On-Board-Verpackungssysteme

Wellpappe ist das Herzstück der Verpackungsindustrie. Innerhalb dieser breit gefächerten Branche nehmen die On-Board-Verpackungssysteme eine besondere Rolle ein. Sie sind integraler Bestandteil moderner Logistik und spielen insbesondere in der Automobil- und Elektronikindustrie eine entscheidende Rolle. Im Kern handelt es sich um bedarfsgerechte, liniennahe Lösungen, die Verpackungen unmittelbar dort erzeugen, wo sie gebraucht werden. Dadurch lassen sich Durchlaufzeiten verkürzen, interne Transporte minimieren und Verpackungsprozesse nahtlos in Produktion und Intralogistik integrieren. Zusätzlich ermöglichen sie eine flexible, auftragsbezogene Fertigung, sodass individuelle Verpackungen in variablen Formaten und Stückzahlen zeitnah zur Verfügung stehen. Diese Form der On-Demand-Erzeugung unterstützt Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Strategien und reduziert Wartezeiten entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Definition: Was versteht man unter On-Board-Verpackungssystemen?

On-Board-Verpackungssysteme sind leistungsstarke Einrichtungen innerhalb von Produktionsstätten oder Logistikzentren. Sie ermöglichen die unmittelbare Erzeugung von Verpackungsmaterial aus Wellpappe direkt am Ort des Bedarfs. Diese effiziente Art von Verpackungssystem bietet eine Vielzahl von Vorteilen, wie etwa die Reduzierung von Verpackungsmaterialbeständen, eine deutliche Senkung der benötigten Lagerfläche sowie eine gesteigerte Produktivität durch die Abstimmung der Verpackungsherstellung auf die Produktionsabläufe. Ergänzend ermöglichen sie eine bedarfsgesteuerte Fertigung von Zuschnitten und Faltschachteln nach definierten Parametern, was Rüstzeiten reduziert und Variantenvielfalt ohne große Lagerhaltung abbildet. In der Praxis werden unterschiedliche FEFCO-Bauarten, variable Längen- und Breitenmaße sowie material- und produktabhängige Rillgeometrien abgebildet, wodurch sich eine hohe Passgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit erreichen lässt.

Typische Komponenten und Funktionsweise

Technisch bestehen On-Board-Verpackungssysteme häufig aus einer Abroll- oder Zuführeinheit für Endlosbahnen, präzisen Längs- und Querschneidern, Rill- und Faltmodulen sowie optionalen Klebe-, Etikettier- oder Inkjet-Druckstationen. Aus standardisierten Wellpappenrollen werden so variable Zuschnitte erzeugt, gerillt, gefaltet und bei Bedarf geklebt oder markiert. Moderne Systeme unterstützen gängige FEFCO-Bauarten, erzeugen individuelle Zuschnitte aus der Endlosbahn und können variable Daten wie Barcodes, Chargen oder Handling-Hinweise aufbringen. Ergänzend kommen Perforationseinheiten, Sensorik zur Bahnüberwachung, Abfallentsorgung und Staubabsaugung zum Einsatz. Je nach Anforderung sind modulare Erweiterungen wie Stanzbrücken, automatische Klebstoffauftragsmuster oder Inline-Gurtförderer zur Übergabe an nachgelagerte Stationen integriert.

Datenintegration und Steuerung

Die Steuerung erfolgt zunehmend datengetrieben: Systeme greifen auf Informationen aus ERP-, MES- oder WMS-Umgebungen zu, übernehmen Artikel- oder Auftragsdaten und generieren daraus die passenden Zuschnittmuster. Scanner, Wiegestationen oder Kameras liefern zusätzliche Eingaben; CAD-Vorlagen und Regelwerke (z. B. Materialstärken, Rillabstände, Sicherheitszugaben) sorgen für reproduzierbare Ergebnisse. Damit lassen sich sowohl Einzelaufträge als auch Sequenzen und Kleinserien effizient abarbeiten. Technische Schnittstellen wie OPC UA, REST-APIs oder Dateiaustausch (z. B. CSV) werden genutzt, um Stammdaten, Auftragspakete und Rückmeldungen (z. B. Taktzeiten, Ausschuss, Materialverbrauch) bidirektional zu übermitteln. Eine saubere Stammdatenpflege und versionsgesicherte Konstruktionsdaten sind zentrale Voraussetzungen für stabile Prozesse.

