So unterschiedlich Rohstoffe auch sind, sie bilden die grundlegende Basis für ihre hochwertigen Qualitätsprodukte. Wenn es um die Automation von Rohstoffen geht, bietet Azo maßgeschneiderte Lösungen für die Herausforderungen der Anwender und deren verwendete Rohstoffe.
Bedienergeführtes, manuelles Wiegezentrum
So ist das ManDos-System vor allem dann sinnvoll, wenn Kleinstmengen wie Farben, Additive, Zutaten und Aromastoffe durch ihre Konsistenz oder ihren Produktionsbedarf nicht rentabel vollautomatisiert werden können. Das System ergänzt oft eine vollautomatische Anlage. Dabei sind der Anzahl der manuell gewogenen Komponenten keine Grenzen gesetzt.
Gerade diese Kleinstmengen sind es, die die Rezeptur entscheidend beeinflussen. Sie müssen deshalb kontrolliert und dokumentiert dem Verarbeitungsprozess zugeführt werden. Dabei werden die zu wiegenden Rohstoffe und Rezepte mithilfe eines Barcodes identifiziert, dokumentiert und nachvollziehbar dosiert.
ManDos ist in vielen Bereichen der Industrie einsetzbar, unter anderem im Nahrungsmittel-, Chemie- und Pharmabereich. Auch in Ex-Umgebungen lassen sich die Funktionalitäten des manuellen Wiegezentrums problemlos nutzen.
Automatische, separate Einwaage von Klein- und Kleinstkomponenten
Doch je zahlreicher, komplexer und umfangreicher die Wiegungen werden, desto höher werden jedoch die Risiken und Fehlerquellen. Zur Lösung kommt hier der Azo Componenter Step zum Einsatz: Dieses System ermöglicht das automatische, grammgenaue Wiegen, abgestimmt auf die jeweiligen physikalischen Eigenschaften der verwendeten Rohstoffe.
Das System verbessert durch die Automation die Produktreinheit und -sicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung der Effizienz in der Produktion. Speziell in Bereichen mit hohen Hygieneanforderungen, Chargenreinheit und Produkttrennung verbessert der Azo Componenter Step die Einhaltung strengerer Verordnungen und Regelungen. Strikte Chargentrennung vermeidet Kreuzkontamination zum Beispiel bei Allergenen und Nicht-Allergenen.
Außerdem ist das System durch seinen modularen Aufbau äußerst flexibel bei Produktumstellungen. Der Reinigungsaufwand wird durch die produktgruppenspezifischen Lager- und Zielgebinde geringer gehalten. Bei Bedarf können die Zielgebinde mit zusätzlich Inlinern versehen werden.
Wie funktioniert das Componenter-Step-System?
Das System besteht aus zwei Ebenen. Auf der oberen werden die Rezeptkomponenten in Vorratsbehältern bereitgestellt. Die Rohstoffe werden vor dem Befüllen mittels Barcode identifiziert und den entsprechenden Behältern zugeordnet. Dadurch werden Produktverwechslungen minimiert, und eine Rückverfolgung der Rohstoffe ist sichergestellt.
In der unteren Ebene befinden sich die Zielgebinde für ihre individuellen Rezepturen. Diese Gebinde werden mithilfe eines Taktschlittens unter der jeweiligen Dosierstelle positioniert. Nach dem Eindosieren der im Rezept festgelegten Produktmenge wird das Zielgebinde zur nächsten Station transportiert. Da jedes Zielgebinde über eine eigene Waage verfügt, kann an jeder Dosierstelle gleichzeitig eindosiert werden. Dadurch ergibt sich ein großer Zeitgewinn.
Wenn sich alle Rohstoffe entsprechend der Rezeptur im Zielgebinde befinden, wird dieses am Ende der Dosierstrecke ausgeschleust und steht für die weitere Bearbeitung bereit.
Roboterbasierte Rohstoffautomation immer wichtiger
Robotergestützte Automation wird in Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen. Dies bringt vor allem Vorteile bei der Verarbeitung von Allergenen oder anderen kritischen Stoffen, die zum Beispiel auch für den Bediener potenziell gefährlich sein können.
