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MRP - Messen Regeln Prüfen Automatisierungstechnik MRP Automatisierungstechnik GmbH WIS 2008 Buchmann KM + QS 21062011.doc An der Teichwiese 24, 56727 Mayen, Tel.: +49(0)2651 49 33 37, Fax: +49(0)2651 49 57 27, eMail: [email protected] Seite 1 von 4 Neue Wege bei der Bahninspektion Buchmann Karton in Annweiler setzt erneut auf Lösungen von MRP Die Kartonfabrik Buchmann ist ein traditionsreiches mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Annweiler, am Trifels, mitten im Pfälzerwald. Als unabhängiger mittelständischer Familienbetrieb zeichnet sich Buchmann Karton durch innovatives Handeln und zukunftorientiertes Denken aus. Für die Verpackungsindustrie werden jährlich rund 240.000 Tonnen Faltschachtelkarton auf zwei Kartonmaschinen gefertigt, wobei hierbei sehr großer Wert auf eine umweltschonende Herstellung gelegt wird. Das Produktsegment umfasst die gesamte Palette der Recyclingkartonsorten in verschiedenen Flächengewichten. Die Herstellung von Frischfaserkarton rundet das breite Angebotsspektrum ab. Im Bereich der Qualitätssicherung bei der Herstellung der verschiedenen Kartonsorten auf Frischfaserbasis setzt Buchmann seid langem auf die Lösungen von MRP. In den letzten Jahren wurde das Qualitätsleitsystem an der KM2 durch MRP modernisiert, erweitert, optimiert und mit modernsten Signalverarbeitungseinheiten inklusive moderner Software ausgerüstet. Die Regelungsstrategien für Flächengewicht und Feuchte wurden erweitert und optimiert. Diese kontinuierlichen Investitionen in den letzten Jahren haben geholfen, den hohen Bild 1: Systemstruktur des Qualitätsleitsystems Qualitätsstandard der Produkte von Buchmann Karton stetig zu verbessern. Ein hieraus resultierender konsequenter Schritt von Buchmann war die Erkenntnis, das alle Arten von Defektstellen im Karton automatisch und mit höchster Sicherheit identifiziert und beseitigt werden müssen, und dies erfolgen muß, bevor die Verarbeitungs- oder Druckmaschinen erreicht werden. Schon die kleinsten Defektstellen können gravierende Folgen nach sich ziehen. Ob Löcher, Flecken, Streifen, Batzen Falten oder Einrisse - das Bahninspektionssystem MRP VIS 2008 ist ein leistungsfähiges Werkzeug, welches alle Kartonfehler exakt erkennt, lokalisiert und klassifiziert. Aufgrund der sehr guten Erfahrungen mit der MRP bezüglich Produktqualität, Flexibilität, Verfügbarkeit der Systeme sowie dem guten Preis- Leistungsverhältnis hat sich Buchmann Karton auch bei der Aufgabe der Bahninspektion für die MRP entschieden. Im Sommer 2010 wurde die MRP mit der Lieferung und Installation von zwei Bahninspektionssystemen MRP WIS 2008 beauftragt. Neben den genannten Vorzügen ist die vollständige Integration der Bahninspektion in das vorhandene MRP-Qualitätsleitsystem ein weiteres Plus für die MRP Lösung. Zum einen wurde die KM2 zur Herstellung von Frischfaserkarton mit einer Inspektionseinheit für die Decke und die Rückseite KM2 Q Q S S

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MRP - Messen Regeln Prüfen Automatisierungstechnik

MRP Automatisierungstechnik GmbH WIS 2008 Buchmann KM + QS 21062011.doc

An der Teichwiese 24, 56727 Mayen, Tel.: +49(0)2651 49 33 37, Fax: +49(0)2651 49 57 27, eMail: [email protected]

