Automatisierung von Produktionslinien für mehr Effizienz und Qualität

Da es in den letzten Jahren immer schwieriger geworden ist, Mitarbeiter für die Fertigungslinien zu finden, wenden sich unsere Kunden immer häufiger mit der Frage an uns, wie sie die Produktion beschleunigen und die Anzahl der für die Herstellung eines bestimmten Produkts erforderlichen Mitarbeiter reduzieren können. Als PRO-ASSEM lösen wir diese Aufgaben in der Regel durch die Automatisierung oder Robotisierung manueller Tätigkeiten, die von den Bedienern der Maschinen und Produktionslinien ausgeführt werden. Die Kunden fragen uns auch nach der Möglichkeit, den menschlichen Faktor bei der Qualitätskontrolle ihrer Produkte auszuschalten, denn die Bediener, die während einer Produktionsschicht bis zu tausend Stück des fertigen Produkts prüfen müssen, bemerken oft keine Fehler im Produkt, so dass fehlerhafte Produkte den Endkunden erreichen. Wenn ein fehlerhaftes Stück gefunden wird, entstehen der Fabrik Kosten für Garantieleistungen, die den Gewinn aus dem Verkauf eines Stücks des Produkts um ein Vielfaches übersteigen, und die Marke der Fabrik wird geschwächt.

Eines der Beispiele für unsere Aktivitäten ist ein Auftrag für einen Kunden aus der Medizinbranche. Er beauftragte uns mit dem Bau einer Maschine zur Herstellung eines neuen Produkttyps, die im Vergleich zu den vorhandenen Maschinen des Kunden 50 % schneller und mit 50 % weniger Bedienern arbeiten sollte. Außerdem sollte die Maschine die volle Kontrolle über den Produktionsprozess und die Qualität des Endprodukts haben und korrosionsbeständig sein.

Das Endprodukt des Produktionsprozesses sind Beutel aus Aluminiumfolie, die mit einer bestimmten Menge einer speziellen Flüssigkeit gefüllt und gemäß der Zeichnung präzise zugeschnitten werden. Die Vorgabe des Kunden war, dass die Flüssigkeit keine Luftblasen enthalten darf. Bislang wurde das Endprodukt an drei Stationen hergestellt: Schweißen eines Kunststoffdorns, Befüllen und Zuschneiden auf die gewünschte Größe. Nach unserem Projekt wurde die Anzahl der Stationen auf zwei reduziert und die Abfüll- und Schneidevorgänge wurden in eine Station integriert.

Prozessablauf

Ein leerer Beutel aus spezieller Alufolie, der für den Verschließvorgang hergestellt wurde, wird zunächst in die Station zum Verschließen des Kunststoffdorns und zum Prägen gebracht und dann zu der Station transportiert, in der die folgenden automatischen Vorgänge ausgeführt werden:

Lösung des Problems

Wenn es um die Sauberkeit und Sterilität von Produkten geht, hat die medizinische Industrie viel höhere Anforderungen als die Automobilindustrie. Um den Anforderungen des Kunden gerecht zu werden, haben wir für die Konstruktion der Maschine mechanische Elemente aus speziellen Stahlsorten und handelsübliche Elemente mit höchster Korrosionsbeständigkeit verwendet. Darüber hinaus wurde die Maschine so konstruiert, dass alle Komponenten für den Bediener, der sie reinigen will, leicht zugänglich sind.

