Automatisering van de confectionerings- en verpakkingsafdeling bij Bilcare Research

Binnenkomende bestellingen worden ingevoerd in het SAP-ERP-systeem, dat de orders inplant en voor de productie geoptimaliseerd doorstuurt aan het PLC-besturingssysteem van KOCH. De registratie van machinegegevens verloopt via een nieuw MES-systeem, een industriespecifieke oplossing voor rollenmachines en converters. De PLC vergelijkt de roldiameter en het bijbehorende palletpatroon met de afmetingen van de beoogde ladingdrager en beslist door middel van een plausibiliteitstest of automatisch palletiseren mogelijk is. Als het antwoord nee is, worden de rollen doorgestuurd naar een aparte verpakkingslijn.

Voor het positioneren van de hulzen is een volautomatisch systeem ontwikkeld. Hierbij neemt een KUKA KR 6-2 de centrale functie van het positioneren en het opmeten op zich, zodat de juiste positie gewaarborgd is. Al naargelang de opdracht positioneert de robot tussen de 2 en 20 hulzen. Daarvoor pakt hij de hulzen automatisch uit een magazijn of hij kan naar keuze direct gekoppeld zijn aan een hulzensnijder.

Het grote voordeel hier is dat de snijmachine en de robot onafhankelijk van elkaar werken. Als er een nieuwe bestelling is, ontvangt de robot de nieuwe snijbreedten en posities van het ordermanagementsysteem en de voorgeschreven snijaanpassingen ..

De KR QUANTEC-robots van het type KR 300 R2500 ultra die aan de rollensnijmachines zijn toegewezen, pakken de folierollen – met een diameter van 250-800 mm, een gewicht van 10-200 kg en een breedte van 75-450 mm – op als ze klaar zijn en leggen ze op een transportband . De robots zijn bij de installaties uitgerust met klemgrijpers, die slechts lichte druk van buitenaf uitoefenen, om de folierollen niet te beschadigen.

De machinebesturing stelt de grijpers in op de roldiameters. De robots komen langzaam in beweging en remmen ook voorzichtig af, om de randen van de rollen bij het neerleggen niet te beschadigen. De toegepaste KR QUANTEC-robots overtuigen niet alleen met hun hoge payload van 300 kg en hun reikwijdte van 2.500 mm, maar vooral met hun flexibiliteit – uiteenlopende gewichten, diameters en breedten zijn voor deze handlingsexperts geen probleem.

Voor en na het verpakken krijgen de rollen een etiket met het ordernummer aan de binnenkant van de huls en aan de buitenkant van de rol, waardoor ze te allen tijde kunnen worden geïdentificeerd. Het systeemconcept is decentraal, wat voordelen met zich meebrengt: Zo kunnen de rollen bijvoorbeeld chaotisch, oftewel onafhankelijk van hun afmetingen, automatisch zonder aanpassing van de machine in stretchfolie worden verpakt. Vervolgens brengt een station nog een ID- en orderetiket aan de buitenkant van de verpakte rol aan. Dan volgt het transport naar de automatische palletiseerafdeling. Barcodelezers registreren de labelgegevens, om een validering van de toewijzing aan een lijn te waarborgen. 

In het palletiseergedeelte worden de chaotisch binnenkomende rollen automatisch toegewezen aan de drie verplaatsbare robots, eveneens van het type KR 300 R2500 ultra. Deze palletiseren afhankelijk van de order op 18 pallets. De vier soorten pallets die daarvoor nodig zijn, liggen in magazijnen en worden van daaruit automatisch naar de palletiseerplekken gebracht.

De KUKA robots plaatsen de verpakte rollen afhankelijk van de opdracht staand of liggend op de ladingdragers en voegen eventueel beschermende vellen of tussenlagen van schuimstof toe, die Bilcare Research in vijf varianten gebruikt, evenals een grond- en toplaag.

Hier werken de robots met door KOCH specifiek voor de klant ontwikkelde klemgrijpers, die zijn uitgerust met een breder wordende doorn en met zuigers voor het opnemen van de tussen-, grond- en toplagen. De PLC berekent het palletpatroon voor de verschillende rolafmetingen.

De besturing kan – wederom op basis van het chaotische systeemconcept – de pallets van een order verdelen over alle wikkelmachines. Ook is het mogelijk pallets uit andere afdelingen van de fabriek in te voeren, om ze naar de automatische ladingsbescherming te brengen. Barcodescanners registreren deze pallets, die door het systeem worden geboekt en beheerd.

In een omsnoeringstation worden de pallets voor het transport beschermd en door een etiketteermachine voorzien van een label. Heftrucks brengen de ladingdragers die klaar zijn naar de verzendafdeling. De ordergegevens worden overgedragen aan de KOCH-PLC, die alle voltooide transport- en verpakkingsstappen meldt aan het ERP-systeem.

Stijging van de productiviteit met 30%

Met de automatische verpakkingslijn kan Bilcare Research nog sneller en flexibeler voldoen aan de wensen van klanten. De basis hiervoor wordt gevormd door een automatische afhandeling van de afzonderlijke klantorders, een hogere beschikbaarheid van de installaties en de overstap naar "Industrie 4.0". 

Al in de eerste twee jaar kon de productiviteit door de automatiseringsoplossing met 30% worden verhoogd en ook de kwaliteit en de hygiënenormen werden verbeterd. Bovendien zorgt de nieuwe installatie voor een lichamelijke ontlasting van de werknemers, omdat de robots het hanteren van de zware rollen overnemen.

Niet in de laatste plaats werden de planning en logistiek van de productie verbeterd door middel van interfaces tussen de productiebesturing en het commerciële ERP-systeem. Molt werpt een blik in de toekomst: