Vergleich von Palettiersystemen

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Dies ist ein Vergleich von Palettiersysteme. Da es viele verschiedene Palettierlösungen gibt, hat sich Qimarox die Zeit genommen, zu erklären, was Palettieren ist, welche verschiedenen Palettiersysteme es gibt und was die Vor- und Nachteile dieser Systeme sind.

• Was ist Palettieren?
• Warum Palettieren?
• Vergleich von vier Palettiersystemen
• Was Sie bei der Automatisierung Ihrer Palettierprozesse beachten sollten
• Schlussfolgerungen

Was ist Palettieren?

Die Palettierung ist ein logistischer Prozess, bei dem Artikel/Waren auf einer Palette gestapelt werden. Das Ziel dieses Prozesses ist es, einem Hersteller den Transport seiner Waren zu erleichtern.

Die Vorteile der Verwendung eines Palettierers

Es gibt viele Gründe, warum sich Hersteller für die Palettierung ihrer Produkte entscheiden. Der Hauptgrund, warum die Palettierung in der Logistik so beliebt ist, sind die vielen Vorteile, die sie mit sich bringt. Das ist auch der Grund, warum die Palette heute die Standard-Ladeeinheit für Lagerhaltung und Materialumschlag ist. Die Vorteile der Palettierung sind:
• Palettierte Produkte können schneller transportiert werden.
• Das Risiko einer Produktbeschädigung wird reduziert.
• Schnellerer Umschlag der Lieferfahrzeuge.
• Weniger Arbeitskräfte erforderlich.
• Verderbliche Produkte werden schneller transportiert, wodurch das Risiko des Verderbens verringert wird.
• Die Palettierung ist im Vergleich zum herkömmlichen Materialtransport kosteneffektiv.

Warum sollten Sie Ihre Palettierprozesse automatisieren?

Jedes Jahr werden weltweit etwa eine halbe Milliarde Paletten in verschiedenen Formaten erzeugt. Dies geschieht mit nur einem Ziel. Ein effizienterer Transport von Produkten. Dank dieses Produkttransports wird die Anzahl der physischen Handlungen in der gesamten Kette vom Hersteller bis zum Endverbraucher weitgehend eingeschränkt. Die verbleibende Arbeit ist zum Beispiel das Bewegen der Palette, die Dutzende und manchmal Hunderte von Produkten enthalten kann. Kurz gesagt, das eigentliche Produkt muss nur noch beim Stapeln und Entstapeln einer Palette aufgenommen werden.

Vor allem das Stapeln (oder ‚Palettieren‘) ist eine Arbeit, die sorgfältig ausgeführt werden muss. Vor allem, weil der Stapel stabil genug sein muss, um den Transport mit einem Gabelstapler oder LKW zu überstehen. Seit dem Aufkommen der Palette vor mehr als hundert Jahren wurden daher mehrere intelligente Palettiersysteme entwickelt. In diesem White Paper werden drei Systeme miteinander verglichen. In erster Linie der herkömmliche Palettierer, der Standard-Palettierroboter und der Highrunner-Palettierer von Qimarox.

Vorteile bei der Automatisierung des Palettiervorgangs

Sie fragen sich vielleicht, warum man die Palettenstapelung automatisieren sollte. Es gibt verschiedene Gründe und Vorteile für den Einsatz eines Palettierers:
• Ergonomie. Das manuelle Stapeln von Paletten ist harte Arbeit. Die Menschen müssen sich ständig drehen, beugen und manchmal sogar nach vorne strecken, wenn sie Produkte tragen, die viele Kilogramm wiegen können. Außerdem ist das Stapeln von Paletten oft mit sehr häufigen und sich wiederholenden Bewegungen verbunden, was bei einem achtstündigen Arbeitstag leicht zu körperlichen Problemen führen kann. Vor allem jetzt, da die Belegschaft vieler Unternehmen schnell altert, ist Ergonomie zu einem echten Problem geworden.
Manuelle Palettierung – Herausforderungen
• Kapazität. Maschinen können Paletten viel schneller stapeln als Menschen. Natürlich könnten Sie die Hilfe mehrerer Personen in Anspruch nehmen, aber diese würden sich sehr bald gegenseitig in die Quere kommen. Außerdem werden Menschen im Gegensatz zu Maschinen müde, so dass ihre Kapazität mit fortschreitendem Arbeitstag abnimmt. Und schließlich: Im Gegensatz zu Menschen können Maschinen Tag und Nacht arbeiten.
• Qualität. Die Stabilität einer Palette hängt weitgehend davon ab, wie gut sie gestapelt wurde. Das bedeutet, dass jedes Produkt vorzugsweise mit millimetergenauer Präzision auf der Palette gestapelt werden sollte. Menschen sind viel ungenauer als Maschinen und ihre Konzentration lässt mit der Zeit nach. Außerdem machen Maschinen keine Stapelmusterfehler.
• Kosten. Zahlen des niederländischen Statistikamtes (CBS) zeigen, dass die Lohnkosten in der verarbeitenden Industrie und im Logistiksektor in den letzten zehn Jahren um dreißig bis vierzig Prozent gestiegen sind. Gleichzeitig sind die Kosten für Mechanisierung und Automatisierung gesunken. Das bedeutet, dass die Investition in einen Palettierer für praktisch jedes Unternehmen eine attraktive Option geworden ist, wie die grobe Berechnung in der folgenden Tabelle zeigt. In den Berechnungen sind die Kosten für Abwesenheit aufgrund von körperlichen Problemen nicht enthalten.

