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Die süße Seite von Industrie 4.0

Vernetzte Anlagen bilden das digitale Rückgrat der flexiblen Produktion

06.12.2018

pixabay

Etwas Süßes soll es sein, und noch dazu einzigartig? Die wachsenden Verbraucheranforderungen gehen einher mit der digitalen Vernetzung der Produktion und lassen Süßwarenhersteller über die vollumfängliche Automation nachdenken. Vom 27.01. bis 30.01.2019 will die ProSweets Cologne die Vision von "Industrie 4.0" greifbar machen. Im Fokus der Internationalen Zuliefermesse für die Süßwaren- und Snackindustrie stehen flexible Anlagen, bei denen die Individualisierung der Produkte eine zunehmend größere Rolle spielt – und auch wenn viele Aussteller auf dem Kölner Messegelände noch nicht von Losgröße 1 sprechen wollen: Die Chargen werden kleiner.

Rund sechs Wochen vor Beginn der ProSweets Cologne, die zum elften Mal gemeinsam mit der ISM, der weltweit größten Messe für Süßwaren und Snacks, stattfindet, könnten die Konjunkturaussichten kaum besser sein: denn die globale Süßwarenindustrie boomt. Zu diesem Ergebnis kommen die Marktforscher von GlobalData. Sie erwarten, dass die weltweite Nachfrage bis 2021 pro Jahr im Schnitt um 4,6 Prozent wächst. Das bedeutet immer mehr Rezepturen, saisonale Spezialitäten und originelle Verpackungen, die am Point of Sale für Aufmerksamkeit sorgen müssen.

Vernetzung ist das Schlagwort der Stunde Für kleinere und mittelständische Produzenten stellt sich vor diesem Hintergrund die Frage, wie sie die dafür nötige Flexibilität erreichen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Hinzu kommt die hohe Produktqualität, die als Schlüsselanforderung bei Süßwaren und Snacks durch eine konsequente Überwachung der Hygiene über den gesamten Prozess sichergestellt sein muss. Die Voraussetzung für die geforderte Effizienz schaffen Industrie-4.0-Technologien, die die Anlagen permanent in Richtung Selbstdiagnose und Fehlerbehebung verbessern. Ein Beleg dafür sind die bis ins letzte Detail durchdachten Verpackungsmaschinen für kleinstückige Süßwaren, ein Spezialgebiet vieler Aussteller in Köln.

Die jüngste Generation der digitalen Falteinschlagmaschinen oder Toploading- und Displaykartonierer ist komplett servogetrieben und basiert auf einem hochmodularen Konzept, das sich durchgängig über Mechanik, Elektrik und Software erstreckt. So können die High-End-Linien schnell und einfach zwischen verschiedenen Formaten und Einschlagarten wechseln – eine Eigenschaft, die vor allem Herstellern zugute kommt, die saisonale Waren wie Osterpralinen oder Schokoladenkugeln zu Weihnachten im Sortiment haben.

Siegeszug der Servotechnik

Einzug halten servoelektrisch angetriebene Achsen auch in Hohlkörperanlagen. Die hohe Flexibilität bei der Parametrierung ermöglicht es, schwierige Geometrien mit einer gleichmäßigen Schalendicke herzustellen – wie einen Hasen mit leicht abgewinkelten Ohren. Das Beispiel zeigt: Industrie 4.0 erstreckt sich auf dem Kölner Messegelände nicht allein auf die Innovationen im Packaging-Bereich. Süßwarenmaschinen werden zunehmend digital vernetzt und mit Sensoren ausgestattet, die eine Fülle von Daten bereitstellen. Dies umfasst Aspekte wie die Unterstützung der Wartungs- und Reinigungsprozesse oder aktiven Hinweise auf Service- und Wartungsintervalle durch die Maschine selbst. Die Besucher der ProSweets Cologne können diese Entwicklung live direkt an den Ständen, aber auch virtuell an Bildschirmen oder mittels Augmented Reality-Brillen erleben.

Das Verschmelzen von Mechanik, Elektrik und Software verdeutlichen auch die Lösungen aus dem Rohstoffhandling, die auf der ProSweets Cologne zu sehen sind – von der staubarmen Produktaufgabe aus Säcken und Big-Bags, über das Fördern und Wiegen der Zutaten, bis hin zum Beschicken von Knetern und Conchen. Während manuelle Prozesse hier rasch an ihre Grenzen stoßen, rücken die schnellen Rezepturwechsel automatisierter Zuführsysteme kleine Losgrößen in die Wirtschaftlichkeitszone. Im Zusammenspiel mit der Prozessleittechnik bringen sie Schüttgüter, Kleinmengen oder Flüssigkomponenten zum richtigen Zeitpunkt und in der entsprechenden Menge in den Produktionsprozess ein. Über die integrierte Steuerung ist eine lückenlose Chargenrückverfolgung sichergestellt.

Rundum hygienisch konstruiert

Doch die Medaille hat eine Kehrseite, denn die Produktvielfalt bei gleichzeitig geringerer Chargengröße führt zu einer erhöhten Anzahl notwendiger Reinigungsschritte. Je nach Prozess und Rezeptur ist dies ein mehr oder weniger zeitaufwändiger Vorgang. Was Industrie 4.0 für die Reinigung bedeutet, zeigen die Maschinenbauer in Köln mit optimal auf die Hygieneanforderungen abgestimmten Anlagen – aus Edelstahl gefertigt und ausgerüstet mit Funktionen für die einfache Reinigung. Ein Beispiel dafür sind Gießvorrichtungen, die per Seitwärtsbewegung in den Rahmen der Mogulanlage einfahren. Sie gestatten eine WIP-Reinigung (Wash-in-Place), wodurch sich die Stillstandzeit der Maschine verkürzt und das Tray-Transportsystem geschützt wird.

Um Ressourcen, Zeit und Geld zu sparen, wird das Prinzip der automatisierten Reinigung fortlaufend weiterentwickelt. State of the Art sind CIP-Verfahren (Clean-in-place), bei denen die Reinigungslösungen in den Anlagen zirkulieren. Moderne Systeme müssen dabei eine ebenso hohe Flexibilität aufweisen wie die Maschinen, die sie reinigen. Derzeit sind sie noch überwiegend am Worst Case-Szenario ausgelegt, um eine sichere Reinigung aller produktberührenden Flächen zu gewährleisten. Künftig sollen die Anlagen die Reinigungsprozesse autonom steuern, indem sie den Verschmutzungsgrad mittels Sensoren gezielt ermitteln.

Die nächste Stufe von Industrie 4.0

Fest steht: Die Zukunft der Süßwaren- und Snackproduktion ist offener und vernetzter, als es die digitalen Prozesse heute schon sind. Wie weit Industrie 4.0-Technologien in der Branche bereits vorangeschritten sind und welches die nächsten Stufen auf dem Weg zur Smart Factory sind, zeigt die ProSweets Cologne. Vom 27.01. bis 30.01.2019 präsentieren über 300 Aussteller auf dem Kölner Messegelände Lösungen, mit denen sich komplexe Herstellungs- und Verpackungsabläufe intelligent optimieren lassen: für mehr Qualität, Effizienz und Nachhaltigkeit.

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