Innovation Day Packaging Teil 2

Als Partner der Verpackungsindustrie hat Schneider Electric im letzten Herbst seine IIoT-fähigen Lösungen für Antriebstechnik, Smart Engineering, Analyse, Wartung und Nachhaltigkeit vorgestellt. Der virtuelle „Innovation Day Packaging“ thematisierte am 4. November 2020 die „Zukunft der Verpackung in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie.“

Planung, Design und Engineering technischer Anlagen im Bereich CPG lassen sich heute mithilfe digitaler Zwillinge deutlich einfacher, kostensparender und weniger fehleranfällig realisieren. Dazu bietet Schneider Electric z.B. mit Aveva Engage elaborierte Lösungen, die sowohl aufwendige Simulationsmöglichkeiten als auch eine granulare Zustandsüberwachung über den gesamten Maschinen-Lebenszyklus umfassen. Noch bevor eine Anlage oder Werkshalle real ausgelegt wird, existiert sie bereits als virtuelles 3D-Modell und künftige Produktionsabläufe können beliebig und gefahrlos getestet werden. Dabei kann die sehr rechenleistungsstarke Software auch komplexe Maschinen simulieren und geplante mechanische Bewegungen exakt darstellen. Wird eine Anwendung zudem bereits im Zusammenspiel mit der Steuerung virtuell getestet, liegt zum Ende der Simulation der Programmcode vor. Insgesamt gelingt das Anlagen-Engineering, auch im Fall neuer Produkt- oder Maschinenparameter, mithilfe eines digitalen Zwillings also deutlich schneller und effizienter. Wartungsprozesse können zudem auf Basis komplexer Simulationen präzise vorausgeplant und ohne teure Stillstandszeiten umgesetzt werden.

Die patentierte Lösung für die Simulation von Motorströmen aus dem Hause Schneider Electric erweitert die Möglichkeiten in diesem Bereich noch weiter : Mithilfe eines neuen Features ist es möglich, die Momente der Bewegung für jede beliebige Mechanik an einem Antriebsstrang zu bestimmen – und das in Echtzeit. Ein Antriebsstrang kann somit komplett optimiert ausgelegt werden und die Wahl der passenden Antriebe und mechanischen Komponenten ist ungemein vereinfacht. Außerdem ermöglicht die exakte Echtzeit-Kenntnis der Bewegungsmomente ein besonders schonendes und schleppfehlerarmes Betreiben der Achsen. Da zu jedem Zeitpunkt einer Bewegung klar ist, wieviel Strom idealerweise gerade benötigt wird, können die entsprechenden Antriebe mithilfe einer sehr schnellen Stromvorsteuerung passgenau geregelt werden. Damit lassen sich eine ganze Reihe an Wettbewerbsvorteilen nutzen. Nicht nur schont ein sanftes und exaktes Antreiben der Achsen das Material und erhöht die Energieeffizienz, sondern, indem Bewegungen dauerhaft mit höchster Konstanz „on point“ ausgeführt werden können, erhöhen sich auch Produktionsleistung und -qualität um ein Vielfaches. Auch Wartungseinsätze, Stillstandszeiten und Reparaturen lassen sich damit drastisch reduzieren.

Ganz wichtig ist in diesem Zusammenhang, dass die errechneten, idealen Regelungsparameter von Lage und Geschwindigkeit über den Anlagenlebenszyklus hinweg mit der Entwicklung der realen mechanischen Kenngrößen verglichen werden können. So ist es möglich, durch eine einfache Neu-Einstellung der Parameter, auf Materialabnutzung oder sonstige Veränderungen in der realen Anlage zu reagieren und auch unter veränderten Bedingungen einen materialschonenden und unter energetischen Gesichtspunkten optimierten Betrieb zu gewährleisten. Insbesondere im Fall von Sortimentserweiterungen – z.B. um die größere Variante eines Joghurtbechers – zahlt sich diese Flexibilität gewinnbringend aus. Nach einem kurzen Einlernprozess können auf derselben Anlage und bei gleich eingestellten Reglern auch neue Produktvarianten optimal hergestellt werden. Hierzu wird ein „Rezept“ mit Datenparametern erstellt, in dem die neuen mechanischen Kenngrößen und die entsprechende Konfiguration für die passgenaue Antriebs-Vorsteuerung hinterlegt sind.

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