SIMEX WASTE PACK Smart-Cloud-Systeme

Das Modul WASTE PACK im SIMEX-Kreislauf

Im SIMEX-Kreislauf nimmt das Modul WASTE PACK das aus der Sortierkabine (Modul WASTE FLOW) austretende Material auf und steuert dessen Umwandlung in gepresste Ballen, die zum Versand oder zur Beschickung des Pulpers in der Papierfabrik bereitstehen. Es ist die Phase, in der das Altpapier vom losen Zustand zu einem gekennzeichneten, gewogenen und eingelagerten Produkt wird.

Die Einführung der RFID-Technik in dieser Phase erlaubt es, jedem Ballen eine eindeutige Identität zuzuordnen, die ihn durch seinen gesamten Lebenszyklus begleitet: Materialeigenschaften, Gewicht, Feuchte, Produktionsdatum, Lagerort und Transportdokumente.

Das Ergebnis ist ein virtuelles Lager, das stets mit der physischen Wirklichkeit übereinstimmt, und eine vollständig verfolgte Logistik, in der jede Bewegung einen Eintrag hinterlässt, der für Kontrollzwecke und für die Dokumentation gegenüber dem Kunden nutzbar ist.

Zuläufe zu den Pressen und Einplanung

Vor dem Pressen wird jede für die Linie bestimmte Altpapiercharge erfasst und rückverfolgbar gemacht. Die Identifikation erfolgt über RFID-Leser oder Barcodes, sodass das in die Presse geladene Material mit der Anlieferung verknüpft bleibt, aus der es stammt.

Die Einplanung der Chargen folgt dem FIFO-Prinzip, um lange Lagerzeiten zu vermeiden und Anlagen und Lagerflächen gleichmäßig zu nutzen. Die Bearbeitungsreihenfolge ergibt sich somit aus den Daten und nicht aus der zufälligen Verfügbarkeit des Materials auf dem Platz.

Die Eingangsqualitätsprüfung stützt sich auf Checklisten und auf fotografische Dokumentation, die mit Smartphone oder Handheld aufgenommen wird: Die Prüfung wird in dem Moment erfasst, in dem sie durchgeführt wird, bleibt mit der Charge verknüpft und steht für eine spätere Nachprüfung zur Verfügung.

Pressen und Ballenproduktion

Die Presse verdichtet das sortierte Altpapier zu Ballen mit kontrollierten Abmessungen und kontrollierter Dichte. SIMEX steuert die Linienproduktivität, erfasst die Anzahl der erzeugten Ballen, die Zykluszeiten und die Ausbeuten je Schicht und bindet die Daten in den übrigen Prozess ein.

Die Anbringung des RFID-Tags erfolgt automatisch auf der Linie, sodass jeder Ballen genau in dem Moment gekennzeichnet wird, in dem er entsteht, ohne einen nachgelagerten manuellen Schritt.

Die Verbindung mit den vorgelagerten Modulen erlaubt es, für jeden Ballen die Herkunft des Materials, den Lieferanten und die in der Sortierkabine erfolgte Bearbeitung zu rekonstruieren, womit sich die Kette der Rückverfolgbarkeit von der Annahme des losen Altpapiers bis zum Fertigprodukt schließt.

RFID-Kennzeichnung und Identifikation der Ballen

Jeder Ballen ist mit einem RFID-Tag versehen, der seine digitale Identität bildet. Der Tag ermöglicht das automatische Auslesen auf Distanz ohne direkte Sichtverbindung, wie sie der herkömmliche Barcode verlangt.

Im Tag werden die Materialeigenschaften gespeichert — Sorte, Gewicht, Feuchte, Produktionsdatum, Herkunft — wodurch jeder Ballen an jeder Stelle der Kette identifizierbar und überprüfbar ist.

• Sorte und Qualität des gepressten Materials
• Gewicht des Ballens und gemessene Feuchte
• Produktionsdatum und Bezug zum Sortierlos
• Herkunft des Materials und ursprünglicher Lieferant
• Logistikstatus und aktueller Lagerort

Wiegen, Dichte und Feuchte des Altpapiers

Das Gewicht jedes Ballens wird über integrierte Waagen mit Digitalanzeigen erfasst, die Brutto- und Nettogewicht aufnehmen und automatisch dem RFID-Tag zuordnen. Die Wiegedaten werden mit dem Produktionslos synchronisiert, ohne Zwischenübertragung.

Aus dem Verhältnis von Gewicht zu Volumen ermittelt das System die Dichte des Ballens. Das ist eine handfeste Betriebsgröße: Sie wirkt sich auf die Lagerfähigkeit im Lager und auf die Transportkosten aus, denn sie bestimmt, wie viel Material tatsächlich in eine Fahrt passt.

Die Kontrolle der Feuchte des Altpapiers rundet das Bild ab: Die Feuchte beeinflusst das Handelsgewicht und die Ausbeute in der Papierfabrik. SIMEX erfasst die mit tragbaren Geräten an den Ballen durchgeführten Messungen und verknüpft sie mit dem jeweiligen Ballen, sodass sich die Materialqualität dokumentieren und Chargen außerhalb der Spezifikation erkennen lassen.

