Jetzt geht’s um die Wurst

Für den Markterfolg von Sondermaschinenbauern wie Singer & Sohn ist es entscheidend, schnell und mit überschaubarem Aufwand auf individuelle Kundenwünsche einzugehen. Der Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Lebensmittelindustrie setzt dabei auf Automatisierungstechnik von B&R.

Singer & Sohn produziert seit mehr als 30 Jahren Anlagen im Hygienedesign für große Unternehmen und Filialisten der fleischverarbeitenden Industrie. Das Maschinenspektrum reicht von Roboter-Beladungssystemen, Wurstkettentrennmaschinen und Förderanlagen über Lösungen zur thermischen Produktbehandlung bis hin zu Metalldetektoren.

„Es gibt unter den Zulieferern für lebensmittelverarbeitende Betriebe kaum ein weiteres Unternehmen unserer Größe, dass ein so umfassendes Maschinenportfolio vorweisen kann und gleichzeitig so konsequent auf Sonderwünsche eingeht wie wir“, sagt Matthias Hiemer, Projektleiter Elektrik bei der Singer & Sohn GmbH. Durch eine verkürzte Zeitspanne für Entwicklung und Inbetriebnahme der Maschinen kann sich das Unternehmen ganz auf Kundenwünsche konzentrieren und innovative Maschinenkonzepte umsetzen.

„Wir beobachten bei unseren großen und mittelgroßen Kunden einen klaren Trend zur Automatisierung. Sie müssen Durchlaufzeiten verringern, steigende Hygieneanforderungen erfüllen und nicht zuletzt die Kosten minimieren“, erläutert Hiemer. „Anwender und deren Produkte stellen dabei sehr unterschiedliche Anforderungen an die Maschinen.“

Zum Beispiel erfordern die wesentlich dickeren und krummeren Weißwürste eine ganz andere Förder- und Handhabungslösung als die schlankeren Wiener- oder Bratwürstchen. Zudem variieren die vorherrschenden Platzverhältnisse bei den lebensmittelverarbeitenden Betrieben sehr von Fall zu Fall. Um schnell und gezielt auf solch unterschiedliche Anforderungen reagieren zu können, setzt Singer & Sohn auf eine hohe Fertigungstiefe und moderne Technik. Der Maschinenbauer verfügt über eigene Ressourcen zum Wasserstrahl- und Laserschneiden sowie für das Beizen und Glasperlstrahlen. Die Mitarbeiter des Unternehmens konstruieren, planen und implementieren in Eigenregie. Auch die Programmierung wird von Singer & Sohn selbst durchgeführt. Die flachen Hierarchien des inhabergeführten Mittelständlers garantieren kurze Wege und schnelle Entscheidungen.

Damit die Endkunden im vollen Maße davon profitieren können, erwarten die Verantwortlichen des Maschinenbauunternehmens auch von ihren Lieferanten kurze Reaktionszeiten und hohe Liefertreue, erläutert Hiemer: „Vor einigen Jahren kam es bei unserem Steuerungslieferanten vermehrt zu Problemen. Daher haben wir uns auf die Suche nach Alternativen gemacht. Nach dem Vergleich diverser potenzieller Anbieter haben wir uns für B&R entschieden.“

Maßgebliche Aspekte waren nicht nur der professionelle Marktauftritt und die Innovationskraft von B&R, sondern auch die kompakte und platzsparende Bauweise der B&R-Komponenten. Besonders stach den Verantwortlichen der ACOPOS P3 ins Auge. „Der Servoverstärker gehört zu den effizientesten Reglern mit integrierten Safety-Funktionen am Markt“, fügt Hiemer an. In der 3-Achs-Version bietet er eine Leistungsdichte von vier Ampere pro Liter Raumbedarf und ist damit besonders raumsparend.

Darüber hinaus überzeugte die Verantwortlichen das große Produktspektrum, das Innovationen wie Transportsysteme auf Basis von Langstator-Linearmotoren sowie Panels und Motoren im Hygienedesign einschließt. „Ein mindestens ebenso gewichtiger Pluspunkt ist der Umfang der von B&R bereitgestellten Softwarefunktionen“, erklärt Hiemer. „Dieses Gesamtpaket deckt einen Großteil der Dinge ab, die wir für unsere Anlagen brauchen. Wir müssen also nicht überall Hand anlegen und können uns ganz auf fortschrittliche Maschinenkonzepte und die Weiterentwicklung unserer Kernthemen fokussieren.“

So stellte Singer & Sohn bereits Mitte 2018 – nach nur sechs Monaten Entwicklungs- und Bauphase – die erste Maschine vom Typ WKT-50 mit komplett neu aufgebauter Steuerungs- und Antriebstechnik auf Basis der B&R-Lösungen fertig. Es handelt sich um eine Maschine, die Wurstketten mit Hilfe eines angetriebenen Messers zu Wurstpaaren vereinzelt. Die zentrale Herausforderung: Die Messerposition ist nicht konstant. Die Maschine muss bei jedem Schnitt exakt die Mitte zwischen zwei Würsten identifiziert und das Messer zum Schneiden in die entsprechende Position bringen. Bei der Entwicklung der WKT-50 profitierten die Ingenieure von der leistungsfähigen B&R-Regelungstechnik. Die passende elektronische Kurvenscheibe lässt sich damit extrem schnell auswählen und der Schnitt wird präzise und mit hoher Taktfrequenz ausgeführt.

