Verfahrenstechnik 5/2019

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Kein Gramm zu wenig Vollständige Inline-Produktkontrolle mit Kontrollwaagen Die Kontrollwaagen bei einem Hersteller für Hotelkosmetik erfüllen hinsichtlich Steuerung, Mechanik und Inline-Sicherheit hohe Ansprüche. Sie sind mit einer Datenmanagementlösung untereinander vernetzt, die einen bidirektionalen Zugriff auf alle angeschlossenen Waagen erlaubt. ADA Cosmetics International GmbH in Kehl fertigt Hotelkosmetik. Lückenlos überwachte Herstellungsprozesse von Flakons, Tiegel und Tuben sichern die Qualität der Produkte. Eine wichtige Rolle spielen hierbei Kontrollwaagen von Typ HC-A von Wipotec-OCS, denn sie übernehmen eine 100%ige Produktkontrolle: Jeder einzelne Artikel wird vor der Auslieferung einer präzisen Gewichtskontrolle unterzogen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Kosmetika vollständig befüllt bzw. der Herstellungsprozess für jedes Einzelprodukt fehlerfrei abgeschlossen wurde. Autorin: Lisa Grün, Product Marketing/Marcom Specialist, Wipotec GmbH, Kaiserslautern Was vorher nur mittels Stichproben überprüfbar war, übernehmen heute bei ADA Cosmetics Kontrollwaagen direkt im Anschluss an den Herstellungsprozess. Das Besondere an der Art des Wiegens ist die Tatsache, dass die Kontrollwaagen auch in die Produkttransportsysteme selbst integriert wurden (und umgekehrt). Verzahntes System Artikel passieren die einzelnen Produktionsabschnitte in einem für sie optimierten Transportsystem, bestehend aus Transportbehältern, die jeweils einen Artikel aufnehmen. Dabei besteht das Transportsystem einer Linie aus einer größeren Anzahl (bis zu 500) auf Transportbändern zwischen Linienbeginn und Linienende umlaufender Behälter, die nach dem Durchlaufen der Linie und Entnahme der Artikel wieder an den Linienanfang zurückkehren, um hier neue Produkte aufzunehmen. Herstellungstechnisch gesehen hat das den Vorteil, dass der Produkttransport trotz eingeschränkter Standfestigkeit der Einzelprodukte mit maximaler Geschwindigkeit geschehen kann. Packs, die die Produkte durch eine Aussparung an der Oberseite teilweise in sich aufnehmen, halten dabei die Artikel bei ihrem Transport entlang der Produktionslinie zuverlässig an ihrer Position, was eine sichere Produktführung über die gesamte Linie bedeutet. Es können so bis zu 90 000 Artikel je Schicht produziert und diese zu 100 % auf Einzelartikelbasis kontrolliert werden. Dynamisches Wiegen Die Integration der Waagen in die Transportsysteme der Produktionslinien hat neben der besseren Produktkontrolle noch weitere Vorteile: In den Kontrollwaagen und deren Zuführsysteme gibt es keine Formatteile, da die Produkte während ihres Transports über die Waagen weder geführt, noch gehalten oder stabilisiert werden müssen. Daher finden sich in ihnen auch keine Verschleißteile mit Ausnahme der Transportbänder, mit denen die Packs transportiert werden. Um den für einen korrekten Wiegeprozess erforderlichen Produktabstand sicherzustellen, gibt es unterschiedliche Lösungen. In einigen Produktlinien bringen vorgeschaltete Systeme die Produkte bereits auf den richtigen Abstand. In anderen Fällen gibt es eingangsseitig eine Staustrecke, und ein Sternrad sorgt für die richtige Distanz. In anderen Linien zieht eine Schnecke die Artikel auf den richtigen Abstand. Präzise Ergebnisse Die meisten Artikel der Kosmetiklinien von ADA Cosmetics sind produktionstechnisch schwierig zu handhaben, weil sie nicht sauber stau- oder standfähig sind. Es liegt also 12 VERFAHRENSTECHNIK 5/2019

