Agile Monoblock-Anlage für flexibles Abfüllen und Verpacken von Premiumkosmetik

Dank hochpräziser Netto-Verwiegung genaues Abfüllen von Kleinstmengen (15 Milliliter)
Direktes Cleaning in Place und Sanitisieren mit fest integrierter CIP-Anlage
Ausgefeilte Fehler- und Qualitätskontrolle über mehrere Kamerasysteme

Anforderung

Vollautomatische Monoblock-Anlage zum Abfüllen und Verpacken von Luxus-Kosmetika

Hoher Qualitätsanspruch an Präzision und Leistung:

Best World International mit Sitz in Singapur hat sich seit seiner Gründung 1990 auf die Entwicklung und den Vertrieb von hochwertigen Hautpflegeprodukten, Körperpflege, Gesundheit und Wellness spezialisiert. Um im starken internationalen Wettbewerb auch in Zukunft kostenattraktiv und flexibel agieren zu können, investierte das Unternehmen in eine agile und nachhaltige Monoblock-Flaschenabfüllanlage von Schubert Cosmetics. Diese füllt unterschiedlich viskose Abfüllmedien in diverse Flaschenformate mit höchster Füllgenauigkeit und Präzision.

Weit über den asiatischen Raum hinaus sind die Luxus-Kosmetika des Herstellers in Nordamerika, dem Nahen Osten und Europa gefragt. Deshalb sollten die äußerst hochpreisigen Kosmetikprodukte im Zuge der Automatisierungspläne mit einem möglichst geringen Ausschuss der Abfüllmedien bei Formatwechseln abgefüllt werden. Zudem sollte die neue Anlage sehr agil sein und durch schnelle und vor allem einfache Formatwechsel jetzt und in Zukunft eine hohe Formatvielfalt abdecken. Das betreffende Produktportfolio bei Best World umfasst aktuell elf Abfüllmedien unterschiedlichster Viskositäten, die in fünf Kunststoff- und zwei Glasflaschenformate abgefüllt werden müssen. Eine weitere Herausforderung bestand darin, in der geplanten vollautomatischen Abfüll- und Verpackungslinie die hohe Füllgenauigkeit von Kleinstmengen mit 15 Millilitern pro Losgröße bis zu 118 Millilitern zuverlässig sicherzustellen.

Die Lösung

Flexibel und agil in jeder Hinsicht

Gemeinsam mit dem Best-World-Team entwarf Schubert die neue Anlage als Nachfolger seiner ersten agilen Visionsanlage. Auf Grundlage der bewährten TLM-Systemkomponenten von Schubert stellt die neue Verpackungslinie ihre Flexibilität und Agilität dabei vor allem durch schnelle Formatwechsel, eine sehr hohe Formatvielfalt und geringe Formatkosten unter Beweis. Dazu ist der gesamte Abfüll- und Verpackungsvorgang effizient und äußerst kompakt in einer einzigen Linie integriert. Die Basis für die besonders einfachen und kostenattraktiven Formatwechsel legt der 3D-Druck, mit wenigen Ausnahmen stammen alle Wechselteile aus dem 3D-Drucker. In der kompakten Anlage werden die Kunststoff- und Glasflaschen in direkt aufeinanderfolgenden Schritten gereinigt, präzise abgefüllt, verschlossen und in vorverklebte Automatik-Sideload-Faltschachteln verpackt. Die hohen Anforderungen an die Vollständigkeit und Unversehrtheit der Produkte und Verpackungen stellen mehrere Kamerasysteme sicher, die an verschiedenen Stellen im Prozess die Produkte entsprechend prüfen und bei Bedarf aussortieren, ohne den fortlaufenden Verpackungsprozess zu stören.

Auf die Nachkommastelle genau

Zudem überzeugt die Anlage durch ihre hohe Füllgenauigkeit auch bei der kleinen Menge von 15 Millilitern – selbst bei besonders hochviskosen Kosmetikprodukten. Die Schubert-Experten setzen hierfür auf Exzenterschneckenpumpen, die sich als Dosiersysteme bereits in vielen ähnlichen Projekten bewährt haben. Mit hochgenauen Waagen, die vor und nach dem Abfüllprozess eingesetzt werden (Netto-Verwiegung), und durch die vollautomatische Nachregelung der Abfüllmenge wird diese besonders exakte Füllgenauigkeit erzielt – bei einer Leistung von bis zu 100 Flaschen pro Minute. Das gilt für alle elf Formate mit den verschiedenen Abfüllmedien und Kosmetika, die aktuell auf der Maschine verarbeitet werden.

