Die industrielle Automatisierung macht auch vor der Verpackungsindustrie nicht Halt. Gleichzeitig steigt auch die Nachfrage nach innovativen, effizienten und flexiblen Verpackungslösungen. Die PLC-Programmierung ist daher auch in der Verpackungsindustrie eine Schlüsseldisziplin. In diesem Beitrag soll die bedeutende Rolle der PLC-Programmierung für die Verpackungsindustrie näher betrachtet werden.
Was ist PLC-Programmierung?
Zum grundlegenden Verständnis der Rolle der PLC-Programmierung in der Verpackungsindustrie wollen wir die PLC-Programmierung kurz definierten. PLC steht für Programmable Logic Controller. Dies ist ein Mikrocomputer, der speziell für die Herausforderungen der Steuerung von Maschinen und Prozessen im Rahmen der Automatisierung in der Industrie entwickelt wurde. Im deutschen Sprachraum findet sich auch gelegentlich noch die Bezeichnung SPS. SPS steht für Speicherprogrammierbare Steuerung und meint das Gleiche wie PLC.
PLC-Programmierung kann Code liefern, der auf viele erdenkliche Aufgaben wie Steuerung von Bewegungen, Ventilen, oder Sensoren angepasst werden kann. Grundlegend für die PLC-Programmierung sind Standard-Programmiersprachen wie Function Block Diagram, Ladder Logic oder Structured Text.
Die Bedeutung der PLC-Programmierung für die Verpackungsindustrie
Effizienz und höchste Präzision spielen in der Verpackungsindustrie eine große Rolle. Mit Hilfe der PLC-Programmierung sind die Herausforderungen und hohen Ansprüche der Automatisierung möglich. Vor allem in den Bereichen Produktivität, Kostenersparnis, Vernetzung und Zusammenführung komplexer Abläufe hat sich die PLC-Programmierung als solides und sicheres Grundgerüst für die Industrie 4.0 erwiesen. Nachfolgende Punkte sollen die Bedeutung der PLC-Programmierung für die Verpackungsindustrie illustrieren.
- Die PLC steuert von der Produktzuführung bis hin zur Endverpackung, Etikettierung und Qualitätskontrolle den gesamten Verpackungsprozess. Dadurch werden manuelle Eingriffe und Fehler minimiert oder gänzlich beseitigt.
- Mit einer gut programmierten PLC werden die Produktionszeiten von Verpackungen reduziert und somit Kosten eingespart.
- Mit Hilfe einer ausgeklügelten PLC-Programmierung kann die Software schnell und fehlerfrei an besondere Bedürfnisse und Anforderungen angepasst werden. Lange Umstellungszeiten und Produktionspausen sind damit Geschichte.
- PLC-Systeme sind keine geschlossenen Systeme, sondern in umfassende Industrie 4.0-Strategien integriert. So sind zum Beispiel mehrere Maschinen, Anlagen und Produktionsbereiche über Cloudsysteme miteinander verbunden. Das ermöglicht Echtzeitüberwachung und vorausschauende Wartung.
Anforderungen der Verpackungsindustrie an PLC-Programmierung
Die Verpackungsindustrie stellt einige spezifische Anforderungen an Automatisierungssysteme. So gibt es hinsichtlich der Programmierung also auch einige Herausforderungen, die gemeistert werden müssen. Dazu zählen vor allem:
- Hohe Präzision und Geschwindigkeit bei gleichzeitigem fehlerfreiem Verpacken
- Flexibilität in den Verpackungsarten und schnelle Umstellung an der Anlage (zum Beispiel von Kartons auf Beutel)
- Integration verschiedener Technologien wie Robotik, Förderbändern und Bildverarbeitung in einem System
- Erfassen großer Datenmengen zur Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit der Produkte
- Sicherheit und Hygiene spielen vor allem in der Lebensmittel- und arzneiverpackenden Industrie eine große Rolle. PLC sorgt hier nicht nur für den Betrieb, sondern auch die Überwachung der Prozesse
Beispiel für eine PLC-Programmierung in der Verpackungsindustrie
Anhand eines praktischen Beispiels wollen wir die Bedeutung der PLC-Programmierung für die Verpackungsindustrie noch besonders veranschaulicht werden.
Eine typische Anwendung der PLC-Programmierung in der Verpackungsindustrie ist eine Schlauchbeutel-Verpackungslinie. Sie wird häufig in der Lebensmittel-, Pharma- oder Konsumgüterindustrie eingesetzt. Süßigkeiten, Snacks, Medikamenten oder kleinen Einzelteile landen in den typischen Folienbeuteln, die alle Menschen aus dem Alltag kennen
Die PLC steuert den Ablauf folgendermaßen:
- Zuführung des Materials
Über Förderbänder werden die Produkte zur Verpackungsmaschine transportiert. Die PLC überwacht dabei Sensoren, die den Materialfluss kontrollieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die Produkte gleichmäßig ankommen. - Folienschneid- und Formprozess
Eine Rolle mit Verpackungsfolie wird durch die Maschine geführt. Die PLC steuert präzise den Zug der Folie, damit die Beutel in der richtigen Größe geformt werden. Auch der Schneidprozess wird von der PLC überwacht und koordiniert, sodass die Folie in optimaler Geschwindigkeit durch die Maschine läuft. - Befüllung der Beutel
Die PLC steuert Dosiergeräte, die die Produkte in die vorgefertigten Beutel füllen. Hier ist Präzision enorm wichtig, damit jeder Beutel die exakte Menge enthält. - Versiegelung und Druck
Heizelemente oder Ultraschallsiegelgeräte verschließen die Beutel sicher und luftdicht. Auch diesen Prozess steuert die PLC-Programmierung. Zusätzlich wird das Drucksystem integriert, um das Haltbarkeitsdaten oder Chargennummern auf die Beutel zu bringen. - Qualitätskontrolle
Kamerasysteme, die mit der PLC verbunden sind, überprüfen jeden Beutel auf korrekte Füllmenge, intakte Siegelnähte und lesbare Drucke. Entsprechen Beutel den vorgegebenen Qualitätsstandards nicht, werden sie automatisch aussortiert. - Palettierung und Verpackung:
Die fertigen Beutel werden auf ein Förderband übergeben und darüber zu einer sekundären Verpackungseinheit transportiert. Dort werden die Beutel zum Beispiel in Kartons weiterverarbeitet. Die PLC steuert hier ebenfalls die Synchronisation der Prozesse, um einen ununterbrochenen Fluss zu gewährleisten.
Zusammenfassendes Fazit
Dieses Beispiel zeigt, wie die PLC-Programmierung die Effizienz, Genauigkeit und Flexibilität von Verpackungsprozessen steigert. In einer Schlauchbeutel-Verpackungslinie ist die PLC das Gehirn der gesamten Maschine und sorgt dafür, dass jedes Produkt sauber und sicher verpackt wird – bei höchster Geschwindigkeit und minimalem Ausschuss.
Insgesamt ermöglicht die Investition in moderne PLC-Lösungen nicht nur bessere Produktqualität, sondern auch Kosteneinsparungen durch optimierte Prozesse und weniger Stillstandzeiten. Dies macht die PLC-Programmierung zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Verpackungsindustrie.
