Süßwarenindustrie: Durchgängige Steuerungs-, Automatisierung- und Antriebstechnik von Siemens

Ein belgischer Schokoladenmaschinenhersteller begleitet aufstrebende Chocolatiers aktiv auf ihrem Weg von der rein handwerklichen Herstellung zur Serienproduktion. Dies gelingt mit flexiblen modularen Maschinen, die sowohl alleinstehend als auch in Linien eingesetzt werden. Durchgängige Automatisierung aus einer Hand macht sie zu einer zukunftssicheren Investition mit hohem Gegenwert.

Hacos - Maschinen zur Schokoladenproduktion

Die belgische Firma Hacos ist einer der weltweit führenden Hersteller von Maschinen zur Schokoladenproduktion. Das breit aufgefächerte Portfolio umfasst unter anderem Formguss-, Spritz- und Überzugsmaschinen, Hohlkörperguss- und Dekoriermaschinen sowie das im Umfeld benötigte Zubehör: z. B. Schmelz- und Temperierstationen, temperaturgeführte Rohrleitungen, Speicher- und Transporttanks. Damit ist der belgische Maschinenhersteller nicht nur ein bevorzugter Ansprechpartner für alle Fragen rund um die maschinelle Schokoladenproduktion, sondern er hat auch alles im Haus, was für den Test von Maschinen unter produktionsnahen Bedingungen benötigt wird: Ausgeliefert werden vorgeprüfte Module, die schnell aufgebaut sind und rasch die Produktion aufnehmen – ein weiterer Vorteile für den Investor.

Chocolatiers auf ihrem Wachstumskurs begleiten

Hacos Unterstützung der Branche beginnt bereits bei den manufakturmäßig geführten Kleinbetrieben. „Der Markt gliedert sich aus unserer Sicht nach Anwendungsbereichen: die handwerkliche Schokoladenproduktion, die teilautomatisierte Produktion, kleine automatisierte Linien und industrielle Linien“, erläutert Sales & Marketing Manager Raf Tuytelaars. „Für uns ist es wichtig, das Wachstum gerade der aufstrebenden kleinen und mittelgroßen Schokoladenhersteller zu unterstützen. Darum sind viele unserer Maschinen so konzipiert, dass sie sowohl alleinstehend im Kleinbetrieb oder Spezialitätenlabor als auch in einer teil- oder vollautomatisierten Produktionsumgebung eingesetzt werden können – und das auch im Nachhinein“, z. B. beim Erweitern der Produktion: Zu den bereits vorhandenen Maschinen werden einfach zusätzliche Module hinzugefügt, oder die vorhandenen Maschinen in die neu aufzubauende Linie integriert – auf jeden Fall aber weitergenutzt. Dadurch bleibt die Maschine für den Betrieb werthaltig: Der Investitionsbedarf bei Erweiterungen reduziert sich, der Schritt von der rein handwerklichen zu einer stärker automatisierten Schokoladenherstellung wird kleinen Unternehmen wesentlich erleichtert.

Antriebstechnik von Siemens für Automatisierung

Essentiell ist für Hacos darum Automatisierungstechnik, die eine hohe Konnektivität der Maschinenmodule begünstigt und spätere funktionale Anpassungen einfach macht. Der Maschinenhersteller setzt hierbei auf Steuerungs- und Antriebstechnik von Siemens. Selbst die kleinsten Maschinen haben ein Simatic-LCD-Display an Bord, können also in Bedienung und Funktion an eine veränderte betriebliche Situation angepasst werden.

