Dosieranlagen und Mischanlagen steuern und optimieren

Viele Produkte werden heute in diversen Variationen angeboten. Wo es früher einen Müsliriegel gab, sind es heute 10. Mehl gibt es in „Weizen“, „Dinkel“ und „glutenfrei“. Sogar im Verpackungsbereich hat jede Shampoosorte nicht nur ein unterschiedliches Etikett – gleich die ganze Flasche ist individuell eingefärbt.

Eine Produktvielfalt, die mit manuellen Mischprozessen nicht mehr sinnvoll abzubilden ist – insbesondere im Lebensmittelbereich, wo im Zweifelsfall nach Monaten der Mischprozess noch klar dokumentiert und nachweisbar sein muss.

Die Lösung: Eine automatisierte, rezeptbasierte Mischsteuerung.

Herr Opdenhoff: Ansprechpartner für Mischeranlagen

„Mischanlagen? Machen wir schon ewig – so lange ich denken kann!“

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INHALTS­VERZEICHNIS

Vorteile
Funktionsweise
Herausforderungen und Lösungen
Typische Materialien
Dosieranlagen

VORTEILE EINER AUTOMATISIERTEN MISCHANLAGEN­STEURUNG

Die Vorteile, Mischanlagen automatisiert zu steuern und zu optimieren:

Erleichterung für den Anlagenbediener

Der Bediener kann die Anlage basierend auf dem jeweils aktuellen Rezept einstellen, es gibt weniger Fehlerquellen und der Anlagenstatus ist auf einen Blick über ein Dashboard erkennbar.

Robuste Dokumentation

Durch die automatisierte Dosier- und Mischsteuerung wird der Produktionsprozess sauber dokumentiert. Neben den obligatorischen Rückstellproben bietet diese Dokumentation eine starke Sicherheit bei späteren Produktproblemen. Die Belegdaten werden während des Produktionsprozesses auf Wunsch revisionssicher archiviert, um zum Beispiel bei Kontrollen durch Behörden gewappnet zu sein.

Klarer Produktionsstatus - 360° Blick auf die Anlage

Der komplette Anlagenstatus ist für den Maschinenbediener auf einen Blick erkennbar – über eine Prozessvisualisierung sind Probleme schnell zu identifizieren und zu beheben. Der Mischprozess kann intuitiv gesteuert, kontrolliert und über Prozessdaten optimiert werden.

Präzise Kontrolle über den Dosier- und Mischprozess

In der Rezeptdatenbank sind die verschiedenen Rezepturen für die einzelnen Produkte hinterlegt. Die Mischsteuerung zieht sich das jeweilige Rezept und führt die Rohstoffe automatisiert im richtigen Mischungsverhältnis zu.

Zuordenbarkeit von Rohmaterial-Chargen

Der automatisierte Mischprozess dokumentiert darüber hinaus die eingesetzten Rohmaterial-Chargennummern und ihre Zuordnung zum Fertigprodukt. Die Identifikation erfolgt über einen QR-Code (LOT-Nummer). Wird eine bestimmte Charge beispielsweise vom Hersteller zurückgerufen, so kann problemlos das daraus hergestellte Endprodukt zugeordnet werden.

Kompensation von Umweltbedingungen

Die Dosierung von Schüttgütern hat viele Fehlerquellen. Vibrationen durch vorbeifahrende Stapler zählen ebenso dazu wie Feuchtigkeit, die bei hygroskopischen Rohstoffen zu Verklumpungen führen kann, oder statischer Aufladung, bei der sich Material am Austragsorgan ablagert. Eine automatisierte Steuerung kann diese Umweltbedingungen messen und in den Dosier- und Mischprozess mit einbeziehen.

Füllstände und Nachfüllvorgänge

Ist ein Trichter komplett gefüllt, braucht eine Dosiereinheit mehr Kraft, um die gleiche Menge an Material zu transportieren. Wird der Trichter gerade aus dem Silo nachgefüllt, ist praktisch keine sinnvolle Messung möglich – die automatisierte Mischsteuerung erkennt das jedoch und hält einfach die aktuellen Sollwerte und beginnt mit einer erneuten Messung, sobald der Vorgang abgeschlossen ist.

Fehlervermeidung

Wir sind alle Menschen, und erfahrungsgemäß ist in der siebten Stunde der Nachtschicht die Konzentration nicht mehr so hoch. Die Automatisierung der Dosier- und Mischsteuerung minimiert den Faktor Mensch und sorgt dafür, dass auch morgens um vier noch Zucker zudosiert wird und kein Salz.

Out oft the Box

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Wir begleiten Sie und liefern vom Consulting bis zum Service in der fertigen Produktion – Alles aus einer Hand!

Brownfield | mit Retrofit alter Anlagen
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Herr Brunetti: Ansprechpartner für Dosieranlagen

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So funktionierts: Mischer steuern und optimieren

Rohstoffhandling

Im Produktionsprozess müssen die Rohstoffe zugeführt und vermischt werden. Dabei müssen die einzelnen Rohstoffe oftmals homogenisiert werden, um eine gleichbleibende Produktqualität zu Gewährleisten.

Rezeptwechsel

Einfache Rezeptwechsel während der Produktion basierend auf einer Rezepturdatenbank ermöglicht es, flexibel auf wechselnde Anforderungen in der Produktion zu reagieren. Auch Mitarbeiter:innen mit wenig Erfahrung können durch die Automatisierung souverän auf Rezepturänderungen reagieren.

