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Schnellere Formatwechsel mit IO-Link, RFID und digitalen Positionsanzeigen

Bis zu 30 % kürzere Umrüstzeiten bei weniger Einrichtungsfehlern

Schneller, günstiger und sicherer mit dem Balluff GCS

Branche: Verpackungsindustrie | Kunde: Global Leader in Food Manufacturig

Ein weltweit führender Hersteller von Lebensmitteln suchte nach Möglichkeiten, die Produktionseffizienz zu steigern und die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen. Nach der Bewertung verschiedener Ansätze entschied sich das Unternehmen für die Implementierung einer Kombination aus Balluff RFID-, SmartLight- und IO-Link-Technologien an einer Etikettiermaschine für Kaffeedosen, um Formatwechsel schneller und zuverlässiger durchzuführen.


Die Situation

Die Maschine verarbeitet fünf verschiedene Dosengrößen, von der kleinsten mit 400 g bis zur größten mit 1700 g. Die beträchtlichen Größenunterschiede machen den Formatwechsel zu einer Herausforderung, insbesondere beim Wechsel zwischen den kleineren und größeren Dosengrößen. 

Diese spezielle Produktionslinie hat eine hohe kommerzielle Nachfrage und muss 24 Stunden am Tag in Betrieb sein. Die Maschine mit ihren zwölf Wechselstellen war zu einem Engpass bei der Umstellung geworden, so dass es von entscheidender Bedeutung war, die Ausfallzeiten zu verringern, um die erforderliche Nachfrage zu decken. 

Die Herausforderung

Die größte Herausforderung bestand darin, die Stillstandszeiten beim Formatwechsel zu reduzieren und das Hochfahren der Produktionslinie nach Abschluss der Umstellung zu verbessern. Jede Minute, die hier eingespart wird, kann für eine wertvollere Produktion genutzt werden. Es war auch wichtig, den Schulungsbedarf und den Bedarf an erfahrenem Personal zu verringern. Gute und qualifizierte Mitarbeiter sind schwer zu finden und zudem teurer. 

Insgesamt bestand die Herausforderung darin, die Produktivität und Rentabilität dieser Produktionslinie zu erhöhen, um mehr Waren für weniger Geld zu produzieren. 

Balluff Technologie im Einsatz

Zur Optimierung des Prozesses implementierte der Kunde eine Kombination aus Balluff RFID, digitalen Positionsanzeigen, SmartLights und IO-Link-fähigen Geräten.

RFID identifizierte die richtigen Formatteile und Werkzeuge automatisch, bevor die Produktion gestartet wurde, und stellte so sicher, dass die Maschine korrekt für das ausgewählte Dosenformat eingerichtet war. Die digitalen Positionsanzeigen von Balluff und SmartLights führten die Bediener mit einer klaren visuellen Anleitung Schritt für Schritt durch den Umrüstprozess. IO-Link ermöglichte eine transparente Kommunikation zwischen Sensoren, Aktoren und der Maschinensteuerung, sodass der Status aller Einstellungen jederzeit eindeutig ersichtlich war.

Ergebnisse

Die Auswirkungen waren unmittelbar:

  • Bis zu 30 % kürzere Umrüstzeiten durch höhere Transparenz bei der Einrichtung und schnellere Überprüfung der Maschineneinstellungen.

  • Rund 50 % weniger einrichtungsbedingte Fehler dank RFID-gestützter Formatverifikation.

  • Bis zu 25 % geringerer Schulungsaufwand für Bediener durch intuitive Statusanzeigen sowie eine vereinfachte Überprüfung der Einstellungen mit digitalen Positionsanzeigen und SmartLights.

  • Verbesserte Produktqualität und höhere Prozesssicherheit durch verifizierte Maschineneinstellungen und Echtzeit-Feedback von IO-Link-Geräten.

  • Höhere Maschinenverfügbarkeit und gesteigerte Gesamtanlageneffektivität (OEE).

Kundennutzen

Was früher ein komplexer und stark erfahrungsabhängiger Prozess war, wurde zu einem reproduzierbaren und äußerst zuverlässigen Ablauf. Bediener können Formatwechsel heute schneller und sicherer durchführen, während Produktionsteams von weniger Fehlern, gleichbleibend hoher Qualität und reduzierten Stillstandszeiten profitieren.

Durch die Kombination von RFID zur Formatidentifikation, digitalen Positionsanzeigen für die präzise Maschineneinstellung, SmartLight zur klaren Visualisierung des Maschinenstatus und IO-Link für eine nahtlose Kommunikation und Diagnose konnte der Kunde die Umrüstzeiten verkürzen, Einrichtungsfehler reduzieren und die Maschinenverfügbarkeit seiner Dosenetikettiermaschine erhöhen.

Hinweis: Die angegebenen Prozentwerte stellen typische Kundenvorteile dar, die in Verpackungsanwendungen mit Umrüstprozessen erzielt werden können. Sie dienen der Veranschaulichung und basieren nicht auf Messwerten einer spezifischen Installation.

