25. - 27. September 2018 // Nürnberg, Germany

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Mit dem Feldbussystem Cube67 von Murrelektronik verdrahtet Transnova Ruf bei einem Großprojekt der Verpackungstechnologie besonders effizient

In den hochmodernen Verpackungsanlagen von Transnova Ruf sorgen viele Sensoren und Aktoren für einen reibungslosen und vollautomatischen Betrieb. Mit Blick auf die elektrische Installation ist angesichts umfangreicher Ausdehnungen eine „schlanke“ Lösung gefragt. Das hat das Unternehmen mit dem Einsatz des Feldbussystems Cube67 von Murrelektronik realisiert – und dabei auch den modularen Charakter der Anlage hervorragend abgebildet.

Die Transnova Ruf Verpackungs- und Palettiertechnik GmbH aus Ansbach in Mittelfranken ist ein erfolgreiches Unternehmen der Verpackungsbranche. Rund 250 Mitarbeiter entwickeln und bauen „schlüsselfertige“ Maschinen und Anlagen für die Sekundär- und Endverpackung. Mit ihnen werden Waren – vornehmlich aus der Lebensmittelindustrie, aus der Medizintechnik, der Kosmetik und der Non-Food-Industrie für die Logistik und die Distribution verpackt. Sie werden zum Beispiel zu größeren Einheiten in Sammelverpackungen  verpackt und  auf Paletten gestapelt oder in Displayverpackungen „shelf ready“ für den Supermarkt vorbereitet. In vielen Fällen handelt es sich um mehrstufige Verpackungsprozesse, entsprechend konstruieren und realisieren die Mitarbeiter von Transnova Ruf umfangreiche und leistungsstarke Anlagen. Aufeinanderfolgende Arbeitsschritte werden miteinander verknüpft. Schon seit Mitte der 90er Jahre setzt Transnova Ruf dabei in vielen Bereichen auf den Einsatz von Robotik, deshalb ist der Automatisierungsgrad sehr hoch.

Transnova Ruf produziert für seine Kunden keine Maschinen „von der Stange“. Vielmehr verfolgt das Unternehmen einen modularen Ansatz: Einzelne Funktionen sind in Module aufgegliedert, die je nach Anwendungsfall zusammengesetzt werden. „Das eröffnet uns einen riesen Lösungsraum“, erklärt Michael Ruf von der Geschäftsführung des Unternehmens. Damit kann Transnova Ruf Kundenwünsche optimal bedienen. Außerdem hat diese Methode einen weiteren großen Vorteil: Transnova Ruf kann auch unter nicht-optimalen Bedingungen erstklassige Lösung entwickeln. Zum Beispiel, wenn eine Verpackungsmaschine in einer bestehenden Halle mit wenig Platz und vielen Ecken eingebaut werden muss. Weil die Module als virtuelle Templates mit definierten Hardware- und Software-Bausteinen angelegt sind, reduziert sich der Aufwand für Engineering erheblich. Komponenten wie Inspektionssysteme, Beschriftungsgeräte oder Drucker kauft Transnova Ruf zu und integriert sie in die Maschinen.

In den Werkshallen von Transnova Ruf werden einerseits kleine und kompakte Anlagen gefertigt, zum Beispiel „Case Packer“. Zugleich stellt das Unternehmen aber auch große und umfangreiche Anlagen her, die sich durchaus über 70 oder 80 Meter ausdehnen. Allein schon mit Blick auf den Transport, für den mehrere LKWs benötigt werden, wird deshalb sehr modular gebaut. Entsprechend wird bei der elektrischen Installation der Anlagen schon in frühen Planungsphasen dem Prinzip der Dezentralisierung ein sehr hoher Stellenwert eingeräumt. „Wir wollen die Installationen lean halten, keine Leitungen über 50 oder gar 100 Meter in den Schaltschrank führen“, sagt Hermann Schindler, der für die Hardwareplanung zuständig ist. Aus diesem Grund hat Transnova Ruf zum Beispiel die Frequenzumrichter – und davon gibt es in Anlagen der Verpackungstechnik jede Menge – konsequent aus den Schaltschränken heraus ins Feld verlegt.

