung zur Verpackung von Masken leicht angepasst. Sie haben 02 drei Freiheitsgrade und verfügen über einen Arbeitsraum von je 800 × 800 × 250 mm. Drylin ZLW- Zahnriemen- und GRW-Zahnstangenachsen sorgen dabei für eine präzise Führung dank Gleitelementen aus Hochleistungskunststoffen. Für die gesamte Roboter- Kinematik nutzt Anlagenbauer Ximaj eine B&R Steuerung, die wiederum zur Ansteuerung der Motoren des Systems mit einer Dryve D1-Steuerung von Igus kommuniziert. Die Vorteile der Dryve D1 liegen in der schnellen Inbetriebnahme, der hohen Benutzerfreundlichkeit und in der einfachen Vernetzungsfähigkeit mit übergeordneten Steuerungen. Die D1 ist konzipiert für die Steuerung für Schrittmotoren, DC- und EC/BLDC- Motoren. Die Motorsteuerung ist intuitiv über einen Web-Browser bedienbar, die Fahrprofile live änderbar. So kann eine zeitsparende Automatisierung ohne Übertragungs- und Ladevorgänge sehr schnell umgesetzt werden, um auch komplexe Aufgaben ohne Programmierung zu automatisieren. Das Baukastensystem der Drylin Führungen vereinfacht zudem den Umbau bei geänderten Anforderungen. Dadurch war auch der Konstrukteur nicht durch eine fixe Roboterkinematik eingeschränkt. Das Portalsystem kann so individuell an die Anlage angepasst werden. Bei Breckle werden die Masken, die die automatische Qualitätskontrolle erfolgreich durchlaufen haben über ein Transportband mithilfe von Drylin Lagern und Wellen in die Kartonagen befüllt, welche das Portalsystem automatisch zur Verfügung stellt. Jürgen Mauersberger, 03 Corina Breckle: „Durch unseren sehr hohen Automatisierungsgrad konnten wir die Kosten spürbar senken.” Einrichter und Maschinenbediener an den Anlagen, zeigt sich ebenfalls sehr zufrieden mit der Lösung: „Die Verpackungsportale laufen seit der Installation äußerst zuverlässig durch. Da haben wir Null Probleme damit.“ Wettbewerbsfähig dank hoher Automatisierung Mit Herausforderungen anderer Art muss sich dagegen Corina Breckle derzeit auseinandersetzen: „Auf Grund der hohen Nachfrage haben wir eine weitere FFP2-Masken- Maschine bestellt, die in Kürze geliefert wird. Da aber die Fertigungsfläche bereits sehr eng belegt ist, müssen wir nun schnellstens unseren Masken-Fertigungsraum ausbauen.“ Doch was, wenn die Maskenpflicht mit Abflauen der Pandemie langsam gelockert wird und entfällt? „Wir bei Breckle hoffen natürlich, dass zumindest im medizinischen Bereich weiterhin Nachfrage besteht nach hochwertiger, in Deutschland nachhaltig produzierter und zertifizierter Ware.“ Bilder: Igus www.igus.de www.breckle-weida.de Der Link zum Video Hier gewinnen Sie einen Einblick in die automatisierte Verpackung von Atemschutzmasken mit Low Cost-Automation: http://bit.ly/igus_Breckle www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 04/2021 33

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