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Neue Wege bei der Bahninspektion Buchmann Karton in Annweiler setzt erneut auf Lösungen von MRP Die Kartonfabrik Buchmann ist ein traditionsreiches mittelständisches Unternehmen mit Sitz in Annweiler, am Trifels, mitten im Pfälzerwald. Als unabhängiger mittelständischer Familienbetrieb zeichnet sich Buchmann Karton durch innovatives Handeln und zukunftorientiertes Denken aus. Für die Verpackungsindustrie werden jährlich rund 240.000 Tonnen Faltschachtelkarton auf zwei Kartonmaschinen gefertigt, wobei hierbei sehr großer Wert auf eine umweltschonende Herstellung gelegt wird. Das Produktsegment umfasst die gesamte Palette der Recyclingkartonsorten in verschiedenen Flächengewichten. Die Herstellung von Frischfaserkarton rundet das breite Angebotsspektrum ab. Im Bereich der Qualitätssicherung bei der Herstellung der verschiedenen Kartonsorten auf Frischfaserbasis setzt Buchmann seid langem auf die Lösungen von MRP. In den letzten Jahren wurde das Qualitätsleitsystem an der KM2 durch MRP modernisiert, erweitert, optimiert und mit modernsten Signalverarbeitungseinheiten inklusive moderner Software ausgerüstet. Die Regelungsstrategien für Flächengewicht und Feuchte wurden erweitert und optimiert. Diese kontinuierlichen Investitionen in den letzten Jahren haben geholfen, den hohen Bild 1: Systemstruktur des Qualitätsleitsystems

Qualitätsstandard der Produkte von Buchmann Karton stetig zu verbessern. Ein hieraus resultierender konsequenter Schritt von Buchmann war die Erkenntnis, das alle Arten von Defektstellen im Karton automatisch und mit höchster Sicherheit identifiziert und beseitigt werden müssen, und dies erfolgen muß, bevor die Verarbeitungs- oder Druckmaschinen erreicht werden. Schon die kleinsten Defektstellen können gravierende Folgen nach sich ziehen. Ob Löcher, Flecken, Streifen, Batzen Falten oder Einrisse - das Bahninspektionssystem MRP VIS 2008 ist ein leistungsfähiges Werkzeug, welches alle Kartonfehler exakt erkennt, lokalisiert und klassifiziert. Aufgrund der sehr guten Erfahrungen mit der MRP bezüglich Produktqualität, Flexibilität, Verfügbarkeit der Systeme sowie dem guten Preis- Leistungsverhältnis hat sich Buchmann Karton auch bei der Aufgabe der Bahninspektion für die MRP entschieden. Im Sommer 2010 wurde die MRP mit der Lieferung und Installation von zwei Bahninspektionssystemen MRP WIS 2008 beauftragt. Neben den genannten Vorzügen ist die vollständige Integration der Bahninspektion in das vorhandene MRP-Qualitätsleitsystem ein weiteres Plus für die MRP Lösung. Zum einen wurde die KM2 zur Herstellung von Frischfaserkarton mit einer Inspektionseinheit für die Decke und die Rückseite

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MRP Automatisierungstechnik GmbH WIS 2008 Buchmann KM + QS 21062011.doc

An der Teichwiese 24, 56727 Mayen, Tel.: +49(0)2651 49 33 37, Fax: +49(0)2651 49 57 27, eMail: [email protected]