Für die Befüllung des Beutels mit Flüssigkeit wurde eine spezielle Pumpe verwendet, deren mechanische Elemente nicht in direktem Kontakt mit der Maschine stehen, wodurch die Sterilität der Flüssigkeit gewährleistet wird, während die Leitungen, die die Flüssigkeit zuführen, täglich ausgetauscht werden. Überschüssige Flüssigkeit oberhalb der Dichtung wird mit Hilfe von Ejektoren abgesaugt. Bei der Entwicklung der Elemente für die Durchführung der verantwortungsvollsten Vorgänge haben wir Servoantriebe eingesetzt, die die Flexibilität der Maschine erhöhen und die Herstellung mehrerer Produktreferenzen ermöglichen, ohne dass die Werkzeuge beim Umrüsten gewechselt werden müssen. Für einfache Bewegungen haben wir pneumatische Stellantriebe mit Zungensensoren verwendet, die das Erreichen der Anfangs- und Endposition der Stellantriebe bestätigen. Um Luftblasen aus der Flüssigkeit zu entfernen, haben wir einen pneumatischen Rüttler eingesetzt. Die Produktkontrolle erfolgt mithilfe von Bildsensoren, Lasersensoren und einer Industriewaage. Die Sicherheit des Bedieners wird durch Lichtvorhänge, magnetische Sicherheitssensoren und einen Notausschalter gewährleistet. Die Ergonomie des Bedieners wird durch die Höhenverstellung des Ständers mit Hilfe eines elektrischen Schraubenhubsystems und das Bedienpult mit Kontrollleuchten verbessert.

Verwendung von Balluff-Sensoren

Die meisten der für den Bau der Maschine verwendeten Sensoren stammen von Balluff. Die vollständige Kontrolle des Produktionsprozesses wird durch BVS0016 Vision-Sensoren gewährleistet, die die Qualität der Beutelschweißung kontrollieren, durch unidirektionale optoelektronische Schranken BOS027R, die die korrekte Position des Beutels im Maschinenstutzen überprüfen, und durch BMF00C4 Reed-Sensoren auf den Pneumatikzylindern, die die korrekte Ausführung jeder linearen Bewegung der Zylinder überprüfen. Im Sicherheitssystem haben wir magnetische Sicherheitssensoren BID000T an der Servicetür und einen Notschalter BAM02HA verwendet.

Vorteile für den Endkunden

Durch den Bau einer speziellen Maschine zum Versiegeln und Zuschneiden der Beutel auf die erforderliche Größe konnte der Endkunde die Produktionskosten senken, indem er die Dauer des Produktionszyklus verkürzte und die Anzahl der für die Bedienung der Produktionslinie erforderlichen Bediener reduzierte. Durch die automatische Kontrolle aller Beutel durch die Maschine konnte die Zahl der Reklamationen durch den Kunden auf Null reduziert werden.

Indem wir dem Kunden aufmerksam zuhörten und seine Bedürfnisse bereits in der Konstruktionsphase der Maschine berücksichtigten, konnten wir den Zeitaufwand für die täglichen Inspektionen, die Wartung der Anlage und andere Tätigkeiten der Wartungstechniker reduzieren. Der Kunde kann die eingesparten Minuten für die Fertigung und die weitere Steigerung der Produktivität der Maschine nutzen, was zu höheren Gewinnen führt.

Einsatz in anderen Bereichen

Der oben beschriebene Arbeitsplatz kann nach geringfügigen Änderungen in anderen Betrieben als Abfüll- und Verpackungsmaschine oder einfach als Maschine zum Verpacken und Überprüfen der Anzahl der in einen Beutel gepackten Elemente verwendet werden. Insbesondere kann die Maschine für die Produktion in Branchen mit hohen Reinheitsanforderungen wie Medizin, Lebensmittel und Pharmazie eingesetzt werden.

PRO-ASSEM Sp. z o.o. hat sich seit Jahren auf die Konstruktion und den Bau von Maschinen und Geräten für die Industrie spezialisiert. Wir bauen maßgeschneiderte Maschinen, die auf Ihre Anforderungen und Ihren Produktionsprozess zugeschnitten sind und die Bedürfnisse aller Benutzer in Ihrem Betrieb berücksichtigen. Wir liefern sowohl einfache manuelle und halbautomatische Montagestationen als auch robotisierte Produktionslinien. Wir bauen auch Systeme für die Verpackung, Palettierung, Förderbänder, End-of-Line-Tester und Messmaschinen für das Labor.