Gut geschützt: Innovatives Maschinenkonzept für medizinische Mund-Nasen-Masken

Masken schützen – darin sind sich alle Experten einig. Insbesondere Bewohner in Pflegeheimen, Klinikpersonal und Patienten, aber auch Angehörige sollten beim engen Kontakt mit anderen eine FFP2-Maske tragen. Damit es dafür genug Masken gibt, braucht es entsprechend leistungsfähige Produktionsmaschinen.

Fast im Sekundentakt laufen die Masken vom Band: Bis zu 60 FFP2-Masken pro Minute stellt die Maschine her, die gerade zur Auslieferung vorbereitet wird. Mit diesem Ergebnis sind Achim und Stefan Meissner sehr zufrieden: Die beiden Brüder leiten seit drei Jahren den Maschinen- und Anlagenbauer Schott & Meissner und haben den neuen Maschinentyp in nur vier Monaten zur Marktreife entwickelt. Angefangen hat alles im März 2020, erinnert sich Achim Meissner: „Damals haben wir praktisch täglich Anfragen erhalten, ob wir nicht auch Maschinen für die Produktion von FFP1- und FFP2-Masken liefern können.“ Zu diesem Zeitpunkt hatte das Unternehmen eine solche Maschine aber nicht im Programm: „Vor der Pandemie gab es keine Nachfrage nach Maskenmaschinen. Das hat sich schlagartig geändert. Trotzdem haben wir erst überlegt, ob wir in diesen Markt einsteigen wollen. Aber uns war schnell klar, dass wir dafür die idealen Voraussetzungen haben.“

Schott & Meissner Maschinen- und Anlagenbau GmbH

Die Schott & Meissner Maschinen- und Anlagenbau GmbH ist einer der führenden Hersteller für Wärmebehandlungsanlagen und Vliesverfestigungsanlagen. Seit 1986 entwickelt und baut das Familienunternehmen im hohenlohischen Blaufelden für Auftraggeber aus aller Welt Sondermaschinen, die speziell auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten sind. Qualität, Zuverlässigkeit, Innovationskraft und Know-how prägen die Arbeit der Ingenieure und Fachkräfte von der Entwicklung bis zur Inbetriebnahme. Seit drei Jahren liegt die Leitung des Unternehmens in den Händen der zweiten Generation: Achim und Stefan Meissner führen die Tradition des German Engineering bei Schott & Meissner gemeinsam mit den mittlerweile 80 Mitarbeitern weiter.

Herausforderung Entwicklungszeit

Ideale Voraussetzungen deswegen, weil die Ingenieure und Fachkräfte bei Schott & Meissner in Blaufelden echte Vliesspezialisten sind: „Schwerpunkt sind bei uns Maschinen für die Verarbeitung von Spinnvlies und Meltblown-Vlies– also dem Material, das auch in den Mund-Nasen-Masken als Filterlage genutzt wird. Unsere Maschinen sind dabei in unterschiedlichen Branchen im Einsatz, von der Produktion von Vliesstoffen für Hygieneprodukte bis zu Filtersystemen“, erklärt Achim Meissner.

Dieses Vliesstoff-Know-how war für die Entwicklung der Maschine unverzichtbar, „denn wir haben es hier mit einem komplexen Prozess zu tun. Unter anderem werden die Vlieslagen und die Ohrkordeln oder Kopfbänder mit Ultraschall verschweißt. Deswegen müssen unsere Maschinen auf die jeweilige Materialkombination abgestimmt sein.“ Die größte Herausforderung lag aber darin, die neue Maschine so schnell wie möglich auf den Markt zu bringen, ergänzt Stefan Meissner: „Durch die Covid-19-Pandemie gab und gibt es eine akute hohe Nachfrage – wir mussten die neue Maschine also schnell entwickeln und schnell ausliefern. Gleichzeitig haben wir aber einen hohen Qualitätsanspruch und möchten, dass unsere Kunden eine zuverlässige, produktive, verschleißarme Maschine erhalten, die sie über viele Jahre nutzen können.“

Für die Entwicklung einer Maschine zur Produktion von Mund-Nasen-Masken hatten wir die idealen Voraussetzungen.
Achim Meissner, Geschäftsführer Schott & Meissner Maschinen- und Anlagenbau GmbH

