Innovation braucht Standards

Effizientere Entwicklung von Verpackungsmaschinen: SN Maschinenbau GmbH profitiert von einer standardisierten Automatisierungs- und Antriebslösung von Siemens.

Worauf kommt es bei den Maschinen der SN Maschinenbau GmbH an? „Am Ende interessiert unsere Kunden nur eines: Wie viele Produkte lassen sich mit unseren Maschinen pro Jahr produzieren“, so Geschäftsführer Olaf Clemens. Sein Geheimnis zum Spitzenplatz in dieser Kategorie: die richtigen Ideen und die richtige Technik.

Die Verpackungsmaschinen der SN Maschinenbau GmbH zeichnen sich vor allem durch drei Merkmale aus: Sie sind besonders leicht zu reinigen, lassen sich besonders schnell umrüsten und unterstützen den Bediener durch zahlreiche intelligente Funktionen. „Zusammengenommen schaffen wir es auf diese Weise, dass wir Einrichtzeiten deutlich reduzieren und schneller die geforderte Beutelqualität bei den Beutelverpackungen erreichen. Und das bedeutet am Ende: mehr Beutel pro Maschine pro Jahr“, erklärt Olaf Clemens. Zu den Anwendern, die auf die Leistungsfähigkeit der Maschinen aus Wipperfürth setzen, gehören nahezu alle namhaften Unternehmen im Bereich der Konsumgüter- und Lebensmittelindustrie. SN Maschinenbau bietet aber auch Lösungen für den pharmazeutischen Bereich an. Zu den Stärken des mittelständischen Maschinenbauers gehört dabei zum einen die lange Erfahrung im Bereich der Verpackungsmaschinen, so Olaf Clemens: „Zum anderen haben wir ein sehr hohes Innovationsniveau. Wir sind in der Lage, Ideen sehr schnell und mit einer sehr hohen Qualität bis zur Marktreife zu entwickeln. Das zeichnet uns aus und macht unsere Maschinen so produktiv. Ich möchte fast sagen, hier sind wir wirklich Weltklasse.“

SN Deutsche Beutelpack-Technik

Begonnen hat alles mit den Gebrüdern Höller, die 1956 den ersten Vollautomaten mit sechzig Beuteln pro Minute herstellten. Heute ist die Firma SN Maschinenbau GmbH einer der bedeutendsten Hersteller von horizontalen Beutelverpackungsmaschinen weltweit. In Wipperfürth, rund 40 Kilometer nordöstlich von Köln, produziert die SN Maschinenbau GmbH auf mehr als 7500 qm Fläche horizontale Form-, Füll- und Verschließmaschinen für Produkte der unterschiedlichsten Art und Konsistenz. Zu den zahlreichen Innovationen des Unternehmens zählen unter anderem die Ultra-Clean- und Hygiene-Technologie, große Ausbringungsmengen, ein hoher Automatisierungsgrad der Maschinen sowie Technologien für die Verarbeitung von recycelfähigen und umweltfreundlichen Verpackungsmaterialien wie beispielsweise Monomaterialien.

Optimale Unterstützung für den Anwender

Ein Trend, den Olaf Clemens dabei sieht, ist die zunehmende Komplexität der Prozesse. Von der Folienrolle bis zur perfekt gesiegelten Beutelverpackung gibt es viele Parameter und Einzelschritte, die das Ergebnis beeinflussen – „und je komplexer ein Produkt oder ein Prozess wird, desto schwieriger wird oftmals auch die Bedienbarkeit. Dem möchten wir entgegenwirken und haben es durch intelligente Funktionen und mit der richtigen Automatisierung geschafft, dem Bediener die notwendige Unterstützung zu geben. Ziel ist es, dass die Maschine die Bediener so gut unterstützt, dass es kein Spezialwissen braucht, um alltägliche Aufgaben durchzuführen – zum Beispiel einen Produktwechsel.“

Wie komplex der Weg von der Folienrolle zum fertigen Beutel sind, erklärt der Geschäftsführer anhand der FMH 80 Hygienemaschine. Die Rundläufermaschine mit acht Stationen produziert Flach- oder Standbodenbeutel, bei denen die Siegelbreite ein ganz wesentliches Qualitätsmerkmal ist: „Der Siegelrand muss immer auf beiden Seiten exakt gleich und exakt 6 Millimeter breit sein. Die dafür nötigen Einstellungen machen unsere Maschinen automatisch, ohne dass der Anwender selbst Einstellungen vornehmen muss. Das ist ein ganz typisches Beispiel, wie die Maschine den Bediener entlastet.“

Mit dem Softwarestandard im TIA Portal sparen wir mindestens 20 % der Engineeringzeit.
Thomas Berger, Leiter Softwareentwicklung, SN Maschinenbau GmbH

