Roboter fassen Bierdosen mit Samthandschuhen an

Getränke-Abfüllanlage erhält automatische Zu- und Wegführung

Innovation hoch zwei: Die Hygentile AG aus Staufen hat eine integrierte Füll- und Verschliessmaschine für Getränkedosen entwickelt. Das Hightech Zentrum Aargau (HTZ) hilft dem Jungunternehmen, das Dosen- und Deckel-Handling zu automatisieren.

Wenn ein KMU bei einem Innovationsvorhaben allein nicht weiterkommt, kann es sich an das HTZ wenden. Oft geht es um Ideen, für deren Machbarkeitsabklärung mit Hochschulen zusammengearbeitet wird und Fördermittel gesprochen werden. Manchmal ist das innovative Produkt bereits vorhanden, aber für weitere Schritte – etwa die Automatisierung – fehlt das Know-how.

Auch bei der vor vier Jahren in Staufen gegründeten Hygentile AG musste das HTZ erst nach der Produktentwicklung aktiv werden. Physiker Dr. Andreas Kunzmann entwickelte mit Ingenieuren eine Maschine, die das Befüllen und Verschliessen von Getränkedosen in einem Prozessschritt erlaubt. Auf herkömmlichen Anlagen sind dies zwei getrennte Schritte. Eine Folge davon ist der Sauerstoffeintrag in die befüllte, aber noch offene Dose. Sauerstoff ist dem Geschmack und der Haltbarkeit von Bier & Co. abträglich. Die Maschine von Hygentile befüllt und verschliesst Dosen in einer sauerstofffreien Umgebung.

Im entsprechenden Kompartiment kann Überdruck eingestellt werden. So können auch «stille» Getränke ohne Kohlensäure in Dosen abgefüllt werden, zum Beispiel Eistee oder Wein. Bisher musste offenen Eisteedosen mit Luftkontakt kurz vor dem Verschliessen flüssiger Stickstoff beigegeben werden. Dieser wird aufgrund des Kontakts mit dem Getränk sofort zu Gas und erzeugt den gewünschten Doseninnendruck, der beim Öffnen der Dose mit dem typischen Zischen entweicht. Die neue Lösung von Hygentile erzeugt denselben Effekt, aber ohne Stickstoff-Einsatz. Bei Sprudelwasser, Bier etc. baut die Kohlensäure des Getränks den Druck auf.

Maschinenübergabe an einen Kunden: Andreas Kunzmann (rechts) mit Ines Sterling und Oliver Dietrich von HW Brauerei-Service an der Messe Drinktec in München vergangenen September.

Der robotergesteuerte Dosengreifer wurde in der Badener Kleinbrauerei Mischmasch getestet.

Der Hygentile Craft Can Filler überzeugte rasch erste Getränkehersteller, sodass heute mehrere Maschinen in der Schweiz und in Deutschland im Einsatz sind. Was fehlte, war ein automatisches Handling von Dosen und Deckeln. Deren automatische Zu- und Wegführung spart zwar beim Abfüllen und Verschliessen keine Zeit, aber es entfällt eine repetitive manuelle Tätigkeit. «Zudem sind leere Aludosen empfindlich; sie verformen sich schnell, wenn man nicht sorgfältig mit ihnen umgeht», sagt Andreas Kunzmann. Gerade bei kleineren Herstellern sei das Dosenhandling eine Herausforderung.

Das HTZ konnte Hygentile für die Entwicklung eines robotergesteuerten Dosengreifers mit dem Institut für Automation an der Hochschule für Technik und Umwelt FHNW zusammenbringen. Und es sorgte für die Finanzierung durch das Interreg Förderprogramm Robot Hub Transfer. «Entstanden ist ein funktionsfähiger Prototyp, der in einer Aargauer Kleinbrauerei erfolgreich getestet und an einer internationalen Fachmesse einem breiten Publikum präsentiert wurde», freut sich HTZ-Experte Christoph Brunschwiler. «Unser Förderprojekt ermöglicht Hygentile jetzt fundierte Entscheidungsgrundlagen.» Vertieft werden diese durch Studierendenarbeiten, die herausfinden sollen, wie Roboter das Dosenhandling zusätzlich vereinfachen können.

Auf dem Papier hat Kunzmann bereits verschiedene Automatisierungsvarianten für verschiede Kapazitätsanforderungen entworfen und diese möglichen Interessenten unterbreitet. «Sobald ein Abnehmer in eine automatisierte Lösung mit höheren Produktionskapazitäten investieren will, werden wir diese für ihn bauen», sagt der Unternehmer, der ursprünglich nur hygienische Füllventile – daher der Firmenname – entwickeln wollte. Herausgekommen ist eine ganzheitliche Lösung, die für die vor- und nachgelagerten Schritte weiteres Innovationspotenzial aufweist.

