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Keine Fehler beim geführten Formatwechsel

Schneller, günstiger und sicherer mit dem GCS

Schneller, günstiger und sicherer mit dem Balluff GCS

Branche: Lebensmittel- und Verpackungsindustrie | Kunde: Global Leader in Food Manufacturig

Ein weltweit führendes Unternehmen in der Lebensmittelherstellung hatte einen besonderen Bedarf die Produktionseffizienz zu verbessern. Nach einer Evaluierung und Pilotierung beschloss das Unternehmen, die Balluff "Guided Changeover Lösung" auf einer Etikettiermaschine für Kaffeedosen zu implementieren. 


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. 

Die Lösung

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 Wechselpunkten war zu einem Engpass bei der Umstellung geworden, so dass es von entscheidender Bedeutung war, die Ausfallzeiten zu reduzieren, um die erforderliche Nachfrage zu decken. 
Der Kunde benötigte nur drei Schritte, um den vollen Nutzen aus der Nachrüstung mit der Guided Changeover Solution zu ziehen: 

  • Identifizierung der Umschaltpunkte oder Mittellinien

  • Auswahl und Installation der entsprechenden Sensoren

  • Erstellung von Schritt-für-Schritt-Anweisungen für die Bediener in der Guided Changeover Solution Software.

Wie funktioniert das?

Die Guided Changeover Solution Software führt sie Schritt für Schritt durch den Formatwechselprozess. Sensoren geben sofortige Rückmeldung über die Positionen der Wechselpunkte und erleichtern, beschleunigen und verifizieren so die korrekte Einstellung von Längen, Höhen und Breiten.

Mit diesen Anweisungen und der Verifizierung der Sensoren ist die benötigte Umrüstzeit nun dokumentiert und konsistent und nicht mehr von der individuellen Erfahrung abhängig.

Jeder Änderungspunkt wird korrekt gesetzt, eine Feinabstimmung ist nicht mehr nötig. Dadurch wird nicht nur die Zeit für Formatänderungen erheblich verkürzt, sondern auch der Anlauf deutlich beschleunigt. Gleichzeitig werden Fehler vermieden und es fällt weniger Abfall an.

Bei der fraglichen Etikettiermaschine handelt es sich um ein älteres Modell aus den 1980er Jahren mit begrenzten Automatisierungsmöglichkeiten. Da es sich bei der "Guided Changeover Solution" jedoch um eine eigenständige Lösung handelt, die die ursprüngliche Maschinensteuerung nicht beeinträchtigt, konnte sie problemlos nachgerüstet werden, was die Lebensdauer der Maschine bei minimalen Investitionen effektiv verlängert.


Wir fühlen uns mit der Lösung sehr wohl und unsere Mitarbeiter haben sich gut darauf eingestellt. Die Lösung hat die Zeit für den Formatwechsel von 80 Minuten auf 40 Minuten reduziert. Dies wurde durch eine angemessene Schulung und Abstimmung mit Balluff erreicht. Wir werden die Lösung in der nächsten Maschine einführen.


Ihre Vorteile

Sie sollten die Guided-Changeover-Lösung in Ihrer Anwendung verwenden, weil:

  • Jede eingesparte Minute Ausfallzeit eine Minute für die Produktion ist.
  • Das System einfach zu bedienen ist - für jedermann. Keine Erfahrung erforderlich.
  • Alle manuellen Umrüstvorgänge damit nachgerüstet werden können.
  • Keine Fehler möglich sind - anpassen und produzieren.
  • Sie weniger Abfall in der Anlaufphase produzieren - sparen Sie Geld und helfen Sie unserem Planeten


Die Produkte

Alles, was der Weltmarktführer in der Lebensmittel- und Getränkeherstellung benötigte, war die Guided-Changeover-Solution-Software und die Sensoren zur Messung von Abständen und Teileanwesenheit. Alle eingesetzten Sensoren finden Sie hier: 

BIP001F

Induktive Positionssensoren

BNI0088

SmartLight – LED-Signalsäulen

BNI00EK

Netzwerk-Module für Profinet

BOD002L

Optische Distanzsensoren

MP11945132

Magnetostriktive Positionsmesssysteme im Profilgehäuse

BIP001F

Induktive Positionssensoren

Abmessung
149.5 x 21 x 22 mm
Bauform
quaderförmig
Anschluss
Steckverbinder, M8x1-Stecker, 4-polig
Gehäusematerial
PBT
Messbereich
0...133 mm
Schnittstelle
IO-Link 1.1
Wiederholgenauigkeit nach BWN
±80 µm
Linearitätsabweichung max.
±400 µm
Betriebsspannung Ub
18...30 VDC
Umgebungstemperatur
-25...85 °C
Schutzart
IP67
Zulassung/Konformität
CE
UKCA
cURus
WEEE
Mehr Produktdetails
BNI0088