Products

BIS01E2

HF RFID readers (13.56 MHz)

BDG0291

Digital position indicators

BNI00L9

IO-Link Master

BNI00LK

SmartLight – LED stack lights

BIS01E2

HF RFID readers (13.56 MHz)

Produktgruppe
HF (13.56 MHz)
Abmessung
25 x 10 x 50 mm
Einbau
metallfrei (Freizone)
auf Metall
bündig in Metall
Antennenform
rund
Unterstützte Datenträgertypen
DIN ISO 15693
DIN ISO 15693 (High Memory)
Anschluss
Steckverbinder, M12x1-Stecker, 4-polig
Gehäusematerial
ABS, ABS-GF16
Umgebungstemperatur
0...70 °C
Schutzart
IP68
IP69K
Schnittstelle
IO-Link 1.1
Zulassung/Konformität
CE
UKCA
FCC Part 15
IC (Radio)
WEEE
Ecolab
cULus
MIC
Mehr Produktdetails
BDG0291

Digital position indicators

Anzeige
Digitales Display
12 Zeichen
Wellentyp
Hohlwelle
Wellendurchmesser
20 mm
Auflösung rotativ
14000 I/U
Wiederholgenauigkeit
± 1 Inkrement
Linearitätsabweichung max.
±1°
Anschluss
M12x1-Stecker, 4-polig
Drehzahl max.
600 1/min
Schnittstelle
IO-Link 1.1
Gehäusematerial
PA 12
Schutzart
IP69K, IP68
Zulassung/Konformität
CE
UKCA
cULus
Ecolab
WEEE
Sekundärfeatures
Identifikation
Geräteerkennung
Messprofile
Signalverzögerung
Schaltzähler
Grundlegende Statistik
Logikblöcke
Betriebsstundenzähler
Startzykluszähler
Spannungs- und Stromüberwachung
Status extremer Umgebungsbedingungen
Speichernutzungs­überwachung
Variantenkonfiguration
Pin-Zuweisung
Sekundärfeatures für Condition Monitoring
Vibrationsüberwachung
Neigungsüberwachung und Einstellhilfe
Interne Temperaturüberwachung
Interne Feuchtigkeitserkennung
Mehr Produktdetails
BNI00L9

IO-Link Master

Besondere Merkmale
Washdown
Schnittstelle
Profinet / EtherNet/IP / EtherCAT / Modbus TCP
Schnittstelle IIoT
REST API, MQTT parsed
Zusatzschnittstellen
8x IO-Link
Port-Class
Type A
Ausgangsstrom max.
4 A
Anzeige
nein
Betriebsspannung Ub
18...30 VDC
Anschluss (COM 1)
M12x1-Buchse, 4-polig, D-codiert
Anschluss (COM 2)
M12x1-Buchse, 4-polig, D-codiert
Anschluss (Spannungsversorgung IN)
M12x1-Stecker, 5-polig, L-codiert
Anschluss (Spannungsversorgung OUT)
M12x1-Buchse, 5-polig, L-codiert
Anschluss Steckplätze
8x M12x1-Buchse, 5-polig, A-codiert
Digitale Eingänge
16x PNP, Typ3
Digitale Ausgänge
16x PNP
Ein-/Ausgänge konfigurierbar
ja
Summenstrom US, Sensor
16 A
Summenstrom UA, Aktor
16 A
Gehäusematerial
Kunststoff
Edelstahl, Einsätze
Abmessung
68 x 38.3 x 226.2 mm
Umgebungstemperatur
-40...70 °C
Schutzart
IP68
IP69K
IO-Link Version
1.1.3
Safety Hub Support
ja
Nicht im Lieferumfang
Beschriftungsschild
Blindstopfen
Mehr Produktdetails
BNI00LK

SmartLight – LED stack lights

Funktionsprinzip
Anzeigeleuchte mit Summer und StrobeLight
Schnittstelle
IO-Link 1.1
Betriebsspannung Ub
18...30.2 VDC
Anschluss
M12x1-Stecker, 5-polig
Segmente, Anzahl max.
6
Farben vordefiniert
rot
grün
gelb
blau
Magenta
Cyan
weiß
orange
konfigurierbar
Funktionsanzeige
Segment
Füllstand
Lauflicht
Flexibel
Ultimativ
Lautstärke max.
95 dB
Einstellmöglichkeit
Anzeige
Stroboskoplicht
Lautstärke
Zusatzfunktion
Erweiterter Modus
Abmessung
60.6 x 60.6 x 303.9 mm
Gehäusematerial
PC, transparent
PBT GF30
Befestigung
Mutter M18x1
Umgebungstemperatur
-25...50 °C
Schutzart
IP65
Übertragungsrate
COM3 (230.4 kBaud)
Prozessdatenzyklus min.
5 ms
Prozessdaten IN
1 Byte
Prozessdaten OUT
24 bytes
Mehr Produktdetails
Energy consumption labeling
Energy consumption labeling

EPREL - European Product Database for Energy Labeling

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