Schneller zur neuen Verpackungsmaschine

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November 2016

 

Verpackungslinien von WestRock setzen voll auf modellbasiertes Engineering. Der digitale Prozess verkürzt die Entwicklungszeit erheblich und hilft bei der Auftragsabwicklung.

In der Getränkeabteilung der Supermärkte wetteifern viele verschiedene Verpackungen um die Aufmerksamkeit der Konsumenten. Deshalb ist es besonders wichtig, wie ein Produkt im Regal wirkt. Um genau diesen ersten Eindruck einer Verpackung bereits lange vor der eigentlichen Produktion zu testen, setzt der amerikanische Verpackungsspezialist WestRock auf durchgängig digitales Engineering. So können die Designer virtuell verschiedene Gebindegrößen und Verpackungen simulieren sowie Parameter wie den benötigten Regalraum und das Gewicht der Gebinde berechnen. Bevor sie dem Getränkehersteller die neue Umverpackung vorschlagen und in einem virtuellen Supermarkt anschaulich präsentieren, senden die Designer die Daten erst einmal an den Kollegen in der Arbeitsvorbereitung. Der prüft mit der Simulationssoftware, ob und mit welchem Aufwand sich die neue Verpackung auf einer WestRock-Anlage zu welchen Stückkosten herstellen lässt. Dieser durchgängig digitale Workflow ist bislang einzigartig.

Optimierung in der Simulation

Aber nicht nur bei der Auftragsplanung, auch bei der Konstruktion neuer Anlagen bietet modellbasiertes Engineering WestRock große Vorteile. Vom ersten Mausklick im CAD-Programm an fließen alle Konstruktionsdaten in die 3DEXPERIENCE-Plattform des Unternehmens Dassault Systèmes. Noch bevor ein Monteur die erste reale Schraube anzieht, optimieren die Konstrukteure so alle Antriebe und Kinematiken bis hin zu den Steuerungsfunktionen komplett mit Simulationssoftware. „Der entscheidende Vorteil ist, dass die Ingenieure ihre Steuerungsapplikation mithilfe der 3DEXPERIENCE-Plattform komplett virtuell in Betrieb nehmen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können so direkt in der Engineeringumgebung IndraWorks von ­Rexroth angewendet werden“, erklärt Philippe Bartissol, Vice President Industrial Equipment Industry bei Dassault Systèmes.

Brücke in die Realität

Die Verbindung zwischen der virtuellen 3DEXPERIENCE-Plattform und den realen Steuerungen und Antrieben schafft die Softwarelösung Open Core Engineering von Rexroth. Dank ihr versteht die Maschinensimulation die Daten und Befehle der echten Steuerung und kann sie sofort umsetzen. Zudem stellt Rexroth 3-D- und Verhaltensmodelle, also vollständige virtuelle Abbilder der verbauten Komponenten, zur Verfügung. Bei WestRock steuern mehrere Motion-Logic-Steuerungen IndraMotion MLC die verschiedenen Module der Verpackungslinien mit insgesamt mehr als 80 intelligenten und schaltschrank­losen Servoantrieben IndraDrive Mi. Diese einzelnen Steuerungen sind über Sercos Echtzeit-Querkommunikation miteinander verbunden und gewährleisten so eine hohe Synchronität in den Verpackungslinien.

Durchgängig flexibel

In der Zusammenarbeit mit Bosch Rexroth und Dassault Systèmes hat WestRock neue Automationslösungen umgesetzt, die das Unternehmen noch flexibler und produktiver machen. Da die Produktlebenszyklen immer kürzer und die Losgrößen immer kleiner werden, sind kurze Umrüstzeiten zusammen mit höherer Agilität der entscheidende Stellhebel für die Produktivität. Deshalb zielt WestRock bei seinen aktuellen Verpackungslinien auf die Umrüstung per Mausklick. Innerhalb der Linien haben die Ingenieure einen immer höheren Anteil bislang mechanisch ausgeführter Funktionen in die Software verlagert. Basierend auf der Engineeringumgebung IndraWorks und Open Core Engineering ist die Software dabei genauso modular aufgebaut wie die Hardware. Da der Anwender einen erweiterten Direktzugriff auf die Steuerung hat, entfällt häufig der Umweg über eine gesonderte SPS-Programmierung. Das ist Industrie 4.0 in der konkreten Anwendung, weil IT-basierte Programme – wie die Simula­tionsumgebungen von Dassault Systèmes – direkt mit der Automatisierung kommunizieren.