SmartLight – LED-Signalsäulen

Funktionsprinzip
Anzeigeleuchte
Schnittstelle
IO-Link 1.1
Betriebsspannung Ub
18...30.2 VDC
Anschluss
M12x1-Stecker, 4-polig
Segmente, Anzahl max.
3
Farben vordefiniert
gelb
weiß
grün
blau
rot
orange
konfigurierbar
Funktionsanzeige
Lauflicht-Modus
Level-Modus
Segment-Modus
Flexi-Modus
Einstellmöglichkeit
Funktionsanzeige
Zusatzfunktion
Erweiterte Prozessdaten
Abmessung
60 x 60 x 213 mm
Gehäusematerial
PC, transparent, Cu 15 µm, Ni 15 µm
Zinkdruckguss
Befestigung
Schrauben M18
Umgebungstemperatur
-5...50 °C
Schutzart
IP65
Übertragungsrate
COM2 (38.4 kBaud)
Prozessdatenzyklus min.
7.2 ms
Prozessdaten IN
1 Byte
Prozessdaten OUT
8 Byte
Mehr Produktdetails
BNI00EK

Netzwerk-Module für Profinet

Besondere Merkmale
Washdown Plus
Washdown
Schnittstelle
Profinet
Schnittstelle IIoT
REST API
Zusatzschnittstellen
8x IO-Link
Port-Class
Type A
Ausgangsstrom max.
4 A
Fast Start-Up (FSU)
ja
Betriebsspannung Ub
18...30.2 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
Abmessung
68 x 36.8 x 226 mm
Umgebungstemperatur
-25...70 °C
Schutzart
IP68
IP69K
IO-Link Version
1.1
Safety Hub Support
ja
Sekundärfeatures
Betriebsstundenzähler
Spannungs- und Stromüberwachung
Startzykluszähler
Sekundärfeatures für Condition Monitoring
Interne Temperaturüberwachung
Mehr Produktdetails
BOD002L

Optische Distanzsensoren

Baureihe
21M
Abmessung
15 x 51 x 42.5 mm
Schnittstelle
IO-Link: 1.1
Analog, Strom: 4…20 mA
linear steigend/fallend
2x PNP/NPN: Schließer/Öffner (NO/NC)
Funktionsprinzip
Optoelektronischer Distanzsensor
Funktionsprinzip optisch
Triangulation
Strahlcharakteristik
Fokus typisch bei 400 mm
Lichtart
Laser Rotlicht
Lichtfleckgröße
1.5 x 0.5 mm bei 200 mm
Reichweite
30...200 mm einstellbar
Genauigkeit
±1 mm max. (30...170 mm)
±3 mm max. (170...200 mm)
Wiederholgenauigkeit
≤ ± 0.25 mm
Auflösung
≤ 10 µm typ. (30...170 mm)
100 µm typ. (170...200 mm)
Anschluss
Steckverbinder, M12x1-Stecker, 4-polig
Gehäusematerial
Zink, Druckguss, lackiert
Aluminium, Glas, PMMA, schwarz
Betriebsspannung Ub
15...30 VDC
Zulassung/Konformität
CE
UKCA
cULus
IO-Link
WEEE
Mehr Produktdetails
MP11945132

Magnetostriktive Positionsmesssysteme im Profilgehäuse

Schnittstelle
IO-Link
Messlänge
25...4000 mm
Wiederholgenauigkeit
≤ ± 10 µm
Linearitätsabweichung
± 50 µm
Betriebsspannung Ub
18...30 VDC
Umgebungstemperatur
-25...85 °C
Mechanische Ausführung
Flaches Profil - 21 x 35 mm
Gehäusematerial
Aluminium, eloxiert
Schutzart
IP67 mit Steckverbinder
Zulassung/Konformität
CE
UKCA
cULus
WEEE
Mehr Produktdetails
Energy consumption labeling
Energy consumption labeling

EPREL - European Product Database for Energy Labeling

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Zürichstrasse 23c
2504 Biel

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