Integrierte Lösung beschleunigt Umsetzung

Die Idee hinter der neuen Maschine: Ein Modulbaukasten, der sich einfach für verschiedene Maskentypen konfigurieren lässt. „Wir können bis zu sechs Vlieslagen verarbeiten, wir haben Optionen für Ohrkordeln oder Kopfbänder und können über eine Station auf ein Ausatemventil vorsehen – zum Beispiel für persönliche Schutzausrüstungen im Bau- und Industriebereich. Dadurch sind wir mit nur einem Maschinentyp sehr flexibel“, erklärt Stefan Meissner das Konzept. Passend zu dieser modularen Struktur hat sich Schott & Meissner für eine modulare, abgestimmte Lösung mit Antriebs- und Automatisierungstechnik von Siemens entschieden: Die Steuerung übernimmt eine SIMATIC S7-1516TF CPU, die Achsen der einzelnen Stationen werden über SINAMICS S210 Antriebe mit Zwischenkreiskopplung und 1FK2 Synchron-Servomotoren angetrieben. Ein kompaktes SIMATIC ET200SP Peripheriesystem und ein SIMATIC HMI TP900 Comfort Panel für die Bedienung runden das Paket ab.

Das Besondere an dieser Lösung: „Alle Komponenten werden im TIA Portal projektiert“, so Matthias Pflüger, Leiter E-Technik und Automatisierung bei Schott & Meissner. Pflüger und sein Team konnten dabei auf Funktionen zurückgreifen, die das Unternehmen in anderen Maschinen genutzt hatte. „Wir setzen bei unseren Maschinen bevorzugt Siemens ein, da unsere Maschinen zuverlässig und hochverfügbar sein müssen – und das geht gerade weltweit eigentlich nur mit Siemens: Da stimmen Support, Ersatzteilverfügbarkeit und Qualität. Deswegen waren unsere Automatisierungsprogramme schon gut vorbereitet, optimiert und standardisiert“, so Pflüger weiter. Allerdings musste die Motion-Control-Applikation für die Maschine neu entwickelt werden – „und dabei hat uns das Application Programming Center von Siemens wirklich super unterstützt.“ Mit der Unterstützung der Experten von Siemens konnte das Team bei Schott & Meissner Automatisierung, Safety und Motion Control parallel projektieren, ergänzt Stefan Meissner, „und so die Applikation doppelt so schnell fertigstellen, nach nur einem Monat statt nach zwei.“

Dank Siemens konnten wir die Motion Applikation doppelt so schnell fertigstellen, nach nur einem Monat statt nach zwei.
Stefan Meissner, Geschäftsführer Schott & Meissner Maschinen- und Anlagenbau GmbH

Bereit für die zweite Welle – und die Zeit danach

Noch im September, kaum sechs Monate nach der ersten Idee, konnte das Team bei Schott & Meissner die erste Maschine einschalten. Im Dezember sind bereits drei Maschinen ausgeliefert, und weitere Maschinen sind bereits bestellt. Je nach Komplexität und Aufbau der Maske können die Maschinen zwischen 40 und 60 Masken pro Minute herstellen, pro 8-h-Schicht also bis zu 28.800 Masken – „genug für eine kleine Stadt oder ein sehr großes Krankenhaus“, so Achim Meissner. Tatsächlich sind es nicht nur Unternehmen aus der Industrie, die bei Schott & Meissner bestellen: „Auch Pflegeverbände oder Klinikgruppen fragen bei uns an, um ihren Bedarf an Schutzausrüstung für Personal, Bewohner und Patienten selber decken zu können.“ Deswegen ist die Maschine auch besonders kompakt gehalten – „so lässt sich zum Beispiel auch in einem geräumigen Untergeschoss einer Klinik unterbringen.“ Zurzeit arbeiten die Experten bei Schott & Meissner mit Hochdruck daran, die bestellten Maschinen rasch fertig zu stellen. Aber Achim und Stefan Meissner denken schon weiter: „Wie alle hoffen wir natürlich, dass die Pandemie bald besiegt sein wird.“ Die Maskenmaschinen von Schott & Meissner haben damit aber noch lange nicht ausgedient, sind sich die beiden Geschäftsführer sicher: „Wir sind überzeugt, dass es auch weiterhin einen großen Bedarf an Schutz- und Hygienemasken geben wird. Und dann werden wir das Know-how, das wir mit diesem Projekt gewonnen haben, auch in weiteren Anwendungen nutzen können. Auch in dieser Hinsicht hat sich das Projekt gelohnt.“

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