Schnelle Time-to-Market durch 3D-Druck

Durch den 3D-Druck über die Plattform PARTBOX von Schubert Additive Solutions ist der Kosmetikhersteller außerdem in der Lage, Ersatzteile oder neue Formatteile selbst zu drucken. Mit wenigen Ausnahmen lassen sich sämtliche Wechselteile auf diese Weise einfach nachproduzieren. Hierdurch reduzieren sich die Lieferzeiten nach Singapur und die Lagerkosten für den Kunden deutlich. Best World kann sich mit dieser nachhaltigen und sehr flexiblen Form der Wertschöpfung auf eine zügige Implementierung zukünftiger Formate und eine weitere Reduzierung der Time-to-Market verlassen.

Beim Reinigungsprozess werden Verunreinigungen mit gefilterter Luft und Vakuum abgesaugt.

Dieses innovative Konzept von Schubert-Cosmetics passt perfekt zu unserem stetig wachsenden Sortiment, das sich mit seinen Marken für Haut und Körperpflege, Beauty, Gesundheit und Wellness im Premium-Segment platziert hat.

Huang Ban Chin

Chief Operating Officer bei Best World International (Februar 2022)

Technische Details

State-of-the-Art: Hygiene und Reinigung

In einem vorgelagerten Reinigungsprozess wird das Flascheninnere mit gefilterter Luft ausgeblasen und gleichzeitig die Verunreinigungen wie Staubpartikel über ein Vakuum abgesaugt, bevor die Flaschen der Füllstation zugeführt werden. Diese verfügt über zwei Füllstationen mit jeweils acht Füllstellen. Im Normalbetrieb ist immer nur eine der beiden Füllstationen aktiv, so dass eine zeitgleiche Reinigung des zweiten Systems während der laufenden Produktion möglich ist. Sowohl die Exzenterschneckenpumpen als auch die Füllstellen lassen sich in der neuen Best World Anlage nach CIP-Standard (Cleaning in Place) reinigen und sanitisieren (Desinfektionsprozess zur signifikanten Reduzierung von Keimzahlen) – ohne zeitaufwendige Demontage. Die entsprechende CIP-Anlage wurde von Schubert schon bei der Entwicklung mit angedacht und ist bereits fest integriert.

Die Guten ins Töpfchen…

Ein weiterer Pluspunkt der Monoblock-Anlage ist ihre ausgefeilte Fehler- und Qualitätskontrolle. Behältnisse und Komponenten, die nicht den Qualitätsansprüchen von Best World entsprechen, werden auf eigens definierten Ausschleuse-Spuren entfernt. Das Ausschleusen erfolgt unter anderem bei Unter- bzw. Übergewicht der Füllmenge, falschen Formaten oder Defekten an der Mantelfläche der Flaschen, niedrigen Verschlussdrehmomenten sowie gebrochenen Komponenten. Gleichzeitig wird der Schubert-Transportroboter Transmodul über einen Speicher-/Zwischentisch mit fehlerfreien Produkten nachgefüllt, sodass nur vollständig befüllte Transmodule in den Bereich zur versandfertigen Verpackung gelangen. Bei Bedarf werden in diesem Schritt auch gezielt „gute“ Flaschen für eine genauere IPC-Qualitätskontrolle (In Process Control) ausgewählt.

Aus einer Hand: Serialisierung und Konfektionierung

Vor der versandfertigen Konfektionierung werden die Flaschen anschließend in eine Automatik-Sideload-Faltschachtel verpackt, die zur weiteren Optimierung des Verpackungsprozesses serialisiert ist. Die Prüfung des entsprechenden Komponenten-Barcodes der Kartonage – also, ob das richtige Packmittel verwendet wird – erfolgt via Barcodescanner. Dazu wird den Faltschachteln noch vor dem Beladen mit den Produkten ein alphanumerischer Bodenaufdruck appliziert. Erst wenn dieser optisch als einwandfrei detektiert ist, werden die Flaschen in die Faltschachteln gepackt. Auch die Versandkartons erhalten einen entsprechenden Serialisierungsaufdruck, der optisch auf Korrektheit geprüft wird. Im Falle fehlerhaft verschlossener Kartons schleust ein Schieberegister die einzelnen Kartons über einen separaten Abwurfschacht aus.