VERFAHREN UND ANLAGEN 01 Kontrollwaage mit einteiligen, RFID-bestückten Projektträgern für den Produkttransport 02 Nicki Eberle (links), Leiter technische Projekte & Instandhaltung bei ADA Cosmetics International GmbH, und Matthias Hofer, Area Sales Manager Wipotec-OCS GmbH nahe, sie mittels Objektträgern im „Pack“ zu fahren, d. h. die Einzelprodukte erreichen die klassischen Stationen wie Füllen, Verschließen und Endverpackung in ihren Transportpacks. Für die Kontrollwaagen bedeutet dies, dass die Produkte in ihren Transportbehältern gewogen werden müssen. Um hier auf Bruchteile eines Gramms genau wiegen zu können, melden die einzelnen Transportbehälter ihr individuelles Nettogewicht kurz vor dem Übergang auf das Wägeband der Kontrollwaage per RFID- Chip. Die Kontrollwaage kann nun aus dem aktuell ermittelten Bruttogewicht unter Berücksichtigung des bekannten Nettogewichts des Behälters das tatsächliche Produktgewicht errechnen. Nach einem Wechsel der Transportpacks aufgrund Produktwechsel müssen die neu eingelernt, sprich die Packs dazu einmal leer im Kreis gefahren werden, bis alle Packs das Wägesystem einmal passiert und ihr Leergewicht per RFID-Chip an die Kontrollwaage gemeldet haben. Damit kennt die Kontrollwaage die individuellen Leergewichte aller einzelnen Packs. Da jedes Mal beim Passieren der Kontrollwaage die Packs über die RFID-Kennungen der Transportbehälter identifiziert werden, ist die Ermittlung des Produktgewichts mit sehr hoher Genauigkeit möglich. In Höchstgeschwindigkeit Die Inline-Kontrollwaagen bei ADA Cosmetics müssen aufgrund der hohen Durchsätze ihre Wägeergebnisse in kürzester Zeit ermitteln können. Aus diesem Grund kommen hier ausschließlich Wägezellen auf Basis elektrodynamischer Kraftkompensation zum „Die vom Eichamt geforderten Verwiegungsprotokolle können mit dem System zentral erzeugt werden.“ Einsatz. Der entscheidende Vorteil liegt in ihrer extrem kurzen Einschwingzeit. Außerdem arbeiten diese Wägezellen absolut wartungs- und verschleißfrei. Indem alle Artikelstammdaten in den Kontrollwagen angelegt werden, kennen die Waagen in Abhängigkeit vom Produkt nach Produktumstellungen auch die Grenzen, an denen sie die Aussortierung unteroder übergewichtiger Einzelartikel einschließlich Transportbehälter auslösen müssen. Unvollständig gefüllte Tuben oder Flaschen werden von ihnen aussortiert, ebenso überfüllte Tuben, bei denen die Gefahr besteht, dass diese nicht korrekt verschlossen wurden. Ein Produktwechsel kann an einer Kontrollwaage in kürzester Zeit und durch einfache Eingabe der Artikelnummer vorgenommen werden. Sicher überwacht Nicki Eberle leitet als Head of Engineering alle technischen Projekte bei ADA Cosmetics. Er hat alle Waagen mithilfe eines Managementsystems miteinander vernetzt. Die Software bietet ihm die Überwachung der Produktion aus Sicht der Kontrollwaagen, indem sie die Daten in Echtzeit sammelt, Berichte und Statistiken erzeugt, Analysen zusammenstellt und alle Daten der angeschlossenen Waagen archiviert. Die von Eichamt geforderten Verwiegungsprotokolle, die ansonsten lokal von jeder Kontrollwaage generiert werden müssten, kann Eberle auf diese Weise zentral erzeugen. Wenn mehrere Linien bei ADA Cosmetics dasselbe Produkt produzieren, lassen sich auch kumulierte Statistiken erstellen. Das System bietet ein Online-Monitoring mit einem Alarmstufenmanagement für alle Produktionsabweichungen, die von Kontrollwaagen festgestellt werden können. Konfigurierbare Berichte über Produktionszahlen, Ausschuss, Auslastung und Qualität sind ebenfalls Bestandteil des Monitorings. Fotos: Wipotec www.wipotec.com VERFAHRENSTECHNIK 5/2019 13