Modular verpacken in High Speed – Integriertes Serialisierungsmodul Track & Trace

Toploading-Verpackungsmaschine von R.Weiss
Toploading-Verpackungsmaschine von R.Weiss

Für das Verpacken eines neuen Produktes suchte ein global agierender Pharmazeut nach einem Konzept, mit dem bei der Produktion auf ein und derselben Linie unterschiedliche Faltschachtelformate verarbeitet werden können. Teil der hochflexiblen Turnkeylinie des Maschinenbauers R.WEISS aus Crailsheim ist auch die Integration eines Serialisierungskonzeptes.

Über Jahrzehnte haben die Experten der R.Weiss Verpackungstechnik, einem der führenden deutschen Hersteller von roboterbasierten Toploading-Verpackungsmaschinen und Anlagen, die Entwicklung ihrer in den Verpackungszellen von oben abhängenden Robotern konsequent fortgesetzt, so dass heute ein umfangreicher, modularer Baukasten für die vielfältigen Anwendungen in der Verpackungstechnik zur Verfügung steht. Auf der Grundlage dieser standardisierten Module entstehen besonders flexible Gesamtlösungen für die unterschiedlichsten Anwendungen in den Branchen Pharmazie, Kosmetik, Süß- und Backwaren, Food und Non-Food sowie Chemie.

Weitere Bausteine wie Serialisierung und Validierung sowie die Übernahme der Verantwortung als Turnkey-Lieferant für große und komplexe Anlagen runden das Leistungsspektrum des Unternehmens ab. Die Expertise des Verpackungsmaschinenherstellers sowie die absolut flexiblen und modular erweiterbaren UNIROB-Verpackungslösungen haben auch diesen Kunden aus der Pharmabranche auf ganzer Linie überzeugt.

Neues Produkt: angepasste Lösung

Mit dem modularen UNIROB-Baukastensystem fand der Pharmazeut genau diese Lösung: ein hochflexibles Verpackungskonzept, das aus den standardisierten Baukastenmodulen individuell auf seine Anforderungen zugeschnitten werden konnte. Vorgabe war, 300 Produkte und 100 Faltschachteln pro Minute in mehrere Faltschachtelformate zu verpacken, wobei neben den üblichen GMP-Standards eine schnelle Umrüstung der Linie mit minimalstem Aufwand im Fokus stand. Besondere Anforderungen wurden auch an die Qualitätssicherung und Serialisierung gestellt.

Pro Minute werden bis zu 300 Produkte in 100 Faltschachteln verpackt.

Pro Minute werden bis zu 300 Produkte in 100 Faltschachteln verpackt.

R.Weiss entwickelte auf Basis dieser Anforderungen ein einzigartiges Toploading-Picker-Konzept, welches einen völlig unabhängigen Produktfluss zwischen Produktions- und Verpackungslinie ermöglicht und durch die modulare Bauweise perfekt auf die räumlichen Gegebenheiten des Kunden angepasst werden konnte. Realisiert wurde dies durch die Integration des bewährten R.Weiss Transportmoduls Intelligent Shuttle System (ISS), welches für diese Aufgabenstellung geradezu prädestiniert war.

Hochflexibel: modulare Transporteinheit

Das Transportmodul ISS ist eine Transporteinheit, die einen völlig unabhängigen Transport von Produkt und Verpackung innerhalb der gesamten Verpackungsanlage ermöglicht.

Das integrierte Intelligent Shuttle System (ISS) ermöglicht einen völlig unabhängigen Transport von Produkt und Verpackung innerhalb der gesamten Verpackungsanlage.

Das integrierte Intelligent Shuttle System (ISS) ermöglicht einen völlig unabhängigen Transport von Produkt und Verpackung innerhalb der gesamten Verpackungsanlage.

Die Faltschachtelzuschnitte werden hierbei direkt in einzelne Shuttle aufgerichtet und zu den jeweiligen nachfolgenden Stationen, wie zum Beispiel dem Toploading-Bereich, der Lasercodierung, dem Verschließmodul und dem Etikettieren transportiert.

Eine weitere Besonderheit des ISS, welche den Kunden besonders überzeugte, bestand in der absolut intuitiven Bedienoberfläche. Über modernste Touchscreen-HMI kann das Bedienpersonal die Positionierung jedes einzelnen Shuttles bestimmen. Dadurch ist die Abgabe und Aufnahme der Produkte und der Verpackungen in jeder beliebigen Position möglich.

