Eingepackt 4.0
Modularer Ansatz für weltweit sichere und effiziente Verpackungsanlagen

Mittwoch, 19. Juli 2017 Industrie 4.0 ist in der Verpackungsindustrie angekommen: Neben Themen wie intelligente Vernetzung, Customizing und Smart Factory sind Produktsicherheit, Nachhaltigkeit sowie Internationalisierung die aktuellen Treiber. Wo vieles buchstäblich in Bewegung ist, sind leistungsfähige Automatisierungs- und Sicherheitskonzepte gefragt.

Das Automatisierungsunternehmen Pilz bietet für die Verpackungsindustrie Lösungen aus den Bereichen Steuerungstechnik, Antriebstechnik, Sensorik und Visualisierung.
© Foto: Pilz
Das Automatisierungsunternehmen Pilz bietet für die Verpackungsindustrie Lösungen aus den Bereichen Steuerungstechnik, Antriebstechnik, Sensorik und Visualisierung.
Auch in der Verpackungsindustrie soll die Produktion an Tempo zulegen, mit der IT-Welt verschmelzen und individuelle Kundenwünsche wahr werden lassen. Diese Entwicklung erfordert intelligente Fabriken mit digital vernetzten Systemen, in denen Menschen, IT-Systeme, Automatisierungskomponenten und Maschinen miteinander kommunizieren.

Sicherheit und Verpacken Hand in Hand

In der hochgradig automatisierten Verpackungsindustrie spielt das Thema Sicherheit für Mensch und Maschine eine bedeutende Rolle. Zwischen der kleinen Stand-alone-Maschine, die Bauteile in Folie verpackt und von einem Bediener bestückt wird, bis zur komplett automatisierten Anlage, die Lebensmittel im Sekundentakt in drei Zyklen versandfertig verpackt, liegt ein breites Spektrum. Insbesondere bei der Teilezu- und -abfuhr sind zahlreiche Maschinen nach wie vor auf menschliche Zuarbeit angewiesen.

Charakteristisch für die Verpackungsbranche ist eine Vielzahl an Zuhaltungen, Hauben, Klappen und Antrieben. Dahinter verbirgt sich ein überdurchschnittliches Risikopotenzial. Mit einem umfassenden Angebot an Produkten und Lösungen und Dienstleistungen, die Sensorik, Steuerungstechnik, Antriebstechnik und Visualisierung umfassen, ist Pilz seit Jahren verlässlicher Automatisierungs- und Sicherheitspartner der Verpackungsbranche. Ob Neuentwicklung, kompletter Anlagen-Relaunch oder Umbau bei der Materialzufuhr: Das Automatisierungsunternehmen bietet Produkte und skalierbare Lösungen für alle Anwendungsfälle, ergänzt durch ein breites Beratungs- und Dienstleistungsangebot. Dazu zählen unter anderem Risikobeurteilung sowie Sicherheitskonzeption bis hin zur CE-Kennzeichnung von Verpackungsmaschinen.
Für modular aufgebaute Verpackungsanlagen mit unterschiedlichen Betriebskonzepten kommt PITestop active ins Spiel: Der innovative Not-Halt-Taster lässt sich gemäß ISO 13850 nach Bedarf sicher aktiv oder inaktiv schalten und teilt die Teilnahme im System über seine Beleuchtung mit. PITestop active ist elektrisch aktivierbar und dazu im Sicherheitskreis integriert. Nicht aktive Maschinenteile können kosten- und energiesparend abgeschaltet werden, ohne inaktive Not-Halt-Taster abdecken zu müssen. Im Zusammenspiel mit den Steuerungssystemen PNOZ multi oder dem Automatisierungssystem PSS 4000 lassen sich damit flexible Sicherheitskonzepte einfach umsetzen. © Foto: Pilz
Für modular aufgebaute Verpackungsanlagen mit unterschiedlichen Betriebskonzepten kommt PITestop active ins Spiel: Der innovative Not-Halt-Taster lässt sich gemäß ISO 13850 nach Bedarf sicher aktiv oder inaktiv schalten und teilt die Teilnahme im System über seine Beleuchtung mit. PITestop active ist elektrisch aktivierbar und dazu im Sicherheitskreis integriert. Nicht aktive Maschinenteile können kosten- und energiesparend abgeschaltet werden, ohne inaktive Not-Halt-Taster abdecken zu müssen. Im Zusammenspiel mit den Steuerungssystemen PNOZ multi oder dem Automatisierungssystem PSS 4000 lassen sich damit flexible Sicherheitskonzepte einfach umsetzen.

