Crailsheim. Leicht und spielerisch sieht es aus, wenn bei Arla Blauschimmelkäsestücke aufgenommen, durch die Luft getragen und wieder abgesetzt werden. So schnell gehen die Bewegungen der Roboterarme vonstatten, dass das Auge teilweise Mühe hat zu folgen. Regie führten bei dem variantenreichen Verpackungs- und Endverpackungsprozess die Crailsheimer Spezialisten für komplexe Turnkey-Verpackungsprojekte IPS.

Doch nur was intensiv und akribisch vorbereitet und aufeinander abgestimmt wird, gelingt und funktioniert später in der Praxis perfekt. Ausgangsprodukt des Projekts: Vorverpackter Arla-Blauschimmelkäse in Form eines dreieckigen Kreissegments ist in fünf Gewichtsabstufungen erhältlich: 100g, 125g, 150g, 200g und 225g mit identischer Grundfläche und demzufolge in verschiedenen Produkthöhen. Die Käsestücke werden auf der IPS-Anlage zunächst vereinzelt, gekennzeichnet, kontrolliert und eventuell gespeichert, mit einem Kunststoffdeckel versehen, die Kunststoffverpackungen dann mit variierenden Etiketten sowie Barcode-Labels versehen, um abschließend in Kartontrays endverpackt zu werden. Bei den Kartontrays ist die Vielfalt ebenfalls groß; es gibt sowohl Trays, die den verpackten Käse einreihig mit bis zu neun Packungen aufnehmen, als auch die so genannten Fächertrays. In ihnen werden Reihen aus Halbkreisen, die jeweils aus drei Käseecken bestehen, eingepackt. Damit nicht genug, es existieren weitere Varianten durch den Kartondeckel, der bis zu drei einreihige Trays nebeneinander oder zwei kurze Fächertrays hintereinander unter einem Deckel verschließt. Oder auch einfach nur ein langes Fächertray ‚deckelt‘. Soweit das Pflichtprogramm. Die Kür bestand für IPS darin, Unterbrechungen im Verpackungsprozess, die zum Beispiel durch Umrüstzeiten an vorgelagerten Maschinen oder Umstellungen an den Etikettierern entstehen könnten, mit einem Produktspeicher zu überbrücken.

Perfektes Timing: Prozessorganisation spart Zeit

Die von der vorgelagerten Tiefziehmaschine verpackten Käsestücke erreichen zweireihig die Übergabeposition zur IPS-Anlage. Erste Aufgabe eines Schubert TLM-F2 Roboters ist, die zuvor noch Spitze-zu-Spitze ausgerichteten Produkte reihenweise um 180° zu drehen, sodass Reihen mit einheitlicher Orientierung der Käsespitzen entstehen. Nun werden die Produkte auf einem Trans-portsystem abgelegt und am Inkjetdrucker vorbeigeführt. Hier erhält jeder Kunststoffbecher an definierter Stelle einen Batchcode für die interne Produktverfolgung bzw. Datenarchivierung. Ein Metalldetektor und eine Kontrollwaage prüfen die Käsestücke, die ggf. über Ausschleusvorrichtungen entfernt werden können.

Im Produktfluss folgt jetzt der Abzweig zum Buffer für den Fall, dass am nachgelagerten Verpackungsprozess ein Formatwechsel durchgeführt wird. Dann werden die Produkte von einem Schubert TLM-F2 Roboter platzsparend ausgerichtet und teils gedreht, um eine maximale Beladung in den dafür vorgesehenen Produktspeicherkisten zu erreichen. Ist später dann der Produktfluss aus der Produktion beispielsweise durch das Umrüsten oder Reinigen der Tiefziehmaschine unterbrochen, nützt das IPS-System die Zeit und schleust die Produkte aus den Kisten mittels des TLM-F2 Roboters wieder in richtiger Ausrichtung ein.