Einsatzdauer	Kosten der manuellen Palettierung pro Jahr*	Investitionskosten Palettierer	Rückgabezeit
Eine Schicht (8 Stunden/Tag, 40 Stunden/Woche)	€60,000	€100,000	20 Monate
Zwei Schichten (16 Std./Tag, 80 Std./Woche)	€120,000	€100,000	10 Monate
3 Schichten (24 Std./Tag, 120 Std./Woche)	€180,000	€100,000	7 Monate
5 Schichten (24 Std./Tag, 168 Std./Woche)	€252,000	€100,000	5 Monate

ROI eines Palettierers

*Diese Kosten basieren auf dem Einsatz eines Mitarbeiters, der 30 Euro pro Stunde kostet.

Abgesehen von all den oben genannten Vorteilen ist das manuelle Palettieren einfach kein Job, der Spaß macht. Hinzu kommt, dass motivierte Mitarbeiter immer schwieriger zu finden und zu halten sind. Dies sind verschiedene gute Gründe, auf einen Palettierer oder einen Palettierroboter umzusteigen.

Vergleich von Palettiersystemen – Drei Palettierlösungen

Lange Zeit war die Anschaffung eines Palettierers die einzige Möglichkeit, den Palettierprozess zu automatisieren. In einem Palettierer werden die Produkte zunächst zusammengeschoben, bis sie eine komplette Palettenlage bilden, und dann wird die gesamte Lage in einer einzigen Bewegung auf die Palette geschoben. In den letzten Jahrzehnten haben sich Robotersysteme sehr viel stärker durchgesetzt. Ein Robotersystem zeichnet sich dadurch aus, dass es die Produkte nicht nach vorne schiebt, sondern sie in einer einzigen gleichmäßigen Bewegung aufnimmt und auf der Palette ablegt. Qimarox hat einen neuen Palettierer entwickelt, der die Vorteile beider Lösungen kombiniert. Er wird ‚Highrunner‘ genannt. Was genau sind die Vor- und Nachteile der einzelnen Lösungen?

Konventionelle Palettierer

Die meisten Palettierer arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Zunächst kommen die Produkte auf einer Rollenbahn an. Die Produkte werden im richtigen Moment angehalten und dann auf einer Eisenplatte zur Seite geschoben, sobald eine komplette Reihe gebildet wurde. Dann wird eine neue Reihe auf der Rollenbahn gebildet, die auf identische Weise auf der Platte landet, dicht gepackt gegen die vorherige Reihe. Sobald sich eine komplette Palettenlage auf der Platte befindet, wird die Platte über die Palette manövriert und weggefahren. Das Ergebnis ist, dass die Produkte auf der Palette und im richtigen Muster landen.

Konventionelle Palettierer haben in der Regel eine recht hohe Kapazität. Das liegt daran, dass mehrere Aufgaben gleichzeitig ausgeführt werden. Mit anderen Worten, die Produkte werden nicht einzeln auf die Palette gelegt, sondern gleichzeitig in ganzen Schichten. Andererseits ist die Anzahl der möglichen Stapelmuster aufgrund der Art und Weise, wie die Produkte in Reihen und die Reihen in Schichten angeordnet werden, begrenzt.
Konventioneller Palettierer

Klappen, Arme oder Stempel

Der Unterschied zwischen den verschiedenen Arten von Palettierern wird bei Stapelmustern mit Lücken (‚Spacing‘) zwischen den Produkten deutlich. Abstand bedeutet, dass die Maschine die Produkte auf dem Förderband zur Musterbildung nicht gegeneinander drücken sollte. Sie sollte jedoch dafür sorgen, dass die Produkte in einem bestimmten Abstand zueinander bleiben. Die Kontrolle dieses Abstands ist Präzisionsarbeit. Je genauer der Abstand zwischen den Produkten ist, desto stabiler wird der endgültige Stapel sein.
Eine bewährte Technik ist der Einsatz von Klappen, die zum richtigen Zeitpunkt zwischen den Rollen auftauchen, um die Produkte anzuhalten. Ein Nachteil ist, dass die Position der Klappen nicht variabel eingestellt werden kann und in jedem Fall vom Abstand zwischen den Walzen abhängt. Eine Änderung des Stapelmusters könnte bedeuten, dass das gesamte System angepasst werden muss.

Eine Alternative zu den Klappen, die manchmal verwendet wird, ist die Verwendung von Armen oder Stempeln, um die Produkte zu stoppen oder sie an ihren Platz zu drücken. Diese Techniken sind jedoch nicht unbedingt sehr flexibel. Eine Änderung des Stapelmusters führt immer noch zu langen Umstellzeiten.

