Anwenderbericht

Hopak Machinery implementiert intelligente Lösungen zum Entwickeln intelligenter Verpackungsmaschinen

Hopak Machinery wurde 1992 gegründet und ist in den Bereichen Design, Forschung und Entwicklung, Produktion sowie Vertrieb von horizontalen Hochgeschwindigkeits-Umreifungsmaschinen aktiv. Vor Kurzem erweiterte Hopak sein Produktportfolio um vollständige Verpackungsstraßen und anlagenweites, automatisiertes Verpackungsdesign. Das Unternehmen bietet Verpackungsausrüstung für zahlreiche Produkte und Branchen weltweit an, darunter Lebensmittel, Chemie, Arzneimittel, Hardware, Verlagswesen und Haushaltsartikel.

Herausforderung

Erheblicher Platzbedarf – Einschränkung herkömmlicher Verpackungsmaschinen durch Hardware
Höhere Kosten
Fehlende Datenerfassungs- und Integrationsplattformen; keine Bereitstellung von Daten für Anlagenbetrieb und Produktion

Lösung

Ergebnis

Eine automatisierte Verpackungsproduktionslinie zum Verpacken von drei verschiedenen Anordnungen von Produkten
Ca. 80 % geringere Ausfallzeiten und 30 % weniger Platzbedarf
Marktführende Position bei intelligenten horizontalen Verpackungsmaschinen
Verbesserte Wettbewerbsfähigkeit und höhere Marktanteile taiwanesischer Maschinenanlagenfabriken auf dem internationalen Markt

Dank der umfassenden, intelligenten mechanischen Lösung ist Hopak Machinery in der Lage, Herausforderungen hinsichtlich Platzbedarf, Kosten und Datenerfassung zu bewältigen.

Herausforderung

Drei wesentliche Probleme bei herkömmlichen Verpackungsmaschinen

Basierend auf der aktuellen Nutzung von Verpackungsmaschinen ergeben sich drei große Probleme:

1. Erheblicher Platzbedarf

Im Hinblick auf den Platzbedarf sind herkömmliche Verpackungsmaschinen durch die von ihnen verwendete Hardware eingeschränkt. Ein einzelnes Gerät kann nur einen Produkttyp verpacken. Im Fall von sich ändernden Spezifikationen (z. B. Verpackung anderer Produkte oder derselben Artikel in verschiedenen Ausführungen) müssen Maschinen angehalten und neu programmiert, mechanische Teile gewechselt und das Übersetzungsverhältnis angepasst werden. Dies kann mindestens vier Stunden in Anspruch nehmen.

Infolgedessen werden in Fabriken zwei bis drei Verpackungsproduktionslinien eingerichtet, um effiziente Produktionsabläufe zu gewährleisten.

Das führt nicht nur zu höheren Kosten, sondern auch zu einem höheren Platzbedarf in Werken, insbesondere für Verpackungsstraßen mit automatischer Zuführung, die noch mehr Stellfläche benötigen, was sich maßgeblich auf das Fabriklayout und die Workflow-Planung auswirkt.

2. Hohe Kosten

Die mechanische Struktur herkömmlicher Verpackungsmaschinen ist relativ komplex, wodurch enorme Wartungskosten entstehen.

Darüber hinaus sind Produktionslinien stark von manuellen Anpassungen und Betriebsabläufen abhängig und tragen somit zu hohem Arbeitsaufwand und hohen Kosten bei. Zudem treibt der Fachkräftemangel Kosten noch weiter in die Höhe, da erfahrene Mitarbeiter in den Ruhestand gehen und weniger junge Fachkräfte nachrücken.

3. Schwierigkeiten bei der Datenerfassung

Herkömmlichen Verpackungsmaschinen mangelt es in der Regel an Datenerfassungs- und Integrationsplattformen, sodass sie keine Daten für Anlagenbetrieb und Produktion bereitstellen. Dies beeinträchtigt die Entwicklung von Anwendungen, z. B. zum Verfolgen des Produktionsverlaufs, Optimieren der Ausrüstung und Verbessern von Prozessen.

Lösung

Rockwell Automation- und HOPAK-Kollegen mit Daumen nach oben.

Umfassende, intelligente Maschinenlösungen für moderne Verpackungsmaschinen

Hopak Machinery führte eine umfassende, intelligente mechanische Lösung ein, die die folgenden Produkte von Rockwell Automation vereint: intelligente, lineare iTRAK^®-Antriebssysteme, Emulate3D™-Software für digitale Zwillinge und die FactoryTalk® Optix™-Softwareplattform.

