Verpackungsautomatisierung mit dezentraler Steuerungsarchitektur

In der Verpackungsindustrie führen steigende Produktionsgeschwindigkeiten, höhere Flexibilitätsanforderungen und der Bedarf an maximaler Anlagenverfügbarkeit zu einer stärkeren Integration von Automatisierungsarchitekturen. Murrelektronik stellt ein Konzept für Verpackungsautomatisierung vor, das sämtliche Ebenen des Fertigungssystems – vom Schaltschrank bis zum Feldgerät – miteinander verbindet. Der Ansatz kombiniert dezentrale Energieverteilung, industrielle Netzwerktechnik, Maschinensicherheit und Edge-Computing-Technologien zur Optimierung unterschiedlicher Prozessschritte innerhalb einer einheitlichen Automatisierungsinfrastruktur.

Integrierte Architektur für Verpackungslinien
Verpackungslinien umfassen typischerweise mehrere Prozessschritte wie Befüllen, Fördern, Qualitätskontrolle, Robotik, Kartonhandling und Palettierung. Jede dieser Phasen stellt unterschiedliche technische Anforderungen, der Gesamtnutzen entsteht jedoch durch die Integration aller Prozesse in eine gemeinsame Kommunikations- und Steuerungsarchitektur.

Nach Angaben von Murrelektronik besteht das Ziel darin, die Verdrahtungskomplexität zu reduzieren, Diagnoseprozesse zu vereinfachen, die Skalierbarkeit zu verbessern und die Maschinenverfügbarkeit durch die Dezentralisierung von Automatisierungsfunktionen direkt im Feld zu erhöhen.

Der Ansatz kombiniert IO-Link-Kommunikation, dezentrale Stromversorgung, industrielle Ethernet-Switches, Edge-Computing-Plattformen und integrierte Sicherheitsmodule innerhalb eines koordinierten Gesamtsystems.

IO-Link-Konnektivität für Füll- und Dosiersysteme
In Füll- und Dosierprozessen sind Signalqualität und Prozesspräzision entscheidend, um Produktionskonstanz sicherzustellen und Materialverluste zu minimieren. Murrelektronik integriert hierfür IO-Link-Master und Hubs als Schnittstelle zwischen Steuerungssystemen sowie Sensoren und Aktoren auf Feldebene. Die Systeme ermöglichen eine strukturierte Signal- und Energieverteilung und vereinfachen gleichzeitig Installation und Wartung.

Der Einsatz von IO-Link unterstützt darüber hinaus Parametrierung, Gerätediagnose und Predictive-Maintenance-Funktionen innerhalb von Verpackungsmaschinen.

Dezentrale Energieverteilung für Fördersysteme
Interne Fördersysteme benötigen eine kontinuierliche Motorsteuerung und eine zuverlässige Energieversorgung entlang der Förderstrecken. Für diese Anwendungen setzt Murrelektronik auf eine dezentrale Energieverteilung mit dem Emparro67 Hybrid-Netzteil. Die Lösung stellt die Energie direkt an der Maschine bereit, reduziert die Abhängigkeit von zentralen Schaltschränken und minimiert den Verdrahtungsaufwand.

Nach Angaben des Unternehmens verbessert diese Architektur die Energieeffizienz, vereinfacht Maschinenlayouts und reduziert die Installationskomplexität bei angetriebenen Rollenfördersystemen.

Edge Computing für robotergestützte Pick-and-Place-Anwendungen
Hochdynamische Anwendungen wie Delta-Roboter für Pick-and-Place-Prozesse erfordern geringe Latenzzeiten und eine präzise Bewegungssteuerung in Echtzeit. Murrelektronik integriert Edge-Computing-Funktionen in die modulare Plattform Vario-X, wodurch Steuerungslogik direkt auf Maschinenebene ausgeführt werden kann, anstatt ausschließlich in zentralen Steuerungssystemen.

Dadurch werden Kommunikationslatenzen reduziert und die Synchronisationsleistung in dynamischen Robotikanwendungen verbessert.

Industrielle Netzwerktechnik für Machine-Vision-Inspektionen
Qualitätskontrollsysteme mit Machine Vision erzeugen große Mengen an Bild- und Prozessdaten und benötigen daher eine stabile industrielle Netzwerkinfrastruktur. Murrelektronik nutzt hierfür Hybrid-Xelity-Switches, die sowohl industrielle Kommunikationsprotokolle als auch Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung für Kamerasysteme unterstützen.