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ausgerüstet. Das zweite Gerät ist an einem Duplex-Querschneider installiert. Auf diesem wird die endlose Kartonbahn in Bogenware geschnitten, welche dann palettenweise abtransportiert werden. Die Systemstruktur bei Buchmann Karton Bild 1 zeigt die Systemstruktur des Bahn-inspektionssystems bei Buchmann Karton. An der Kartonmaschine wird die Decke und Rückseite der Kartonbahn vor der Aufrollung am Poperoller inspiziert. Kartonfehler werden im Allgemeinen im Remissionsbetrieb detektiert, d.h. Kameras und Beleuchtung befinden sich auf der gleichen Seite der Kartonbahn. Als Kameras wurden in dieser Applikation hochmoderne digitale Gigabit Ethernet-Zeilenkameras eines renommierten Kameraherstellers eingesetzt. Zur Beleuchtung dient eine moderne LED-Beleuchtung, welche sich durch niedrige Gesamtbetriebskosten sowie eine hohe Lebensdauer auszeichnet. Da an der KM2 auch das Qualitätsleitsystem zur Flächengewichts- und Feuchtemessung / Regelung von MRP geliefert wurde, sollte die Software zur Bahninspektion in das vorhandene Bedienkonzept des Qualitätsleitsystems integriert werden. Somit war das Bedienpersonal in kürzester Zeit in der Lage, alle relevanten Bilder aufzurufen und zu interpretieren. Nachdem die Kartonbahn an der KM2 nun beidseitig inspiziert worden sind, gelangen die Tamboure zum Querschneider, in dem sie in umgekehrter Laufrichtung wieder abgerollt werden. Zur Ausschleusung der Fehlstellen benötigt nun das System am Querschneider die richtige Meterzuordnung. Gestaltet sich die Bestimmung der Querposition der Defektstelle recht einfach – die Messung erfolgt immer von einer festgelegten Seite, unabhängig ob der Tambour beschnitten wurde oder nicht – ist die Bestimmung in Längsposition schwierig. Dies erschwert sich noch weiter, da nach der Produktion jedes Tambours eine unterschiedliche Bahnlänge am Tambourende für die Durchführung von Qualitätsprüfungen entnommen wird. Herkömmlicher Ansatz eines Bahninspektions-systems mit integriertem Zielhaltesystem Normalerweise werden bei solchen Aufgabenstellungen an der Kartonbahn Markier- und Codiereinrichtungen installiert, welche die Bahn derart codieren, dass mittels eines geeigneten Lesegerätes am Querschneider die gefundenen Fehlstellen ausgeschleust werden können. Diese Codiersysteme bringen zyklisch, z.B. alle 500 Laufmeter, einen Code auf die Bahnkante auf, aus dem die augenblickliche Längsposition des Tambours seit Aufwicklung herauslesbar ist. Dieser Code wird an den Weiterverarbeitungsmaschinen mittels geeigneter Lesegeräte gelesen. Somit erhält man Stützstellen, welche die genaue, absolute Längsposition der Bahn wiedergeben. In der Datenbank des Inspektionssystems sind die Defektstellen u.a. mit Ihren Laufmetern abgespeichert. Solche Codiereinrichtungen werden in

verschiedenen Fabriken eingesetzt und am Markt angeboten. Der Nachteil dieser Geräte liegt in dem nicht unerheblichen Wartungsaufwand. Zusätzlich muss am Bahnrand eine bestimmte Breite der Bahn zur Verfügung stehen, die bedruckt werden darf (ca. 10-15 mm). Die Aufgabe für MRP bestand nun darin, ein Zielhaltesystem für den Querschneider zu entwickeln, welches ohne die sonst üblichen Markier- und Codiereinrichtungen auskommt. Neuer Ansatz eines Bahninspektionssystems mit integriertem Zielhaltesystem Hierzu wurde in enger Zusammenarbeit mit Buchmann Karton ein Konzept ausgearbeitet, welches mit Hilfe von Bild 1 erläutert werden soll. Die Bahninspektion von Decke und Rückseite wurde im vorangegangenen Abschnitt erläutert. Der Lösungsansatz besteht aus einer erneuten Inspektion der Kartonbahn am Querschneider. Dadurch, dass die Defektstellen der Kartonbahn bereits bekannt sind - sie wurden in der Kartonmaschine detektiert - ergeben sich eine Vielzahl von „Codemarkierungsstellen“ in Form von Defektstellen, welche alle als Stützpunkte für die Bestimmung der realen Ist-Länge herangezogen werden. Wir sprechen hier von Laufmeter-Synchronisierung zwischen der KM2 und dem Querschneider. Diese Synchronisierung erfolgt durch einen Vergleich von den live aufgenommen Fehlstellen im Querschneider mit denen in der Datenbank gespeicherten Defektstellen von der KM2-Inspektion. Sobald die ersten identischen Defektstellen im Querschneider gefunden sind, ist die Synchronisierung erfolgt und die gewünschten Defektstellen werden automatisch ausgeschleust. Bild 2 zeigt einen Fehlstellenteppich eines Inspektionslaufes am QS (links) im Vergleich mit dem an der KM (rechts). Im rechten KM-Teppich sind zusätzlich die erkannten Defektstellen auf der Rückseite als hell grüne Rechtecke zu sehen. Eine weitere Besonderheit bei dieser Installation ist, dass die Bediener an der KM anhand von den aufgenommenen Bildern entscheiden, ob eine Defektstelle am Querschneider ausgeschleust werden soll oder nicht. Die neu hinzu gekommen Defektsellen (Lagerung bzw. Transport des fertigen Tambours zum Querschneider) werden nach ihrer Größe bewertet und gegebenenfalls auch ausgeschleust. Der Benefit: Prozesssicherheit und Erhöhung der Kundenzufriedenheit Der Nutzen für Buchmann Karton zeigte sich sehr schnell nach der Installation des neuen Bahninspektionsgerätes MRP WIS 2008. Im folgenden sind einige praxisbezogene Punkte aufgelistet, welche bei der Kartonfabrik Buchmann sehr schnell zu einer großen Akzeptanz des MRP Bahninspektionssystems MRPWIS 2008 geführt hat.

