Befüllanlage

Integrierte Spül- und Befüllanlage für Fässer von Comac. Bild: Eplan

Block

Integrierter Block an der Fassaufbereitungs- und -füllstraße. Bild: Eplan

Für die Abfüllung von Getränken in Flaschen und Fässer sind ausgefeilte, hochgradig automatisierte Maschinen in verschiedensten Größen erforderlich, um den Bedürfnissen von Mikrobrauereien ebenso wie denen großer Produzenten gerecht zu werden. Die Firma Comac mit Sitz in Bonate Sotto (Provinz Bergamo) stellt seit 1990 solche Abfüllanlagen her. Ursprünglich war das Unternehmen auf Fließbänder, Pasteurisierer, Heiz- und Kühltunnel sowie Fassfüllanlagen spezialisiert.

Mit der Zeit dehnte sich das Produktsortiment aus. Die F+E-Abteilung fand immer wieder neue Lösungen, die das Wachstum des Unternehmens beflügelten. Darunter neue Füllventile für PET-Dosen und -Flaschen, neue Spül- und Füllköpfe für Fässer und letztlich Hochgeschwindigkeits-Fassfüllanlagen. Diese wurden im Jahr 2005 erstmals konstruiert und erreichten eine Kapazität von 1000 Fässern pro Stunde.

Heute verfügt Comac über zwei Produktionsstätten und zählt die führenden Getränkehersteller der Welt (Wasser, Bier, Fruchtsaft, Wein, Sirup und Spirituosen) zu seinen Kunden. Das Unternehmen beschäftigt etwa 100 Mitarbeiter und erzielt Umsätze von rund 17 Millionen Euro, davon 90 Prozent im Ausland. Die Produktion deckt alle Aspekte der Flaschenabfüllung für die Getränkeindustrie ab, und zwar einschließlich der Handhabung und anderer Geräte, die vor und nach der eigentlichen Abfüllung zum Einsatz kommen " etwa Fasszuführungen, Fließbänder, Stapelsysteme, Palettierer und Verpackungseinrichtungen.

Näher beleuchtet werden soll nun eine Ein-Block-Anlage für 50-Liter-Fässer mit vier Spülköpfen und drei Befüllköpfen. Die Produktionskapazität beträgt 160 Fässer pro Stunde. Die Anlage ist ein entscheidender Fortschritt gegenüber ähnlichen Abfüllstraßen, denn sie umfasst neben dem Abfüllsystem selbst auch die Tanks für die Spülflüssigkeit. Damit erfolgen die Vorbereitung der Spülflüssigkeit und die tatsächliche Spülung in ein und derselben Maschine. Eine solche Lösung bringt erhebliche Vorteile mit sich, weil sich der vorhandene Raum so besser nutzen lässt und der Kunde eine vollständige, fertige Abfüllstraße erhält, die nur noch mit Strom und Flüssigmedien versorgt werden muss, um die Produktion aufzunehmen. Da es ein kombiniertes System ist, fallen auch die Schlauchverbindungen und die Abstimmungen zwischen den diversen Einzelgeräten weg.

Bildschirmdarstellung 1

Typische Eplan-Bildschirmdarstellung mit Fernsteuerungsmodul und Integration von Fluidtechniksystemen. Bild: Eplan

Die Schaltkreise für eine Maschine werden mit Eplan Electric P8 und Eplan Fluid entworfen " zwei Lösungen, die die Geräteentwicklung bei Comac nachhaltig beeinflusst haben. Es handelt sich um integrierte Software-Programme, die Daten miteinander austauschen können und eine ausführliche Komponenten-Datenbank enthalten. Doch der entscheidende Vorteil dieser Systeme besteht darin, dass sich mit ihnen Informationen über eine Komponente oder auch ganz neue Komponenten hinzufügen und in die Software integrieren lassen.

Nachdem die Daten zu einem Artikelcode einmal aufgezeichnet wurden " etwa so wie bei einem Makro " können sie bei neuen Projekten ganz einfach wieder abgerufen werden. Alle Merkmale sind dann bereits fertig eingestellt. Im Entwurfsstadium zieht man somit nicht einfach nur das Symbol auf den Bildschirm, sondern alle dazugehörigen Informationen gleich mit. In der Software sind einzelne Komponenten also nicht einfach nur grafische Symbole. Vielmehr werden die Informationen in der Datenbank genutzt, um sie als echte Komponenten mit all ihren mechanischen, geometrischen und funktionsbezogenen Eigenschaften (Elektrik und Pneumatik) darzustellen.

