Verpackungstechnik

Gunthart Mau | Günter Herkommer,

Dielen-Hersteller profitiert von moderner Servotechnik

Der Markt für Fußbodenbeläge ist hart umkämpft. Für Hersteller, die in Deutschland produzieren und trotzdem wettbewerbsfähig sein wollen, ist daher moderne Maschinentechnik und damit auch die eingesetzte Steuerungs- und Antriebstechnik ein entscheidendes Kriterium – nicht zuletzt bei der Verpackung der produzierten Dielen.

© SEW-Eurodrive

Wer möchte nicht ein schönes Zuhause haben? Es darf ruhig vom Besten sein: große, helle Fenster, eine gut ausgestattete Küche, ein tolles Bad und natürlich ein gemütliches Wohnzimmer. Auch die Fußböden gehören dazu. Sie sollen schön anzusehen, beanspruchbar, trittschallgedämmt und – auch das ist wichtig – nicht zu teuer sein. Von den Häuslebauern macht sich wohl kaum jemand Gedanken, wie all diese Eigenschaften zu vereinen sind.

Umso mehr Überlegungen stellen die Fußbodenhersteller an, zum Beispiel Classen. Die Unternehmensgruppe ist Vollsortimenter für Holzprodukte und ein weltweit agierender Produzent von Laminatbodenbelägen.

Jede einzelne Diele wird vor der Verpackung mit einer Kamera optisch kontrolliert.

© SEW-Eurodrive

Das Stammhaus des inhabergeführten Unternehmens befindet sich in Kaisersesch an der Mosel. Im brandenburgischen Baruth, etwa 70 Kilometer südlich von Berlin, betreibt Classen mehrere Werke mit etwa 500 Mitarbeitern. Dazu gehören ein MDF-Werk, das mitteldichte Faserplatten produziert, sowie ein Laminatwerk für Fußbodenbeläge – alles in allem ein hart umkämpfter Markt.

Die Fußbodendielen aus Baruth werden vorwiegend nach Osteuropa exportiert. Andere Firmen verlagerten ihre Fertigung dahin, um dort kostengünstig zu produzieren. Doch wie kann ein Unternehmen in Deutschland fertigen und wettbewerbsfähig nach Osteuropa exportieren? 'Moderne Maschinentechnik ist das A und O. Ohne sie kann man keine hohen Stückzahlen erreichen.' erläutert David Schumann, Abteilungsleiter Profilierung beim Unternehmen Classen Industries.

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Im Verpackungsbereich werden bereitgestellte Kartons aufgefaltet und komplette Pakete mit sechs oder sieben Dielen übereinander per Greifer eingelegt.

© SEW-Eurodrive

Auf ihrer neuesten Fertigungslinie 7 produziert die Firma Classen 60.000 bis 70.000 Quadratmeter Dielen – am Tag. Carsten Buhlmann, Geschäftsführer der Classen Industries erläutert: 'Im Vergleich zu früher – sprich vor etwa 15 bis 20 Jahren – haben wir heute den doppelten Ausstoß. Trotz dieser großen Menge darf es keine Abstriche an der Produktqualität geben. Das ist nicht zuletzt dank modernster Antriebs- und Steuerungstechnik möglich. Natürlich spüren wir den Preisverfall auf den Märkten. Aber durch den technischen Fortschritt bleiben wir wettbewerbsfähig.'

Mehrachsservoregler steuern die gesamte Verpackungslinie. Ein Achsverbund umfasst jeweils ein Mastermodul mit integrierter Motion-Control-Steuerung, ein Versorgungsmodul sowie eine unterschiedliche Anzahl von Achsmodulen.

© SEW-Eurodrive

Der Geschäftsführer rechnet vor: '20 Teile mehr in der Minute bedeutet bei Dreischicht-Betrieb 28.800 zusätzliche Dielen. Vier Teile ergeben einen Quadratmeter – das entspricht einem täglichen Plus von 7200 Quadratmetern. Bei 330 Produktionstagen im Jahr fertigen wir also fast 2,4 Millionen Quadratmeter mehr als bei der Vorgängeranlage – ohne zusätzliche Fixkosten! Diese Mehrproduktion beeinflusst den Mittelwert der Kosten deutlich.'

Die gesamte Verpackungslinie wird durch Motion-Control-Steuerungen aus dem Hause SEW-Eurodrive gesteuert. Insgesamt arbeiten hier drei Steuerungen vom Typ Movi-PLC Advanced DHF41B und 25 Servoantriebe, die durch Mehrachs-Servoumrichter des Typs Moviaxis angesteuert werden. Im Bereich Palettierung sind weitere fünf Servoantriebe und eine Steuerung im Einsatz. Ein ganzer Achsverbund umfasst jeweils ein Mastermodul mit integrierter Motion-Control-Steuerung, ein Versorgungsmodul und eine unterschiedliche Zahl von Achsmodulen. Diese Achsmodule werden über ein gemeinsames Versorgungsmodul mit Energie versorgt. Generatorische Energie einer Achse wird dabei unmittelbar an die motorisch arbeitenden Achsen weitergereicht.

