Die Rollen mit Rohpapier stapeln sich zu enormen Türmen im Lager der Dunapack Packaging im Salzburger Strasswalchen. Mehrere tausend Tonnen dieser bis zu 2,8 Meter breiten Rollen haben hier im Lager der Mosburger GmbH Platz. Ein Lkw nach dem anderen bringt täglich den Nachschub aus den konzerneigenen Papierfabriken, um hier zu Wellpappe weiterverarbeitet zu werden. Mehrere 100.000 Quadratmeter jagen dafür Tag für Tag durch die Maschinen um in Folge zu Schachteln und Verpackungen für Getränke, Kosmetik oder Lebensmittel werden. Das Unternehmen, das Teil der Dunapack Packaging Division der österreichischen Prinzhorn Holding ist, produziert in Strasswalchen individuell und nach Kundenwunsch entworfene Kartonverpackungen, die in 80 bis 100 Lkw jeden Tag das Werk Richtung Kunden verlassen. So viel zu den beeindruckenden Zahlen.
Akzeptierte Lösung
Das Hantieren mit den tonnenschweren Papierrollen ist gefährlich. Noch dazu da die Produktion aus Platzgründen verkehrt herum aufgebaut werden musste. „Die Anlage ist eigentlich nicht so aufgestellt, wie es üblich ist“, erklärt Bernhard Dionysio, Leiter der Instandhaltung „Wir müssen die Maschine von der Bedienseite her bestücken. Von Seiten des Maschinenherstellers gab es keine andere technische Lösung.“ Das bedeutet, dass die Papierrollen aus dem Lager kommend auf Schienen den Bedienbereich kreuzen. Zwar geschieht das in entsprechend langsamem Tempo, Vorsicht ist dennoch geboten. Vor allem beim Wechsel der Papierrollen in die Maschinen ist der Mensch gefragt. Er bereitet die Papierrollen vor und initialisiert den Prozess des Einlegens per Knopfdruck. „Das von Anlagenhersteller mitgelieferte Sicherheitssystem entsprach leider nicht ganz den Vorstellungen unserer Mitarbeiter und wurde kurzerhand von einem nicht praktikablen Automatikbetrieb in einen langsameren Handbetrieb umgestellt, erzählt Dionysio. Damit war eine erheblicher Leistungsverlust verbunden. Ing. Ronald Kahr, Verkauf Westösterreich bei Pilz, kennt dieses Problem: „Man muss immer darauf achten, dass auch der Bediener mit an Bord ist, wenn eine neue Lösung gestaltet wird. Es bringt nichts, sich etwas zu überlegen und der Anwender sagt dann: ‚Ich hätte es genau anders gebraucht.’ Er verantwortet schließlich die Produktion und kennt die Abläufe.“ Um eine sichere und von den Bedienern akzeptiere Lösung zu installieren, wandten sich die Verantwortlichen der Mosburger GmbH an Pilz. Das Unternehmen hat sich in den letzten Jahren vom Komponenten-Herstellern zum Lösungsanbieter weiterentwickelt. „Es geht in erster Linie um die Beratung, gefolgt von entsprechenden Softwaretools, Diagnose- und Visualisierungssystemen und natürlich unsere Automatisierungslösungen von der Sensorik, über die Steuerung bis zur Aktorik“, fasst Ronald Kahr das Leistungsspektrum von Pilz zusammen. Dieser Ansatz hat die verantwortlichen Techniker von Mosburger überzeugt. In einem sechsmonatigen Prozess wurde gemeinsam ein funktionierendes und akzeptiertes Sicherheitssystem für den Tausch der Papierrollen entwickelt.
Dunapack Packaging rund um abgesichert.
Rund um den Bereich, in dem die Papierrollen in die Anlage eingebracht werden, ist ein Netz von Sensoren und Scannern installiert. Das bedeutet, dass der gesamte Bereich abgesichert werden konnte und keiner unbemerkt in den Sicherheitsbereich eindringen kann. Das Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz ist das Herzstück der Lösung. Bei so komplexen Anforderungen bietet dieses System die Möglichkeit die Anforderungen an Sicherheit und Automation zu kombinieren. Anstatt einer zentralen Steuerung steht ein modulares Anwenderprogramm zur Verfügung, das ein einheitliches und einfaches Handling ermöglicht.
