Bei Friweika in Sachsen verpacken vier hygienegerechte Roboter bis zu 160 frische KartoffeIklöße pro Minute – ohne mit den Klößen in Kontakt zu kommen. Das ebenso ungewöhnliche wie effiziente und hygienegerechte Konzept wurde von KRÖNING-Automation erdacht und projektiert – und mit Stericlean-Robotern von Stäubli umgesetzt.
Vor Weihnachten und anderen Feiertagen geht es rund bei der Friweika eG – im wahrsten Sinne des Wortes. Dann produziert das Unternehmen Tag für Tag bis zu 180.000 gerollte Klöße. Und das ist nur ein kleiner Teil des Produktspektrums, zu dem unter anderem auch Kloßteig (bis zu 90.000 kg pro Tag) sowie Bratkartoffeln zum Fertigbraten, Kartoffelgratin und weitere Halbfertigprodukte auf Kartoffelbasis gehören.
Rund 350 Beschäftigte sind bei der 1970 gegründeten Friweika – die Abkürzung steht für „Frische Weidensdorfer Kartoffeln“ – in Westsachsen tätig. Die Produktion ist, wie bei diesen Mengen nicht anders zu erwarten, hoch automatisiert. Weil – Stichwort Convenience – fertig geformte Klöße ein stark wachsendes Produktsegment sind, stand das Unternehmen vor der Aufgabe, die Leistung in diesem Fertigungsbereich zu steigern.
Diese Aufgabe gingen die Verantwortlichen gemeinsam mit KRÖNING-Automation in Dohna an, einem Spezialisten für die Automatisierung in der Lebensmittelproduktion, der in der Vergangenheit bereits mehrere Produktionsanlagen für Friweika projektiert hat.
Premiere: Roboter übernehmen Verpacken von Kartoffelklößen
Mit der neu entstandenen Produktionslinie setzen die KRÖNING Spezialisten Maßstäbe in mehrerlei Hinsicht. Die Anlage baut vergleichsweise kompakt, erreicht einen hohen Output und überzeugt mit einem Hygienekonzept auf höchstem Niveau, bei dem Stäubli Stericlean-Roboter zum Einsatz kommen, die selbst für aseptische Produktionsbereiche in der Pharmaindustrie zugelassen sind.
Aber dazu später mehr. Zunächst startet der Produktionsprozess mit dem Abwiegen des Kloßteigs: Rund 100 Gramm wiegt ein Kloß. Nach dem Portionieren wird er in Form gebracht (gerollt) und in Richtung Verpackung gefördert. Parallel dazu produziert die zugehörige Verpackungslinie die Blister mit den Kavitäten für vier oder acht Klöße. Der letzte Schritt ist dann das Befüllen der Blister mit den Klößen, das auf zwei parallelen Linien erfolgt.
Hier haben die Automatisierungsexperten von KRÖNING ein kluges Konzept realisiert: Die Klöße werden beim Verpacken nicht berührt. Dazu Inhaber Marcus Kröning: „Ein Roboter greift den Blister und hält ihn schräg so ans Ende des Förderbandes, dass die vereinzelten Klöße exakt in die Ausnehmung fallen. Der Roboter muss je nach Blistervariante vier oder zehn Mal seine Position anpassen, ehe der Blister gefüllt ist. Im nächsten Schritt stehen das Verschließen des Blisters sowie der Weitertransport zur Sekundärverpackung auf dem Programm.“
Einer der großen Vorteile dieser Lösung: Die Robotergreifer kommen nicht in direkten Kontakt mit den Klößen. Das ist gut für die Roboter, da keine Teiganhaftungen an den Greifern entstehen, aber auch gut für die Klöße, die berührungslos von den Robotern quasi gefangen werden und damit auch keine Druckstellen durch mechanische Greifprozesse bekommen können.
160 Klöße pro Minute – hygienegerecht verpackt
So werden bis zu 160 Klöße pro Minute verpackt. Damit dieser Vorgang kontinuierlich, d.h. ohne Pufferzone und ohne Verzögerung beim Wechseln der Blister, erfolgen kann, arbeiten an jeder Linie zwei Roboter im Team. Während der eine die gefüllte Verpackung auf dem Band in Richtung Verschließstation absetzt, hat der zweite einen leeren Blister gegriffen und der erste Kloß hat schon seinen Platz in der Verpackung gefunden.