Pressensteuerung und Produktivität

Ein eigenes Bedienpanel erlaubt es, den Zustand von Presse und Produktion in Echtzeit zu verfolgen. Bedienpersonal und Abteilungsverantwortliche verfügen über aktuelle Kennzahlen zu Produktivität, Stillständen und Ausbeuten.

Gemessen werden die Zykluszeit in ihren Phasen Beladen, Pressen und Entladen, das Gewicht je Zyklus und die Anzahl der erzeugten Ballen. Aus diesen Werten ergeben sich die Produktivitätskennzahlen der Linie.

Einheitliche Daten zu haben, erlaubt es, die Leistung zwischen Schichten, Linien oder verschiedenen Standorten zu vergleichen und zu erkennen, ob ein Ausbeuterückgang am Material, an der Presseneinstellung oder an der Schichtorganisation liegt, statt nach Vermutungen vorzugehen.

Anbindung an Pressen und Sortiersysteme

SIMEX kommuniziert mit den Anlagenmaschinen über Standard-Automatisierungsprotokolle, insbesondere OPC UA und Modbus TCP/IP. Die Anbindung ist bidirektional: Das System liest den Zustand der Maschinen und kann ihnen Einstellungen übermitteln.

Zu den Funktionen zählen die Echtzeitüberwachung von Pressen und Sortiersensoren, die automatische Einstellung von Maschinenzyklen und -rezepten sowie der Empfang von Alarmen, etwa bei Verstopfungen oder geplanten Wartungen.

Der betriebliche Vorteil ist die Verringerung der Stillstandszeiten: Eine Störung wird in dem Moment gemeldet, in dem sie auftritt, und erreicht denjenigen, der eingreifen muss, statt erst am Schichtende beim Vergleich der Produktionsdaten aufzufallen.

Handhelds und RFID-Technik vor Ort

Die Datenerfassung in der Abteilung und auf dem Platz erfolgt mit Geräten, die für den industriellen Einsatz ausgelegt sind, ohne feste Arbeitsplätze und ohne Papierformulare.

Die Mitarbeiter nutzen Handhelds, um Bewegungen und Prüfungen zu erfassen. Die an Ballen und Paletten angebrachten RFID-Tags ermöglichen die automatische Identifikation, während die an den Durchgangspunkten angeordneten Lesetore den Durchgang ohne Zutun des Mitarbeiters erfassen.

Die Daten entstehen so dort, wo der physische Vorgang stattfindet, und stehen sofort im System zur Verfügung: Zeitverzug bei der Erfassung entfällt und vor allem die Übertragungsfehler.

Der am Ballen angebrachte Tag begleitet ihn zudem von Phase zu Phase: Dieselbe an der Presse gelesene Kennung findet sich im Lager und beim Versand wieder, sodass die Verbindung zwischen Bearbeitung, Einlagerung und Transportdokument nicht nachträglich rekonstruiert werden muss.

Virtuelles Lager und Standort der Ballen

Die erzeugten Ballen laufen in einem virtuellen Lager zusammen, das die physische Lagersituation in Echtzeit abbildet. Jeder Ballen ist seinem Lagerort zugeordnet, und das System hält die Bestände nach Materialsorte, Gesamtgewicht und Produktionsdatum aktuell.

Die RFID-Verwaltung ermöglicht schnelle und zuverlässige Inventuren, das sofortige Auffinden der nach FIFO-Kriterien zu versendenden Ballen und weniger Kommissionierfehler.

Das virtuelle Lager beseitigt die für die manuelle Verwaltung typische Abweichung, bei der die im System angegebene Position nicht der tatsächlichen entspricht, und liefert eine belastbare Datengrundlage für die Versandplanung.

Logistik, Transport und Transportdokumente

Der Transport der Ballen wird mit RFID-Lesern gesteuert, die auf den innerbetrieblichen Transportfahrzeugen und an Lesetoren an den Durchgangspunkten installiert sind. Passiert ein Ballen ein Tor, wird sein Logistikstatus automatisch aktualisiert.

Beim Versand erzeugt das System die Transportdokumente (DDT) aus den tatsächlich verladenen Ballen, mit Gewichten und Eigenschaften, die bereits in den Tags hinterlegt sind.

Das sichert die Übereinstimmung zwischen physischer Ladung und Dokumentation, verringert Tippfehler und gewährleistet die lückenlose Rückverfolgbarkeit des ausgehenden Materials, auch im Fall einer Beanstandung durch den Empfänger.

Echtzeitberichte und Betriebsmarge

Die erfassten Daten speisen Dashboards, die auf Tablet und Desktop abrufbar sind und sich mit Diagrammen und Tabellen je nach Rolle des Nutzers anpassen lassen.

Das System verwaltet Schwellenwerte für die Mindest-Betriebsmarge je Linie oder Abteilung und versendet Alarme per E-Mail oder SMS, wenn der Wert unter die eingestellte Schwelle fällt: Die Meldung kommt, während die Produktion läuft, und nicht erst im Nachhinein.

