Den Verschluss auf die Flasche kriegen: Ein Einblick in die Roboterambitionen von P&G

Sep 16, 2023

Von Timothy Aeppel

CINCINNATI/TABLERS STATION, WV (Reuters) – Procter & Gamble Co ist vielleicht vor allem für Waschmittel und Zahnpasta bekannt, aber sein Geheimnis besteht wohl darin, herauszufinden, wie man Dinge wie zwei rote Flaschen Olay-Hautlotion so günstig in Blisterpackungen bekommt und so genau wie möglich.

Diese Aufgabe wird derzeit in den Fabriken von Hand erledigt.

Doch in einem der geheimen Robotiklabore des Konzerns am Stadtrand von Cincinnati haben Forscher einen Roboter für diese Aufgabe programmiert.

Für eine Maschine ist es ein überraschend kniffliges Manöver. Der Roboterarm entnimmt jeweils zwei Flaschen aus einem Karton und legt sie mit den Etiketten nach vorne in die Vertiefungen, sodass sie beim Verschließen der Verpackung sichtbar sind.

„Das ist der Schlüssel – die Etiketten genau auszurichten“, sagte Mark Lewandowski, Direktor für Robotik-Innovation im globalen Entwicklungszentrum von P&G, und zeigte auf die Testlinie, die er in der Anlage eingerichtet hat. „Wir werden dies in den nächsten ein oder zwei Monaten in den Fabriken von P&G einführen“, sagte er.

Viele Unternehmen stellen Konsumgüter her. Am besten schneiden jedoch diejenigen ab, die sie so attraktiv wie möglich für den Verbraucher machen können und das so günstig wie möglich.

In dieser Hinsicht ist P&G ein Vorbild und der Einsatz von Hochgeschwindigkeitsautomatisierung und Robotern ist ein Schlüssel zum Erfolg. P&G ist der weltweit größte Konsumgüterhersteller und dominiert viele seiner Geschäfte. Analysten schätzen beispielsweise, dass die Marke Bounty 40 % aller in den USA verkauften Papierhandtücher ausmacht. Anleger schätzen die stetigen Gewinne und Dividenden. Das Unternehmen hat seine Dividende 65 Jahre in Folge erhöht.

Natürlich ist P&G hauptsächlich als Markenexperte bekannt und nicht als Designer von Fabrikmaschinen. Aber die Entwicklung wichtiger Teile der eigenen Automatisierung hat dem Unternehmen dabei geholfen, sich in Unternehmen zu behaupten, in denen es darauf ankommt, Bruchteile eines Cents bei der Herstellung jeder Pampers-Windel und Gillette-Rasierklinge einzusparen.

Und der Kostendruck ist stärker denn je. Wie andere Hersteller setzt auch P&G auf Preiserhöhungen, um den Anstieg der Rohstoff- und Versandkosten auszugleichen.

„In Rohstoffunternehmen wie P&G ist der Preis alles“, sagte David Autor, ein Ökonom am Massachusetts Institute of Technology, der die Auswirkungen der Automatisierung untersucht. „Für diese Art von Geschäft braucht man Größe und Effizienz“, und das bedeutet, auf dem neuesten Stand der Produktionstechnologie zu bleiben.

ES IN EINE BOX BEKOMMEN

Lewandowskis Labor, versteckt in einem unscheinbaren Backsteingebäude, umgeben von Vorstadt-Einkaufszentren, arbeitet an Robotern, die in einer Fabrik einer der sechs Hauptgeschäftseinheiten von P&G landen könnten. Der Roboter, der beispielsweise Olay-Flaschen handhabt, wurde im Rahmen einer größeren Herausforderung entwickelt, Maschinen und Greifer zu entwickeln, die Flaschen und Tuben in vielen Formen und Größen handhaben und sie in immer komplexere Verpackungen bringen können.

„Alle reden über die Amazon-Herausforderung – das Greifen und Kommissionieren“, sagte Lewandowski und bezog sich dabei auf den Online-Handelsriesen. Aber für P&G reicht es nicht, nur eine Flasche in eine Schachtel zu packen.

Designer von Konsumgütern erfinden ständig neue Behälterformen und -größen und fügen manchmal Funktionen wie Ausgießer oder Klemmdeckel hinzu, damit die Produkte im Lebensmittelregal hervorstechen. Dies kann jedes Mal, wenn eine Linie auf ein neues Produkt umgestellt wird, kostspielige Anpassungen der Maschinen bedeuten.