Dies bringt erhebliche Vorteile mit sich: Zum einen gibt es nur noch ein Dokument für die Montage des Produkts, während ein Mitarbeiter in der Vergangenheit mit zwei verschiedenen Dokumenten (für Fluidtechnik und für Elektrik) arbeiten musste, die von verschiedenen Stellen auf miteinander nicht vernetzter Software erstellt wurden. Zum anderen entfallen Tipp- und Flüchtigkeitsfehler beim Einkauf, und jede Komponentenbestellung erscheint sofort im System, wo sie von den zuständigen Stellen für Technik und Elektrik sowie für Pneumatik zugleich gesehen werden kann.

Automatische Dateneinspeisung

Außerdem musste in der Softwareentwicklung zuvor der Schaltplan herangezogen werden, um daraus die Informationen für die Software-Programmierung zu gewinnen. Jetzt dagegen werden nach Fertigstellung der Elektrik- und Pneumatikpläne alle Informationen automatisch in die Datenbank eingespeist. Aus dieser wiederum werden die Stücklisten generiert, die in das Verwaltungsprogramm geladen werden müssen. Dadurch werden viele Fehlerquellen schon im Ansatz beseitigt " von der Zeitersparnis ganz zu schweigen.

Bildschirmdarstellung 2

Pneumatikventile in Eplan.

Zeit wird auch bei der Montage gespart, weil der Monteur nur ein einziges Dokument beachten muss, das die gesamte Arbeit abdeckt und frei von Fehlern ist. Wenn beispielsweise jemand beim Entwurf des Pneumatikplans einen Fehler macht, wird dieser Fehler unweigerlich von der Person bemerkt, die an der Elektrik arbeitet. Somit lässt sich der Fehler noch während der Entwicklung am Computer beheben, statt während der Montage überhaupt erst aufzufallen. In der Vergangenheit wurden Fehler in einigen Fällen tatsächlich erst bei der Montage bemerkt, als der Arbeiter endlich alle Informationen von den diversen Stellen für die Entwicklung der Pneumatik und Elektrik vorliegen hatte.

Mit der Eplan-Software dagegen kann die Abteilung, die Bedienungsanleitungen und andere Dokumente zu den Maschinen herausgibt, die technische Dokumentation automatisch generieren. Auf diese Weise entfallen redundante Dokumentationen ebenso wie der nicht automatisierte Informationsaustausch. Dadurch wiederum werden Fehler und Ungenauigkeiten beseitigt, die sich andernfalls bei der Weitergabe von Informationen einschleichen könnten. Bei Comac gelang es auch, die Integration des Systems in der SPS zu automatisieren. Alle Angaben zu Ein- und Ausgängen sowie die dazugehörigen Beschreibungen werden neben allen Informationen für die Bedienung der Komponente vom System automatisch und ohne jede manuelle Dateneingabe an die Software-Abteilung weitergegeben.

Auf die Frage, ob es denn spezifische Merkmale in diesem Markt gäbe, antwortet Luca Cattaneo, Koordinator der Design-Abteilung von Comac: „Es ist eindeutig ein Markt, der von starkem Wettbewerb geprägt ist. Wir müssen uns international gegen Großkonzerne mit riesigen Fertigungskapazitäten behaupten. Mit solchen Marktgiganten Schritt zu halten ist eine ständige Herausforderung. Dass wir sie bestehen, verdanken wir unter anderem unserer Fähigkeit, mit maßgeschneiderten Geräten außerordentliche Flexibilität zu bieten.“ Dass man beim Entwurf solcher Maschinen auch mit Problemen konfrontiert wird, ist fast selbstverständlich.