Dass in einer solchen Produktionsumgebung Roboter zum Einsatz kommen, ist nicht selbstverständlich. Marko Wunderlich, Vorstandsmitglied von Friweika: „Wer auch nur einmal Kartoffelklöße selbst gemacht oder verarbeitet hat, der weiß: Kloßteig ist extrem klebrig. Das liegt am hohen Stärkegehalt. Deshalb müssen wir unsere Anlagen häufig und extrem gründlich reinigen, damit unsere hohen Ansprüche an Hygiene immer und überall in der Produktion erfüllt werden.“
Kein Widerspruch: Höchste Hygienestandards und Roboter
Diese Ansprüche sind so hoch, dass Friweika Roboter und Greifer nicht mit den in der Lebensmittelproduktion üblichen Reinigungsmitteln einschäumt und anschließend abspritzt. Vielmehr kommt hier Wasserstoffperoxid (H2O2) zum Einsatz, das eigentlich eher in nochmals sensibleren Sterilprozessen der Pharmaproduktion zur Anwendung kommt. Weil H2O2 auch Oberflächen angreift, sind die voll VHP-resistenten Stericlean-Roboter vom Typ TX2-90 mit ihren speziell behandelten Oberflächen die richtige, aber auch die nahezu einzig mögliche Wahl.
Die vollgekapselte Kinematik mit abgedichteter vertikaler Kabelführung und der Einsatz von lebensmittelverträglichem Öl der Klasse NSF H1 zeigen ebenfalls, dass diese Roboter von Grund auf für hygienisch anspruchsvolle Anwendungen in der Food- und Life-Science Branche entwickelt wurden.
Abgesehen von der Einhaltung höchster Hygienestandards haben KRÖNING und Friweika generell die richtige Wahl getroffen: Denn Stäubli Roboter zeichnen sich durch dauerhaft hohe Präzision bei gleichzeitig beeindruckender Dynamik aus. Das Beste dabei: Die Roboter erreichen auch unter Einsatz lebensmittelverträglicher Schmierstoffe ihre volle Performance und müssen nicht mit gedrosselter Leistung betrieben werden.
Eine hohe Fertigungstiefe mit eigenen Präzisionsgetrieben sowie eine kompakte Bauweise sind weitere Konstruktionsmerkmale. Marko Wunderlich: „Auch das war uns wichtig – der Platz im Nassbereich der Kloßabfüllung ist begrenzt.“
Alles in allem ermöglicht die robotergestützte Verpackungslinie, die ohne direkten Kontakt von Roboter und Kartoffelkloß auskommt, eine hochdynamische und präzise Produktion. Neben der garantierten Einhaltung strengster Hygienestandards bietet sie aus Anwendersicht eine gesteigerte Produktivität und durchwegs gleichbleibende Produktqualität.
Text: Ralf Högel
Vor Weihnachten und anderen Feiertagen geht es rund bei der Friweika eG – im wahrsten Sinne des Wortes. Dann produziert das Unternehmen Tag für Tag bis zu 180.000 gerollte Klöße. Und das ist nur ein kleiner Teil des Produktspektrums, zu dem unter anderem auch Kloßteig (bis zu 90.000 kg pro Tag) sowie Bratkartoffeln zum Fertigbraten, Kartoffelgratin und weitere Halbfertigprodukte auf Kartoffelbasis gehören.
Rund 350 Beschäftigte sind bei der 1970 gegründeten Friweika – die Abkürzung steht für „Frische Weidensdorfer Kartoffeln“ – in Westsachsen tätig. Die Produktion ist, wie bei diesen Mengen nicht anders zu erwarten, hoch automatisiert. Weil – Stichwort Convenience – fertig geformte Klöße ein stark wachsendes Produktsegment sind, stand das Unternehmen vor der Aufgabe, die Leistung in diesem Fertigungsbereich zu steigern.
Diese Aufgabe gingen die Verantwortlichen gemeinsam mit KRÖNING-Automation in Dohna an, einem Spezialisten für die Automatisierung in der Lebensmittelproduktion, der in der Vergangenheit bereits mehrere Produktionsanlagen für Friweika projektiert hat.
Premiere: Roboter übernehmen Verpacken von Kartoffelklößen
Mit der neu entstandenen Produktionslinie setzen die KRÖNING Spezialisten Maßstäbe in mehrerlei Hinsicht. Die Anlage baut vergleichsweise kompakt, erreicht einen hohen Output und überzeugt mit einem Hygienekonzept auf höchstem Niveau, bei dem Stäubli Stericlean-Roboter zum Einsatz kommen, die selbst für aseptische Produktionsbereiche in der Pharmaindustrie zugelassen sind.