Eine Palette fasst etwa 100 bis 150 m2 Laminat derselben Sorte. In Baruth unterhält Classen ein Fertigwarenlager für 30.000 Paletten. Davon werden 15.000 jede Woche umgeschlagen.

© SEW-Eurodrive

Den Arbeitstakt auf der Linie 7 gibt der Doppelend-Profiler vor. Über einen Multiturngeber liefert er den Sollwert für die Taktung der gesamten Verpackungslinie. Der Leitwert wird vom ersten Motion-Controller eingelesen und in den entsprechenden Arbeitstakt umgerechnet. Dann wird der so erzeugte virtuelle Master über den CAN-basierten SBus – der Systembus von SEW – an alle weiteren angeschlossenen Movi-PLC weitergereicht. Jeder Motion-Controller berechnet auf Basis des Softwarepaketes MultiMotion über Kurvenscheiben spezifische Fahrprofile, die taktsynchron über den SBus an die jeweiligen Achsen übergeben werden. Diese folgen den Fahrprofilen in der interpolierten Lageregelung. Somit arbeiten alle Antriebe im Achsverbund synchron und die Geschwindigkeit passt sich vollautomatisch der Leitgeschwindigkeit an. Hierdurch lassen sich die Dielen selbst in hoher Stückzahl produktschonend verarbeiten. Synchronlauf und Kurvenscheiben bestimmen auch den Ausheber, mit dem die Dielen auf einer einzigen Station gestapelt werden. Früher waren hierfür zwei Stationen erforderlich.

Das Motto: Immer einen Schritt voraus

Carsten Buhlmann blickt zurück: 'Was vor fünfzehn Jahren noch undenkbar war, ist heute möglich: Wir bearbeiten nicht nur ein Standardformat, sondern fünf verschiedene Formate.' Die neue technische Lösung wurde maßgeblich durch die Firma Wächter Packautomatik mit Sitz in Bad Wünnenberg-Haaren vorangetrieben, die in Baruth in enger Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive somit eine der weltweit schnellsten Verpackungsanlagen für Fußbodendielen realisierte. Deren Technischer Leiter, Thorsten Rasche, erläutert: 'Mit Servoantriebstechnik können wir komplett alles verfahren und erzielen dadurch eine hohe Flexibilität. Konkret konnten wir nach Vorgabe der Firma Classen den Ausstoß der Anlage von 250 auf 270 Teile pro Minute erhöhen.'

Insgesamt 25 Servoantriebe sorgen in der komplexen Verpackungsanlage für synchronen Vorschub.

© SEW-Eurodrive

Der Einsatz modernster Automati­sierungstechnik ist für Classen kein Selbstzweck: „Eine neue Anlage muss technologisch 10 bis 20 Prozent besser sein als die jeweilige aktuelle“, betont Carsten Buhlmann. Und dies gehe eben nur mittels solider Ingenieurkunst, präzisem Maschinenbau und nicht zuletzt ausgereifter Antriebstechnik. Immerhin betreibt das Unternehmen in Baruth eines der größten Laminatwerke weltweit und produziert auf der vollautomatischen Linie 7 bis zu 17 Mio.m2 Laminatfußboden im Jahr. Die Anlage läuft dabei rund um die Uhr – an sieben Tagen in der Woche, von Januar bis Dezember. „Andere Anbieter fahren mit drei oder vier Profilierungslinien nicht annähernd die gleichen Mengen“, betont Classen. Abteilungsleiter David Schumann ergänzt: „Um das zu verbildlichen – wir könnten nach fünf Schichten Produktion einen ein Meter breiten Streifen von Berlin nach Bremen auslegen. Das entspricht einer Fläche von 400.000 Quadratmetern oder etwa 60 Fußballfeldern. Das gesamte Werk hat eine Kapazität von 60 bis 65 Millionen Quadratmetern pro Jahr. Zurzeit bauen wir noch ein drittes Werk. Mit dieser aktuellen Erweiterung werden es weitere 30 Millionen Quadratmeter sein.“

Autor: Gunthart Mau ist Referent Fachpresse bei SEW-Eurodrive.

Im Einklang mit der Umwelt

Nachhaltigkeit ist Bestandteil der Classen-Unternehmensphilosophie. Die Firma betreibt ein leistungsfähiges Energie­manage­mentsystem. Dadurch konnte der absolute Stromverbrauch selbst bei 25 % gesteigerter Produktionsmenge konstant gehalten werden. Hierbei spielte auch die Wahl der Antriebstechnik eine Rolle. Energiesparende Synchronantriebe, Rückspeise-Einrichtungen, der Einsatz kleinerer Antriebe und viele weitere Verbesserungen trugen zu diesem Ergebnis bei. Durch mehrere große Baumarkt-Kunden wurde Classen bereits hinsichtlich des Energie-Einsatzes und der Umwelt­aspekte auditiert.

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