Nun werden Käse – aus dem Speicher oder dem direkten Produktfluss – Kunststoffbecher sowie Kunststoffdeckel zusammengeführt und mit verschiedenen Etiketten versehen: Der Becher, der bei dieser Verpackungsart quasi Kopf steht, erhält auf der sichtbaren Seite immer ein Produktetikett, auf der innenliegenden Seite kann zudem ein Promotionlabel aufgebracht werden. Der Kunststoffdeckel, auch ‚Vesperbrett‘ genannt, wird mit einem Verschließetikett und zweizeiligem Batchcode versehen. Das äußerst präzise platzierte Etikett mit seinen überstehenden Laschen wird später Becher und Deckel miteinander verbinden. Immer neun Etiketten werden von zwei Herma Etikettieraggregaten auf Vakuumtransporteure gespendet. Ein Schubert TLM-F2 Roboter nimmt daraufhin immer neun Deckel auf und setzt bzw. klebt diese auf die Verschließetiketten.

Parallel dazu werden die vorverpackten Käsestücke über eine TLM-Gruppierkette eingetaktet. Ein TLM-F2 Roboter setzt die Produkte auf die, einem Magazin entnommenen Deckel über. Jetzt werden die Seiten-laschen des Verschließetiketts gleichmäßig an die Becher angedrückt. Und schließlich können die fertigen Käsestücke auf das Auslaufband übergesetzt werden. Diese Vorgänge – vom Aufsetzen des Bechers auf den Deckel über das Andrücken der Etiketten bis hin zum Übersetzen des Käses auf das Auslaufband wird von nur einem TLM-F2 Roboter mit nur einem Werkzeug bewerkstelligt.

Variantenreiches Handling

Letzte Station ist die Schubert Kartonverpackungseinheit. Flache Zuschnitte der verschiedenen Trayarten werden mittels TLM-Übergabeaggregat einem TLM-F2- Roboter präsentiert. In Verbindung mit einem Faltkasten und einem Heißleimgerät richtet dieser die Trays auf, faltet je nach Displayart schräge Produktauflageflächen ein und setzt die Trays auf Vakuumtransporteuren ab. Die Käsestücke werden zwischenzeitlich über Gruppierketten positioniert und dann mit einem TLM-F2- Roboter auf einen TLM Gruppiertisch umgesetzt. Hier werden die Produkte in Formation – abhängig von dem zu befüllenden Tray – gebracht. Anschließend werden immer neun bereit stehende Einfachtrays bzw. zwei Fächertrays gleichzeitig beladen.

Nach dem Beladen der Trays taktet der Vakuumtransporteur einen Schritt weiter, um dann den ebenfalls aus flachem Zuschnitt aufgerichteten Deckel am Tray anzukleben. Das versandfertige Tray läuft nun über ein Auslaufband zu einer Palettenbeladestation als Abschluss des gesamten Verpackungsprozesses.

Das automatische Handling dieser Produktvielfalt mit flexiblen Schubert Robotersystemen ist eine Leistung an sich. IPS als Denkpartner kümmerte sich dabei darüber hinaus um die Organisation und die Optimierung der Arbeitsabläufe. Nicht weniger beeindruckend sind die reinen Leistungsdaten. Bei allen Formaten werden 200 Becher/min verpackt und etikettiert. Bei Trays und Deckeln reicht die Ausbringung von 12 Fächertrays bis hin zu 40 einreihigen Trays. In der betrieblichen Praxis liegt der Gesamtwirkungsgrad der IPS-Anlage bei über 90%.

Finale mit hoher Ausbringung und Maschinenverfügbarkeit

Die im Verhältnis zu ihrer Funktionalität kompakte Anlage wird von einer Person bedient. Formatwechsel, die beim Wechsel von Gewichtsstufe zu Gewichtsstufe anfallen und allein über die Umstellung der Software vorgenommen werden, lassen sich innerhalb von fünf Minuten durchführen. Ändert sich zudem die Verpackung, sind für die mechanische Umstellung mit den Schnellwechselverbindungen, die auch vertauschsicher sind, ungefähr 20 Minuten zu kalkulieren.

Nachdem die Anlage im Dezember 2004 bei IPS in Auftrag gegeben und im Oktober 2005 abgenommen wurde, produziert Arla seither im 2-Schichtbetrieb. Stig Olesen (Geschäftsführer Standort Høgelund/ Dänemark) und Poul-Erik Henriksen (Produktionsleiter) stellen der Schubert-Verpackungsanlage und dem IPS-Projektmanagement ein exzellentes Zeugnis aus.