SPS-Steuerung

Eine ganz andere Technik ist der Einsatz einer SPS-Steuerung zur Regulierung des Abstands zwischen den Produkten. Das SPS-System zeigt an, wenn das Produkt eine Fotozelle passiert hat, und schaltet dann die Rollen genau zum richtigen Zeitpunkt ab, so dass das Produkt zum Stillstand kommt. Anders als bei der Klappentechnik kann der Abstand zwischen den Produkten variabel eingestellt werden, indem die Zeitspanne zwischen dem Passieren der Fotozelle und dem Abschalten der Walzen variiert wird.

Allerdings hat auch diese Technik ihre Schwächen. Wenn ein Produkt nicht gerade auf der Rollenbahn positioniert ist, geht das SPS-System von dem Zeitpunkt aus, an dem die vordere Spitze des Produkts die Lichtschranke durchquert, so dass die Rollen ein wenig zu früh anhalten. Es ist auch möglich, dass ein Produkt beim Anhalten der Rollen leicht verrutscht, so dass es einen Bruchteil zu spät zum Stillstand kommt. Schließlich kann Verschleiß in Form von Dehnung des Antriebsriemens oder Durchhängen der Antriebskette eine ungenaue

Produktpositionierung verursachen.

Eine Ungenauigkeit von nur wenigen Millimetern kann bereits zu Störungen im Prozess führen. In der Praxis kommt es häufig vor, dass eine Maschine direkt nach dem Start gut läuft, aber nach einem halben Tag anfängt zu haken. Es gibt auch Beispiele von Maschinen, die im Winter perfekt eingestellt sind, die aber nicht mehr richtig funktionieren, sobald die Temperaturen im Sommer steigen, was die Reibung zwischen Produkt und Walze beeinträchtigen kann.

Individuelle Anpassung

Die meisten Hersteller beginnen erst mit dem Bau eines Palettierers, wenn sie einen Auftrag erhalten haben. Dies ermöglicht es ihnen, eine Maschine zu bauen, die ganz nach den Spezifikationen des Kunden konzipiert ist.
Jeder Palettierer ist daher einzigartig, was zu hohen Service- und Wartungskosten führt. So sind beispielsweise Teile nur begrenzt austauschbar und müssen manchmal sogar speziell angefertigt werden. Außerdem sind herkömmliche Palettierer relativ verschleißanfällig und müssen aufgrund der großen Anzahl beweglicher Teile regelmäßig gewartet werden. Im Gegensatz dazu ist die Technik (einschließlich der standardmäßigen SPS-Steuerung) relativ einfach, so dass ein großer Teil der planmäßigen und außerplanmäßigen Wartung von einer internen technischen Abteilung durchgeführt werden kann.

Die Maschine selbst nimmt wenig Platz in Anspruch, aber um sie in eine Endverpackungslinie zu integrieren, wird oft etwas mehr Platz benötigt. Das liegt daran, dass die Produkte nur in eine Richtung zugeführt werden können, so dass manchmal – je nach Layout – Anpassungen an der Zuführbahn in Form von Kurven oder rechtwinkligen Übergabemechanismen erforderlich sind. Darüber hinaus ist es oft notwendig, ein zusätzliches Dosierband und/oder ein Wendeband vor dem Musterbildungsband zu installieren. Der Stapelförderer dient dazu, die in einem kontinuierlichen Strom angelieferten Produkte zu trennen, während der Wendeförderer dazu dient, die Produkte um 90 Grad zu drehen, wenn dies aufgrund des Stapelmusters erforderlich ist.

Knickarm- und Portalroboter Palettierer

Die Palettierroboter zeichnen sich dadurch aus, dass jedes Produkt mit einem Greifer aufgenommen wird. Der Roboter verwendet Koordinaten, um genau zu bestimmen, wie ein Greifer manövriert werden muss, um ein Produkt von einer Rollenbahn aufzunehmen und es an der richtigen Stelle auf einer Palette abzulegen. Ein zusätzliches Drehband, um die Produkte um eine Vierteldrehung zu drehen, ist nicht erforderlich. Während die Produkte vom Greifer bewegt werden, können sie in jedem gewünschten Winkel gedreht und bei Bedarf sogar gekippt werden.

Palettierroboter werden in zwei verschiedenen Konfigurationen eingesetzt. Die bekannteste ist der Knickarmroboter, ein Roboterarm, der sich um 360 Grad um den Drehpunkt, an dem er befestigt ist, drehen kann. Knickarmroboter sind Standardmaschinen, die überall auf der Welt im Einsatz sind. Sie werden nicht nur zum Palettieren, sondern auch für andere Aufgaben eingesetzt. Die Länge des Arms begrenzt die Reichweite eines Knickarmroboters.