Mithilfe des iTRAK-Systems verfolgt das Team einen modularen Designansatz, der eine Integration in vorhandene Mechanismen von Verpackungsmaschinen bei Hopak Machinery ermöglicht und damit beträchtliche Designänderungen vermeidet. Das Unternehmen kann auch Schubstangen mit Laschenketten und intelligente Förderbänder integrieren, um die Montage der Ausrüstung zu beschleunigen und zu optimieren und so den Personalbedarf zu reduzieren.

Mit Emulate3D lässt sich der Betriebsstatus von Produktionslinien digital simulieren, was bedeutet, dass Verpackungsmaschinen nach dem Wechsel zu anderen Arbeitsaufträgen automatisch angepasst und betrieben werden. Außerdem werden die Vorteile der höheren Produktionseffizienz berechnet, die sich durch die Einführung von iTRAK im Vergleich zum ursprünglichen Mechanismus ergeben.

Zu guter Letzt unterstützt die FactoryTalk Optix-Softwareplattform das Speichern und Übermitteln von Anlagenbetriebs- und Produktionsinformationen und liefert dem Team die notwendigen Daten, um Betriebsabläufe in den Fabriken zu transformieren und zu verbessern.

Dank des umfassenden technischen Supports des GOTC-Teams (Global OEM Technical Consultant) von Rockwell Automation konnte Hopak Machinery verschiedene Herausforderungen während des gesamten Entwicklungsprozesses meistern.

„Das GOTC-Team ist sowohl mit den betrieblichen Prinzipien und Mechanismen von Verpackungsmaschinen als auch mit den Nutzungsanforderungen in Fertigungsanlagen vertraut. Es leistete Hilfestellung bei der Integration von iTRAK in Peripheriekomponenten und bestehende Systeme und unterstützte Hopak Machinery dabei, seine Produkttransformation voranzutreiben“, sagt Chun-Chieh Ou, OEM Customer Manager bei Rockwell Automation.

Ergebnis

Hopak Machinery erweitert seinen Markthorizont durch intelligente Upgrades

Der wichtigste Unterschied zwischen intelligenten horizontalen und herkömmlichen Verpackungsmaschinen liegt in der Fähigkeit von iTRAK, Produkte automatisch zu erkennen und den Mover an Verpackungsmaschinen unabhängig zu steuern. Damit lassen sich kürzere Förderbänder mit automatischer Zuführung realisieren, wodurch Verpackungsgeschwindigkeit und -flexibilität gesteigert werden. Zudem werden Ausfallzeiten um ca. 80 % und der Platzbedarf um etwa 30 % verringert.

Darüber hinaus müssen beim Ändern von Verpackungsspezifikationen nicht zu viele Teile ausgetauscht werden. Eine automatisierte Verpackungsproduktionslinie ist in der Lage, drei verschiedene Anordnungen von Produkten zu verpacken, sodass eine Produktionsstätte alle Verpackungsanforderungen mit nur einer Verpackungsproduktionslinie erfüllen kann. Dies trägt zu einer optimalen Nutzung der Fabrikfläche sowie zu einer höheren Betriebsrate bei.

„Der Markt für herkömmliche Verpackungsmaschinen ist bereits stark gesättigt. iTRAK ermöglicht es Hopak Machinery, sich davon zu lösen und neue Märkte zu erschließen.“

Shao-Kai Wei - Business Manager, Hopak Machinery

Er glaubt, dass sich durch die Produkt-Upgrades neue Chancen für Hopak Machinery eröffnen. Intelligente horizontale Verpackungsmaschinen sind in Taiwan nicht alltäglich. Hopak Machinery gilt als Marktführer auf dem taiwanesischen Markt. Angesichts der steigenden Nachfrage nach intelligenter Fertigung werden zwangsläufig immer mehr Hersteller solche intelligenten Maschinen benötigen.

Deshalb wird Hopak Machinery den Anwendungsumfang intelligenter horizontaler Verpackungsmaschinen auf Produktbereiche wie Medizin, Halbleiter und Elektronik ausweiten, um sich vom Preiswettbewerb bei herkömmlichen Verpackungsmaschinen zu lösen und seine führende Position auf dem Markt für intelligente Verpackungsmaschinen zu behaupten.

„Rockwell Automation wird auch in Zukunft intelligentere mechanische Lösungen bereitstellen. Wir freuen uns darauf, weitere taiwanesische OEMs wie Hopak Machinery dabei zu unterstützen, die digitale Transformation voranzutreiben, intelligentere Maschinen mit größerer Produktionsflexibilität und umfangreicherer Datenintegration zu entwickeln und so die Wettbewerbsfähigkeit taiwanesischer Maschinenanlagenfabriken zu verbessern und ihre Marktanteile auf dem internationalen Markt zu steigern.“

Chun-Chieh Ou - OEM Customer Manager, Rockwell Automation

Veröffentlicht 26. August 2024