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LEAD Innovation Blog

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Wie Industrie 4.0 die Verpackungsindustrie gleich dreifrach beflügelt

 

Die smarte Fabrik kann einiges. Zum Beispiel ein individuelles Produkt, das auf die Bedürfnisse des Kunden maßgeschneidert ist, zum Preis eines Massenproduktes herstellen. Voraussetzung dafür ist, dass Maschinen und Produkte vernetzt sind und völlig autonom untereinander kommunizieren können. Lesen Sie in diesem Blogbeitrag, welche Impulse von der Industrie 4.0 auf die Betriebe der Verpackungsindustrie ausgehen, und welche Chancen sich dadurch ergeben.

 

Das Internet der Dinge in der Produktion

In der neuen Produktionswelt der Industrie 4.0 hat jede Maschine und jedes Produkt ein kleines Gehirn - etwa in Form eines RFID-Chips. Das wäre an sich noch nicht revolutionär, denn die Steuerungen der Anlagen waren auch bisher schon „intelligent“. Neu ist, dass die einzelnen Komponenten miteinander kommunizieren. Industrie 4.0 ist, vereinfacht gesagt, das Internet der Dinge in der Produktion. Diese kann sich durch die Vernetzung völlig autonom steuern und organisieren:

Eine Maschine „weiß“ etwa, dass sie in 6 Wochen für ein paar Stunden wegen Wartungsarbeiten ausfallen wird, und die übrigen Anlagen können sich darauf „einstellen“ und ihre Aufgaben übernehmen bzw. den Arbeitsschritt umgehen. Oder: Ein Werkstück kennt seinen Standort und kann einem Transportroboter mitteilen, wohin es gebracht werden muss, um weiterverarbeitet werden zu können. Eine vernetzte Produktion arbeitet aber nicht nur effizienter, sondern kann auch Unikate massenhaft herstellen. Bisher ein Paradoxon.

 

Unikate laufen neuerdings vom Fließband

Wie das funktioniert, zeigt das Startup MyMüsli recht anschaulich: aus über 80 verschiedenen Zutaten kann sich der Kunde sein individuelles Müsli zusammenstellen und ordern. Die Mixmaschinen des 2007 von Max Wittrock, Hubertus Bessau und Philipp Kraiss gegründeten Unternehmens können daraus 566 Billiarden verschiedene Bio-Müsli Variationen zubereiten. Diese können zudem individualisiert verpackt werden. Das heute 600 Mitarbeiter zählende Unternehmen schloss den Bestellvorgang des Kunden direkt mit seiner Produktion zusammen. Damit kann es Unikate in einer automatisierten Massenproduktionsweise herstellen. Jeder bekommt sein eigenes Müsli, das jedoch vollautomatisch von Maschinen verpackt wird.

Trendsammlung Verpackung

  

Mehr Umsatz mit Industrie 4.0

Industrie 4.0 verspricht also nicht nur eine Steigerung der Effizienz in der Produktion, sondern auch neue Produkte und damit auch mehr Ertrag: Laut einer aktuellen Studie des Bundesverbands für Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien (Bitkom) erwartet sich mehr als die Hälfte der deutschen Industriebetriebe eine Umsatzsteigerung durch das Internet der Dinge in den Fabriken. Jedes elfte Unternehmen geht der Bitkom-Studie zufolge gar von einer Steigerung um mehr als 10 Prozent aus.