Engineering-Framework TIA Portal und Simotion Scout

Aufgrund der Durchgängigkeit der offenen Automatisation aus einer Hand können Funktionsumfang und Bedienung per Software jederzeit an neue Anforderungen angepasst werden – z. B. zur Integration einer vorhandenen, bisher alleinstehend betriebenen Hacos-Maschine in eine teilautomatisierte Linie oder beim Hinzufügen einer neuen Funktionseinheit. Die dafür benötigte Konnektivität zu anderen Maschinenmodulen ist von vornherein gegeben. Mit den Worten von Kristof Vangenechten, der bei Hacos für die elektrotechnische Ausstattung der Maschinen zuständig ist: „Bei durchgängiger Technik haben wir den Vorteil der einfacheren Programmierung der Kommunikation und verbesserte Diagnosemöglichkeiten. So können wir modulare Konzepte einfacher umsetzen und unsere Module flexibler kombinieren. Dazu verwenden wir das Engineering-Framework TIA Portal sowie Simotion Scout und erzielen so eine einfache Erweiterbarkeit unserer Maschinen in Funktion, Bedienung und Kombinierbarkeit. Für unsere Kunden ist das sehr wichtig: Die Maschinen können auf lange Zeit immer wieder in neuer Konstellation genutzt werden.“

Motion-Control-System Simotion: Bewegungsführung imitiert Handarbeit

Viele der Hacos-Maschinen imitieren Handarbeit, was häufig die koordinierte Bewegung mehrerer Maschinenachsen in zwei oder auch drei Dimensionen erfordert. „Hier profitieren wir davon, dass wir in demselben Automatisierungsportfolio wie für unsere SPS-gesteuerten Maschinen auch eine Bewegungsführung finden, mit der wir so komplexe Bewegungsmuster realisieren können, wie sie beim Dekorieren oder bei der Herstellung von Schokoladenprodukten in „One Shot“-Technik nötig sind. Dabei übernimmt das Motion-Control-System Simotion auch die für die Schokoladenproduktion so wichtige Temperaturregelung und bietet alle Funktionen einer klassischen speicherprogrammierbaren Steuerung. Die Automatisierung selbst unserer komplexeren Maschinen ist dadurch schlank und gut überschaubar.“

Hacos Minos 9: Schokolade und Füllung in einem Arbeitsgang

Ein vielbeachtetes Beispiel dafür ist die „Hacos Minos 9“, ein sehr kompakter „One Shot“-fähiger Depositor: Die Stärke der Maschine ist der Aufbau gefüllter Schokoladen in einem einzigen Arbeitsgang, bei dem Schokoladenmasse und Füllung zum fertigen Produkt kombiniert werden. Abhängig von der Düsenzahl des aktuell installierten Kopfes entstehen dabei mehrere identische Schokoladenprodukte gleichzeitig – standardmäßig neun.

Im One-Shot-Betrieb baut die Maschine Boden, Füllung und Überzug in einem einzigen Arbeitsschritt auf. Dies kann sowohl beim Füllen in Formen als auch durch den Aufbau von Schokoladenprodukten direkt auf einer Trägerplatte geschehen. Außerdem kann die Schokolade bzw. Füllung auf andere Produkte aufgebracht werden, z. B. auf Backwaren. Der Maschinenkopf mit den Produkttrichtern für Schokolade und Füllung bewegt sich dabei servo-geführt auf und ab. Die für die jeweilige Aufgabe nötigen horizontalen Bewegungen – z. B. zum Positionieren der Form oder beim Aufbau eines gespritzten Produkts – leisten die Servo-Antriebe des Transportbandes. Sie führen das das Band mit den Formen bzw. Trägerplatten in einer mit der Kopfbewegung koordinierten Horizontalbewegung.

Standardmäßig sind damit 2D-Applikationen möglich, es gibt die Minos 9 aber auch mit einer 3D-Option. Zusätzlich zu den Horizontalbewegungen längs der Haupttransportrichtung erlaubt die 3D-Option seitliche Bandbewegungen. So kann mit der Maschine eine sehr breite Produktpalette gefertigt werden – vom „wie mit der Hand“ gespritzten Schokoladenkringel bis hin zu „handgemacht“ aussehenden Trüffel-Kompositionen.

