Maschinenbauunternehmen setzt bei der Entwicklung von Hochleistungsverpackungsanlagen für die Süßwarenindustrie auf Plant Simulation

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1 Maschinen- und Anlagenbau LoeschPack Maschinenbauunternehmen setzt bei der Entwicklung von Hochleistungsverpackungsanlagen für die Süßwarenindustrie auf Plant Simulation Produkt Tecnomatix Herausforderungen Erhöhung der Planungssicherheit bei der Konzeption komplexer Verpackungsanlagen Schnelleres Testen und Verifizieren unterschiedlicher Lösungskonzepte Schlüssel zum Erfolg Entscheidung für die Beschaffung einer Simulations-Software An der Praxis orientierte Software-Auswahl Ergebnisse Erhöhte Planungssicherheit Mehr Flexibilität bei der Planung durch schnelles Testen unterschiedlicher Varianten Transparentere Angebotsprozesse Schnellere Inbetriebnahme der Anlagen Lösung von Siemens PLM Software ermöglicht dem Unternehmen LoeschPack die Optimierung und Validierung der Planung und Inbetrieb nahme von Verpackungsmaschinen und -anlagen. Die Firma Loesch Verpackungstechnik GmbH, kurz LoeschPack, ist ein international führendes Unternehmen für die Entwicklung, Fertigung und den Service von Verpackungsmaschinen und kompletten Verpackungsanlagen. Der Exportanteil liegt bei etwa 90 Prozent. Schwerpunkt des Angebots sind Lösungen für die Nahrungsmittelindustrie, insbesondere für Produzenten von Süßwaren, Schokolade, Dauerbackwaren und Kaugummi. Seit 1982 gehört das bereits 1919 in Dresden gegründete, nach dem zweiten Weltkrieg von ehemaligen Mitarbeitern in Bayern neu etablierte und heute mit circa 300 Mitarbeitern in Altendorf, Oberfranken, ansässige Unternehmen zur Piepenbrock Unternehmensgruppe. Detail des Packkopfs einer Hochgeschwindigkeitspackmaschine für die Rollenverpackung Die Verpackungsanlagen von LoeschPack enthalten Maschinen für die einzelnen Verpackungsprozesse, aber auch Zuführ-, Sortier- und Transportanlagen für die Produkte und Verpackungsmaterialien sowie Zwischenspeicher. Wachsende Komplexität Die Süßwarenindustrie ist eine der sich am schnellsten weiterentwickelnden Nahrungsmittelbranchen. Neue Verpackungsideen erfordern innovative Konzepte für Maschinen und Anlagen. Dazu ist neben viel Know-how der Einsatz modernster Tools für die Planung der komplexen Verpackungsprozesse nötig.

2 Verpackungsanlage mit Hochleistungs-Schlauchbeutelmaschine und Falteinschlagmaschinen für Schokoladentafeln Wir haben uns dann für Plant Simulation entschieden, weil es flexibel einsetzbar ist, wir unsere jetzigen und zukünftigen Prozesse damit sehr gut abbilden können und weil es intuitiv zu bedienen ist. Stellvertretender Leiter Projektierung Dazu erläutert, stellvertretender Leiter Projektierung bei LoeschPack: Unsere Kunden wollen immer öfter Komplettlösungen, mit einem verantwortlichen Lieferanten, um sich Schnittstellenprobleme zu ersparen. Und sie möchten vorab wissen, wie hoch die Effizienz dieser Komplettlösungen ist. Was geht hinein, was kommt an Gut -Produkten und in welcher Taktzahl heraus. Ein zentraler Fokus wird daher bei Loesch- Pack auf die Entwicklung und Lieferung kompletter Systemlösungen gelegt. Neben den klaren Vorteilen für den Kunden, seinen Verpackungsprozess aus einer Hand zu beziehen, ist dies wichtig für das eigene Wachstum und eine sichere Zukunft, während sich viele Mitbewerber auf die Lieferung von Einzelmaschinen beschränken. Wir möchten natürlich, dass unsere Kunden zufrieden sind und wir ihre Erwartungen erfüllen können. Dazu ist es bei den sehr komplexen Prozessen und den oft empfindlichen Kundenprodukten nötig, die Effizienz der Anlage möglichst vorab, das heißt schon während der Anlagenkonzeption, zu ermitteln. Dafür benötigen wir nicht nur die Taktzahlen der Maschi-