Aber dazu später mehr. Zunächst startet der Produktionsprozess mit dem Abwiegen des Kloßteigs: Rund 100 Gramm wiegt ein Kloß. Nach dem Portionieren wird er in Form gebracht (gerollt) und in Richtung Verpackung gefördert. Parallel dazu produziert die zugehörige Verpackungslinie die Blister mit den Kavitäten für vier oder acht Klöße. Der letzte Schritt ist dann das Befüllen der Blister mit den Klößen, das auf zwei parallelen Linien erfolgt.
Hier haben die Automatisierungsexperten von KRÖNING ein kluges Konzept realisiert: Die Klöße werden beim Verpacken nicht berührt. Dazu Inhaber Marcus Kröning: „Ein Roboter greift den Blister und hält ihn schräg so ans Ende des Förderbandes, dass die vereinzelten Klöße exakt in die Ausnehmung fallen. Der Roboter muss je nach Blistervariante vier oder zehn Mal seine Position anpassen, ehe der Blister gefüllt ist. Im nächsten Schritt stehen das Verschließen des Blisters sowie der Weitertransport zur Sekundärverpackung auf dem Programm.“
Einer der großen Vorteile dieser Lösung: Die Robotergreifer kommen nicht in direkten Kontakt mit den Klößen. Das ist gut für die Roboter, da keine Teiganhaftungen an den Greifern entstehen, aber auch gut für die Klöße, die berührungslos von den Robotern quasi gefangen werden und damit auch keine Druckstellen durch mechanische Greifprozesse bekommen können.
160 Klöße pro Minute – hygienegerecht verpackt
So werden bis zu 160 Klöße pro Minute verpackt. Damit dieser Vorgang kontinuierlich, d.h. ohne Pufferzone und ohne Verzögerung beim Wechseln der Blister, erfolgen kann, arbeiten an jeder Linie zwei Roboter im Team. Während der eine die gefüllte Verpackung auf dem Band in Richtung Verschließstation absetzt, hat der zweite einen leeren Blister gegriffen und der erste Kloß hat schon seinen Platz in der Verpackung gefunden.
Dass in einer solchen Produktionsumgebung Roboter zum Einsatz kommen, ist nicht selbstverständlich. Marko Wunderlich, Vorstandsmitglied von Friweika: „Wer auch nur einmal Kartoffelklöße selbst gemacht oder verarbeitet hat, der weiß: Kloßteig ist extrem klebrig. Das liegt am hohen Stärkegehalt. Deshalb müssen wir unsere Anlagen häufig und extrem gründlich reinigen, damit unsere hohen Ansprüche an Hygiene immer und überall in der Produktion erfüllt werden.“
Kein Widerspruch: Höchste Hygienestandards und Roboter
Diese Ansprüche sind so hoch, dass Friweika Roboter und Greifer nicht mit den in der Lebensmittelproduktion üblichen Reinigungsmitteln einschäumt und anschließend abspritzt. Vielmehr kommt hier Wasserstoffperoxid (H2O2) zum Einsatz, das eigentlich eher in nochmals sensibleren Sterilprozessen der Pharmaproduktion zur Anwendung kommt. Weil H2O2 auch Oberflächen angreift, sind die voll VHP-resistenten Stericlean-Roboter vom Typ TX2-90 mit ihren speziell behandelten Oberflächen die richtige, aber auch die nahezu einzig mögliche Wahl.
Die vollgekapselte Kinematik mit abgedichteter vertikaler Kabelführung und der Einsatz von lebensmittelverträglichem Öl der Klasse NSF H1 zeigen ebenfalls, dass diese Roboter von Grund auf für hygienisch anspruchsvolle Anwendungen in der Food- und Life-Science Branche entwickelt wurden.
Abgesehen von der Einhaltung höchster Hygienestandards haben KRÖNING und Friweika generell die richtige Wahl getroffen: Denn Stäubli Roboter zeichnen sich durch dauerhaft hohe Präzision bei gleichzeitig beeindruckender Dynamik aus. Das Beste dabei: Die Roboter erreichen auch unter Einsatz lebensmittelverträglicher Schmierstoffe ihre volle Performance und müssen nicht mit gedrosselter Leistung betrieben werden.
Eine hohe Fertigungstiefe mit eigenen Präzisionsgetrieben sowie eine kompakte Bauweise sind weitere Konstruktionsmerkmale. Marko Wunderlich: „Auch das war uns wichtig – der Platz im Nassbereich der Kloßabfüllung ist begrenzt.“
Alles in allem ermöglicht die robotergestützte Verpackungslinie, die ohne direkten Kontakt von Roboter und Kartoffelkloß auskommt, eine hochdynamische und präzise Produktion. Neben der garantierten Einhaltung strengster Hygienestandards bietet sie aus Anwendersicht eine gesteigerte Produktivität und durchwegs gleichbleibende Produktqualität.
Text: Ralf Högel
