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Verpackungstechnik 4.0

Eine Schachtel voller Möglichkeiten

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Ziel ist es aber in allen Bereichen, den Kunden dabei zu helfen, aktuellen Trends wie kleiner werdenden Auflagen, kürzeren Lieferzeiten und der dadurch steigenden Komplexität in Produktion und Logistik zu begegnen. Ein Weg hierzu ist, dass die Maschinen in der Lage sind, die Druckdaten intelligent auszuwerten, und darauf basierend die idealen Abläufe vorgeben. So kann die Maschine die Auftragsdaten selbstständig analysieren, den idealen Weg von Auftrag A zu Auftrag B definieren und die folgenden Schritte automatisiert durchführen. „Die Maschine ist dann auch in der Lage, den Bediener auf Schritte hinzuweisen, die er manuell durchführen muss, und ihm anzuzeigen, welche Tätigkeiten sie währenddessen durchführt“, so der Experte. Gerade im Verpackungsdruck hilft dieses navigierte Drucken, die Rüstzeiten zu senken.

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Bei Heidelberger Druckmaschinen will man durch die neuen Möglichkeiten aber noch mehr erreichen, nämlich den Nullfehler-Verpackungsdruck. Durch die Vernetzung der verschiedenen Systeme wird es zum Beispiel möglich, dass Daten nur ein Mal eingegeben werden müssen und dann über die ganze Produktionskette genutzt werden können. Softwarelösungen innerhalb des Prinect Packaging Workflows sollen außerdem dabei helfen, Fehler zu eliminieren, und dreidimensionales Proofing soll schon vorab zeigen, ob das Design der Faltschachtel richtig ist. „Man kann an den Maschinen dann auch die gleichen Daten aus der Vorstufe nutzen, um den gedruckten Bogen beispielsweise mit einem PDF zu vergleichen. Das ist unter anderem in der Pharmabranche wichtig, da man so sicherstellen kann, dass keine Textelemente fehlen“, erklärt Renschler weiter. Erkennt das Messgerät einen Fehler auf einem Bogen, so wird dieser in der Druckmaschine ausgeschleust, um einen fehlerfreien Stapel in der Auslage zu erreichen.

An eine komplette Automatisierung des Verpackungsdrucks glaubt er derzeit aber nicht. Dazu, so der Experte, sei der Druckprozess zu komplex. Gerade wenn Sonderfarben und unterschiedliche Bedruckstoffe ins Spiel kommen, sei immer ein Bediener notwendig, der aber natürlich so weit wie möglich entlastet werden soll. Ausnahmen in bestimmten Drucktechniken könnten diese Regel in Zukunft aber bestätigen.

Einzigartigkeit gewährleistet

Natürlich spielen sich Industrie 4.0 und die immer dahinter stehende Digitalisierung nicht nur auf der Ebene der großen Maschinen ab. Gerade bei Verpackungen, die schon lange mehr sind, als bloßer Schutz, spielen häufig Details eine Rolle. Pharmahersteller beispielsweise müssen sicherstellen, dass ihre verwendeten Seriennummern weltweit einzigartig sind, und zwar über alle Standorte hinweg. Deshalb kommen die meisten Unternehmen, die mehr als einen Standort betreiben, nicht umhin, ein Datenbank-Managementsystem speziell für den sogenannten ISA Level 4 aufzubauen, also für die Unternehmensebene. Genau hier setzt der Medtracker von Atlantic Zeiser an. Der modulare Aufbau der Software ermöglicht die Implementierung über komplette Linien, Produktionsstätten oder ganze Unternehmen hinweg. Das Besondere an der Lösung ist, dass es sich um eine generische Datenbankapplikation mit der vollen Funktionalität einer Produktionsmanagement-Plattform handelt, bei der alle für die Serialisierung erforderlichen Prozessschritte und Funktionen von Hardwaremodulen oder ganzen Verpackungslinien relativ frei definiert, überwacht und vor allem meist ohne Programmieraufwand angepasst werden können.