Im Gegensatz zu einem Knickarmroboter kann die Reichweite eines Portalroboters so groß sein, wie Sie es wünschen. Wie der Name schon sagt, ist dieser Roboter an einem Portalrahmen aufgehängt. Dadurch kann der Greifer in verschiedene Richtungen bewegt werden, je nach den Abmessungen der Portalstruktur. So kann ein Portalroboter problemlos verschiedene Endverpackungslinien und/oder verschiedene Paletten beliefern.
Palettierroboter

Flexibilität vs. Kapazität

Der große Vorteil von Robotern im Vergleich zu herkömmlichen Palettierern ist ihre große Flexibilität. Da jedes Produkt einzeln entnommen wird, ist es möglich, fast jedes erdenkliche Stapelmuster zu erstellen.
Diese größere Flexibilität geht jedoch auf Kosten der Kapazität. Da die Produkte einzeln auf der Palette platziert werden, wird mehr Zeit für das Stapeln jeder Palette benötigt. Ein einzelner Stapelvorgang kann leicht fünf bis sieben Sekunden dauern. Eine kürzere Zeitspanne ist im Allgemeinen nicht möglich, da die höheren Geschwindigkeiten eine zu große Kraft auf die Pakete ausüben und somit zu Brüchen führen würden. Die Kapazität pro Roboter ist daher auf etwa siebenhundert Produkte pro Stunde begrenzt. Wenn mehr Kapazität erforderlich ist, werden oft mehrere Roboter parallel oder in Reihe geschaltet.

Höhere Kapazitäten können auch dadurch erreicht werden, dass Palettierroboter oder herkömmliche Palettierer mehrere Produkte auf eine einzige Palette legen. In solchen Fällen müssen die Roboter in Kombination mit Vorformungsförderern eingesetzt werden. Dabei handelt es sich um Maschinen, die die Produkte wie herkömmliche Palettierer in Reihen oder Lagen schieben, woraufhin der Roboter die komplette Reihe oder Lage in einem Zug auf eine Palette setzt. Wie bei herkömmlichen Palettierern geht die höhere Kapazität dieser Hybridmaschinen jedoch auf Kosten der Flexibilität der Stapelmuster.

Programmierung des Stapelmusters

Ein Punkt, der Aufmerksamkeit erfordert, ist die Erstellung neuer Stapelmuster. Da die Steuerungssoftware dieser Roboter nicht auf der Standard-SPS-Technologie basiert (wie bei herkömmlichen Palettierern), müssen Unternehmen, die neue Stapelmuster erstellen wollen, oft die Hilfe eines Programmierers des Roboterherstellers in Anspruch nehmen. Obwohl die Hersteller versuchen, diese Herausforderungen zu meistern, indem sie spezielle Designprogramme anbieten, ist deren Nutzen in der Praxis begrenzt. Sie ermöglichen es Ihnen zwar, verschiedene Koordinaten für die Aufnahme oder Ablage von Produkten festzulegen, aber sie optimieren nicht die gesamte Bewegung des Roboterarms. Genau diese Bewegung bestimmt die Dauer eines einzelnen Stapelvorgangs und damit die Kapazität des Roboters.

Darüber hinaus spielen Toleranzen eine große Rolle, z.B. Abweichungen bei den Kartonabmessungen. Nicht jeder Karton hat genau die gleiche Größe. Außerdem wölben sich die Kartons manchmal und hängen durch, so dass die Maße in der Praxis größer sein können als in der Theorie. Da die Koordinaten der Abholposition auf der Mitte des Kartons basieren, können kleine Abweichungen bei den Abmessungen zu Problemen bei der Ablage der Produkte führen. Stellen Sie sich zum Beispiel eine Situation vor, in der ein Produkt ein zuvor abgelegtes Produkt berührt und kippt.

Um solche Probleme zu vermeiden, werden beim Einsatz von Robotern oft besonders große Toleranzmargen verwendet, was wiederum zu anderen Problemen führen kann. Nehmen Sie zum Beispiel das Einsinken von Kisten, weil die Kistenwände nicht genau übereinander liegen.

Wechseln des Greifers

Ein Punkt, der Aufmerksamkeit erfordert, ist die Erstellung neuer Stapelmuster. Es gibt verschiedene Techniken zum Aufnehmen von Produkten. Eine weit verbreitete Lösung ist die Vakuumtechnik, bei der die Produkte von oben mit einem Saugnapf aufgenommen werden. Diese Technik funktioniert gut bei qualitativ hochwertigen Kartons, kann aber Probleme verursachen, wenn das Unternehmen plötzlich auf billigere Kartons aus porösem Karton umsteigt. Außerdem sind vakuumbasierte Systeme nicht für Produkte wie Schalen oder Eimer geeignet.
Eine Alternative ist die Verwendung von Klammern, die das Produkt an den Seiten aufnehmen. Bei empfindlichen Produkten wird oft eine Gabel verwendet, um die Produkte von unten zu greifen, oft ergänzt durch einen Stempel, der das Produkt von oben festhält.

Welcher Greifer geeignet ist, variiert von Produkt zu Produkt. Manchmal ist es notwendig, für jedes Produkt einen eigenen Greifer zu entwickeln, was bedeutet, dass bei einem Produktwechsel auch der Greiferkopf gewechselt werden muss. Das bedeutet auch eine zusätzliche Umrüstzeit.

