Automatisierung mit Robotern

Daniel Schilling,

Anspruchsvolle Palettieranlage

Am Ende der Produktionskette einer neu aufgebauten Produktionslinie für Meisenknödel fehlte dem Tierfutterhersteller Eggersmann das Personal fürs Palettieren. Als beste Lösung stellte sich schnell die Automatisierung auf Roboterbasis heraus. Dabei arbeitete Eggersmann mit einem erfahrenen Integratorenteam zusammen.

Die Automatisierung und der Einsatz von Robotern lösten für Eggersmann die Probleme im Warenausgang. © Eggersmann

Im Jahr 2020 erweiterte Heinrich Eggersmann seine Produktion von Tierfutter um Meisenknödel.

Mit wenigen Maschinen und viel Handarbeit startete das Unternehmen in Extertal-Bösingfeld, wo Eggersmann drei Hallen im Industriegebiet kaufte. Für die geplante 24/7-Produktion ein Standortvorteil.

Mit dem Plan, eine Million Meisenknödel pro Tag zu produzieren, war Heinrich Eggersmann schnell klar, dass diese Menge nicht von Hand hergestellt, verpackt und palettiert werden kann. Dabei war der Ausgangspunkt eigentlich die Absicht, Müsliriegel herzustellen, für deren Produktion Eggersmann nach einer Maschine suchte. In diesem Zusammenhang besuchte er einen Lohnproduzenten, bei dem Teile einer alten Anlage zur Meisenknödelproduktion standen. Eggersmann kaufte davon einen überdimensionalen Kühlschrank und baute zügig eine Anlage dazu. Erstes Ziel: 50.000 Meisenknödel in zwei Schichten. Während er zusammen mit Werkleiter Michael Landmann und dem „Vogelfutter-Team“ die Anlage aufbaute und komplettierte, stellte sich schnell die Frage, wie diese Menge am Ende der Linie verpackt und palettiert werden sollte. Obwohl das Unternehmen vom Müller bis zum IT-Spezialisten ausbildet, ist der Personalbedarf größer als die Zahl der Bewerbungen. Eggersmann: „Wenn wir pünktlich und in gleichbleibend hoher Qualität produzieren und liefern wollen, müssen wir in die Automation einsteigen.“

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Einstieg in die Robotik

Eggersmann fand den passenden Partner in der Firma Coboworx aus dem kleinen Moselort Osann-Monze. Hier stand ihm Olaf Gehrels zur Seite, Planung, Realisierung und Greiferbau übernahm Matheus Industrie-Automation, ebenfalls aus Osann-Monzel.

Entstanden ist in kürzester Zeit eine Anlage, auf der in Trays oder in Kunststoffeimern verpackte Meisenknödel palettiert werden. Schon im September 2020 ging die Anlage, immerhin ein Invest im hohen sechsstelligen Bereich, in Betrieb. In der Anlage arbeiten zwei ABB-Flexpalletizer, ein IRB460, genannt „Tom“, mit 2,4 m Reichweite an Station 1 und ein IRB 660 namens „Jerry“ mit 3,15 m Reichweite an Station 2. Auf einem Förderband in die Palettierzelle laufen die folierten Trays mit je sechs eingesetzten Meisenknödeln, auf einem zweiten Band laufen – bislang in geringerer Stückzahl – Eimer mit Meisenknödeln. Ein Roboter setzt nur die Trays in bereitgestellte Kartons, der andere Roboter stellt Paletten bereit und palettiert Eimer.

Kleinere Kartons werden von einem Kartonaufrichter vorbereitet und laufen der Roboterzelle über ein Rollenband zu. Gelernt hat man während der Inbetriebnahme, dass es dabei auf die Maßhaltigkeit der Kartons ankommt. Abweichungen registriert die Automation sofort. Die größten Packungsgrößen sind beispielsweise Displaykartons, in die 150 6er-Schalen gepackt werden. Ein solcher Karton ist zirka 80 cm tief – so weit muss der Roboter eintauchen können, um die unterste Lage ablegen zu können. Gegriffen werden die in Folie eingeschweißten Trays mit einem Sauggreifer, den Matheus speziell für die Eggersmann-Anwendung konzipiert und gebaut hat. Es handelt sich um einen Doppelgreifer mit je 4 x 4 Saugnäpfen. Damit können entweder acht oder 16 Trays auf einmal gegriffen werden. Zum Greifen von Eimern wird ein Greiferwechsel vorgenommen. Alle Formatumstellungen werden über eine SPS vorgenommen und am Bedientableau lediglich das entsprechende Programm aufgerufen.

An zwei Stellen werden noch Arbeitskräfte gebraucht: beim Auflegen der Meisenknödel auf die Trays und am Ende der Linie, wenn die fertigen Paletten per Gabelstapler geholt und ins Lager gebracht werden. Beide Stationen will Eggersmann noch automatisieren. „Das Auflegen automatisieren wir mit einem ‚Aufleger‘ und können so Personal entlasten.“ Außerdem lässt sich damit der Takt von 35 bis 40 Schalen pro Minute auf zirka 50 bis 55 Schalen steigern.“

Dann wird möglicherweise die Knödelproduktion selbst zur taktbestimmenden Station. Potenzial steckt noch im Mischen der Zutaten und in der Abkühllinie. Diese besteht aus einem Paternosterband mit insgesamt 160 m Länge in dem gebraucht gekauften, überdimensionalen Kühlschrank, das durchaus schneller laufen könnte. Gemischt und geformt wird mit gewärmtem Material. Zum Verpacken, insbesondere in einzelne Netze, müssen die Knödel abgekühlt und formstabil sein. Ziel ist es, an allen Stellen gleichermaßen ausgelastet zu fahren. „Da gibt es noch ein paar Fragezeichen“, meint Eggersmann, „die aber wohl bald zu Ausrufezeichen werden.“

Michael Landmann sieht sich und sein Team bestens geschult und vorbereitet: „Von Matheus sind wir prima vorbereitet worden. Zudem stehen die Jungs bei Fragen jederzeit parat, so dass wir die Anfangshürden bislang alle genommen haben.“ Auch Firmenchef Heinrich Eggersmann findet, dass er einen guten Griff getan hat: „Die Leistung der Roboter flasht mich jedes Mal. Alles funktioniert sauber. Ein guter Integrator.“

Weitere Automatisierung mit mobilen Plattformen geplant

Weil Heinrich Eggersmann bei einer Produktionserweiterung oder -modernisierung nur ungern zwei Mal ansetzt, laufen gerade Pläne, auch die Abnahme beladener Paletten und den Transport ins Lager zu automatisieren. Mit im Boot: Idealworks, München, mit mobilen Plattformen. Eggersmanns Ziel: „Ich will da keinen Stapler mehr fahren sehen.“ Wenn man dreischichtig produzieren wolle, brauche man keinen großen Zettel, um den ROI einer Automation auszurechnen.

Kollaborative Roboter sieht der Firmenchef im Bereich e-Commerce. Für den ist im Unternehmen seine Tochter Elisabeth Eggersmann zuständig. Bislang werden bei hunderten von Paketen bis zu 25 kg schwere Säcke von Hand für den Versand fertig gemacht. Weil aber je nach Saison und Marketingmaßnahmen den Paketen bestimmte Flyer oder Probepackungen beigelegt werden, ist an dieser Stelle Handarbeit nicht zu ersetzen. Aber die Aufgabe, Säcke herumzuwuchten, könnte ein Cobot übernehmen. Coboworx weiß da sicher einen Rat.

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