anwenderreportage

Stäubli TX90L: Kurzer Prozess mit bröseligen Produkten

Primärverpackung von Fischstäbchen mit Stäubli Sechsachs-Roboter: Die Standard-Packung mit 15 panierten Fischstäbchen ist der Klassiker im Tiefkühlsortiment. Um bei den scharf kalkulierten Margen wettbewerbsfähig anbieten zu können, setzt der Seafood-Spezialist TST konsequent auf Automation. Das Resultat: Stäubli Roboter verpacken konkurrenzlos schnell nahezu die Hälfte der in Deutschland verkauften Fischstäbchen.

Im Dreischichtbetrieb werden bei TST bis zu 300 Tonnen Fisch pro Tag verpackt. 
Fotos: Uschi Winkler

Im Dreischichtbetrieb werden bei TST bis zu 300 Tonnen Fisch pro Tag verpackt. Fotos: Uschi Winkler

Ulrich Oppermann
Leiter Technik bei TST.

„Nur mit dieser Automatisierung war der Aufbau unserer Produktion wirtschaftlich möglich.“

Die verarbeitenden Unternehmen, die dafür sorgen, dass Tiefkühlregale hierzulande zuverlässig mit einer Vielfalt an Fisch-Fertigprodukten gefüllt sind, stehen im harten Wettbewerb. Umso erstaunlicher ist, dass sich in den vergangenen fünf Jahren ein Newcomer-Unternehmen etablieren konnte. Mit dem Ziel, im Volumensegment für den Einzelhandel der Schnellste zu sein, hat TST (The Seafood Traders) 2011 in Norddeutschland eine hochmoderne Produktionsstätte errichtet und 160 Arbeitsplätze geschaffen.

Das aus erfahrenen Brancheninsidern bestehende TST-Management hat sich der Volumenproduktion von Fischprodukten zum besten Preis verschrieben. Voraussetzung dafür ist eine sehr schnelle, effiziente Verarbeitung, die ohne wegweisende Automatisierung im Lebensmittelsektor nicht mehr darstellbar ist. Die Wertschöpfungskette der Seafood-Spezialisten spannt sich vom Sägen gefrorener Rohfischblöcke über das Backen, gegebenenfalls Befüllen, Panieren und Frosten, bis hin zur portionierten Verpackung der Fisch-Fertigprodukte in unterschiedlich gebrandete Beutel und Kartonagen.

Eine besondere Herausforderung ist das Verpacken von Fischstäbchen. Die panierten Naturprodukte stellen auch im gefrosteten Zustand eine bröselige Fracht dar, die jede Automatisierung schnell an ihre Grenzen bringen kann. Für das Verpacken der Fischstäbchen mit einem geplanten Output von 200 Verkaufseinheiten pro Minute holte sich TST mit Econo-Pak in Flonheim (D) einen auf die Primärverpackung von Lebensmitteln spezialisierten Anlagenbauer zur Seite.

Aufgrund der bröseligen Oberfläche der Fischprodukte fiel die Entscheidung für einen mechanischen Greifer, ein Eigenbau von Econo-Pak.

Aufgrund der bröseligen Oberfläche der Fischprodukte fiel die Entscheidung für einen mechanischen Greifer, ein Eigenbau von Econo-Pak.

Infos zum Anwender

Mit April 2011 hat TST – The Seafood Traders mit Sitz in Lüneburg – im Tiefkühl-Seafoodhandel seine Tätigkeit aufgenommen. Das Unternehmen beschäftigt sich mit dem Import und der Distribution von TK-Fisch und -Seafood und kann auf ein umfangreiches Warensortiment zugreifen.
www.theseafoodtraders.de

