Wenn Roboter dosieren: Kleinstmengendosierung von Schüttgütern automatisieren

Dosiertechnik Wenn Roboter dosieren: Kleinstmengendosierung von Schüttgütern automatisieren

04.05.2018 Von M.A. Manja Wühr |

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Schnell, exakt und sicher müssen kleine Schüttgutmengen dem Prozess zugeführt werden. Was heute von Hand gemacht noch fehleranfällig ist, soll nach der Vision von Azo morgen vom Kollegen Roboter übernommen werden.

Mit Rolog hat Azo ein System entwickelt, das den Dosierprozess von Schüttgütern im Bereich von Kleinstmengen automatisiert.
(Bild: Azo)

Sollen Produktionsarbeiter Kleinstmengen-Chargen zusammenstellen, müssen sie dafür jede einzelne Komponente einer Rezeptur von Hand entnehmen, dosieren und wiegen. Anschließend führen sie die so zusammengestellte Charge ebenfalls händisch dem weiteren Produktionsprozess zu. Vor allem beim Handling empfindlicher, hochkritischer oder gesundheitsschädlicher Stoffe in den Branchen Pharma und Chemie oder in der Nahrungsmittelherstellung kann dies problematisch werden – sowohl für den Arbeiter als auch für die Produktsicherheit. Kritische Stoffe müssen unter aufwendigen Schutzmaßnahmen verarbeitet werden. Auch Forderungen nach einer lückenlosen Dokumentation durch Tracking und Tracing sind bei der manuellen Dosierung nur mit Mehraufwand umzusetzen.

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Vor diesem Hintergrund hat Azo nun die Automatisierungslösung Rolog entwickelt: Rohstoffe, wie Pigmente, Aromen, Additive oder auch Wirkstoffe, werden zunächst bedienergeführt in Dosier- und Lagereinheiten (DLE) zur automatischen Weiterverarbeitung bereitgestellt. Mithilfe eines Roboters werden die DLE in das integrierte Rohstoff-Lager-Modul (RLM) eingebracht. Die benötigten Rohstoffe stehen nun für die Chargenzusammenstellung bereit. Entsprechend der vorgegebenen Rezeptur stellt der Roboter die Charge vollautomatisch zusammen – in einem Dosierbereich von 50 g bis 10 kg. Der Roboterarm entnimmt hierzu die jeweilige DLE aus dem Lagermodul und führt diese dem Dosierprozess automatisch zu. Nachdem der Roboter die DLE mit der benötigten Komponente auf den Dosierplatz aufgestellt hat, übernimmt eine speziell entwickelte Dosiervorrichtung das grammgenaue Dosieren des Produkts in ein definiertes Zielgebinde.

Nach Einwaage aller benötigten Komponenten in das Zielgebinde wird dieses an einer definierten Schnittstelle außerhalb der Sicherheitszelle für die Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt. Diese Vorgehensweise ermöglicht ein proaktives Qualitätsmanagement, da sämtliche Dosierungen aufgezeichnet und nachvollzogen werden können. Somit ist eine lückenlose Dokumentation und Chargenrückverfolgung aller eingesetzten Rohstoffe und des gesamten Dosier- und Wiegeprozesses sichergestellt.

Der Arbeitsbereich des Roboterarms und das Lagersystem sind durch eine Sicherheitszelle vom restlichen Produktionsumfeld abgeschirmt. Diese bedienerlose Rohstofflogistik, in einer abgeschirmten Zelle, bietet somit einen optimalen Schutz für den Bediener und das Produkt. Der modulare Aufbau des internen Rohstoff-Lager-Moduls (RLM) ermöglicht außerdem eine hohe Flexibilität in der Erweiterung der Rohstoffkomponenten, die durch das System verarbeitet werden können.

Nach Fertigstellung einer Rezeptur und Weitergabe des Zielgebindes an den nachfolgenden Prozess steht das System unmittelbar zur Bearbeitung weiterer Produktionsaufträge bereit. Die in der Automatisierungslösung integrierte Rezeptur- und Auftragsverwaltung sowie die Lager- und Materialverwaltung ermöglichen das reibungslose Abarbeiten aufeinanderfolgender Produktionsaufträge. Ein manuelles Überprüfen der benötigten Rezeptur durch einen Bediener entfällt dadurch komplett. Das System ist somit sowohl zeiteffizient als auch hochflexibel, so der Hersteller. Bei einer kontinuierlichen Bereitstellung aller für die Produktion benötigten Rohstoffe und Gebinde kann eine Mehrschicht- oder 24/7-Produktion umgesetzt werden.

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Das Rolog-System kann sowohl als Einzellösung in einen bestehenden Produktionsprozess integriert oder in eine komplette Azo-Anlage implementiert werden. Außerdem eignet es sich auch als Stand-alone-Lösung. Bei jeder Variante gewährleistet dieses neuartige System einen hohen Durchsatz, reproduzierbare Dosierergebnisse und absolute Rezepturgenauigkeit, ohne die hohe Flexibilität, den Bedienschutz oder die Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen. Die Anzahl der eingesetzten Systeme, Dosier- und Lagereinheiten sowie die Größe des Rohstoff-Lager-Moduls (RLM) wird bedarfsorientiert ermittelt. Dadurch lässt sich das System an die jeweiligen Anforderungen der Anwender sowie die örtlichen Begebenheiten anpassen.

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