Ein wichtiger Aspekt bei der Abbildung von Prozessen auf Unternehmensebene ist die Anbindung von ERP-Systemen sowohl auf Level 3 als auch Level 4. Medtracker verfügt bereits über eine Vielzahl an vordefinierten und validierten Schnittstellen, die sich leicht an die individuellen Gegebenheiten und Abläufe jedes Unternehmens anpassen lassen. Darüber hinaus ist die Kommunikation mit externen Partnern in der Logistik- oder Prozesskette ein wichtiger Aspekt. Auch hier unterstützt die Software Standards wie EPCIS. Sie ermöglicht auf einfache Art und Weise nicht nur das zentrale Generieren, Verwalten, Verteilen, Drucken, Aggregieren und gegebenenfalls Zurückbuchen von Codes für alle international gültigen Rechtsvorschriften, sondern minimiert dank der modularen Architektur auch den Aufwand zur Revalidierung für in Zukunft sicher notwendig werdende Anpassungen von Prozessabläufen und Regularien.

Digitale Verpackung

Anlässlich der Interpack rückte auch Siemens die digitale Wertschöpfungskette für die Verpackungsindustrie in den Fokus. Für die effiziente Automatisierung in der Verpackungsindustrie setzt das Unternehmen unter anderem auf das Engineering-Framework TIA Portal mit Verpackungsstandards. Alle wichtigen Komponenten eines Automatisierungsprojektes werden in das Framework integriert. Fertige Lösungen gemäß Omac (Organization for Machine Automation and Control) oder Weihenstephan, viele Standardapplikationen sowie das abgestimmte Bibliothekskonzept verringern demnach deutlich den Engineeringaufwand für den Maschinenbauer. Zudem unterstützen Projektgenerator, Verpackungsbibliothek Lpack, Handling Toolbox und Hochsprachenprogrammierung die Umsetzung zukünftiger Maschinenprojekte. Das Internet der Dinge soll mit dem cloudbasierten und offenen IoT-Betriebssystem Mindsphere möglich werden, das Datenanalyse, vielfältige Konnektivität, Werkzeuge für Entwickler, Applikationen und Services bietet.

Dieses Internet der Dinge könnte zukünftig auch die Verpackungen beinhalten, die selbst digital werden. Ein Beispiel hierfür hat das Competence Center Schreiner Printronics vor wenigen Wochen im Rahmen der Lopec, einer Messe für gedruckte und organische Elektronik, vorgestellt. Die RFID-Sensorplattform des Unternehmens kombiniert durch gedruckte Leiterbahnen einen Temperatur- und einen Erstöffnungssensor mit einem NFC-Chip. Dieser lässt sich dank einer aufgedruckten NFC-Antenne mit entsprechend ausgerüsteten Smartphones kontaktlos auslesen. Wird eine Verpackung mit der gedruckten RFID-Sensorplattform verschlossen, erfüllt das Label zwei essenzielle Funktionen: Es erfasst durch einen Sensor kontinuierlich die Temperatur über die gesamte Lieferkette hinweg und speichert sie über die gesamte Lebensdauer ab. Eine flexible Batterie im Label sorgt dafür, dass diese Langzeitaufzeichnung möglich wird. Außerdem verfügt die Lösung über einen Erstöffnungssensor.

Die RFID-Sensorplattform bietet aber noch deutlich mehr Einsatzmöglichkeiten, die weit über eine reine Temperaturerfassung und Erstöffnungsanzeige hinausgehen. So sollen sich zukünftig auch biomedizinische Daten oder physikalische Messergebnisse wie Feuchtigkeit oder Schock auf dem Chip im Label speichern und auslesen lassen.

Dieser Beitrag ist bei unserem Partnerportal MM Logistik erschienen. Weitere Informationen finden Sie dort im Themenkanal Verpackungstechnik.

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