Matratzen und Artikel für den Schlafkomfort – bis Anfang 2020 war das das Produktportfolio der Breckle Matratzenwerk Weida GmbH in Thüringen. Innerhalb weniger Wochen hat das Unternehmen dann einen Teil seiner Produktion auf Atemschutzmasken umgestellt. Inzwischen ist der Ausstoß auf rund eine Million Masken gestiegen, pro Woche. Das war nur mit Automatisierung in Fertigung und Verpackung machbar.
Maskenfertigung: Mit Handarbeit fing es an
„Als von unseren Partnern aus der Gesundheitsbranche Bedarf signalisiert wurde, sind wir im Februar 2020 in die Produktion von Masken eingestiegen,“, erinnert sich Corina Breckle. Sie ist verantwortlich für Design & Entwicklung bei Breckle in Weida. „Wir sind mit handgenähten Masken gestartet und haben kurz darauf auf OP-Masken erweitert.“ Jede Maske wurde anfangs von Hand zugeschnitten und genäht, die Ohrgummis manuell eingesetzt, berichtet sie. „Das war wirklich ein riesiger Aufwand, aber wir waren froh, dass wir unsere Mitarbeiter beschäftigen konnten.“ Matratzen waren zu dieser Zeit kaum gefragt, Masken hingegen sehr. „Daher haben wir uns das Know-How angeeignet und die Produktion der Masken stufenweise automatisiert.“ Um kostenseitig mit ausländischen Herstellern mithalten zu können – alle Materialien für die Masken von Breckle kommen aber aus Deutschland.
Inzwischen stellen vier Maschinen OP- und FFP2-Masken im Sekundentakt her. Seit Herbst 2020 ergänzen ein Qualitätssicherungssystem sowie zwei vollautomatische Verpackungsanlagen die automatisierte Fertigung. Die Verpackungsanlagen hat Breckle von dem Anlagenbauer Ximaj GmbH aus dem hessischen Weitefeld bezogen, der sie auf Basis des Portalsystems Drylin der Kölner Igus GmbH entwickelt und aufgebaut hat.
Low-Cost-Lösung unterstützt die Verpackung
Das Raumportal ist als Low-Cost-Automation-Lösung konzipiert, die kleinen und mittleren Unternehmen hilft, manuelle monotone und oftmals fehleranfällige Arbeitsschritte zu automatisieren – wie zum Beispiel das Verpacken von Masken in Schachteln. Angetrieben von einem flachen Zahnriemenantrieb verfahren die Portale schmiermittelfrei und erfüllen dadurch hohe hygienische Standards. Als Komplettsysteme bietet der Kölner Hersteller die kartesischen Roboter mit Motoren, Zahnriemen, Zahnstangenachsen, Kupplungen und weiterem Zubehör an. Aufgrund des günstigen Preises sollen sie sich innerhalb eines kurzen Zeitraums – spätestens nach einem Jahr – amortisiert haben.
Systeme kommen mit weniger Metallteilen aus
Der Preisvorteil ergibt sich daraus, dass die Portale mit weniger metallischen Komponenten auskommen. Viele Teile, die sich bewegen, bestehen aus Hochleistungspolymeren, tribologisch derart optimiert, dass sie langlebig, leicht und schmiermittelfrei sind und somit keine Wartung benötigen. Die entsprechenden Systeme verfahren schnell und leise und erreichen eine hohe Lebensdauer.
„Mit den Verpackungsanlagen und dem QS-System ist es uns gelungen, kostenseitig nochmals deutlich wettbewerbsfähiger zu werden“, berichtet Breckle, „denn bis dahin wurde alles händisch kontrolliert und verpackt.“ Nun läuft die fertige Maske aus der Produktionsmaschine über ein Förderband zur Verpackungsmaschine und wird dort optisch kontrolliert: Sobald das System einen Fehler erkennt, sortiert es die Maske aus.
Die Roboterportale haben die Fachleute von Igus an das Verpacken von Masken leicht angepasst. Die Portale haben drei Freiheitsgrade und verfügen über einen Arbeitsraum von je 800 mm x 800 mm x 250 mm. Gleitelemente aus Hochleistungskunststoffen in den Drylin ZLW-Zahnriemen- und GRW-Zahnstangenachsen sorgen dabei für eine präzise Führung.
Für die Roboter-Kinematik nutzt Anlagenbauer Ximaj eine B&R-Steuerung. Diese kommuniziert mit einer Dryve-D1-Steuerung von Igus, um die Motoren des Systems anzusteuern. Die Dryve-D1-Steuerung ist benutzerfreundlich, lässt sich schnell in Betrieb nehmen und einfach mit übergeordneten Steuerungen vernetzen. Konzipiert ist sie für die Steuerung für Schrittmotoren, DC- und EC/BLDC-Motoren. Über einen Web-Browser lassen sich Fahrprofile live ändern. Auch komplexe Aufgaben automatisiert der Anwender ohne Programmierung.
Masken, die die automatische Qualitätskontrolle erfolgreich durchlaufen haben, gelangen über ein Transportband mithilfe von Drylin-Lagern und Wellen in Kartonagen, die das Portalsystem automatisch zur Verfügung stellt. Jürgen Mauersberger, Einrichter und Maschinenbediener, zeigt sich sehr zufrieden: „Die Verpackungsportale laufen seit der Installation äußerst zuverlässig durch. Da haben wir Null Probleme damit.“
Millionen Masken – ohne Automaten nicht umsetzbar
Masken bestellt haben unter anderem das Deutsche Rote Kreuz (DRK), das Bundesgesundheitsministerium, Apotheken sowie auch Unternehmen. „Pro Woche stellen wir etwa eine Millionen OP-Masken und rund 100 000 FFP2-Masken mit rund 20 Mitarbeitern in zwei Schichten her“, sagt Corina Breckle. „Bis zur Einführung des QS-Systems und der Verpackungsautomaten haben wir dafür drei Schichten benötigt.“
Wegen der hohen Nachfrage soll bald eine weitere FFP2-Masken-Maschine an den Start gehen. Doch was, wenn die Maskenpflicht mit Abflauen der Pandemie langsam gelockert wird und entfällt? „Wir sind wahrscheinlich alle froh, wenn wir im Alltag nicht mehr mit den Masken rumlaufen müssen“, erwidert die Design- & Entwicklungsleiterin. „Aber wir hoffen natürlich, dass zumindest im medizinischen Bereich weiterhin Nachfrage besteht nach hochwertiger, in Deutschland nachhaltig produzierter und zertifizierter Ware. Es ist zwar schwierig, mit den Fernost-Preisen mitzuhalten, aber durch unserem sehr hohen Automatisierungsgrad konnten wir die Kosten ganz spürbar senken.“
Über den Anwender
Die Breckle Matratzenwerk Weida GmbH in Thüringen ist ein Familienunternehmen mit rund 300 Mitarbeitern, das neben Matratzen Betten, Lattenroste, Steppwaren sowie Daunen und Bettwäsche herstellt. Nachhaltigkeit ist ein Thema: Genutzt werden auch Materialien aus recyceltem Meeresplastik. Die Matratzenschaumstoffe sind seit 2016 als kohlendioxidneutral zertifiziert.
Kontakt zum Hersteller der Portale:
Igus GmbH
Spicher Str. 1a
51147 Köln
www.igus.de