Nur mit Stäubli Robotern realisierbar

„In der Projektierungsphase zeigte sich schnell, dass ein Linearsystem mit Seiteneinschubkartonierer der richtige Weg sein würde, um die Fisch-Fertigprodukte taktzeitoptimiert in Faltschachteln abzupacken. Die vorangehende Sortierung und Gruppierung der Fischstäbchen sollten Sechsachsroboter übernehmen", berichtet Ulrich Oppermann, Leiter Technik bei TST. "Erst später stellte sich die vorgegebene Kapazität von fünf Tonnen Fisch pro Stunde und Linie unter den gegebenen Bedingungen für nahezu alle Roboterhersteller als unlösbare Herausforderung heraus. Einzig Stäubli Robotics versicherte, die geforderten Geschwindigkeiten mit den ultraschnellen Sechsachsern des Typs TX90L dauerhaft im Schichtbetrieb rund um die Uhr einhalten zu können“

„Die Stäubli-Roboter erwiesen sich in der benötigen Baugröße und Traglastklasse tatsächlich mit Abstand als die Schnellsten am Markt und waren somit für den Einsatz in den Linien bei TST alternativlos“, erklärt Markus Zerbe, Vertriebsleiter national bei Econo-Pak und zuständig für die TST-Verpackungsanlagen. „Zusätzlich punkten die Stäubli TX90L he durch ihre gekapselte Bauart mit innen geführten Leitungen und spezieller Auslegung für den Feuchtraumbereich. Damit erfüllen sie ohne zusätzliche Schutzhülle die strengen Hygiene-Vorschriften in der Lebensmittelindustrie und alle weiteren Voraussetzungen für den Einsatz im direkten Kontakt mit den Tiefkühlprodukten. Selbst die vorgeschriebenen Reinigungsprozesse können den Robotern nichts anhaben.“

Fjölnir Finnbogason (links) und Ulrich Oppermann zeigen sich sehr zufrieden mit der Qualität der Roboter und der Betreuung durch Stäubli Robotics in Bayreuth.

Fjölnir Finnbogason (links) und Ulrich Oppermann zeigen sich sehr zufrieden mit der Qualität der Roboter und der Betreuung durch Stäubli Robotics in Bayreuth.

Vier Roboter pro Linie

Je vier Stäubli TX90L he arbeiten seit Ende 2011 in den beiden Verpackungslinien für Schlemmerfilets und Fischstäbchen Hand in Hand. Zuständig für die packungsgerechte Gruppierung zu je fünf Schlemmerfilets bzw. 15 Fischstäbchen bilden sie das Herzstück der automatisierten Anlagen. Jeder Roboter ist für den Inhalt einer Packung verantwortlich, und das 50 Mal in der Minute.

Die der Verpackungslinie automatisch zugeführten Fischstäbe erfahren ihre grobe Ausrichtung zunächst auf einem Vibrationstisch. Über eine automatische Aushebestation werden sie gruppiert und gelangen lageorientiert auf vier parallel laufenden Transportbändern in die Roboterzelle. Jeder der vier Stäubli TX90L bedient eines dieser Bänder. Aufgabe der Roboter ist es, die Fischstäbchen in 15er-Einheiten von den vier Bändern auf ein mittig angeordnetes, zentrales Produktkassettenband zu verschieben, das als einziges zur Verpackungsstation führt. Auf diese Weise bewegen die vier Roboter 3.000 Fischstäbchen pro Minute, die anschließend in 200 Faltschachteln verpackt werden. Die Synchronisierung der Roboter mit dem schnell laufenden Produktkassettenband erfolgt über Drehgebersignale und funktioniert auch bei der hohen Bandgeschwindigkeit von über 30 m/min problemlos.

Entscheidendes Kriterium: Die Stäubli-Roboter können mit der Bandgeschwindigkeit von 30 m/min mithalten, um die Fischstäbe auf den laufenden Bändern zu verschieben.

Entscheidendes Kriterium: Die Stäubli-Roboter können mit der Bandgeschwindigkeit von 30 m/min mithalten, um die Fischstäbe auf den laufenden Bändern zu verschieben.