Umfassendes Verpackungs-Portfolio!

Effiziente Verpackungslösungen gehen mit einem hohen Automatisierungsgrad einher. Die Maschinenrichtlinie stellt grundlegende Anforderungen an die funktionale Sicherheit von Verpackungsmaschinen. In der Praxis kommt es darauf an, Sicherheit des Menschen und die Automatisierung der Maschine in Einklang zu bringen. Dies gilt immer, aber auch gerade dann, wenn Maschinen gerüstet oder gewartet werden müssen. Auf der Produkteebene bietet Pilz ein breites Portfolio an sicherer Sensorik für den Primär-, Sekundär- und Endverpackungsprozess, das internationalen Normen entspricht. Im Detail zählen dazu Sicherheitsschalter zur Überwachung von Positionen und trennende Schutzeinrichtungen, optische Sensoren wie Lichtschranken oder das innovative 3D-Kamerasystem SafetyEye, das produktivitätshemmende Einzäunungen in vielen Fällen überflüssig macht.
Mit seinen Produkten und Lösungen, die modulare und offene Antriebskonzepte unterstützen, schafft Pilz die Voraussetzungen für Verpacken 4.0. © Foto: Pilz
Mit seinen Produkten und Lösungen, die modulare und offene Antriebskonzepte unterstützen, schafft Pilz die Voraussetzungen für Verpacken 4.0.

Gefährliches sicher hinter Gittern

Zur Absicherung trennender Schutzeinrichtungen können Kunden, je nach Anforderung an die Leistung und Robustheit, zwischen den Schutztürsystemen PSENslock, PSENsgate und PSENmlock – für sichere Verriegelung und sichere Zuhaltung – wählen. Diese überwachen Türen in Schutzzäunen sowie Hauben und Klappen zuverlässig. Mit steckbaren Kabeln sind sie schnell und einfach installiert und erfüllen sämtliche Anforderung der EN ISO 14119. Für einen sicheren Zugang zu Gefahrenbereichen bei Verpackungsanlagen sorgen die multifunktionalen Lichtschranken PSENopt. Mit ein und derselben Lichtschranke lassen sich entweder Muting, Blanking oder auch Kaskadierung umsetzen. PSENopt ist optimal an die Applikationsumgebung adaptierbar, Verpackungsprozesse können damit effizient gestaltet werden. Mit der dazugehörigen Software PSENopt Configurator gelingt die Inbetriebnahme und Bedienung schnell und einfach. Auch spezielle Sensoren und PDP67-Module im Hygienic Design für den Einsatz in der Lebensmittelbranche oder spezielle Sensorik für explosionsgefährdete Bereiche gehören zum Portfolio.

Sicherheit für alle Achsen
Angetriebene oder mitlaufende Achsen werfen bei Verpackungsmaschinen im Produktions- wie im Einrichtbetrieb sicherheitsrelevante Fragestellungen auf. „Bei den geforderten Reaktionszeiten in der Verpackungsbranche werden aus Millisekunden derzeit Mikrosekunden. Das ruft nach praktikablen Lösungen für verkettete Achsen“, sagt Thomas Nitsche, im Sales international bei Pilz für den Bereich Industrial Sectors verantwortlich. Servo-Antriebstechnik von Pilz steht für sichere und energieeffiziente Automatisierungslösungen. Servomotoren von Pilz sowie die universellen Servoverstärker PMCtendo lassen sich vor dem Hintergrund offener, modularer Antriebskonzepte problemlos in bestehende Anlagenumgebungen integrieren, mit den Servoverstärkern PMCprotego D können Motoren via Profinet-Anbindung schneller, präziser und einfacher angesteuert werden. So schafft Pilz die Voraussetzungen für Verpackung 4.0.
Thomas Nitsche, Sales international, Industrial Sectors bei Pilz © Foto: Pilz
Thomas Nitsche, Sales international, Industrial Sectors bei Pilz