Luca Cattaneo

„Alle Abteilungen, auf die sich die Änderungen ausgewirkt haben, sind hochzufrieden mit den Ergebnissen.“
Luca Cattaneo, Comac

Cattaneo nennt sie beim Namen: „Angesichts der Marktbedingungen ist das größte Problem die Verkürzung der Entwicklungszeit. Wir verwenden die Software Eplan bereits eine ganze Weile. Seit zwei Jahren setzen wir die aktuelle Version – Eplan Electric P8 – ein. Das Programm ist vollständig in die Systeme der Firma sowie in die Eplan-Fluid-Software für das Design der Pneumatikkreise integriert. Die Integration der beiden Engineering-Systeme hat zu einem erheblich geringeren Zeitaufwand geführt und es uns ermöglicht, unser Konzept von grafischem Design auf alle Aspekte des Entwicklungsprozesses auszuweiten.“

Im Klartext: Der Entwickler trifft Design-Entscheidungen, indem er den Artikelcode eingibt. Die Software interpretiert daraufhin diese Auswahl, indem sie das Objekt in den Plan einfügt und die Anschlüsse an das restliche Design festlegt. Der gleiche Code beinhaltet alle Informationen über die Komponente: grafische Darstellung, technische Eigenschaften, Bedienungs- und Wartungsanleitung sowie Bilder. Die Eplan-Datenbank ist in das Managementsystem des Unternehmens integriert.

Allumfassende Interaktivität

Bildschirmdarstellung 3

Screenshot von Verteilerblock und Elektrik. Bild: Eplan

Die Vorteile einer solchen Software: einfache Entwicklung und kürzere Entwicklungszeit. Luca Cattaneo ergänzt: „Wenn einmal alle erforderlichen Informationen in die Datenbank eingespeist wurden und diese daraufhin nach unseren Vorschriften gepflegt wird, fällt den Anwendern die Entwicklung viel leichter. Die Software leitet automatisch alle Eigenschaften einer installierten Komponente weiter und hilft dem Techniker so, Fehler zu vermeiden. Bei Standard-Maschinen geht die Entwicklung dann ganz schnell, denn man muss lediglich bereits fertige Seiten zusammenstellen.“

Beachtenswert sind auch die Vorteile infolge der Integration in das firmeninterne Managementsystem und die Möglichkeit zum Export aller erforderlichen Informationen, um die Fertigung zu beschleunigen. So geschieht etwa der Ausdruck von Typenschildern und Kennzeichnungen für die Komponenten nicht mehr von Hand, sondern vollautomatisch. Damit wird auch das Fehlerrisiko weiter verringert. Das Ergebnis ist eine allumfassende Interaktivität, denn sämtliche Informationen zu Kreisen befinden sich in einem einzigen ‚Container‘. Wird eine Komponente in diesem Container " in welcher Form auch immer " geändert, dann wird unmittelbar die geänderte Version verwendet.

Und bei der Montage? „In der Vergangenheit musste das Montagepersonal auf Informationen aus drei Quellen zurückgreifen: Mechanik, Elektrik und Pneumatik. Und wenn es Inkonsistenzen gab, dann mussten die Monteure die dadurch entstandenen Probleme lösen. Dabei ist es natürlich viel weniger kostspielig, solche Probleme noch am Computer zu beheben statt erst während der Bauphase“, betont der Comac-Mann.

Auf die Frage, wie sich die Entwicklung mit dieser Software verändert habe, antwortet Luca Cattaneo: „Das System kann im Prinzip sofort eingesetzt werden. Bis zum vollständigen Roll-Out der Eplan-Software haben wir jedoch etwa drei Monate benötigt, denn wir mussten erst alle Details zu den Komponenten in die Datenbank eingeben und die für unsere Geräte erforderlichen Anpassungsmöglichkeiten mit einbeziehen, die noch nicht vom Programm abgedeckt wurden.

Sobald dies erledigt war, gingen die Arbeiten mit Vollgas voran. Mit Eplan können wir die für ein Gerät erforderlichen Komponenten herunterladen und diese mit maßgeschneiderten Beschreibungen optimieren, in denen alle von uns benötigten Eigenschaften enthalten sind " von den Abmessungen bis hin zum grafischen Symbol.“

Es sei eine sehr offene Lösung, die auch mit minimalen Computerkenntnissen eine einfache Anpassung und Wissensbereitstellung entsprechend den Anforderungen des Unternehmens ermögliche, sagt Cattaneo. Darüber hinaus wird die Datenbank laufend erweitert, und es werden neue Eigenschaften entwickelt, in denen sich die technischen und fertigungsbezogenen Neuerungen in den Maschinen widerspiegeln. Er fasst zusammen: „Alle Abteilungen, auf die sich die Änderungen ausgewirkt haben, sind nicht nur hochzufrieden mit den Ergebnissen, sondern wünschen sich von uns die Einführung weiterer Systeme, die ähnlich funktionieren.“

Autor: Birgit Hagelschuer, Eplan, www.eplan.de