Einfache Bedienung und Reinigung

Als äußerst kompakte und vielseitige Maschine ist die Minos 9 sehr gut für kleinere Unternehmen mit einer breiten, variantenreichen Produktpalette geeignet, lässt sich aber wie andere Hacos-Maschinen ebenso leicht in kleine und mittelgroße Fertigungslinien integrieren.

Die „Rezepturen“ für das Füllen verschiedener Formen oder den Aufbau verschiedener Produkte auf eine Trägerplatte werden über das bekannte, inzwischen aber weiterentwickelte grafische Interface „ChocoCAD“ eingegeben. Ein als Simotion-Standardbaustein verfügbarer G-Code-Interpreter setzt dann direkt auf die von ChocoCAD erzeugten Daten auf, ohne dass sich der Anwender um das Aufschlüsseln der eingegebenen Form in Koordinaten kümmern muss – der Engineeringaufwand für die ChocoCAD-Integration war minimal. In ChocoCAD erstellte „Rezepte“ können abgespeichert und wieder aufgerufen werden, so ist ein sehr schneller Wechsel zwischen verschiedenen Produkten möglich. Und: mit der 3D-Option kann die Minos 9 sogar dekorieren – bis hin zum Schreiben von Schriftzügen mit Schokolade.

Feinste Dekoration für größere Stückzahlen

Ganz auf flottes und schwungvolles Dekorieren spezialisiert ist dagegen eine weitere mit dem Motion-Control-System Simotion automatisierte Hacos-Maschine: die MdDeco. Sie bietet bereits in der Grundausstattung eine 3D-Bewegung, die über ein Programmier-Interface oder interaktiv über die ChocoCAD-Applikation vorgegeben werden kann. Die Maschine MdDeco wird normalerweise in automatisierten Linien eingesetzt. Für solche Linien bietet Hacos zudem Pick-and-Place-Module, Auf- und Abstapler, Überzugs- und Puderstationen sowie Kühlstrecken an – flexibel nach Kundenwunsch zusammengestellt dank durchgängiger Automatisierung.

Konnektivität, Flexibilität, Service-Eigenschaften und langfristige Ersatzteilverfügbarkeit

„Die Schokoladenhersteller schätzen diese Flexibilität und Werthaltigkeit, wir liefern unsere Maschinen in alle Welt“, so Sales & Marketing Manager Raf Tuytelaars. Um diesem Qualitätsanspruch gerecht zu werden, pflegt das Unternehmen eine hohe Fertigungstiefe, wobei die ca. 75 Mitarbeiter auch alle wichtigen Installationsarbeiten vor Ort selbst übernehmen. Von daher ist im Service der in aller Welt installierten Anlagen hohe Effizienz gefragt - damit sich die Mitarbeiter auf die aktuellen Maschinebauprojekte konzentrieren können. „Für uns und unsere Kunden sind ein gut ausgebautes Service-Netzwerk und die rasche Verfügbarkeit von Ersatzteilen wirklich wichtig. Das ist ein weiterer Grund für uns, Steuerungs- und Antriebstechnik von Siemens einzusetzen: Die Kooperation mit dem weltweit präsenten Automatisierungspartner hilft uns, unserem Qualitätsanspruch gerecht zu werden, und von der durchgängigen Systemtechnik profitiert auch die Fernwartfähigkeit unserer Maschinen.“ Letztlich bleibt Hacos’ Engineering-Know-how dank der bei Siemens üblichen jahrzehntelangen Produktunterstützung auf lange Sicht wertvoll – und die Schokoladenhersteller als Endanwender können darauf vertrauen, selbst in vielen Jahren noch Ersatzkomponenten für ihre Maschinen zu bekommen. Raf Tuytelaars: „Das alles passt einfach sehr gut zu unserem Anliegen, unsere Kunden langfristig auf ihrem Wachstumskurs zu begleiten und zu betreuen.”