„Obwohl wir uns erst in die Softwarewelt einarbeiten mussten, hatten wir die Anlernphase schnell überwunden“, sagt Hiemer zu den ersten Erfahrungen mit der Automatisierungswelt von B&R. „Es hat uns auch geholfen, dass B&R uns sehr gut eingeschult und mit Technikern vor Ort und via Telefon unterstützt hat. Wir waren von Anfang an sehr glücklich mit der Lösung.“

Fast parallel zur WKT-50 nahm das Unternehmen die Neuauflage des robotergestützten Loading-Systems zum Einlegen von Produkten wie Würsten oder Tierfutter in Verpackungen in Angriff. Die Anlage mit der Typbezeichnung Loading-System V-G-E besteht in der Standardkonfiguration aus Einheiten zum Zuführen, Sortieren und Gruppieren sowie aus einer oder zwei Delta-Roboter-Einheiten. Die Roboter legen die gruppierten Produkte mit Hilfe eines produktspezifischen Greifers in die Verpackung. Über Transportbänder sind die einzelnen Einheiten miteinander verkettet.

Als Hardwareplattform für die Automatisierung der Pilotanlage hat Singer & Sohn einen Automation PC 2100 gewählt. Auf ihm laufen sowohl die Visualisierungs- als auch die Steuerungs- und Motion-Anwendungen. Die Visualisierung hat das Maschinenbauunternehmen mit der Software Visual Components umgesetzt. „Im nächsten Schritt werden wir auf mapp View von B&R umstellen, um in den Genuss der Vorteile einer HTML5-basierten Web-Visualisierung zu kommen.“ Dazu zählen eine einfache Ausgabe einer einmal erstellten Visualisierung auf verschiedenen Ausgabegeräten sowie benutzer- oder benutzergruppenspezifische Anzeigen.

Antriebsseitig arbeitet die Pilotanlage mit Servoreglern der Serie ACOPOS P3 und Umrichtern vom Typ ACOPOSinverter. Die damit angesteuerten Motoren kommen ebenfalls von B&R, inklusive der Motoren des Delta-Roboters. Bei der zughörigen Motion-Anwendung hat Singer & Sohn von Anfang an auf den B&R-Softwarebaustein mapp Motion gesetzt. „Da mapp Technology von B&R alle Bereiche der Antriebstechnik einschließlich der Robotik abdeckt und zahlreiche geprüfte Funktionsbausteine zur Verfügung stellt, ging das Programmieren der Motion-Applikation und die Inbetriebnahme schneller von der Hand als bei konventionellen Lösungen“, urteilt Hiemer. So dauerte die Inbetriebnahme des Tripoden gerade einmal einen Tag.

Obwohl das Automatisierungsprojekt für die Beladungsanlage insgesamt deutlich umfangreicher war als das für die Wurstkettentrennmaschine, schloss es Singer & Sohn ebenfalls in nur sechs Monaten ab. Damit stand einer Premiere der beiden Anlagen auf der Leitmesse der Branche, der IFFA 2019, nichts mehr im Weg.

Die neue Generation des Loading-System V-G-E ist mit einem Automation Panel von B&R ausgestattet. Das 15-Zoll-Edelstahlpanel in Schutzart IP69K verfügt über zusätzliche Taster und einen Not-Aus. Eine für den Fachmann sofort erkennbare Neuerung der Maschine sind die verbesserten Bewegungsabläufe des Delta-Roboters. Sie sind hochperformant und optimal verschliffen, die Brems- und Beschleunigungsvorgänge sind sanfter, sodass die Kinematik weniger belastet wird.

Die neuen Anlagen haben wegen ihrer herausragenden Merkmale großes Interesse bei den Anwendern geweckt, sodass Singer & Sohn bereits zahlreiche Bestellungen erhielt. Dabei werden immer wieder Sonderwünsche geäußert, wie eine Benutzerrechteverwaltung über RFID-Chips. Zudem arbeitet das Unternehmen laufend an der Weiterentwicklung seiner Maschinen, wodurch sich das Anforderungsprofil ständig verändert und neue Automatisierungstechnologien benötigt werden.

Hiemer sieht sich mit B&R an seiner Seite bestens für die auftretenden Herausforderungen gewappnet: „Wir profitieren sehr von den zahlreichen Produkten und Funktionen, die B&R als finanzkräftiges und innovationsgetriebenes Unternehmen mit hoher Frequenz auf den Markt bringt oder – wie die RFID-Unterstützung – bereits im Portfolio hat. Die Technik hat sich in den Anlagen in der Praxis bewährt und B&R hat die versprochenen Lieferzeiten stets eingehalten. Wir haben daher entschieden, dass B&R zukünftig serienübergreifend unser Technologiepartner für das Thema Motion ist.“

Matthias Hiemer

Projektleiter Elektrik, Singer & Sohn GmbH

„Wir profitieren sehr von den zahlreichen Produkten und Funktionen, die B&R als finanzkräftiges und innovationsgetriebenes Unternehmen mit hoher Frequenz auf den Markt bringt oder – wie die RFID-Unterstützung – bereits im Portfolio hat. Die Technik hat sich in den Anlagen in der Praxis bewährt und B&R hat die versprochenen Lieferzeiten stets eingehalten. Wir haben daher entschieden, dass B&R zukünftig serienübergreifend unser Technologiepartner für das Thema Motion ist.“