Quelle: regiosuisse – Netzwerkstelle Regionalentwicklung, Biel

Robotik für KMU – mit NRP-Unterstützung zukunftsfähig bleiben

Robotik für KMU in der Region Oberrhein nutzbar machen – das ist das Ziel des europäischen Förderprogramms Robot Hub Transfer. Das Hightech Zentrum Aargau ist Projektpartner und vermittelt Wissen, vernetzt und berät lokale Firmen rund um die Robotik. Die Neue Regionalpolitik (NRP) beteiligt sich finanziell am Aufbau eines Robotik-Netzwerks in der Region Oberrhein.

Der steigende Fachkräftemangel und wachsender Wettbewerbsdruck fordern die Unternehmen auch in der Region Oberrhein heraus: Unternehmen müssen sich an neue Lösungen trauen, um für die Zukunft sicher aufgestellt zu sein. Hier setzt das europäische Interreg-Projekt Robot Hub Transfer an.

Mehr Robotik-Kompetenz für Unternehmen in der Region Oberrhein

Das Hightech Zentrum Aargau (HTZ) ist ein Projektpartner des Robot Hub Transfers und vermittelt Wissen, vernetzt und berät lokale Firmen rund um die Robotik. So unterstützt es KMU dabei, Roboter effizient und wirtschaftlich einzusetzen. Christoph Brunschwiler – Innovations- und Technologieexperte am HTZ – erklärt: «Wir stellen das Unternehmen ins Zentrum und sorgen dafür, dass es Zugang zu den passenden Technologien, dem nötigen Know-how und den geeigneten Fördermitteln erhält». Denn besonders KMU fehlt oft das nötige Fachwissen, um Robotersysteme sinnvoll und kosteneffizient zu prüfen und implementieren.

Mit Ist-Analysen sowie Prüfung der Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit schafft das Projekt Robot Hub Transfer eine fundierte Entscheidungsgrundlage. KMU können damit einschätzen, ob es sich lohnt in die Robotik-Technologie zu investieren. Damit kann das unternehmerische Risiko minimiert werden.

Robotik in der Praxis: Zusammenarbeit mit dem lokalen KMU Hygentile

Ein erfolgreiches Beispiel, das vom Robotik-Netzwerk am Oberrhein profitiert, ist Hygentile, ein regionales KMU, das sich auf das Abfüllen und Verschliessen von Dosen spezialisiert hat. Bei kleinen Produzenten erfolgt das Füllen und das Verschliessen von Getränkedosen in einzelnen Schritten. Die von Hygentile entwickelte Lösung kombiniert diese einzelnen Schritte zu einem und dies in einer Schutzgas-Umgebung. Dadurch kommt das Getränk während des ganzen Abfüllungs- und Verschliessprozesses zu keinem Zeitpunkt mit Luft in Kontakt, wodurch das Aroma des Getränks besser erhalten bleibt und sich die Haltbarkeit verlängert. «Die Prozessinnovation war bei Hygentile bereits da, was gefehlt hat, war die Automatisierung des Dosen- und Deckel-Handlings», sagt Christoph Brunschwiler. Vermittelt durch das HTZ kam die Zusammenarbeit mit der FHNW zustande. Das Institut für Automation der FHNW klärte die Frage, mit welcher Lösung sich das Dosen- und Deckelhandling beim Abfüllen und Verschliessen automatisieren lässt. Anschliessend entwickelte das Institut in Zusammenarbeit mit Hygentile einen funktionsfähigen Prototyp.

Von einer solchen Innovation profitiert nicht nur die Kleinbrauerei Mischmasch, wo dieser Automatisierungsschritt getestet wurde, sondern die ganze Region Oberrhein, wie Andreas Kunzmann von Hygentile betont: «Es wird in der Region entwickelt, produziert und verkauft. Servicedienstleistungen werden erbracht und Unternehmen aufgebaut, die Arbeitsplätze schaffen».

Dank den NRP-Fördermitteln konnte das KMU Hygentile aus der Region Oberrhein prüfen, wie ihr Abfüll- und Verschliessprozess verbessert werden konnte. Damit es dazu kommen konnte, war der Wissensaustausch mit der FHNW und die Vermittlung der involvierten Parteien durch das HTZ entscheidend.

Robot Hub Transfer ist ein Projekt, das vom europäischen Förderprogramm Interreg Oberrhein gefördert wird. Robot Hub Transfer unterstützt KMU in der Region Oberrhein bei der Einführung von Robotik. Das grenzüberschreitende Projekt bringt Partner aus Deutschland, Frankreich und der Schweiz zusammen. Ziel ist es, durch die Vernetzung von Forschungseinrichtungen und KMU den Technologietransfer im Bereich Robotik zu erleichtern und die Wettbewerbsfähigkeit der Region Oberrhein zu stärken. Um in einem Umfeld, in dem es an qualifizierten Arbeitskräften mangelt, wettbewerbsfähig zu bleiben, haben KMU am Oberrhein ein grosses Interesse daran, ihre Prozesse mithilfe von Robotern zu automatisieren. Häufig fehlt ihnen jedoch das entsprechende Fachwissen. Hier setzen die Projektpartner des Robot Hub Transfer an. Ziel ist es, bis Herbst 2026 etwa 100 KMU in der grenzüberschreitenden Region Oberrhein (D, F, CH) zu unterstützen.