Von beeindruckenden Ausmaßen ist ein aktuelles Projekt von Transnova Ruf, bei dem sich das Unternehmen um die Logistik im neuen Produktionswerk eines global tätigen Pharmazie-Konzerns aus der Schweiz kümmert. Dabei werden medizinische Produkte, die in kleinen Kartons verpackt sind, über Zulieferstrecken aus bis zu zehn Produktionslinien in einen Rundlauf befördert. Von dort werden sie über Spiralförderer in eine tieferliegende Ebene transportiert und über Weichen auf Stichbahnen gelotst. Zwei Roboter setzen die Pakete auf Paletten, die anschließend über einen Linearwagen abtransportiert werden. Mit Stretchfolie werden die befüllten Paletten stabilisiert. Anschließend durchlaufen sie eine Konturkontrolle, danach werden sie vom Etikettierer mit einem Informations-Label versehen. Am Ende des Prozesses werden die fertigen Paletten an das Hochregallager übergeben. Die Anlage läuft nahezu bedienerlos, „nur am Umstretcher kommt alle vier Stunden mal ein Mitarbeiter vorbei und füllt Folie nach“, erklärt Hermann Schindler.

In der Anlage sind zahlreiche Sensoren und Aktoren integriert. Beispielsweise werden die auf den Primärverpackungen aufgedruckten Data-Matrix-Codes dazu genutzt, die Pakete zur richtigen Zeit in das System zu nehmen und an den richtigen Verpackungsplatz zu transportieren.

Transnova Ruf realisiert die elektronische Installation der Anlage mit dem modularen Feldbussystem Cube67 von Murrelektronik. Weil bei dieser Lösung alle Feldbusmodule über steckbare Leitungen verbunden sind, erreichen die Elektrokonstrukteure von Transnova Ruf um Hermann Schindler eine sehr flexible Lösung, die für den Transport schnell auf- und abgebaut werden kann. Außerdem kann die Anlage im Bedarfsfall erweitert werden, ohne dass dies unter elektrotechnischen Gesichtspunkten neue Herausforderungen und Umplanungen mit sich bringt. So kann es beispielsweise schon genügen, ein weiteres Cube67-Modul in der Anwendung anzubringen und mit der Hybridleitung von Murrelektronik, die Daten und Energie übertragt, mit einem in der Nähe befindlichen Modul zu verbinden. Weil dabei ausnahmslos mit vorkonfektionierten Leitungen gearbeitet wird, ist die Gefahr von Verdrahtungsfehlern niedrig.

Insgesamt sind 15 Cube67-Busknoten auf Profinet-Basis in der Anlage im Einsatz, mit denen Informationen von Sensoren eingesammelt und Signale an Aktoren übertragen werden. Bei den Sensoren handelt es sich sehr häufig um Lichtschranken, mit denen die Positionen der Waren ermittelt werden. Bei den Aktoren handelte es sich um die in Anlagen der Logistik weit verbreiteten Ventile, interessant ist aber auch, dass mit dem Feldbussystem rund 70 Antriebe in der Anlage angesteuert werden. Diese Motoren der Marke SEW befinden sich an unterschiedlichen Punkten entlang der Förderstrecke und sind mit eingebauten Frequenzumrichtern versehen. „Dadurch fallen die Schaltkasten und Klemmkästen im Feld weg, für die ohnehin wenig Platz wäre“, sagt Hermann Schindler. Mit dem Movimot-Funktionsmodul von Murrelektronik schließt Transnova Ruf eine Komponente für das Cube67-System an, mit dem dieser Motoren unkompliziert angeschlossen werden.

Weil über einen Steckplatz der Cube67-Module zwei Signale übertragen werden können, setzen die Elektrokonstrukteure von Transnova Ruf in manchen Anwendungen T-Stücke ein, um diese Signale auf zwei Leitungen aufzuteilen. Manchmal werden T-Stücke auch genutzt, um M8-Leitungen anschließen zu können. Für den Anschluss der Datenübergabeeinheit, mit dem Informationen von der Palettieranlage an das Hochregallager übergeben werden, verwenden die Elektrokonstrukteure von Transnova Ruf ein Cube67-Cable-Modul. Bei diesem stehen 16 Kontakte für den Austausch digitaler Signale zur Verfügung.

In der Summe ergibt sich für Transnova Ruf durch den Einsatz von Cube67 ein praktikables und vielseitiges Installationskonzept. Es ist wie maßgeschneidert für die neue Verpackungsanlage und stellt allem aufgrund ihres modularen Charakters eine praktikable Lösung mit Potenzial für zukünftige Erweiterungen dar.

Impact67 Profinet mit IO-Link

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