Hohe Verfügbarkeit trotz schwieriger Bedingungen

„Bei den TST-Anlagen haben wir erstmals Stäubli-Roboter integriert und sehr gute Erfahrungen gemacht, sodass wir das in ähnlichen Applikationen sicherlich wiederholen werden“, betont Markus Zerbe. „Das Einrichten der Roboter gestaltet sich sehr komfortabel. Die anzufahrenden Punkte lassen sich einfach teachen. Die komplette Kommunikation der Roboter untereinander und deren Synchronisation mit der Bandgeschwindigkeit via Conveyor Tracking übernimmt die Stäubli-Steuerung. Diese funktioniert autark, was die Integration der Roboterzelle in die mit Siemens Simotion bewegungsgesteuerten Gesamtanlage sehr einfach gestaltet.“

Die Betreiber schätzen vor allem die Bedienfreundlichkeit, etwa beim einfachen Repositionieren der Roboter nach einem Anlagen-Stillstand durch Produktkollisionen. Obwohl in solchen Fällen ein Mitarbeiter „verunglückte“ Fischstäbchen manuell entfernen muss, arbeitet die Roboterzelle im Jahresschnitt mit 95 % Verfügbarkeit. „Mit diesen Anlagen erzielen wir – auch im Vergleich zu unseren Wettbewerbern – trotz schwer handzuhabender Produkte bei hoher Geschwindigkeit eine hervorragende Produktivität “, freut sich Ulrich Oppermann. „Unser Ziel lautete fünf Tonnen Fisch pro Stunde und Linie. Dank einer für diese Produktart hohen Verfügbarkeit der Gesamtlinien von durchschnittlich 85 % erreichen wir unser hochgestecktes Ziel auch unter Praxisbedingungen.“

Die gekapselten Stäubli Roboter in he-Ausführung kommen mit der bröseligen Fracht und den anschließenden Reinigungszyklen gut zurecht.

Die gekapselten Stäubli Roboter in he-Ausführung kommen mit der bröseligen Fracht und den anschließenden Reinigungszyklen gut zurecht.

Die Roboter müssen bei dieser High-Speed-Applikationen an die Grenzen ihrer Bewegungsdynamik gehen, um die kurzen Taktzeiten zu erreichen.

Die Roboter müssen bei dieser High-Speed-Applikationen an die Grenzen ihrer Bewegungsdynamik gehen, um die kurzen Taktzeiten zu erreichen.

Hygiene-Anforderungen auf hohem Niveau

Strenge gesetzliche Hygiene-Anforderungen sowie nicht angekündigte Audits der Kunden verlangen wirksame Vorkehrungen gegen den Eintrag von Verunreinigungen in die sensiblen Bereiche der Seafood-Verarbeitung. Dazu gehört ein rund zweistündiger Reinigungszyklus der Verpackungsanlage, der einmal pro Tag durchgeführt wird. Dabei kommen Reinigungssubstanzen zwischen pH2 und pH10 zum Einsatz.

Diese chemikalischen Torturen und die Hochdruckwäsche konnten den Stäubli-Robotern in he-Ausführung in vier Jahren Dauerbetrieb nichts anhaben. Mit glatten Oberflächen, Edelstahlkomponenten und speziellen Abdichtungen sind die Sechsachser in he-Ausführung bestens gerüstet für solch harte Reinigungsverfahren. „Wir sind insgesamt sehr zufrieden mit der Qualität der Roboter sowie mit der Reaktionsfähigkeit von Stäubli Robotics. Die Betreuung ist wirklich erstklassig. Dasselbe gilt für Econo-Pak“, resümiert TST-Ingenieur Oppermann.

Nicht minder zufrieden blickt Betriebsleiter Fjölnir Finnbogason auf die Gesamtleistung von bis zu 300 Tonnen Fisch pro Tag im Dreischichtbetrieb. So gut wie alle großen Supermarkt-Ketten und Discounter haben die unterschiedlich gebrandeten Produkte in Schachtel- und Beutelverpackung in ihrem Sortiment.

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