Einsatzgeschichte und technische Aspekte der On-Board-Verpackungssysteme

Anfänglich fanden On-Board-Verpackungssysteme vorwiegend in der Automobilindustrie ihren Einsatz. Heute sind sie ein fester Bestandteil vieler verschiedener Industriesektoren. Diese Verpackungssysteme bestehen aus einer Wellpappenrolle und einer automatisierten Schneide- und Faltvorrichtung. So können die On-Board-Verpackungssysteme im Vorfeld definierte Muster ausschneiden, falten und sogar bedrucken. Damit ist eine hochgradige Anpassungsfähigkeit an die zu verpackenden Produkte möglich. Im Zeitverlauf wurden Module für höhere Taktleistungen, feinere Rillqualitäten und flexible Klebetechniken ergänzt; zugleich hat die Integration in Materialflusssysteme und die Anbindung an digitale Auftragssteuerung deutlich zugenommen. Seit der Verbreitung standardisierter Kommunikationsprotokolle und kosteneffizienter Sensorik haben sich zudem vorausschauende Wartungskonzepte, Energieüberwachung und OEE-Analysen etabliert.

Schnittstellen, Sicherheit und Qualitätsanforderungen

Für den Dauerbetrieb sind robuste Schnittstellen zu Fördersystemen, Pufferstrecken und Kommissionierplätzen relevant. Sicherheitseinrichtungen wie Schutzverkleidungen, Lichtschranken und Not-Halt-Konzepte sind Standard. Qualität wird über definierte Rill- und Kantenstauchwerte, saubere Schnittkanten sowie passgenaue Faltlinien abgesichert; Prüfroutinen und Musterläufe sichern die Reproduzierbarkeit ab. Ergänzend spielen CE-Kennzeichnung, Risikobeurteilungen und ergonomische Bedienkonzepte eine Rolle, um sichere und belastungsarme Arbeitsplätze zu gewährleisten. Für dokumentierte Qualität werden Prüfmittel wie Messschieber, Rilltiefenlehren und regelmäßige ECT-/BCT-Tests eingeplant.

Anwendungsbereiche von On-Board-Verpackungssystemen

Die breiten Anwendungsmöglichkeiten der On-Board-Verpackungssysteme bieten große Flexibilität. Neben der ursprünglichen Verwendung in der Automobilindustrie dienen On-Board-Verpackungssysteme nun auch in der Elektronikindustrie, der Lebensmittelindustrie und vielen weiteren Sektoren zur Herstellung individueller Verpackungslösungen. Ihre Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit hat diese Verpackungssysteme zu einem festen Bestandteil moderner Betriebe gemacht. Hinzu kommen Einsatzfelder im Ersatzteilgeschäft, in Fulfillment-Umgebungen, bei saisonalen Peaks, für Prototypen und Vorserien sowie in Retourenprozessen, in denen variable Abmessungen und kurze Reaktionszeiten wesentlich sind. Auch in der Medizintechnik, in der Kontraktlogistik und im E-Commerce werden Liniennähe, Variantenvielfalt und schnelle Formatwechsel geschätzt.

Branchenspezifische Beispiele

• Automobil: Sequenzierte Teilebereitstellung, schutzgerechtes Verpacken lackierter Komponenten, variantenreiche Kleinserien.
• Elektronik: Maßhaltige Zuschnitte, ESD-Hinweise per Direktdruck, empfindliche Baugruppen mit passgenauen Einlagen kombinieren.
• Lebensmittel (sekundär): Passformgerechte Transportgebinde für Gebindevarianten, Kennzeichnung mit Mindesthaltbarkeitsdaten.
• Möbel und Großformate: Zuschnitte für lange oder flächige Güter, Reduktion von Hohlräumen durch passgenaue Faltungen.
• Pharma/Medizintechnik: Chargenkennzeichnung, sensible Oberflächen, Validierungs- und Dokumentationsanforderungen.
• E-Commerce/Fulfillment: On-Demand-Verpackung für wechselnde Warenkörbe, Reduktion von Füllmaterial, optimierte Versandmaße.
• Ersatzteillogistik: Rasche Verfügbarkeit variabler Formate, Sicherung kleiner Losgrößen und selten benötigter Abmessungen.