3 Verpackungsanlage mit Gegenplattenhandling und Hochleistungsfalteinschlagmaschinen für kleine Schokoladenprodukte nen, wir müssen auch wissen, wie viele Maschinen pro Prozess erforderlich sind, wie groß Zwischenspeicher ausgelegt sein sollten und vor allem, welchen Einfluss die zwangsläufig bei so sensiblen Produkten auftretenden meist kurzen Störungen auf den Gesamtprozess und damit die Effizienz der Anlage haben, so Hetzer. Weil diese Aufgaben ohne eine entsprechende Software-Lösung nicht mehr verlässlich gelöst werden können, hat man 2012 bei LoeschPack begonnen, nach einer Lösung zu suchen, die sich am besten für die ganz speziellen Anforderungen eignete. Bei der Auswahl wurden Software-Lösungen für die digitale Prozess-Simulation an konkreten Projekten getestet, sowohl durch Simulations-Dienstleister als auch im eigenen Hause. Auswahlprozess der Simulations- Software an realen Projekten Der Angebotsprozess für die LoeschPack- Anlagen ist sehr unterschiedlich, abhängig von den jeweiligen Kundenanforderungen. Entweder die potentiellen Kunden haben bereits ganz bestimmte Vorstellungen, oder ihre Prozesse sollen für Produkte, die schon am Markt sind, verbessert werden. Es kommt aber auch vor, dass Kunden LoeschPack ansprechen und noch nicht so genau wissen, wie sie ihre Vorstellungen umsetzen sollen. In beiden Fällen ist das Know-how von LoeschPack gefragt, um zusammen mit dem Kunden eine Lösung zu entwickeln. Um die entwickelten Konzepte möglichst schnell verifizieren zu können, wird eine Simulations-Software benötigt, die einfach zu bedienen und flexibel einsetzbar ist sowie belastbare Ergebnisse liefert. Wird die Effizienz von Anlagen im Vorfeld nicht möglichst genau simuliert und damit verifiziert, kann es passieren, dass nach der Fertigung oder Installation der Anlage zusätzliche Komponenten oder ganze Verpackungsmaschinen nachgeliefert und integriert werden müssen. Können solche Probleme durch die Anschaffung einer Simulationssoftware ausgeschlossen oder reduziert werden, dann amortisieren sich deren Beschaffungs- und Einsatzkosten sehr schnell. Unseren Kunden ermöglicht die Simulation durch die realistische Visualisierung ein klares Verständnis des Ablaufes, sie können auch besser erkennen, was passiert, wenn es an einer Maschine zu Störungen kommt. Und sie wissen, welche Parameter festgelegt und wie die Abhängigkeiten definiert wurden. Stellvertretender Leiter Projektierung

4 Dazu Hetzer: Bei einem Großprojekt hatten wir eine konkrete Fragestellung und Andreas Behrens, unser stellvertretender Geschäftsführer und Bereichsleiter für Konstruktion und Entwicklung, hat sich an die Lösung Plant Simulation von Siemens PLM Software erinnert. Daraufhin wurde ein erstes Projekt mit Plant Simulation zusammen mit Siemens durchgeführt, mit Erfolg. Es ging uns dann aber auch darum, die Software nicht nur durch Dienstleister einzusetzen, sondern auch für den eigenen Einsatz im Hause zu beschaffen. Neben der Software Plant Simulation wurden noch weitere Software-Lösungen evaluiert, sowohl zusammen mit Dienstleistern als auch im eigenen Hause. Dabei wurden auch speziell für Verpackungsanlagen entwickelte Software-Lösungen untersucht. Wegen der teilweise umständlichen Bedienung, und dem Risiko für zukünftige Anwendungen nicht ausreichend vorbereitet und flexibel genug zu sein, mussten diese jedoch ausgeschlossen werden. Entscheidung für Plant Simulation Wir haben uns dann für Plant Simulation entschieden, weil es flexibel einsetzbar ist, wir unsere jetzigen und zukünftigen Prozesse damit sehr gut abbilden können, obwohl die Software nicht speziell für die Verpackungsindustrie entwickelt wurde, und weil Plant Simulation intuitiv zu bedienen ist. Außerdem bietet es eine sehr gute Visualisierung der Prozesse und eine Darstellung der Ergebnisse in unterschiedlichen Formaten, kommentiert Hetzer die Entscheidung für Plant Simulation. Positiv wurde auch bewertet, dass die Software weit verbreitet ist und es auch des- Digitale Simulation einer Schokoladen-Verpackungsanlage mit Plant Simulation: Produktverteilung, Erst- und Zweitverpackung sowie Sammeltransport