Komplexe Technologie

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei Robotern – insbesondere bei Knickarmrobotern – um Standardmaschinen, die derzeit überall auf der Welt im Einsatz sind. Sie sind daher relativ einfach zu integrieren, auch weil die Anpassungen an das Layout der Endverpackungslinien oft begrenzt sind. Schließlich spielt es keine Rolle, aus welcher Richtung die Produkte zugeführt werden oder wie die Paletten entnommen werden. Ein Roboter kann in jeder beliebigen Anordnung eingesetzt werden, solange die Koordinaten der Aufnahme- und Absetzpositionen innerhalb des Bereichs liegen. Durch den Einsatz von Bildverarbeitungstechnologie wird die Integration noch einfacher. Die Produkte können unsortiert angeliefert werden, und die Paletten müssen nicht mehr millimetergenau zugeführt werden. Manchmal müssen Betonböden wegen der großen Punktlast auf dem Drehpunkt des Knickarmroboters verstärkt werden.

Im Vergleich zu herkömmlichen Palettierern haben die Roboter weniger bewegliche Teile und sind daher weniger anfällig für Verschleiß und Ausfälle. Andererseits ist die Technologie komplex, so dass Unternehmen bei der Wartung oft auf den Lieferanten angewiesen sind. Auch wenn die Roboter selbst nur wenig Wartung benötigen, bedeutet die gesamte zusätzliche Technologie (in Form von Greifern und Vorformungsförderern), dass das System als Ganzes unter Umständen einen erheblichen Teil der Aufmerksamkeit der technischen Abteilung erfordert. Der Betrieb eines Palettierroboters erfordert auch Mitarbeiter mit mehr Fähigkeiten als bei einem herkömmlichen Palettierer, insbesondere wenn es um die Behebung einfacher Störungen geht.

Palettierer Highrunner

Der Highrunner HR7 ist ein innovativer Palettierer, der die Kapazität eines herkömmlichen Palettierers mit der Flexibilität eines Palettierroboters kombiniert. Was den Highrunner HR7 von herkömmlichen Palettierern unterscheidet, ist sein patentierter, stufenlos verstellbarer Schieber für die Musterbildung, mit dem jedes Produkt sorgfältig und präzise nach fast jedem erdenklichen Stapelmuster positioniert werden kann. Anders als bei herkömmlichen Maschinen können Sie beim Highrunner HR7 den Abstand zwischen den Produkten bis auf einen Millimeter genau einstellen, was zu weniger Problemen und stabileren Paletten führt.

Mit dem Schieberegler für die Musterbildung ist es sogar möglich, die Produkte um eine Vierteldrehung zu drehen. Der Schieber für die Musterbildung wählt dann eine Position, in der eine Seite des Produkts an den Schieber stößt, woraufhin die andere Seite durch das sich bewegende Band eine sanfte Drehung von 90° vollführt. Der Schieber sorgt außerdem automatisch dafür, dass jedes Produkt richtig ausgerichtet ist. Die Installation eines separaten Wendebands ist daher nicht mehr erforderlich, es sei denn, es wird benötigt, um die gewünschte Kapazität zu erreichen.

Musterbildendes Förderband hält die Höhe

Der Highrunner HR7 verfügt über eine größere Kapazität als die meisten herkömmlichen Palettierer. Dies ist einer Reihe von cleveren Konstruktionsänderungen zu verdanken. Erstens befindet sich das Förderband für die Musterbildung immer auf der gleichen Höhe wie die Oberseite der Palette. Die Platte, auf der neue Lagen gebildet werden, gleitet über die Palette und wird zum Ablegen der Produkte weggezogen. Ein Aufzug sorgt dann dafür, dass die Palette um eine Ebene abgesenkt wird. Sie sinkt ab, bis sich die Oberkante auf gleicher Höhe befindet. Das bedeutet, dass die Platte nicht erst transportiert werden muss, wie es bei vielen herkömmlichen Maschinen der Fall ist. Das spart eine Menge Zeit.

Außerdem werden die verschiedenen Bewegungen, wo immer möglich, entkoppelt. Die Produkte werden zunächst auf dem Musterbildungsband zusammengeschoben, bis sie eine Schicht bilden, und erst dann auf die Ablageplatte geschoben, wenn die Schicht vollständig ist. So ist es möglich, eine Lage abzulegen, während die nächste bereits geformt wird.

Zuführung und Entnahme von Paletten

Sobald eine Palette vollständig ist, senkt sich der Lift auf den Boden ab, woraufhin eine Rollenbahn die Palette entnimmt. Aus der entgegengesetzten Richtung wird gleichzeitig eine leere Palette zugeführt, die vom Aufzug gegriffen und nach oben transportiert wird.