Die COVID-19-Pandemie hat die Entwicklung einiger neuer automatisierter Systeme beschleunigt. In vielen P&G-Fabriken, so Lewandowski, kommen Gruppen von Stundenarbeitern zusammen – oft Schulter an Schulter –, um spezielle Sortimente oder Pappdisplays zusammenzustellen, die die Produkte am Ende der Lebensmittelregale hervorheben.

„Menschen sind immer noch die ultimative Maschine“ für diesen Job, sagte er. Aber im vergangenen Jahr hat er Wege gefunden, mehr davon zu automatisieren – teilweise um die soziale Distanzierung zu unterstützen. Dieser Vorstoß, diese Handarbeit zu automatisieren, werde wahrscheinlich über die Pandemie hinaus anhalten, da die P&G-Fabriken auf den angespannten Arbeitsmärkten Schwierigkeiten hätten, Arbeitskräfte zu finden, die bereit sind, diese Arbeiten zu erledigen.

NICHT FÜR JEDEN JOB

Zusätzlich zu Lewandowskis Labor betreibt P&G ein Netzwerk separater Forschungszentren, die sich auf unternehmensspezifische Automatisierungsprobleme konzentrieren.

Ein paar Meilen entfernt befindet sich beispielsweise ein Forschungszentrum, das sich der Stoff- und Heimpflegebranche widmet. Dieses Labor, mit einem riesigen Vintage-Werbefoto einer Frau, die im Eingangsbereich Wäsche auf eine Wäscheleine hängt, existiert seit drei Jahrzehnten. Aber erst in den letzten fünf Jahren wurde ein Bereich geschaffen, der sich auf reine Robotik und nicht auf allgemeinere automatisierte Maschinen konzentriert.

Roger Williams, der technische Leiter des Labors, schätzt, dass nur 20 % der Automatisierung in den Fabriken von P&G echte Roboter umfassen, die langsamer sind als „feste Automatisierung“ wie Maschinen, die Waschmittel in eine Flasche spritzen oder Deckel verschließen. Aber das ist ein Anstieg gegenüber den 10 % vor einem Jahrzehnt.

Williams sagte, er habe in seinem Labor immer eine „Hitliste“ von 15 Projekten, die jeweils darauf abzielen, die Machbarkeit des Einsatzes von Robotern für eine bestimmte Aufgabe zu ermitteln. Kürzlich wurde er beispielsweise gebeten herauszufinden, ob ein Roboter Tüten mit Waschmittelpulver in Kartons stopfen könnte – eine relativ neue Verpackungsart für die Marke Tide.

„Dieser hat sich nicht vorwärtsbewegt“, sagte er. Obwohl dies möglich war, rechtfertigten die Kosten für die Installation und Programmierung der Roboter die Investition in ein relativ kleinvolumiges Produkt nicht.

FLEXIBILITÄT UND AGILITÄT

Ein weiteres, noch laufendes Projekt zielt darauf ab, eine Möglichkeit zu finden, einen neuen Flaschenverschlusstyp auf die Montagelinie für die Abfüllung von Waschmittelflaschen zu bringen. Dies geschieht in der Regel mit einem „Unscrambler“, einem Mechanismus, der Stapel von Verschlüssen schüttelt und dreht, bis sie für die Zufuhr in die Abfüllmaschine ausgerichtet sind. Die neuen Kappen halten das nicht aus, da sie eine empfindliche Vorrichtung enthalten, die beschädigt werden könnte.

„Wir arbeiten an einem Roboter, der 40 Kronkorken auf einmal aufnimmt und sie im endgültigen System indexiert“, sagte er.

In einem der neuesten Werke des Unternehmens, in Tablers Station, West Virginia, sind Roboter in der Produktion zu finden. An einem kürzlichen Tag pflückten sich schnell bewegende Arme rosafarbene Pantene-Haarspülungstuben und legten sie auf eine Leine, um sie zu füllen.

„Wir sind immer auf der Suche nach Orten, an denen wir Flexibilität und Agilität benötigen“, sagte Jim Utter, Projektmanager im Werk. Eine große Chance sieht er darin, weitere mobile Roboter einzusetzen, mit denen Teilebündel zwischen verschiedenen Teilen der Anlage bewegt werden könnten. Die neuesten Modelle können unerwartete Hindernisse umgehen, anstatt sich auf feste Schienen zu verlassen.

„Das ist an einem Ort wie diesem, wo alles ständig in Bewegung ist, unerlässlich“, sagte er.

(Berichterstattung von Timothy Aeppel; Redaktion von Dan Burns und Nick Zieminski)

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