Verpackungsrobotik hält Fässer bei Yuengling in Bewegung

Amerikas älteste Brauerei setzt eine lange Tradition des Einsatzes von Verpackungsrobotik für die Fässerhandhabung fort und installiert zwei neue 6-Achsen-Roboter, die Fässer mit einer Geschwindigkeit von 400 Stück pro Stunde entpalettieren/palettieren.

Mit über 150 Pfund ist die Handhabung eines halben Fasses Bier anstrengend. Aus diesem Grund unternahm die Brauerei DG Yuengling and Son, Inc. – die als älteste Brauerei Amerikas bekannt ist – vor mehr als 20 Jahren ihren ersten Vorstoß in die Automatisierung, als sie Industrieroboter in ihre Fassabfülllinien einbaute.

Gehen wir zurück in die Gegenwart: Yuengling hat kürzlich diese ursprünglichen Roboter durch neue, hochmoderne Modelle ersetzt. Die im April 2023 installierten Nachfolger sind schneller und noch robuster, sparen Zeit, verbrauchen weniger Energie, ermöglichen eine einfachere Wartung und sind wie ihre Vorgänger äußerst zuverlässig und verringern das Risiko von Bedienerverletzungen.

„Wir haben unsere ursprünglichen Roboter im Grunde abgenutzt. Allein ihr Alter und die Anzahl der Betriebsstunden rechtfertigten die Notwendigkeit einer aktualisierten Automatisierung“, sagt Bill Friedman, Elektrodienstleiter am Yuengling-Standort in Tampa, Florida. „Außerdem möchte man nicht den ganzen Tag mit Fässern hantieren, und es besteht immer Verletzungsgefahr.“

Im Jahr 2003 installierte Yuengling zwei Industrieroboter von Kuka Robotics in der Keg-Linie seines Werks Millcreek in Pottsville, Pennsylvania, unweit der ursprünglichen Brauerei des Unternehmens, die 1829 gegründet wurde und immer noch in Betrieb ist. Dann, im Jahr 2006, fügte das Unternehmen der neuen Keg-Linie in seinem Werk in Tampa einen Kuka-Roboter hinzu.

Yuengling ist derzeit im Besitz von Jennifer Yuengling, Vizepräsidentin für Operations und Ur-Ur-Ur-Enkelin des Brauereigründers DG Yuengling, zusammen mit ihren Schwestern und ihrem Vater Richard Yuengling Jr. und wird von ihr betrieben. Laut Jennifer Yuengling liegt das an der Brauerei Aufgrund der über Jahre erfolgreichen Zusammenarbeit mit Kuka und der Qualität der Robotertechnologie des Unternehmens entschied sich Yuengling erneut für Kuka, als es an der Zeit war, die Roboter zu modernisieren.

In jeder Keg-Linie von Yuengling kommen zwei Kuka-Gelenkarmroboter zum Einsatz, die in Größe, Reichweite und Nutzlast identisch sind. Innerhalb der Linien führen sie die Depalettierung und Palettierung durch. Leere Fässer kommen auf Paletten gestapelt in die Linie – vier halbe Fässer (15,5-Gallonen-Fassungsvermögen) und acht Viertelfässer (7,25-Gallonen-Fassungsvermögen) pro Palette. Der erste Roboter entnimmt die leeren Fässer den Paletten und stellt sie auf ein Förderband, wo sie einem Reinigungsprozess zugeführt und anschließend wieder befüllt werden. Sobald die Fässer entfernt sind, stapelt der Roboter die leeren Paletten in einer Haltestation/Tisch, damit der zweite Roboter sie verwenden kann. Beide Roboter teilen sich den Palettenplatz.

Ein Kuka KR 360 R2830 6-Achsen-Roboter handhabt 15,5-Gallonen-Fässer mit einer Geschwindigkeit von bis zu 400/h. Gefüllte halbe Fässer wiegen 165 Pfund pro Stück, und ein Roboter handhabt beim Palettieren jeweils zwei Fässer. Im Betrieb entnimmt dieser Roboter eine Palette aus der Haltestation, stellt sie auf ein Förderband und belädt sie mit wiederbefüllten Fässern. Von dort werden die Paletten zum Versand in Lieferwagen verladen.

Geschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit sind der Schlüssel zum Erfolg dieser Zelle, und alle ihre Elemente müssen für jeden Zyklus genau lokalisiert werden. „Der Arbeitsaufwand der beiden Kuka-Roboter und die Geschwindigkeit, mit der sie arbeiten, sind phänomenal“, sagt Friedman. „Sie können rund um die Uhr an 365 Tagen im Jahr laufen und etwa 400 volle Fässer pro Stunde verarbeiten.“

Bei den aktualisierten Robotern in Yuenglings Werken in Millcreek und Tampa handelt es sich um Kuka KR 360 R2830 6-Achsen-Hochleistungsroboter, die den Brauereien eine Posenwiederholgenauigkeit von 0,08 mm und eine Armverlängerung von bis zu 500 mm bieten. Kuka bietet die Roboter auch in einer Version an, die für Anwendungen konzipiert ist, die Beständigkeit gegen Hitze, Staub und Wasser erfordern, und mit einer Reihe von Montagepositionsoptionen, die eine größere Anpassungsfähigkeit ermöglichen.

Obwohl das wichtigste Kriterium für die Keg-Linie die Sicherheit ist, ist das zweitwichtigste Kriterium laut Friedman der zuverlässige, kontinuierliche Roboterbetrieb mit minimalem Wartungsaufwand. Und wenn eine Reparatur erforderlich ist, ist die Reparatur schnell und einfach durchzuführen.

„Wir sind bei Kuka geblieben, weil wir immer einen äußerst guten Support hatten, sowohl in technischer Hinsicht als auch in Bezug auf Schulungen“, sagt Friedman. „Der andere Hauptgrund, warum wir uns für Kuka-Roboter entscheiden, ist, dass sie sehr zuverlässig sind und ein einfaches, praktisch wartungsfreies Design haben. Außerdem haben wir unsere Zykluszeiten von etwa 250 Fässern pro Stunde auf etwa 430 verbessert.“

Friedman bemerkte außerdem, dass einer der Roboter in der Keg-Linie der Anlage in Tampa sechs Jahre lang vor seinem Austausch sowohl leere als auch volle Fässer handhabte. Er schätzt, dass das Gerät während seiner sechsjährigen Nutzungsdauer etwa 3 Millionen Fässer depalettiert/palettiert hat – und dass in diesem Zeitraum nur vier Reparaturen erforderlich waren, die typische Verschleißteile betrafen.

„Hätten wir einen herkömmlichen Palettierer verwendet, wäre die Zahl der Ausfälle im gleichen Zeitraum um das Hundertfache gestiegen“, betont Friedman. „Unser ursprünglicher Palettierer war auf 200 Fässer pro Stunde begrenzt und nicht schneller. Es handelte sich um eine einfache Über-/Unterpalettierung und es handelte sich um ein äußerst gefährliches System, das einen massiven Sicherheitskäfig erforderte.“

Die neuen Roboter von Yuengling sind alle mit dem kompakten KRC 5-Controller ausgestattet, der laut Kuka im Vergleich zu seinem Vorgänger weniger Energie verbraucht und sich nahtlos in bestehende IT- und Cloud-Umgebungen einfügt. Kuka fügt hinzu, dass die Hardware des KR C5 aufgrund seines modularen Schranksystems langlebig und zukunftssicher sei und bei Bedarf erweitert werden könne. „Die hochintegrierten, kompakten Steuermodule sind einfach zu bedienen und Yuengling kann sie je nach Bedarf mit verschiedenen Softwareprodukten und digitalen Diensten verknüpfen“, erklärt Kuka. Der Bedarf an erhöhter Kapazität war der Hauptgrund dafür, dass Yuengling seine Anlagen in Millcreek und Tampa hinzufügte und Kuka-Automatisierung einbaute. Seitdem hat das Unternehmen die Produktion von 137.000 Barrel auf über 2 Millionen Barrel gesteigert und umfasst neun verschiedene Biersorten – ein Wachstum, das Yuengling zu einem großen Teil auf die Hinzufügung von Roboterautomatisierung zurückführt. PW