Die Switches sind darauf ausgelegt, Netzwerkstabilität und Bandbreite auch bei datenintensiven Inspektionsprozessen sicherzustellen.

IO-Link-Signalisierung und Diagnose in Kartonaufrichtern
Bedienerinteraktion und transparente Maschinenstatusanzeigen spielen weiterhin eine wichtige Rolle im Betrieb und bei der Wartung von Verpackungslinien. Die Modlight60 Pro RGB-Signaltürme integrieren IO-Link-Kommunikation für bidirektionale Statusmeldungen und Diagnosefunktionen. Dadurch werden Verdrahtung und Parametrierung vereinfacht und Fehler schneller identifiziert.

Robotergestütztes Verpacken und Palettieren
Automatisierte Kartonverpackungs- und Palettiersysteme erfordern eine präzise Abstimmung zwischen Robotern, Fördersystemen und Sicherheitsinfrastruktur. Nach Angaben von Murrelektronik verbessert die Integration dieser Systeme innerhalb einer einheitlichen Automatisierungsarchitektur die Prozesswiederholbarkeit, reduziert Zykluszeiten und unterstützt einen kontinuierlichen Betrieb in Hochleistungs-Verpackungslinien.

Sicherheitsintegration in Roboterzellen
Die industrielle Sicherheit bleibt ein zentraler Faktor in robotergestützten Verpackungsanwendungen. Zum Schutz von Roboterzellen integriert Murrelektronik dezentrale Sicherheitsmodule wie das MVK CIP Safety Ethernet/IP-Modul. Das System kombiniert Standard- und Sicherheits-Signale in einem einzigen Feldgerät. Diese Architektur reduziert die Verdrahtungskomplexität und ermöglicht gleichzeitig die direkte Integration von Sicherheitsfunktionen auf Maschinenebene.

Ganzheitliches Automatisierungsökosystem für Verpackungssysteme
Murrelektronik positioniert sein Verpackungsautomatisierungskonzept als vollständiges Fertigungsökosystem und nicht lediglich als Sammlung einzelner Automatisierungskomponenten. Das Unternehmen nennt mehrere operative Vorteile dieses Ansatzes, darunter reduzierte Verdrahtung, vereinfachte Installation, schnellere Diagnoseprozesse, höhere Maschinenverfügbarkeit und bessere Skalierbarkeit für zukünftige Produktionsausweitungen.

Mit der zunehmenden Verbreitung digitaler Fertigungsstrategien und industrieller Vernetzung gewinnen dezentrale Automatisierungsarchitekturen weiter an Bedeutung, insbesondere für die Integration von Robotik, Machine Vision, industrieller Kommunikation und Sicherheitssystemen in einheitliche Produktionsumgebungen.

Zusätzlicher Kontext: Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht Bestandteil der ursprünglichen Produktankündigung waren
Der Markt für Automatisierungsinfrastrukturen in der Verpackungsindustrie umfasst Anbieter wie Siemens, Rockwell Automation, Phoenix Contact, Balluff und Murrelektronik. Zu den wichtigsten technischen Kriterien in diesem Bereich zählen Zuverlässigkeit industrieller Kommunikation, dezentrale Energieversorgung, Sicherheitsintegration, Edge-Processing-Fähigkeiten und Skalierbarkeit modularer Produktionssysteme.

IO-Link-Technologie wird in der Verpackungsautomatisierung zunehmend für Sensorintegration, Diagnosefunktionen und Parametrierung auf Feldebene eingesetzt. Dezentrale Automatisierungsarchitekturen reduzieren zudem den Platzbedarf in Schaltschränken und vereinfachen Maschinenanpassungen in flexiblen Produktionsumgebungen.

Direkt in Maschinen integrierte Edge-Computing-Plattformen gewinnen insbesondere in Robotikanwendungen mit niedrigen Latenzanforderungen und Echtzeitverarbeitung an Bedeutung, vor allem in Hochgeschwindigkeits-Pick-and-Place-Systemen und Machine-Vision-Inspektionsanlagen.

Integrierte Sicherheitsprotokolle wie CIP Safety über Ethernet/IP werden ebenfalls zunehmend in Verpackungs- und Robotiksystemen eingesetzt, um die Sicherheitsverdrahtung zu vereinfachen und gleichzeitig die Anforderungen funktionaler Sicherheitsstandards zu erfüllen.

Bearbeitet von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – mit KI angepasst.

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