Hierfür bietet Azo das RoLog-System an. Die Rohstoffe werden zunächst an einer prozessintegrierten Befüllstation in Dosier- und Lagereinheiten (DLE) bereitgestellt, die aus einem Behälter und einem Dosierorgan bestehen. Nach Bereitstellung der benötigten DLE wird diese zur automatischen Weiterverarbeitung in den Arbeitsbereich des Roboters eingeschleust. Der modulare Aufbau des internen Rohstoff-Lager-Moduls (RLM) und die Anzahl der DLEs gewährleisten eine hohe Flexibilität in der Erweiterung der Rohstoffkomponenten und der Anzahl an Rezeptzusammenstellungen. Eine Sicherheitszelle grenzt dabei den automatisierten Arbeitsbereich des Roboters vom Produktionsumfeld ab und bietet somit einen optimalen Schutz für den Bediener und das Produkt.
Der Roboter stellt die Charge vollautomatisch zusammen, indem er die richtigen DLEs entsprechend der vorgegebenen Rezeptur aus dem RLM entnimmt und bereitstellt. Aus der DLE werden die geforderten Kleinstmengen mithilfe des Dosiersystems eDos exakt dosiert. Der Dosierbereich jeder Komponente liegt aktuell im Bereich zwischen 50 g und 10 kg. Nach Einwaage aller Komponenten in das Zielgebinde wird dieses für die Weiterverarbeitung ausgeschleust.
Der RoLog steht nun unmittelbar zur Bearbeitung weiterer Produktionsaufträge bereit. Damit arbeitet das System effizient und ohne Zeitverlust. Bei kontinuierlichem Nachschub von Rohstoffen und Gebinden ist eine 24/7-Produktion möglich. Durch die RFID-Chips ist ein lückenloses Tracking und Tracing jederzeit möglich.
Selbstlernende Anlage dank KI
Azo setzt aber auch auf Künstliche Intelligenz. Das Projekt „Azo Prometheus“ soll die Automation in Schüttgutanlagen auf ein neues Level heben. Manuelle Anpassungen bei wechselnden Rahmenbedingungen werden durch selbstlernende Verfahren und Prozesse ersetzt.
Im hauseigenen Versuchszentrum für Rohstoffautomation wurde deshalb extra eine entsprechende Forschungsanlage installiert. Mithilfe der gewonnen Anlagendaten und der KI soll eine selbstlernende Schüttgutförderung umgesetzt werden. Die Anlage lernt dabei über neuronale Netze, die pneumatische Förderung immer weiter zu optimieren, bestmöglich einzustellen und diesen Zustand aufrechtzuerhalten.
Bisher müssen für jeden Rohstoff und jede Förderstrecke die Parameter manuell eingestellt werden, wofür fachspezifisches Wissen erforderlich ist. Zukünftig erkennt das Fördersystem durch eine entsprechende Sensorik selbstständig Änderungen im Förderverhalten und steuert diesen durch einen eingelernten Algorithmus entgegen. Dabei wird durch gezieltes Ansteuern der Aktuatoren (beispielsweise Gebläse und Dosierorgane) erreicht, dass immer eine hohe Leistung bei störungsfreiem Betrieb gewährleistet ist.
Bei einem Produktwechsel greift das System auf ein gewisses Vorwissen aus vergangenen Förderzyklen zurück und stellt sich damit schnell auf die neuen Gegebenheiten ein. Ein Mehrwert für den Anwender besteht darin, dass er nicht auf Personal mit jahrelanger Erfahrung zurückgreifen muss, da die entsprechenden Parameter bei Rohstoff- oder Umgebungsschwankungen automatisch angepasst werden.
Weiterhin kann eine physikalisch gleiche Anlage mit einer höheren Leistung betrieben werden, da der Algorithmus diese immer in einem optimalen Arbeitspunkt hält. Der Betrieb der Anlage wird daher wirtschaftlicher.