5 Außerdem bietet Plant Simulation eine sehr gute Visualisierung der Prozesse und eine Darstellung der Ergebnisse in unterschiedlichen Formaten. Stellvertretender Leiter Projektierung halb viele Ingenieurunternehmen gibt, die Simulations-Dienstleistungen mit Plant Simulation anbieten. Das kann von Vorteil sein, wenn die internen Simulations-Kapazitäten bei Engpässen nicht ausreichen sollten. Seit Anfang 2015 wird die Software bei LoeschPack in der Praxis eingesetzt. Der Simulationsprozess Die digitale Simulation einer Verpackungsanlage beginnt mit der Erstellung eines Simulationsmodells. Plant Simulation enthält dazu Simulationsbausteine, die den unterschiedlichen Maschinen und Komponenten einer Verpackungsanlage entsprechen. Sie können verändert und um weitere Bausteine ergänzt werden. Diese werden dann zu einer Anlage konfiguriert, die mehr oder weniger detailliert dargestellt werden kann. Idealerweise werden die einzelnen Bausteine auf ein vom Kunden vorgegebenes Hallenlayout gelegt und erzeugen so eine realistische 2D- oder auch 3D-Darstellung der Anlage. Dann werden die Parameter der einzelnen Komponenten konfiguriert, wie Produktgrößen, Entfernungen, Taktzeiten der Verpackungsprozesse, aber auch Kennzahlen zu möglichen Störungen oder Wechselzeiten. Diese Parameter können einfach verändert werden, auch automatisch in Stufen, und erlauben so die schnelle Simulation unterschiedlichster Szenarien und realistische Erkenntnisse über den Einfluss von Speichergrößen oder Störungen auf den Gesamtprozess sowie die Effizienz der Gesamtanlage. Plant Simulation ermöglicht es weiterhin, Maßnahmen zu Effizienzsteigerungen mit den dafür nötigen Mehrkosten abzugleichen. Die Großanlage in Brasilien, bei der wir Plant Simulation bereits vor einigen Jahren erstmals getestet haben, läuft seitdem einwandfrei." Stellvertretender Leiter Projektierung

6 Lösungen/Dienstleistungen Plant Simulation aus dem Tecnomatix-Portfolio von Siemens PLM Software Hauptgeschäft des Kunden Die Firma Loesch Verpackungstechnik GmbH, kurz Loesch- Pack, ist ein international führendes Unternehmen für die Entwicklung, Fertigung und den Service von Verpackungsmaschinen und kompletten Verpackungsanlagen. Schwerpunk des Angebots sind Lösungen für die Nahrungsmittelindustrie, insbesondere für Produzenten von Süßwaren, Schokolade, Dauerbackwaren und Kaugummi. Hauptsitz des Kunden Altendorf, Bayern, Deutschland Bisherige Erfahrungen Die bisherigen Erfahrungen bewertet Hetzer überaus positiv: Die Großanlage in Brasilien, bei der wir Plant Simulation bereits vor einigen Jahren erstmals getestet haben, läuft seitdem einwandfrei. Die digitale Simulation hilft uns jetzt in vielen Bereichen, sowohl intern als auch in der Kommunikation mit unseren Kunden. Wir, ebenso wie unsere Kunden, bekommen mehr Sicherheit bei der Auslegung unserer Anlagen. Unseren Kunden ermöglicht die Simulation durch die realistische Visualisierung ein klares Verständnis des Ablaufes, sie können auch besser erkennen, was passiert, wenn es an einer Maschine zu Störungen kommt. Und sie wissen, welche Parameter festgelegt und wie die Abhängigkeiten definiert wurden. Von Vorteil ist weiterhin, dass schnell wesentlich mehr Konzeptvarianten geprüft werden können und so eventuell ganz neue, günstigere oder leistungsfähigere Lösungen gefunden werden. Ein weiterer Pluspunkt betrifft die Inbetriebnahme der Anlagen. Durch enge Zusammenarbeit der Planung mit den Programmierern der Steuerungen (SPS) der Anlagen können sehr viele bereits validierte Informationen und Parameter aus dem Planungsprozess direkt in die Software der Anlagen übernommen werden, wodurch die Installations- und Einrichtezeiten der Anlagen beim Kunden reduziert werden können. Ausblick LoeschPack wird seine Simulationskompetenz weiter ausbauen und greift dazu bei Bedarf auf die Unterstützung und das Know-how von Siemens oder Simulations-Dienstleistern zurück. Noch nicht aktuell, aber durchaus angedacht ist die Erweiterung des Einsatzes von Plant Simulation auf die Virtuelle Inbetriebnahme, worunter man das Testen von Planungs- und Steuerungsdaten auf einer virtuellen Maschine versteht, bevor die so erfolgreich getesteten Programme direkt in die Steuerungen der realen Maschine übertragen werden. Weiterhin kann die Ausweitung der Simulation neben der Effizienzsteigerung der Verpackungsprozesse auch auf deren Energieeffizienz immer wichtiger werden. Siemens PLM Software Deutschland +49 (0) Österreich +43 (0) Schweiz +41 (0) Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. Siemens und das Siemens-Logo sind registrierte Warenzeichen der Siemens AG. D-Cubed, Femap, Geolus, GO PLM, I-deas, Insight, JT, NX, Parasolid, Solid Edge, Syncrofit, Teamcenter und Tecnomatix sind Warenzeichen oder registrierte Warenzeichen der Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. oder ihrer Niederlassungen in den USA und in anderen Ländern. Alle anderen Logos, Warenzeichen, registrierte Warenzeichen oder Service-Marken sind im Besitz ihrer jeweiligen Eigentümer Z3 DE 11/15 loc