Vor- und Nachteile von On-Board-Verpackungssystemen

Offensichtlich bietet die Nutzung von On-Board-Verpackungssystemen eine Reihe von Vorteilen: Optimierung des Materialverbrauchs dank individuell gefertigter Verpackungen, Verringerung des benötigten Lagerplatzes und der damit verbundenen Kosten, sowie eine effiziente Anpassung der Verpackungsproduktion an die Betriebsabläufe sind nur einige davon. Dennoch gibt es auch gewisse Nachteile zu berücksichtigen. So erfordert die zur Produktion benötigte Maschinenkapazität eine Investition, während der kontinuierliche Nachschub an Rohmaterialien sowohl eine logistische Herausforderung darstellt als auch unter ökologischen Gesichtspunkten betrachtet werden muss. Jedoch sind diese Nachteile im Verhältnis zu den Effizienzgewinnen, die durch On-Board-Verpackungssysteme erzielt werden können, in vielen Fällen gering. Zusätzlich zu den genannten Punkten wirken sich maßhaltige Zuschnitte positiv auf Transportschäden und Frachtkosten aus, da Leerräume und Füllmaterial reduziert werden. Auf der anderen Seite erfordern Einführung, Bedienerschulung, Wartung und präventive Instandhaltung eine sorgfältige Planung; für sehr hohe Stückzahlen standardisierter Formate kann vorgelagerte Massenfertigung weiterhin wirtschaftlicher sein. Ebenfalls zu beachten sind Wechselzeiten beim Material, die Beeinflussung durch Luftfeuchte sowie Toleranzen bei Rill- und Schnittprozessen.

Wirtschaftlichkeit und Implementierung

Für die Bewertung werden Total-Cost-of-Ownership, Flächeneinsparungen, reduzierte Variantenlager, Ausschussquoten und Taktzeiten betrachtet. Relevante Einflussgrößen sind u. a. Auftragsmix, Losgrößen, Varianz, Materialqualitäten und die Einbindung in bestehende IT-Systeme. Ein strukturierter Pilotbetrieb mit klaren KPIs und definierter Übergabe in den Serienprozess erleichtert die Einführung. Ergänzend sind OEE-Kennzahlen, Break-even-Betrachtungen, Layout- und Materialflussplanung sowie standardisierte Rüstprozesse (z. B. SMED-Prinzipien) hilfreiche Stellhebel, um die Produktivität stabil zu verankern.

Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung

Bedarfsgerechte Zuschnitte senken den Materialeinsatz und verringern Hohlraumanteile, was Transportvolumina und Füllmaterial reduziert. Wiederverwertbare Materialien, kurze interne Wege und präzise Zuschnitte tragen zur Ressourcenschonung bei. Durch variable Faltungen und optionale Perforation lassen sich Produkte effizient entnehmen und gleichzeitig sicher fixieren. Je nach Anforderung werden zertifizierte Papierqualitäten eingesetzt, der Anteil von Recyclingfasern erhöht und Kreisläufe mit internen Sammel- und Rückführsystemen geschlossen. Energieverbräuche und Emissionen (Lärm, Staub) können erfasst und kontinuierlich verbessert werden.

Qualität und Produktschutz

Eine gute Rillqualität, stabile Kanten und stimmige Faltgeometrien sichern den Produktschutz. Für empfindliche Güter werden Einlagen, Polster oder Fixierungen kombiniert; Kennzeichnungen und Warnhinweise können direkt aufgebracht werden. Prüfpläne, Stichproben und dokumentierte Parameter sorgen für gleichbleibende Qualität im Dauerbetrieb. Ergänzend werden Funktionsprüfungen, Transporttests und Belastungsversuche geplant, um Anforderungen an Stapelstabilität, Kantenstauchwiderstand und Kennzeichnung dauerhaft zu erfüllen.

