PC-based Control bei einer Verpackungsmaschine für Lebensmittel-Kapseln und -Pads

TME, ein auf die Verpackung von pulverförmigen Lebensmitteln spezialisierter Maschinenbauer, begründet klar und präzise, warum er auf Beckhoff als Systemlieferanten setzt: Die PC-basierte Steuerungstechnik setze der Performance seiner Verpackungsmaschinen und den Innovationen in Bezug auf Flexibilität, Skalierbarkeit und Offenheit keine Grenzen. Bei der jüngsten Maschinenbaureihe Cialdy Evo werde das besonders deutlich.

1982 in Fidenza gegründet, ist TME Packaging Solutions für seine Verpackungslösungen international bekannt, insbesondere für pulverförmige Lebensmittel wie z. B. Kaffee in Kapseln und Pads. „TME hat als eines der ersten Unternehmen Verpackungslinien für Einzeldosisprodukte hergestellt und konzentriert sich aktuell auf Technologien für nachhaltige Verpackungen“, betont Alice Magnani, Leiterin HR und Marketing sowie Mitglied der zweiten Generation der Gründerfamilie. Der Exportanteil von über 80 % spiegele nicht nur die internationale Akzeptanz wider, sondern auch die Zuverlässigkeit und Innovationsfähigkeit von TME, die im harten internationalen Wettbewerb notwendig sei.

Mit der Cialdy Evo hat TME eine kompakte Verpackungsmaschine für Kaffee, Gerste, Tee und Kräutertees in versiegelten Papierfilterpads in Einzelportionsbeuteln entwickelt. Bis zu 200 Pads werden je Minute präzise dosiert, befüllt und mit der integrierten Schweißeinheit versiegelt. „Das Besondere an dieser Verpackungsmaschine ist, dass der Verpackungsprozess um das kurz zuvor geformte Pad herum erfolgt", erklärt Andrea Zuccheri, verantwortlich für Software-Engineering und Automatisierung bei TME. Die Integration von Verpackungs- und Schweißprozess bietet neben der höheren Produktivität weitere Vorteile wie die geringere Stellfläche von lediglich 10 m². Daran haben auch die kompakten Automatisierungskomponenten von Beckhoff ihren Anteil.

Alle Disziplinen in einem System

„Wir sind begeistert von PC-based Control als Automatisierungslösung, weshalb wir unsere Maschinen komplett mit Beckhoff Technik automatisieren“, betont Andrea Zuccheri. TME nutzt die gesamte Bandbreite an Beckhoff Komponenten, von Embedded-PCs der CX-Serie und per CP-Link 4 abgesetzte Control Panels über zahlreiche EtherCAT-Klemmen bis hin zu den Servoverstärkern AX5000 und den Servomotoren AM8000 mit One Cable Technology (OCT). Dazu Andrea Zuccheri: „PC-based Control sorgt für eine übersichtliche Steuerungsarchitektur, spart Platz in der Maschine und reduziert zudem den Montage-, Verkabelungs- und Wartungsaufwand.“ EtherCAT stelle die schnelle und synchrone Kommunikation mit allen Komponenten sicher.

Zudem lassen sich mehrere Anwendungen in einer einzigen Steuerung integrieren, neben SPS und Motion Control ebenso Visualisierung und Vision sowie externe Applikationen wie die Verwaltung zusätzlicher Geräte. So lässt sich z. B. der über EtherCAT eingebundene Etikettierer im Control Panel per Browser aufrufen, um die Parameter für die Etikettierung festzulegen.

Innovationen ohne Limits denken

Die Entscheidung pro PC-based Control wurde auch aufgrund der kontinuierlichen Innovationen und dem daraus entstehenden Entwicklungspotenzial getroffen, das Beckhoff einem Maschinenbauer wie TME bietet. „PC-based Control setzt uns in der Designphase keine Grenzen. Wenn wir eine Idee realisieren wollen, wissen wir, dass wir sie auch umsetzen können“, sagt Andrea Zuccheri. Der systemintegrierte Ansatz ermögliche es darüber hinaus, die knappen personellen Ressourcen zwischen den verschiedenen Maschinenbaureihen aufzuteilen. So konnte TME die Design-, Entwicklungs- und Testzeiten seiner Maschinen insgesamt reduzieren.

„Man kann heute keine flexiblen und wirklich offenen Maschinen bauen, ohne eine PC-basierte Architektur zu nutzen", betont Andrea Zuccheri mit Blick auf die Paradigmen von Industrie 4.0. Mit PC-based Control sei es möglich, die Maschine mit dem Internet zu verbinden, mit anderen Maschinen oder Geräten einer Fertigungslinie zu kommunizieren sowie bei Bedarf auch Geräte und Systeme anderer Hersteller zu verwalten. All das mit einer standardisierten, skalierbaren Lösung, die jederzeit auf die neueste verfügbare PC-Technologie oder eine leistungsfähigere CPU aktualisiert werden kann – ohne die Anwendung anpassen zu müssen. In der Designphase, bei der Inbetriebnahme oder beim Service sei das ein großer Vorteil.

Als weiteres Argument führt Andrea Zuccheri an, dass die Entwicklungsumgebung TwinCAT im Gegensatz zu anderen Softwareplattformen kostenlos sei: „Da unsere Techniker immer die komplette Entwicklungsumgebung auf ihren Laptops haben, können sie beim Kunden jederzeit Upgrades oder Software-Rekonfigurationen vornehmen." Bei akuten Störungen hat der Endkunde innerhalb weniger Minuten TwinCAT auf einem lokalen Rechner installiert und mit der Anlage verbunden. Anschließend kann der Servicetechniker per Fernwartung den Fehler suchen und beheben. „Während der Covid-19-Pandemie konnte unser Supportteam auf diesem Weg Inbetriebnahmen und Wartungsarbeiten an Anlagen durchführen, die tausende Kilometer von unserem Standort entfernt waren", ergänzt Alice Magnani.

Investitionen in Nachhaltigkeit

Nach Aussage des Maschinenbauers, optimiert Beckhoff als Systemlieferant das Einkaufsmanagement und beschleunigt mit seinem Produktentwicklungen die Umsetzung von Innovationen. Derzeit konzentriert sich TME auf das Thema Nachhaltigkeit, sowohl in Bezug auf die Reduzierung des Energieverbrauchs als auch hinsichtlich der Verarbeitung umweltfreundlicher Materialien. „Unsere kommenden Maschinenbaureihen werden darüber hinaus noch modularer und offener für die Integration sowie per App überwachbar sein", schließt Andrea Zuccheri.