In Situationen, in denen mehrere Highrunner nebeneinander stehen, ist es möglich, eine einzige Rollenbahn für die Zuführung und Entnahme aller Paletten, sowohl der vollen als auch der leeren, zu verwenden. Bei diesem Crossrunner-Konzept läuft die Rollenbahn unter allen Highrunnern hindurch, während das Steuerungssystem dafür sorgt, dass die Zu- und Abfuhr der Paletten auf die Aktivitäten der Maschinen abgestimmt ist, um Kollisionen zu vermeiden. Falls gewünscht, ist es möglich, in der Steuerung Prioritäten zu definieren, um zu vermeiden, dass der letzte Highrunner in der Linie seine Palette wegen all der anderen Paletten auf der Rollenbahn nicht ablegen kann.
Dank des Crossrunner-Konzepts wird kein komplexes System von Förderern mehr benötigt, um die Vielzahl von Paletten abzutransportieren. Dadurch lässt sich der Platzbedarf des ohnehin schon kompakten Highrunners noch weiter reduzieren.

Modularer Aufbau

Im Gegensatz zu herkömmlichen Maschinen ist der Highrunner eine ausgereifte Standardmaschine, bei der die Anzahl der beweglichen Teile auf ein Minimum reduziert wurde. Außerdem wurden hauptsächlich Standardkomponenten verwendet, die leicht zu ersetzen und auf dem Markt frei erhältlich sind. Das macht den Highrunner zu einer zuverlässigen und wartungsarmen Maschine. Da das System keine spielanfälligen Antriebsriemen und Antriebsketten enthält, bleibt die Maschine auch nach Tausenden von Betriebsstunden auf einem hohen Niveau.

Dank ihres modularen Aufbaus lässt sich die Maschine trotz ihres hohen Standardisierungsgrades leicht in jeden Endverpackungsprozess integrieren. So ist die Maschine standardmäßig mit einer seitlichen Zuführung ausgestattet, so dass die Produkte links oder rechts von der Stelle der Musterbildung zugeführt werden können. Unternehmen, die eine höhere Kapazität benötigen, können sich jedoch auch für die zentrale Zuführung entscheiden. Die Lagen werden dann abwechselnd links und rechts der Zuführungsspur geformt, wodurch mehrere Lagen gleichzeitig geformt werden können. Schließlich ist der Highrunner HR7 auch mit doppeltem Einzugssystem erhältlich, bei dem zwei Zuführbahnen und zwei komplette Musterungsbänder für eine extrem hohe Kapazität sorgen. Qimarox verfügt auch über einfach zu integrierende Standardmodule für das Einlegen von rutschfesten Bögen zwischen Palettenlagen und das Umwickeln von Paletten.

Einfach und günstig im Betrieb

Der Highrunner ist nicht nur einfach zu warten, sondern auch einfach zu bedienen, insbesondere im Vergleich zu Palettierrobotern. Die Bediener können das Stapelmuster einfach über den Touchscreen des Bedienfelds ändern, ohne die Maschine physisch anpassen zu müssen. Über denselben Touchscreen können die Bediener auch ganz einfach Stapelmuster erstellen oder anpassen.

Und schließlich ist der Highrunner äußerst energieeffizient. Wie bereits erwähnt, hat die Maschine weniger bewegliche Teile als herkömmliche Palettierer und verbraucht daher weniger Energie. Er verbraucht auch weniger Energie als Palettierroboter. Der Highrunner hat zum Beispiel genauso viele Antriebe wie ein Knickarmroboter. Während bei einem Knickarmroboter alle Antriebe ständig in Betrieb sind, sind sie beim Highrunner nur für kurze Zeit in Betrieb.

Was Sie bei der Automatisierung Ihrer Palettierprozesse beachten sollten

Die Anschaffung eines Palettierers oder Palettierroboters erfordert zunächst eine sorgfältige Analyse des gesamten Endverpackungsprozesses. Denn welche Palettierlösung geeignet ist, ist von Situation zu Situation unterschiedlich. Was sind die zentralen Punkte, die Ihre Aufmerksamkeit erfordern?

• Kapazität. Die erforderliche Kapazität ist natürlich wichtig. Wie viele Produkte oder Paletten sollte die Maschine oder der Roboter pro Stunde verarbeiten können? Die erforderliche Kapazität hängt von der Geschwindigkeit der Produktions- und Endverpackungslinien ab, die die Produkte liefern. Da eine Maschine oder ein Roboter jahrelang halten wird, sollte die Kapazität der Palettierlösung nicht nur für die Gegenwart, sondern auch für zukünftige Produktströme ausreichen. Die Zukunft des Unternehmens ist also wichtig, ebenso wie der Trend zum Schrumpfen der Verbraucherverpackungen.

• Verpackung. Die Palettierlösung sollte in der Lage sein, alle angebotenen Produkte zu palettieren, ob Kartons, Säcke, Eimer, Dosen, Behälter oder Trays (mit oder ohne Frischhaltefolie). Nicht alle Maschinen oder Roboter können jede Verpackungsart gleich gut verarbeiten. Darüber hinaus ist auch die Qualität der Verpackung wichtig. Vor allem in der Lebensmittelbranche werden immer mehr Kartons so gestaltet, dass sie direkt ins Regal gestellt werden können. Sie enthalten verschiedene Öffnungen und Perforationslinien, die ihre Festigkeit beeinträchtigen. Die Maschine oder der Roboter muss außerdem in der Lage sein, diese Kartons auch auf Paletten zu stapeln, ohne die Produkte zu beschädigen.

