Flexible Dosiersysteme für internationale Märkte

Optima Consumer hat den Milchpulver-Trend früh erkannt, und es wurde in die Weiterentwicklung der Technologien investiert. Zwei Merkmale stechen hier hervor: Das Hygiene-Design der Anlagen und die Anpassung der Wäge- und Dosiertechnik an die spezifischen Anforderungen der internationalen Zielmärkte.

Mittelwert oder Mindestmenge? Oder beides?

In Europa gelten die (harmonisierten) Fertigverpackungs­verordnungen und die Mittelwertregelung. Dagegen ist in China eine Mindestmengenabfüllung pro Behältnis Pflicht – insbesondere weil es der Markt erfordert und Kunden nicht selten nachwiegen. Eine Unterschreitung gilt hier als absolutes „no go“ unter Verbrauchern. Eine Marke würde damit über kurz oder lang starke Absatzeinbußen riskieren.

Bei der Mittelwertregelung lässt sich die Dosiergenauigkeit über die Gesamtmenge hinweg am Durchschnitt optimieren (unter Beachtung definierter Toleranzgrenzen pro Packung). Hier ist eine statistische Auswertung der bereits erzielten Dosiermengen sinnvoll. Auf deren Basis werden die nachfolgend optimalen Dosiermengen kontinuierlich errechnet. Anders bei der Mindestmengenregelung: Das Optimum muss hier bei jedem Dosiervorgang erzielt werden. Ein „Minus“ unterhalb des angegebenen Packungsinhalts wird vom Markt nicht akzeptiert. Immer muss mindestens das Zielgewicht erreicht werden – gleichzeitig ist so wenig wie möglich darüber hinaus hinzuzugegeben.

Mindestmenge pro Behältnis oder Mittelwertregelung – in beiden Fällen verfolgen Milchpulver-Produzenten das Ziel, den so genannten Produkt-Giveaway zu minimieren. Technisch gesehen sind hierfür jeweils unterschiedliche Optimierungsverfahren anzuwenden, die sich jedoch gemeinsam auf einer Optima Maschine realisieren lassen. Internationale Unternehmen, die für globale Märkte produzieren, sind damit besonders flexibel.

„Topping up“ heißt dieses Verfahren der OPTIMA FS Maschine. Neben der perfekten Umsetzung der Mindestmengenregelung in mittlerer Geschwindigkeit wird (optional) die Mittelwertregelung mit hoher Ausbringung erfüllt. Die OPTIMA FS arbeitet kontinuierlich. Für den Betreiber bedeutet das: hohe Leistung bei einem einspurig kompakten, übersichtlichen Maschinenlayout.

„Topping up“ – Funktion für asiatische Märkte

Die Behältnisse werden in der OPTIMA FS mit Transportschnecken zu einer ersten Kontrollwaage geführt. Diese ermittelt das Taragewicht der Behältnisse. Ein Füllstern übernimmt diese. Am Füllstern sind (für die hohe Leistung) zwei Schneckendosiersysteme angeordnet. Jeder dieser beiden Vordosierer portioniert bereits die Hauptfüllmenge. Dies geschieht „on the fly“: Ungeachtet der großen Produktmengen sind die Schneckendosierer in der Lage, das Milchpulver in kürzester Zeit in die Behältnisse zu dosieren. So kurz, dass die Anlage kontinuierlich – ohne Stopp – durchläuft. Für staubfreies Befüllen werden die Behältnisse während des Dosierens sowie im gesamten Rundläufer angehoben. Dosierer und Behältnisse sind damit nahezu vollständig abgedichtet, sodass die Anlage weitestgehend frei von Produkt bleibt.

Über eine weitere Transportschnecke werden die Behältnisse zu einer Zwischenwaage geleitet. Unter Berücksichtigung des Taragewichts wird hier ermittelt, welches Gewicht in Hinblick auf die Mindestmengenregelung noch aufzudosieren ist – „Topping up“. Diese Funktion übernimmt ein dritter Schneckendosierer in der Anlage. Nur noch wenige Prozent des Gesamtgewichts werden hier erneut im kontinuierlichen Transport hinzugegeben. Die Brutto-Kontrollwaage im Anschluss zeigt, ob die erforderliche Milchpulver-Menge tatsächlich im Behältnis vorhanden ist. Behältnisse mit fehlerhaftem Gewicht werden bei Bedarf an der letzten Station ausgeleitet, gut geprüfte Behältnisse den nachfolgenden Clincher und Bördler zugeführt.

Die Praxis bei einem franzöischen Produzenten: Mindestmenge + 1,3 g

Bei diesem Unternehmen wird in Metalldosen über eine Bandbreite von 400 bis 900 g dosiert. Formatwechsel sind in maximal 30 Minuten durchgeführt. Wenige Handgriffe – Werkzeuge sind nicht erforderlich – und schon sind die Transportschnecke und zwei weitere Formatteile getauscht. Der schnelle Formatwechsel ist übrigens ein ganz wesentlicher Vorteil der kontinuierlich arbeitenden Maschine: Die gleiche Leistung könnte auch von einem getakteten System, dann jedoch in mehrspurigem Aufbau erzielt werden. Entsprechend aufwändiger gestaltet sich hier ein Formatwechsel. Reinigungsarbeiten sind zudem umfangreicher und der Platzbedarf ist im Vergleich größer.