Präzision in der Mischung

Die Automatisierung sorgt für hochpräzise Mengenverhältnisse. Exakte Verwiegungen sorgen für nachprüfbare Einhaltung der Rezepturen. Auch die Einhaltung von Normkurven wird unterstützt.

Einfache Granulat-Dosierung

Bei den meisten Mischprozessen reicht eine volumetrische Dosierung der Komponenten völlig aus. Bei kritischen Mischprozessen kann als Sicherheitsnetz zusätzlich eine gravimetrische Verwiegung genutzt werden.

Dosierkennlinien

Eine automatisch ermittelte Dosierkennlinie im Bereich des Sollwerts steigert die Stabilität der Dosierung, indem die Reaktionszeit auf Schwankungen im Gesamtsystem verringert werden.

Kontinuierliche vs. Diskontinuierliche Dosierung

Die OPDPRO.CARE Steuerung von Mischanlagen kann sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Dosierung abbilden. Insbesondere bei der kontinuierlichen Dosierung ist die stetige Kontrolle der Komponentenströme extrem wichtig, da nicht, wie bei der Batch-Verwiegung, eine gravimetrische Kontrolle vorgenommen werden kann.

Misch­steuerung für Asphalt­mischanlagen

Auch für Asphaltmischanlagen, die Asphaltmischgut herstellen, bieten wir zentrale Steuerungen an. Hier werden Bindemittel mit Mineralsteine und weiteren Füller thermisch vermischt.

Dabei werden zwischen zwei unterschiedlichen Produktionsverfahren unterschieden:

Kontinuierliche Produktion

  • Komponenten werden gleichmäßig hinzugegeben
  • der Mischprozess durchläuft ohne Pausen

Diskontinuierliche Produktion

  • Komponenten werden haufenweise hinzugegeben
  • Änderungen können jederzeit / flexibel umgesetzt werden

Herausforder­ungen in der Dosierung: Das kann schief gehen

Entmischung bei der Lagerung
Statistisch gesehen sinken bei Schüttgütern kleine Korngrößen nach unten ab, große Korngrößen steigen auf. Wird ein Rohmaterial längere Zeit nicht verwendet, zum Beispiel im Lager oder im Silo aufbewahrt, so kann es sich während der Lagerung entmischen. Bei automatisierten Mischanlagen kann man eine zusätzliche Homogenisierungsstufe rezeptbasiert dazwischenschalten. So wird auch hier trotz längerer Lagerdauer eine gleichbleibende Produktqualität gewährleistet.
Entmischung bei der Förderung
Das gleiche Problem tritt beispielsweise bei der Unterdruckförderung auf. Kleine Korngrößen werden schneller transportiert als große. Ein im Lager sauber homogenes Mischmaterial wird also durch den Transport entmischt und muss vor der Zuführung in den Extruder wieder homogenisiert werden.
Beschädigung des Granulats
Manche Rohmaterialien sind sehr empfindlich hinsichtlich Beschädigungen beim Transport. Hier kann es sinnvoll sein, die Förderung mit einer deutlich geringeren Geschwindigkeit durchzuführen als bei robusten Materialien. Durch die ganzheitliche Anlagensteuerung kann jedem Rohmaterial beispielsweise eine Fördergeschwindigkeit zugeordnet und so Materialien schonend transportiert werden.
Entstehung von Engelshaar und Staub
Bei der Förderung von Kunststoffgranulat entsteht oftmals das so genannte Engelshaar: haarfeine Fäden aus Kunststoff, die zu inhomogener Produktion führen. Auch die Entstehung von Staub ist problematisch: Es handelt sich entweder um Materialpartikel, die bei der Förderung entstehen (und auch aus den Förderrohren stammen können) oder aber, sie waren schon bei der Anlieferung vorhanden.

Engelshaar bekommt man durch die Absenkung der Materialtemperatur gut in den Griff. Hier kann also in der Materialrezeptur ein Kühlparameter hinterlegt werden, der automatisch zugeschaltet wird. Gegen Staubbildung ist die Reduzierung der Fördergeschwindigkeit das Mittel der Wahl. Die Mischeroptimierung kann diese Parameter hinterlegen.

Herausforderungen Mischanlagen zu optimieren

Typische Materialien

Granulatbecher für Mischanlagensteuerungen
Farbpigmente durch Mischanlagen steuern

Dryblend

  • (PVC + Additiven) Zwischenprodukt zur Herstellung von Fensterprofilen

Flüssig Kunststoffe

  • (Kalk + Additive + Basisstoffe) zur Herstellung von flüssigen Abdichtungen

Gummimischungen

  • (Russ, Öl + Additive) zur Herstellung von Schwingungsdämpfern, Reifen und Schläuchen

Schmierstoffe

  • (Basisflüssigkeiten, Grundöle + Additive) zur Herstellung Schmierung von Maschinen und Drahtziehanlagen

Farben

  • (Pigmente + Farbstoffe) zur Herstellung von Putz und Wandfarben

Sand und Kies / Feuerfest / Trockenmörtel

  • (Kalk + Additive) zur Herstellung von Fugenmassen

Cappuccino

  • (Kakao + Zucker + Additive)

Backmischungen/Paniermehl

  • (Mehl + Wasser + Additive) zur Herstellung von Pulver, Brot, Teig
Mischanlagen für Lebensmittel steuern
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