Simulation schafft Entscheidungssicherheit

Prof. Dr. Matthias Weiß über die enorm großen Herausforderungen für die Verpackungsbranche, die ohne Simulationstechnologie nicht mehr zu meistern sind.

Müssen Verpackungsanlagen immer flexibler werden, wenn Kunden individuelle Produkte wollen?

Nicht nur, sie müssen auch genauer arbeiten. Bei Massenprodukten rückt für Ausschuss einfach das nächste nach. Individuelle Waren muss ich aufwendig nachfertigen. Wir müssen die Prozesse also viel genauer ansehen und abstimmen. Das macht es schwieriger, aber auch spannender.

Welche Rolle spielt dabei die Simulation durch Computermodelle?

Simulation schafft Entscheidungssicherheit. Das klingt gewaltig. Aber bei echter Simulation testen wir nicht nur eine, sondern alle möglichen Varianten und finden die effektivsten und günstigsten heraus. Zum Beispiel: Was passiert, wenn man 10, 20 oder 50 Prozent individuelle Produkte hat bei Maschinen von Anbieter A, B oder C?

Wie nutzt die Branche denn dieses Instrument?

In der Automobilindustrie rechnen seit mindestens zehn Jahren alle Hersteller ihre Anlagen vorher prinzipiell durch. In der Verpackungsindustrie tun das höchstens 10 Prozent. Der Rest entscheidet aus Erfahrung. So finden Ingenieure meist auch eine hinreichende Lösung, aber nicht immer die beste. Und je mehr und je schneller sich Prozesse ändern, desto eher wird es ein Blindflug.

Wie kann die Branche mehr auf Sichtflug gehen?

Simulation muss noch besser und bezahlbarer werden. Wir brauchen Experten, die die Branche verstehen und das in Algorithmen umsetzen, die Varianten schneller und effektiver berechnen. Außerdem kann man auf schöne Bilder verzichten. Die sind eindrucksvoll, aber oft unnötig. Dann rechnen sich die Kosten einer Simulation auch bei niedrigen Margen.

Worauf sollten Hersteller bei einer Simulation achten?

Wirklich sinnvoll ist sie nur in der Planungsphase. Wenn man sie kurz vor Produktionsstart zur Absicherung macht, lassen sich Entscheidungen kaum noch ändern. Simulation kann auch nur so gut sein wie die Eingangsdaten. Man muss seine Prozesse also vorher gut analysieren, das heißt Daten komplett erfassen, zum Beispiel nicht nur Störungen ab fünf Minuten Dauer, denn die meisten sind kürzer. Und schließlich muss Simulation die Realität ins Modell bringen. Dafür braucht man einen Partner, der die Branche kennt, ihre Prozesse versteht, und dafür die richtige Informationstechnologie hat. Automobilfertigung ist eben etwas anderes als ein Fleischwerk oder eine Plätzchenfabrik.

Wie sieht es denn dabei mit dem Datenschutz aus?

Das ist ein sensibles Thema. Kosten- und Leistungsdaten können ja standortentscheidend sein. Tatsächliche Kosten nehmen wir meist gar nicht in die Simulation. Wir sagen nur: Das wird 10 Prozent besser. Der Auftraggeber rechnet das dann mit seinen Daten, wie Rohstoffpreise oder Lohnkosten aus.

Vielfalt und Individualität – ist das die Zukunft der Verpackung?

Vielfalt ist gut, aber mit Vernunft. Wir müssen Standards besser nutzen – bei der steuerungstechnischen Verbindung von Maschinen gibt es bereits gute wie PackML oder die Weihenstephaner Standards. Aber die Produkte müssen auch den Maschinen angepasst entwickelt werden, nicht immer die Maschine ans Produkt. Dann ist das sinnvoll und beherrschbar. Kunststoffflaschen zum Beispiel – egal ob bauchig oder schlank, groß oder klein – haben fast alle den gleichen Halsring, wo die Maschine angreift.

Ist die Verpackungsbranche gerüstet für Industrie 4.0?

Da wird zu viel um Begriffe und Definitionen gestritten. Wenn wir uns in Forschung, Herstellung und Logistik gemeinsam fragen „Was ist die Aufgabe?“ und zusammen an Lösungen arbeiten, dann wird das was. Es geht doch nicht darum, was „in“ ist, sondern darum, was die Prozesse effizienter und sicherer macht. Kein Lebensmitteltechnologe wird sich zum Beispiel gegen die Cloud wehren, wenn er weiß, dass dadurch seine Lebensmittel haltbarer und schonender verpackt werden.

Prof. Dr. Matthias Weiß hat seit 2009 eine Professur für Abfülltechnologie und Abfüll­logistik an der Fakultät Maschinenbau und Biover­fahrenstechnik der Fachhochschule Hannover inne.