Die Berichte lassen sich als PDF im Unternehmenslayout exportieren und zeitgesteuert an Verantwortliche und Verwaltungsstellen versenden, wodurch das Berichtswesen zu einem automatischen und wiederholbaren Vorgang wird statt zu einer manuellen Datensammlung.

Einbindung in MES, ERP und SCADA

SIMEX fügt sich über native Konnektoren und REST-APIs in die betriebliche IT-Infrastruktur ein.

Die Anbindung an das MES synchronisiert Fertigungsaufträge und Linienzustand; die an das ERP speist Fakturierung, Lager und Buchhaltung; die Einbindung von SCADA-Systemen stellt die Daten für weiterführende Auswertungen und das Management-Reporting bereit.

Die modulare Architektur erlaubt es, mit den vorrangigen Funktionen zu beginnen und die Abdeckung schrittweise zu erweitern, bei einer einzigen Datenbasis und ohne doppelte Dateneingabe.

Anwendungen nach Branche

Das Modul WASTE PACK ist auf Altpapier-Pressenlinien entstanden, doch sein funktionales Gerüst — Identifikation der Einheit, Wiegen, Rückverfolgbarkeit der Schritte und Anbindung an die Betriebssysteme — gilt für jeden Zusammenhang, in dem ein loses Material in eine Ladeeinheit umgewandelt wird, die bewegt und dokumentiert werden muss.

Papier und Karton

Dies ist das Stammgebiet. In Sammelplätzen und Sortierzentren steuert das System das Pressen, die RFID-Kennzeichnung der Ballen, das Wiegen mit Dichteberechnung und die Einlagerung.

Von einem Ballen auf die ursprüngliche Anlieferung zurückschließen zu können, ist entscheidend, wenn der nachgelagerte Kunde die Qualität der Lieferung beanstandet: Die Dokumentation einschließlich der bei der Prüfung aufgenommenen Bilder ist bereits mit der Charge verknüpft und muss nicht rekonstruiert werden.

Die Kontrolle von Dichte und Feuchte wirkt sich unmittelbar auf die Wertschöpfung des Materials aus, denn sie bestimmt sowohl das Handelsgewicht als auch die je Fahrt transportierbare Menge.

Logistik und Lager

Überall dort, wo Material gelagert und bewegt wird, halten die RFID-Identifikation der Einheiten und das Auslesen an den Durchfahrtsportalen das virtuelle Lager mit der physischen Situation im Einklang.

Genutzt werden die Lokalisierung der Einheiten, die Inventur ohne manuelles Umlagern, die Entnahme nach FIFO-Kriterien und die Erzeugung der Transportdokumente aus dem, was tatsächlich verladen wurde.

Der Bestand ergibt sich aus den erfassten Lesungen und nicht aus einer periodischen Zählung und bleibt in Echtzeit für diejenigen verfügbar, die die Versände planen und die dem Kunden Auskunft über den Liefertermin geben.

Dasselbe Gerüst erlaubt es, im selben Lager Chargen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu verwalten: Die zu versendenden Einheiten lassen sich nach Sorte, nach Produktionsdatum oder nach Qualitätsmerkmalen auswählen, ohne vorherige körperliche Prüfung.

Prozessfertigung

In Anlagen mit kontinuierlichem Durchlauf erfasst das System die Liniendaten über die Automatisierungsprotokolle und macht sie im Zeitverlauf vergleichbar.

Die Überwachung der Linienparameter erlaubt es, Abweichungen von den erwarteten Bedingungen zu erkennen und zu melden, sobald sie auftreten, was die Zeit zwischen Störung und Eingriff verkürzt. Die Historie liefert die Grundlage, um die Instandhaltung nach der tatsächlichen Maschinennutzung statt in festen Intervallen zu planen.

Dieselben Daten fließen in die Berechnung der Betriebsmarge je Linie oder Abteilung ein, sodass die wirtschaftliche Wirkung eines Stillstands oder eines Ausbeuterückgangs unmittelbar ablesbar ist.

Transport und Fahrzeugabwicklung

Die Steuerung des ein- und ausgehenden Fahrzeugverkehrs ist fester Bestandteil des Kreislaufs: Wiegen, Prüfung von Kennzeichen und Lieferant, Freigabe zum Abladen und Erfassung des Mitarbeiters.

Die Abstimmung der Be- und Entladevorgänge stützt sich auf dieselben Daten, die für die Produktion verwendet werden, sodass der Zustand eines Fahrzeugs und der des transportierten Materials übereinstimmen.

Die Transportdokumentation wird vom System erzeugt, ohne erneute manuelle Eingabe von Gewichten und Mengen, und die Standzeit der Fahrzeuge wird ihrerseits zu einer gemessenen Größe, die hilft, auf Warteschlangen auf dem Platz einzuwirken.

Die Dauer der einzelnen Vorgänge zu kennen — Wiegen, Beladen, Ausfahrt — erlaubt es zudem, die Anlieferzeitfenster der Lieferanten zu planen und die Besetzung des Platzes in Zeiten stärkeren Andrangs auszulegen.

Häufige Fragen

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