• Stapelbilder. Formen und Größen unterscheiden sich oft von Produkt zu Produkt. Neben der Standard-Europalette (1200 x 800 mm) werden manchmal auch andere Palettengrößen verwendet, wie z.B. die Blockpalette (1200 x 1000 mm). All diese unterschiedlichen Produkt- und Palettenformen und -größen bedeuten, dass der Palettierer oder Palettierroboter in der Lage sein sollte, verschiedene Stapelmuster zu verarbeiten. Manchmal muss beim Stapeln der Produkte ein gewisser Abstand zwischen den Produkten eingehalten werden, anstatt sie eng aneinander zu packen. Es ist wichtig, darauf zu achten, wie flexibel eine Lösung bei der Verwendung von wechselnden Stapelmustern ist, mit oder ohne Abstand. Und was sind die möglichen Umrüstzeiten bei wechselnden Stapelmustern?

• Nutzung des Platzes. Unternehmen haben oft nur begrenzten Platz für die Installation neuer Maschinen, insbesondere wenn die Produktions- oder Endverpackungslinien im Laufe der Jahre bereits erweitert wurden. Der von einer Palettierlösung beanspruchte Platz wird nicht nur durch die physischen Abmessungen einer Maschine oder eines Roboters bestimmt, sondern auch durch die Anzahl der Maschinen oder Roboter, die benötigt werden, um die erforderliche Kapazität zu erreichen. Intelligente Konstruktionen, die z.B. die Höhe ausnutzen, sind von Vorteil.

• Zu- und Abfuhrmöglichkeiten. Ein Palettierer oder Palettierroboter steht nicht isoliert da, sondern ist immer Teil einer oder mehrerer Endverpackungslinien. Welche Lösung vorzuziehen ist, hängt daher davon ab, wie Produkte und leere Paletten zugeführt und volle Paletten wieder entnommen werden können. Werden die Produkte über ein oder mehrere Förderbänder zugeführt? Werden die vollen Paletten über eine Rollenbahn entnommen oder wird ein Gabelstapler benötigt, um sie aufzunehmen und abzustellen? Wie viel Pufferkapazität muss außerdem in das System eingebaut werden? Die Art und Weise, wie das System als Ganzes integriert werden kann, ist von Lösung zu Lösung unterschiedlich.

• Optionale Funktionen. Die Automatisierung des Palettierprozesses bedeutet oft mehr als nur den Einsatz von Maschinen oder Robotern zum Stapeln von Produkten auf Paletten. Zum Beispiel ist es manchmal notwendig, ein Trennblatt zwischen jede Lage zu legen, um die Stabilität der Palette zu gewährleisten. Nach der Palettierung ist es oft auch notwendig, eine Palette zu umreifen oder zu wickeln, um die Stabilität weiter zu erhöhen. Schließlich wird es im Zusammenhang mit Tracking & Tracing immer wichtiger (vor allem in der Lebensmittelindustrie), Paletten zu kennzeichnen und den Inhalt der Palette (einschließlich Chargennummern oder Seriennummern) mit der Palettennummer zu verknüpfen. Einige Lösungen machen es einfacher als andere, all diese zusätzlichen Schritte in den Palettierungsprozess zu integrieren.

• Benutzerfreundlichkeit. Die Automatisierung des Palettierungsprozesses bedeutet nicht, dass der Mensch überflüssig wird. Ein menschliches Eingreifen ist oft erforderlich, wenn sich das Produkt oder die Palettengröße ändert und ein anderes Stapelmuster gewählt werden muss. Manchmal ist es sogar notwendig, ein völlig neues Stapelmuster zu erstellen, zum Beispiel bei der Einführung eines neuen Produkts. In der Praxis bestimmt die Leichtigkeit, mit der Stapelbilder ausgewählt oder erstellt werden können, oft das Ausmaß, in dem alle Funktionen des Palettierprozesses genutzt werden können.

• Energieverbrauch. Der Energieverbrauch wird ein immer wichtigeres Thema in der Unternehmensführung. Nicht nur, weil ein hoher Energieverbrauch aufgrund steigender Energiepreise zu höheren Kosten führt, sondern auch, weil Corporate Social Responsibility (CSR) und die Reduzierung von CO2-Emissionen heutzutage immer wichtigere Themen sind. Einige Maschinen oder Roboter verbrauchen mehr Energie als andere.

• Anfälligkeit. Die Automatisierung des Palettierprozesses bringt eine größere Abhängigkeit von der Technik mit sich. Sollte diese Technik ausfallen, könnte dies zu Ausfallzeiten führen; nicht nur zu Ausfallzeiten des Palettierprozesses, sondern oft auch des Endverpackungsprozesses und möglicherweise sogar des Produktionsprozesses. Die Anfälligkeit für Ausfälle und die Anfälligkeit der verwendeten Technologie ist je nach Palettierlösung unterschiedlich.