Kompakt Verpacken, ob quadratisch, rund oder lang
Ob Stand-alone-Maschine oder verkettete Verpackungsanlage: Bei mehreren sicherheitsgerichteten Signalen kommen die modular aufgebauten, konfigurierbaren Steuerungs- und Automatisierungssysteme von Pilz zum Einsatz. Auch aus Kostengründen: Bereits ab drei Sicherheitsfunktionen rechnet sich beispielsweise das konfigurierbare Sicherheitssystem PNOZmulti 2, das neben dem Vorgängermodell PNOZmulti bereits in zahlreichen Verpackungsmaschinen im Einsatz ist. PNOZmulti 2 lässt sich beliebig erweitern, so wächst es modular mit den Anforderungen und der Größe der Maschine. Über die Überwachung von Sicherheitsfunktionen wie Not-Halt, Schutztüren oder Lichtschranken hinaus kann es mit seinen Logikfunktionen auch Steuerungsfunktionen an einer Verpackungsmaschine übernehmen. Die Konfiguration erfolgt einfach und intuitiv mit dem Softwaretool PNOZmulti Configurator.

Ein System packt’s
Bei großen verketteten Verpackungsanlagen mit hohem Anspruch an die Flexibilität und Erweiterbarkeit bietet das Automatisierungssystem PSS 4000 für Sicherheit und Automation hohe Modularität und Funktionsvielfalt. Es lässt sich individuell an die jeweiligen Anforderungen anpassen, dafür stehen Steuerungen in verschiedenen Leistungsklassen für sowohl Sicherheits- als auch Automatisierungsaufgaben, zahlreiche E/A-Module sowie eine Visualisierungs- und eine Engineering Software zur Verfügung. In der Praxis wird die Applikation auf mehrere intelligente Steuerungsköpfe verteilt und zahlreiche Funktionalitäten in die Peripherie verlagert. Im Kern bleibt die Anlage dennoch ein einziges Projekt und wird als solches verwaltet, die Komplexität bleibt dem Anwender „verborgen“. Mit PSS 4000 lassen sich auch mehrere gleichberechtigte Steuerungen nach dem Multi-Master-Prinzip miteinander verbinden und synchronisieren. Die Programmierung und Konfiguration erfolgt über die Softwareplattform PAS4000 zentral für alle Netzteilnehmer. Mit der webbasierten Visualisierungssoftware PASvisu haben Anlagenhersteller sowie Betreiber bzw. die Nutzer ihr Projekt jederzeit komplett im Blick. Das Projekthandling ist einfach und übersichtlich, individuelle Kundenwünsche lassen sich jederzeit schnell und flexibel integrieren. Das Automatisierungssystem PSS 4000 verknüpft somit die Ansprüche von Sicherheit und Automation in einem System und schafft die Grundlage für effiziente Industrie 4.0-Lösungen.
Mit der webbasierten Visualisierungssoftware PASvisu von Pilz haben Anlagenhersteller sowie Betreiber ihr Projekt jederzeit komplett im Blick. © Foto: Pilz
Mit der webbasierten Visualisierungssoftware PASvisu von Pilz haben Anlagenhersteller sowie Betreiber ihr Projekt jederzeit komplett im Blick.

Flexible und modular aufgebaute Lösungen sind in der Verpackungsindustrie schon lange ein Thema. Schnelle Taktzeiten, ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und kürzeste Stillstandszeiten stehen im Lastenheft nach wie vor an vorderster Stelle. Die mitunter von Verpackungstrends getriebene Branche muss auf veränderte Kundenwünsche zügig und mit innovativen Lösungen reagieren. Mit den passenden Automatisierungslösungen gelingt der Schritt in die Verpackung 4.0.

Autor ist Thomas Nitsche, Sales international, Industrial Sectors bei Pilz GmbH & Co. KG

Erschienen in packREPORT Nr. 5 Mai/2017

Weitere interessante Fachartikel aus packMITTEL und packREPORT finden Sie hier.

Lesen Sie sich schlau - unverbindlich!

stats