Automatisierung als Kernkomponente der Maschinenlösung

Basis dieser intelligenten Lösungen für mehr Produktivität und Benutzerfreundlichkeit ist eine entsprechende Automatisierungstechnik mit entsprechenden Funktionsbibliotheken und einer integrierten Rezepturverwaltung sowie Softwarelösungen für die Materialkontrolle. „So erzielen wir im Prozess eine hohe Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit und können sehr hohe Effizienzgrade von 98 % oder sogar 99 % erreichen.“ Der Beitrag der Automatisierung wird dabei immer wichtiger, so Clemens weiter: „Vor zehn Jahren noch war eine Maschine vorwiegend ein mechanisches System und die Elektronik eher ein nachgelagerter Aspekt. Um aber weiterhin wirklich innovativ zu sein, reicht es nicht mehr, nur die Mechanik weiter zu optimieren. Automatisierung und Software, das Zusammenspiel zwischen Software und Hardware und die Softwarestruktur sind für zukünftige Lösungen entscheidend. Deswegen haben wir schon heute die Weichen gestellt, um mehr Tempo bei der Softwareentwicklung aufzunehmen und so unser Angebot zu erweitern und zu verbessern.“

Standardisierung als Schlüssel zu mehr Effizienz

Teil dieser Weichenstellung war eine Standardisierung der Automatisierungstechnik, insbesondere im Bereich der Software, erklärt der Leiter der Softwareentwicklung bei SN Maschinenbau, Thomas Berger: „Wir setzen weitgehend Produkte und Systeme von Siemens ein. Herzstück der Maschine ist die SIMATIC S7-1500 TF Steuerung. Damit können wir alle Maschinenfunktionen integrieren.“ Die S7-1500 CPU übernimmt die komplette Steuerung von Motion Control, Logik- und Safetyaufgaben. Sowohl Steuerungsprogramm als auch Visualisierung können über TIA Portal projektiert werden, sodass ein durgängiges Arbeiten im Projekt möglich ist.

Ein weiterer Pluspunkt für den Entwickler ist zudem die integrierte Bausteinbibliothek für die Projektierung in TIA Portal. Sie erlaubt es Thomas Berger, getestete Funktionsbausteine und Module einfach wiederzuverwenden und so die Projektqualität zu steigern: „Standardisierung und Flexibilität sind dabei nur scheinbar ein Widerspruch. Zwar ist jede unserer Maschinen eine individuelle Lösung – aber dafür nutzen wir zu einem großen Teil Grundfunktionen und Module. Über die Bibliothek kann ich diese Bausteine jetzt sehr effizient verwalten.“

Auf Basis der strukturierten Software kann Thomas Berger so ein neues Projekt mit deutlich weniger Aufwand erstellen als bisher: „Gerade um die Grundfunktionen will ich mich als Entwickler nicht mehr kümmern müssen – und mit den getesteten Bausteinen kann ich sicher sein, dass es funktioniert und zusammenpasst.“

Natürlich müssen die Entwickler bei SN diesen Softwarestandard auch pflegen und aktualisieren: „Aber insgesamt sparen wir dadurch sicher 20 % der Engineeringzeit ein“, so Berger. Dazu kommen noch weitere Vorteile: Der hohe Standardisierungsgrad unterstützt nicht nur die Dokumentation der Projekte, sondern auch den Service, wie Olaf Clemens ergänzt: „Wir haben viele hundert Maschinen bei unseren Anwendern im Einsatz. Durch die standardisierte Projektstruktur können wir jetzt Fehler leichter finden und unsere Ressourcen im Bereich Service besser nutzen – auch nach Jahren und auch, wenn ein anderer Entwickler das Projekt umgesetzt hat. Störungen werden schneller behoben, die Maschine ist schneller wieder produktionsbereit, und das ist das, was unsere Anwender von uns erwarten.“

Die Zusammenarbeit mit Siemens hilft uns, unsere Ressourcen im Bereich Entwicklung besser zu bündeln und so unsere Wettbewerbsposition strategisch zu stärken.
Olaf Clemens, Geschäftsführender Gesellschafter, SN Maschinenbau GmbH

Mehr Freiraum für Innovationen

Für Thomas Berger und sein Team bedeutet mehr Effizienz vor allem eines: mehr Zeit für neue Themen nutzen zu können. Und hier warten einige Herausforderungen auf die Ingenieure und Fachleute bei SN Maschinenbau, so Olaf Clemens: „Ein ganz aktuelles Thema sind recyclingfähige Materialien, die ganz neue Anforderungen an den Prozess stellen. Hier sind wir gefordert, unser Angebot und unser Know-how auszubauen – wenn wir in die Zukunft blicken, wird es vielleicht ein Analysetool geben, dass das eingesetzte Material und seine Eigenschaften automatisch erkennt und die Maschine automatisch entsprechend einstellt. Dazu kommen Ideen für neue Geschäftsmodelle und datenbasierte Services. Deswegen ist die Zusammenarbeit mit Siemens auch in dieser Hinsicht so wertvoll: Sie hilft uns, unsere Ressourcen im Bereich Entwicklung besser zu bündeln und so unsere Wettbewerbsposition strategisch zu stärken.“

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