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Eine Onlinefehlererkennung macht eine direkte Reaktion durch den Kartonmacher möglich. Der Defektstellenteppich gibt einen schnellen umfassenden Überblick über den Prozesszustand der Kartonmaschine bzw. über die aktuelle Produktion hinsichtlich Qualität. Hierbei sind u.a. folgende Fehler detektiert worden: Löcher; Druckstellen, Schmutzstellen, Strichbatzen, Abdrücke, Falten, etc.

Die Wirksamkeit der Schaberarbeit ist reproduzierbar bewertbar geworden. Anpressung, Klingenverschleiß und Reinigungsintervalle konnten optimiert werden.

Erkennung von kleinsten Randeinrissen und dadurch frühzeitiges Ergreifen von geeigneten Gegenmaßnahmen durch den Kartonmacher haben Abrisse verhindert. Die Randeinrisse wären ohne Bahninspektion wesentlich später detektiert worden bzw. hätten zum Abriss geführt.

Detektierung von Störungen beim Randbeschnitt hilft ebenfalls Abrisse zu vermeiden

Frühzeitige Detektierung von Batzen hilft bei der Ausschussminimierung bzw. verhindert ebenfalls Bahnabrisse.

Bild 2: Defektstellenteppich KM und Querschneider

Schussfäden einer beschädigten Bespannungen haben auf die Kartonbahn geschlagen. Die Stellen wurden durch das Bahninspektionsgerät detektiert und haben bei der Lokalisierung der Ursache geholfen.

Probleme im Stoffeintrag und bei der Sortierung wurden detektiert und haben geholfen, Ausschuss zu minimieren.

Durch die Inspektion am Querschneider konnten Wickelfalten, entstanden am Poperoller bzw. Falten durch die Abrollung am Querschneider selbst lokalisiert und abgestellt werden.

Eine Aussortierung aller markierten Defektstellen erfolgt automatisch mittels der Schleusen am Querschneider. Dies erspart Kundenreklamationen und steigert die Kundenzufriedenheit.

Statistische Auswertungen über den sortenabhängigen Prozessverlauf helfen bei der Optimierung der Produktion.

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Die Produktionsleitung bei Buchmann Karton kommentierte das Projekt wie folgt: „Mit der Integration des Bahninspektionssystems MRP WIS 2008 für unsere KM2 und unseren Duplex-Querschneider haben wir einen weiteren Meilenstein zur Verbesserung unseres Qualitätsstandards geleistet. Durch die hohe Auflösung in Quer- und Längsrichtung können wir selbst kleinste Kartonfehler zuverlässig detektieren und damit unseren Prozesse optimieren. Heute arbeiten alle Mitarbeiter uneingeschränkt mit dem System und sind froh, ein zuverlässiges Hilfsmittel zur Optimierung des Maschinenlaufs zu haben. Bild 3: Installation des Bahninspektionssystems am Querschneider

Die schon in der Vergangenheit mit MRP gemachten Erfahrungen wurden in diesem Projekt wiederum zu unserer vollsten Zufriedenheit bestätigt. Wir haben ein technologisch innovatives Produkt im Einsatz. Bemerkenswert ist hierbei die Integration in das MRP Qualitätsleitsystem sowie die einfache Handhabung und Bedienoberfläche, mit der wir sowohl direkt während des Herstellprozesses, als auch nachträglich einen umfassenden Überblick über unsere Produktion erhalten.“ Bild 4: Inspektion der Decke an der KM