• Nutzungsdauer und Wartung. Obwohl ein Roboter vielleicht weniger Wartung benötigt als ein Palettierer, hält eine Maschine länger. Eine Maschine kann leicht fünfzehn bis zwanzig Jahre halten und kann sogar ein zweites Leben erhalten, wenn sie überholt wird. Nach zwölf bis fünfzehn Jahren haben die meisten Knickarmroboter das Ende ihrer Lebensdauer erreicht und müssen aufgrund der hohen Reparaturkosten vollständig ersetzt werden.

Neben den oben genannten Aspekten spielen natürlich auch die Kosten einer Palettierlösung eine wichtige Rolle. Zu diesen Kosten gehören Dinge wie die Anschaffungskosten, die Installationskosten sowie die Betriebs- und Wartungskosten. Fast alle der oben genannten Punkte wirken sich mehr oder weniger stark auf diese Kosten aus. Die Frage ist: Wie stehen diese Kosten im Verhältnis zum Nutzen? Mit anderen Worten: Wie lange ist die Amortisationszeit jeder möglichen Lösung?

Vor- und Nachteile der verschiedenen Palettierer – Vergleich von Palettiersystemen

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Palettierlösungen.

Merkmale	Konventioneller Palettierer	Knickarmroboter	Portalroboter	Highrunner HR7	Crossrunner

Gewünschtes Ergebnis
Geschwindigkeit/Kapazität	++	+/-	–	++	++
Flexibilität (Stapelmuster, Palettengrößen, Abstände, etc.)	+	+/-	+/-	++	++
Qualität der Kartonverpackung	+	–	–		++

Integration
Nutzung des Platzes	+	+/-	++	+	+
Lieferfähigkeit von	–	++	+/-	–	–
Kontrolle	+	–	–	+	+
Ausbildungsstand des Bedieners	+/-	–	–	+	+

Optionale Merkmale
Trennblätter*	+/-	–	–	+	+
Umreifung	+	–	–	+	+
Einwickeln	–	–	+	+/-	–
Paletten verdoppeln	–	++	++	+/-	+/-

Bedienung
Programmieren/Konfigurieren neuer Stapelmuster		++	++	+	+
Umrüstzeiten	+/-	+	+	++	++
Wartung	+/-	++	++	+	+
Lebensdauer	++	–	+/-	++	++

Kosten
Kosten der Anschaffung
Installationskosten
Betriebskosten (Energiekosten)
Kosten für die Wartung
Ersatzteilkosten
Beschädigungsrisiko Maschine	–	+	+	–	–
Schadensrisiko Produkt	+/-	–	–	+	+

* In Kombination mit Kapazität

Übersicht Vor- und Nachteile der verschiedenen Palettierlösungen – Vergleich von Palettiersystemen

Vergleich von Palettiersystemen – Fazit Palettierlösungen

Diese Erklärung liefert keine fertige Antwort auf die Frage, welche Palettierlösung vorzuziehen ist. Dies hängt sehr stark von der Situation ab, in der die Palettierlösung eingesetzt werden soll, sowie von den Anforderungen und Wünschen des Unternehmens. Auf der Grundlage der Analyse in diesem Papier können wir jedoch eine Reihe von Schlussfolgerungen ziehen.

Die erste Schlussfolgerung ist, dass der Highrunner HR7 in der Regel einem herkömmlichen Palettierer vorzuziehen ist. Der Highrunner HR7 ist mindestens genauso schnell, bietet mehr Flexibilität und mehr Vorteile in Bezug auf Bedienung und Wartung. Außerdem ist der Highrunner aufgrund der jahrelangen Entwicklung und des hohen Standardisierungsgrades zwischen 15 und 30 Prozent billiger als herkömmliche Maschinen.
Die zweite Schlussfolgerung ist, dass die Kosten für einen Highrunner HR7 ähnlich hoch sind wie für einen Knickarmroboter. Für den gleichen Betrag kann ein Knickarmroboter mehrere Produktionslinien bedienen, ist aber in Bezug auf die Kapazität stärker eingeschränkt. Der Highrunner HR7 kann nur für eine Produktart auf einmal eingesetzt werden, bietet aber eine viel höhere Kapazität, da komplette Schichten gleichzeitig verarbeitet werden können. Sie können auch mit einem Knickarmroboter komplette Lagen auf einer Palette ablegen, aber dazu müssen Sie Maßnahmen ergreifen, die auf Kosten der Vorteile eines Roboters gehen, und mit der Vorformung beginnen.

Kurzum, wenn die Situation eine flexible Palettierlösung mit hoher Kapazität erfordert, ist der Highrunner HR7 die erste Wahl.

Qimarox kann kurze Lieferzeiten garantieren, da der Highrunner HR7 mit Standardkomponenten gebaut wird. Darüber hinaus verfügt Qimarox über ein umfangreiches Netz von Partnern auf der ganzen Welt, die den Highrunner HR7 auf allen Kontinenten installieren und integrieren können. Wenn Sie sich für den Highrunner HR7 entscheiden, können Sie schnell mit einer preiswerten, zuverlässigen und flexiblen Palettierlösung loslegen.