 

Industrie 4.0 bringt 3 wichtige Impulse für die Verpackungsindustrie

Die vielzitierte Industrie 4.0 bietet der Verpackungsindustrie tatsächlich gleich mehrere Möglichkeiten, sich weiter zu entwickeln. Schließlich betrifft die Vernetzung nicht nur die Produktion, sondern auch die Verpackung selbst. Drei wichtige Entwicklungen sind dabei bereits jetzt absehbar:

 

Die Industrie 4.0 macht Verpackungsmaschinen effizienter

Wie das funktionieren kann, zeigt eine Anlage, welche die Sick AG bei der Hannover Messe Industrie im letzten Jahr demonstriert hat. Der Hersteller für Sensoren und Sensortechnik zeigte dort, wie eine Anlage einen automatischen Chargenwechsel über sich selbst steuernde Komponenten ohne manuellen Eingriff vollziehen kann. Dabei erkennen die Sensoren die Umstellung von vorverpackten 0,5 Liter auf 1,5 Liter Flaschen und melden diesen Wechsel an die Steuerung. Diese stellt die Anlage neu ein, damit der passende Karton aufgerichtet, die Flaschen zugeführt und der Karton korrekt etikettiert und abtransportiert werden kann. Melden die Sensoren ein falsches Produkt, dann sortiert die Anlage dieses aus, ohne anzuhalten.

 

Vernetzte Verpackungsmaschinen können wirtschaftlich sehr kleine Auflagen bis hin zur uniquen Verpackung produzieren

Ein Beispiel dafür: Die zur Salzgitter AG gehörendende KHS Innoprint hat ein Verfahren entwickelt, das PET-Flaschen rundum individuell bedruckt. Dafür sind lediglich Text- und Bilddateien notwendig. Die Anlage schafft eine Leistung von bis zu 36.000 Stück pro Stunde. Eine Anwendungsmöglichkeit: Flaschen lassen sich direkt im Anschluss an ein Fußballspiel mit dem Bild des Siegerteams und dem Spielergebnis bedrucken und sehr kurzfristig im Handel platzieren.

 

Die Verpackung selbst wird intelligent

„Durch die digitale Veredelung entstehen intelligente Produkte, sogenannte Smart Products, die beispielsweise ihre Intelligenz in der Verpackung haben. So können sie auf Umweltreize wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung, mechanische Belastung, etc. reagieren“, meinte etwa Prof. Dr. Wolfgang Wahlster, technisch-wissenschaftlicher Leiter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz bei den Verpackungstagen 2014. So können etwa Lebensmittel Auskunft über ihren individuellen Produktionsprozess geben - Stichwort „Farm to Fork“. Oder sogar Informationen in Echtzeit liefern. Dies verspricht die Sensor-Label-Technologie, die Forscher der Fraunhofer-Einrichtung für Modulare Festkörper-Technologien (EMFT) entwickelt haben. Damit sind eine Fülle an Sensoren in die Verpackungen integrierbar. Diese überwachen den Inhalt permanent und informieren so über dessen Zustand. So kann der Verbraucher schon beim Kauf erkennen, ob ein Laptop beim Transport von der Palette gefallen ist. Die Forscher des Münchener Institutes halten es sogar für möglich, dass diese Verpackungen das Mindesthaltbarkeitsdatum überflüssig machen. Denn dank intelligenter Packung „weiß“ das Produkt selbst, wenn es verdorben ist.

 

Fazit: Industrie 4.0 in der Verpackungsindustrie

Das Internet der Dinge in der Produktion bietet der Verpackungsindustrie vielerlei neue Chancen: Es macht die Produktion effizienter, erlaubt die Herstellung von Unikaten und macht Verpackungen durch gedruckte Elektronik oder RFID-Funketiketten intelligent. Letztere Option birgt wohl die meisten Entwicklungsmöglichkeiten. Damit können Verpackungen den Zustand des Inhalts überwachen oder mit Anwendern und Verbrauchern kommunizieren. Ein Beispiel: Eine Medikamentenpackung erinnert einen Patienten an das Schlucken einer Arznei sowie deren richtige Dosierung, und kann Arzt und Apotheker über die erfolgreiche Einnahme auch gleich informieren. Vernetzt und smart eben.

Integratoren Industrie 4.0

Angela HENGSBERGER

Born and raised in Vienna. Since 2012 she has been in charge of Business Development at LEAD Innovation with the functions marketing, sales and communication.

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