Zur Füllgenauigkeit: Für die Mindestmengen-Abfüllung wurde mit dem Milchpulver-Produzenten ein Mittelwert der Überfüllung zwischen 0,05 bis 3,9 g vertraglich vereinbart. Tatsächlich ergab die Auswertung eines ersten Produkts eine durchschnittliche Überfüllung von nur 1,3 g. Damit übertrifft die Praxis den vereinbarten Wert bei weitem. Die Leistung liegt bei diesem Verfahren bei max. 150 Behältnisse/min. Der Leiter Trockenprodukte & neue Projekte berichtet: «Für die internationalen Märkte, für die wir unsere Babymilchpulver-Produkte herstellen, suchten wir eine Lösung, die den lokal geltenden, unterschiedlichen Vorschriften zur Dosiergenauigkeit gerecht wird. Mit der Lösung von Optima sind wir heute in der Lage, für jeden Markt gewichtsoptimiert zu produzieren. Die gemessenen Werte bestätigen dies. Die in der Produktion ermittelten Daten sind nochmals deutlich besser als die vereinbarten Werte.“

Falls der Betreiber von der Mindestmengenregelung auf die Mittelwertregelung wechseln möchte, erfolgt die Umstellung ausschließlich am Bedienpanel. Mit dem vorhandenen Dosier- und Wägesystem werden jetzt über 130 Dosen/Minute bei 900g und über 220 Dosen/Minute bei 400g erzielt. Der Mittelwert der Überfüllung liegt nun zwischen 0,1 und 0,3 g, je nach Behältnisformat. Im ersten Moment könnte man jetzt annehmen, es sei sinnvoll das Mittelwertverfahren auch für die Mindestmengenregelung anzuwenden und dabei das Zielgewicht nach Bedarf nach oben anzupassen. Aufgrund der breiteren Streuung dieses Verfahrens wäre der Produkt Give-away jedoch dauerhaft zu hoch. Dieses Verfahren ist hier unwirtschaftlich.

Hygienic-Design und mehr

Die Maschinenkonzepte von Optima sind im Hygienic-Designs optimiert. Die eingesetzten, insbesondere die Produkt berührenden Materialien wurden gezielt gewählt; auf Schrauben möglichst verzichtet und auf Einzeladerverlegung umgestellt.

Bewusst hat sich Optima für Schneckendosierer bei der Portionierung entschieden. Hintergrund sind die vielen verschiedenen Typen an Milchpulver, die heute verarbeitet werden: von feinpulvrig bis granuliert, von fettarm bis vollfett. Wesentlicher Vorteil der Schneckendosierer ist, dass sich über 90 Prozent der Milchpulverprodukte damit verarbeiten lassen.

Die Kundenanforderungen variieren nicht nur in Hinblick auf die Dosiersysteme. Auch die Frage, ob besser in ein modulares Maschinensystem wie die OPTIMA MPS investiert wird, die individuell mit zusätzlichen Prozessschritten wie z.B. Behälterreinigung, Begasung, Topping up, Membran- Versiegelung, Löffeleinleger, Leaflet einlegen usw. angepasst werden kann, oder doch lieber in eine Standardmaschine OPTIMA FS, wird unterschiedlich beantwortet. Optima bietet beide Varianten an: Auch die Standardmaschine FS verfügt über beide Dosierverfahren. Sie wird in Kleinserie hergestellt, bietet einen Preisvorteil und ist schneller verfügbar.

Kapsel, Gesamtlinie, InlineCan… Die Varianz nimmt zu

Der Markt für Milchpulver bleibt spannend. Neue Trends zeichnen sich insbesondere bei den Packmitteln ab: Rangiert bisher noch die runde Metalldose an erster Stelle der beliebtesten Packmittel für Milchpulver, gewinnen inzwischen leichtere und flexiblere Behältnisse deutlich Anteile hinzu.

Molkereien entdecken das Marketing mit individuellen Behältnisgeometrien am POS sowie die Convenience, beispielsweise wenn Portionierlöffel in die Packung hinzugegeben werden. Vorteile in Logistik und Lagerhaltung sind ein weiteres Argument für alternative Lösungen. Mitunter sollen die Behältnisse zusätzlich mit Folie verschlossen werden. All dies hat Auswirkungen auf die Anlagenkonzeption. Und immer häufiger werden Gesamtlinien angefragt.

Das Spektrum an Anlagen, die Optima für Milchpulver bereits realisiert hat, reicht von der Hochleistungskapselmaschine für Portionspackungen bis hin zu Großgebinden mit bis zu 900 g Inhalt. Die Anlagengeschwindigkeiten beginnen mit 50 Behältnissen/min und reichen bis 300/min bei durchschnittlichen Behältnisgrößen, im Kapselbereich sogar bis 1.500 Kapseln/min.