RFID-Sicherheitsschalter aus der Baureihe PSENcode überwachen Zugangstüren, mehrere Scanner erkennen Schutzraumverletzungen und Analogsensoren erfassen die unterschiedlichsten Papierrollendurchmesser. „Kommt jemand in den Sicherheitsbereich, wird der Prozess sofort gestoppt“, erklärt August Hauser, Leiter der Fertigung bei Dunapack-Packaging. Der Sicherheitsbereich kann nur durch Quittieren an der Bedienstelle zurückgesetzt werden.
Damit im Automatikbetrieb die Papierrollen in diesen Sicherheitsbereich einfahren können ohne diesen zu verletzen, wird der Durchmesser der Rolle gemessen und dann ein Muting-Bereich im Schutzbereich geöffnet. Sofort nachdem die Rolle den Muting-Bereich passiert hat, wird dieser wieder geschlossen.
„Pilz hat dazu im Vorfeld alle Gefahrenstellen detektiert und auch die Nachlaufzeit dokumentiert. So ist sichergestellt, dass die Anlage steht, bevor es zu einem Kontakt zwischen Mensch und Maschine kommt“, ergänzt Hauser. Das ist das Credo von Pilz: „Wir setzen den Menschen in den Vordergrund, und wir wollen den Mensch vor der Maschine schützen“. Der andere Ansatz, die Maschine vor dem Menschen zu schützen, ist mittlerweile ebenso ein Aspekt der im Zuge einer sicheren Lösung zu betrachten ist, ergänzt Ronald Kahr. In jedem Fall müssen die Sicherheitssysteme regelmäßig auf ihre Funktionsfähigkeit geprüft werden. „Vor allem dort wo verschleißbehaftete Systeme verbaut sind, muss regelmäßig nachgeprüft werden, da der Verschleiß die Nachlaufzeiten negativ beeinflussen kann und damit die Sicherheit der Bediener nicht mehr gewährleistet werden könnte“, warnt Ronald Kahr.
Risikoanalyse statt Käseglocke
„Das Grundlegende für uns ist es den gesamten Weg eines Umbaus zu betrachten. Wir fragen zuerst: Wo soll die Reise hingehen? Und damit man sich auf den Weg machen kann, gibt es gewisse Meilensteine zu erfüllen“, erklärt Ronald Kahr im Gespräch. Der erste Meilenstein ist gleichzeitig die Basis bei Pilz, nämlich eine Projektanalyse mit darauf folgender Risikobeurteilung der vorhandenen Situation.
Darin geht es unter anderem um die Ermittlung der geltenden Normen und Rechtsvorschriften, die Bestimmung der Grenzen der Maschine in jeder möglichen Lebensphase der Maschine, aus der sich die Risikoeinschätzung und -beurteilung sowie die Herangehensweise zur Reduzierung des Risikos ergibt.
„Je besser die Analyse, umso besser kann man dann ein Konzept auf die Beine stellen. Und umso genauer kann man das Ganze implementieren und auch umsetzen“, ist Kahr sicher. Dennoch 100%ige Sicherheit ist nur mit der sprichwörtlichen Käseglocke zu erreichen, „Wirtschaftlich Arbeiten kann man dann aber nicht mehr“, schmunzelt der Pilz-Experte. Wichtig wäre es hingegen das verbleibende Restrisiko auf ein Minimum zu reduzieren, damit es bei entsprechender Unterweisung und Einhaltung der Vorschriften zu keinen Verletzungen kommt. „Aber es geht ja nicht nur darum menschliche Verletzungen zu verhindern, sondern auch darum die Arbeitsabläufe sicher zu gestalten, damit die Produktion nicht gestoppt werden muss“, gibt Ronald Kahr zu bedenken. Und das sei laut Bernhard Dionysio mit dem neuen Sicherheitseinrichtungen gelungen, da nun wesentlich kürzere Zyklen beim Wechseln der Rollen erzielt werden können. Auch die Investitionskosten, die sich in einem geringen sechsstelligen Bereich bewegt haben, sollten sich auf Grund der verkürzten Zeiten für den Rollenwechsel innerhalb von drei Jahren amortisieren. Bernhard Dionysio ist aber schon jetzt zufrieden: „Das Zusammenspiel mit Pilz hat sehr gut funktioniert – vom Engineering bis in die Umsetzungsphase. Der Abgleich und Austausch mit den Kollegen von Pilz hat gut geklappt. Es ist nicht immer selbstverständlich, dass das so problemlos über die Bühne geht.“
Bericht: Technik & Medien Verlags GmbH, 10.11.2020 Dunapack Packaging setzt auf Sicherheitslösung von Pilz (technik-medien.at)