Auswahlkriterien

• Leistung und Formatbereich: max. Materialbreite, Takt, unterstützte Bauarten.
• Prozessmodule: Rillen, Schneiden, Falten, Kleben, Druck/Markierung, Etikettierung.
• Materialspektrum: Wellprofile, Flächengewichte, Beschichtungen.
• IT-Integration: Schnittstellen zu ERP/MES/WMS, Datenerfassung, Rückverfolgbarkeit.
• Bedienung und Sicherheit: Ergonomie, Schutzkonzepte, Umrüstzeiten.
• Service und Verfügbarkeit: Wartung, Ersatzteile, Schulung, technische Unterstützung.
• Energie- und Medienbedarf: Stromanschluss, Druckluft, Absaugung, Geräuschentwicklung.
• Platz- und Layoutbedarf: Stellfläche, Anbindung an Fördertechnik, Materiallogistik.
• Daten- und Prozesssicherheit: Benutzer- und Rechtekonzepte, Versionsmanagement, Audit-Trails.

Prozessablauf: vom Datensatz zum fertigen Zuschnitt

Typischerweise startet der Prozess mit der Übergabe eines Datensatzes (Artikel, Maße, Bauart, Menge). Daraus generiert die Steuerung ein Zuschnittmuster mit Rill- und Schnittlinien, inklusive Sicherheitszugaben und Toleranzen. Nach der Materialwahl (Wellprofil, Flächengewicht) wird die Endlosbahn eingezogen, gerillt und geschnitten. Optional folgen Faltung, Klebung und Kennzeichnung. Abschließend erfolgt die Übergabe an Puffer- oder Packstationen, wo Einlagen ergänzt und die Verpackungen verschlossen werden. Rückmeldedaten zu Verbrauch, Gutteilen und Ausschuss fließen in die Produktions- und Bestandsplanung zurück.

Typische Fehlerbilder und Abhilfe

Wellenbruch an Rilllinien, ausgefranste Schnittkanten oder ungenaue Faltgeometrien deuten auf falsche Rillwerkzeuge, stumpfe Messer oder ungeeignete Materialfeuchte hin. Abhilfe schaffen korrekte Werkzeugkonfiguration, rechtzeitiger Messerwechsel, Anpassung der Druckkräfte sowie klimatische Konditionierung der Wellpappe. Bei Maßabweichungen helfen kalibrierte Sensoren, definierte Referenzläufe und belastbare Datengrundlagen (z. B. geprüfte Abmessungen und Toleranzfenster).

Trends und Weiterentwicklungen

Aktuelle Entwicklungen betreffen adaptive Regelungen, die Prozessparameter dynamisch an Materialschwankungen anpassen, sowie eine noch engere Kopplung an Auftrags- und Lagerdaten. Simulationen und digitale Zwillinge unterstützen die Layoutplanung und Taktzeitprognosen. Zudem gewinnen modulare Upgrades, datenbasierte Wartung und transparente Kennzahlen-Dashboards an Bedeutung, um die Liniennähe der Verpackungsherstellung langfristig effizient zu gestalten.

Zusammenfassung:

• On-Board-Verpackungssysteme sind moderne Lösungen für Betriebe, die ihre Waren direkt vor Ort in Verpackungen aus Wellpappe verpacken möchten. Sie unterstützen das liniennahe, bedarfsgesteuerte Erzeugen passgenauer Zuschnitte und verkürzen Wege sowie Durchlaufzeiten im Verpackungsprozess.
• Diese Systeme ermöglichen es, individuell an den Bedarf jeder Sendung angepasste Wellpappe-Verpackungen zu erstellen, da sie basierend auf präzisen Abmessungen des Produkts arbeiten. Das reduziert Leerräume, verbessert die Packdichte und erhöht die Konsistenz der Ergebnisse bei variantenreichen Aufträgen.
• Die Verwendung von On-Board-Verpackungssystemen kann zur Reduzierung von Verpackungsabfall beitragen, die Effizienz des Verpackungsprozesses erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit der versendeten Produkte gewährleisten. Dazu kommen geringere Bestände an Standardformaten und eine flexible Reaktion auf sich ändernde Anforderungen.
• Durch die Integration in digitale Systeme und standardisierte Schnittstellen lassen sich Datenflüsse, Rückverfolgbarkeit und Qualitätsnachweise effizient organisieren, wodurch reproduzierbare Ergebnisse und stabile Takte unterstützt werden.