Integriert oder nachgerüstet: Serialisierungsmodul

Das modulare UNIROB-Baukastensystem bietet den Anwendern die Möglichkeit, die Serialisierung einschließlich der Anbindung an ERP-Systeme bereits bei der Erstinstallation in die R.WEISS-Verpackungslinien zu integrieren oder einfach zu einem späteren Zeitpunkt nachzurüsten. Die Serialisierung ist sozusagen im weitesten Sinn als Modul des Baukastens zu betrachten. Insbesondere in Kombination mit den völlig frei programmierbaren und in der Linie an jeder beliebigen Position verfügbaren Shuttles des ISS sind den Serialisierungs-, Qualitätskontrolle- und IPC-Möglichkeiten keine Grenzen gesetzt.

Faltschachtelzuschnitte: effizient aufrichten

Auch hier setzte sich das modulare Linienkonzept fort: Für die aufzurichtende Anzahl von 100 Faltschachteln pro Minute wurden zwei identische UNIROB-Aufrichtermodule in der Anlage konzipiert. Jedes Modul verfügt über ein sehr gut zugängliches und ergonomisch beladbares Mehrfachmagazin für die Faltschachtelzuschnitte.

In der Anlage wurden zwei identische UNIROB-Aufrichter-Module integriert.

In der Anlage wurden zwei identische UNIROB-Aufrichter-Module integriert.

Die Faltschachtelzuschnitte werden zunächst beleimt und mittels Faltstempel durch Faltschächte direkt in den darunter positionierten Shuttles des ISS aufgerichtet. Anschließend werden die Faltschachteln durch die Shuttles des ISS je nach Bedarf entweder gemeinsam im Zug oder einzelnen zu den jeweiligen Prozessen transportiert.

Verpacken und verschließen: schnell handeln

Parallel zum Aufrichtprozess werden der Verpackungsanlage die Produkte über ein Pickerband chaotisch zugeführt. Kamerasysteme erfassen dabei die Positionen der einzelnen Schlauchbeutel und geben die Daten an die R.WEISS-Delta-Picker weiter. Während die Verschlusslaschen der Schachteln durch eine Vorrichtung aufgehalten werden, nehmen die Delta-Picker die einzelnen Produkte mittels Multipick auf und setzen diese im Toploading-Verfahren in die Faltschachteln ein.

Vor dem Toploading der Produkte werden zuvor die Produktinformationen in die Faltschachteln eingelegt.

Vor dem Toploading der Produkte werden zuvor die Produktinformationen in die Faltschachteln eingelegt.

Der zugeführte Produktstrom wird von vier R.WEISS-Delta-Pickern verarbeitet, wobei der letzte Delta-Picker mit ausreichender Leistungsreserve als „letzte Instanz“ sicherstellt, dass alle Produkte ihren Weg in die Faltschachteln finden. Die gemeinsame Steuerung der Delta-Picker und der Anlage erfolgt dabei über ein vom Unternehmen entwickeltes, bedienerfreundliches Steuerungskonzept auf Basis einer am Markt verfügbaren Standardsteuerung.

Nachdem die Faltschachteln beladen wurden, werden sie durch das ISS Shuttle System zum Verschließmodul transportiert. Dabei werden die Deckellaschen mit Heißleim versehen und durch ein Mehrkopfwerkzeug verschlossen. Anschließend werden sie auf einem Transportband abgesetzt, das sie zu einem Etikettierer weitertransportiert. Im nächsten Prozessschritt laufen die Faltschachtelnüber eine Kontrollwaage.

Sammelpacker: bündeln und zuordnen

Die verschlossenen und kontrollierten Faltschachteln werden dann zu einem UNIROB-Sammelpacker transportiert. Vor dem Sammelpacker ist ein Bypass integriert, der die einzelnen Faltschachteln zu einem Straffbanderolierer führt. Hier werden sie in unterschiedlichen Formationen gebündelt. Diese straffbanderolierten Einheiten werden dann wieder dem Sammelpacker zugeführt. Dementsprechend ist der Sammelpacker in der Lage, Einzelfaltschachteln und Faltschachtelbündel in klassische Versandkartons einzusetzen.

Die Versandkartons werden mittels mehrerer Etikettierer für die unterschiedlichen Länderregionen gekennzeichnet. Die zuvor gestellten Anforderungen an einen schnellen und einfachen Formatwechsel und die Serialisierung mit ERPAnbindung wurden ebenfalls umgesetzt.