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Neues Produkt, neue Herausforderungen

Die Entwicklung des neuen nassfesten Etikettenpapiers bedeutete mehr als drei Jahre Entwicklungszeit. Die Abteilung Forschung und Entwicklung hat hier einen Schwerpunkt in ihrer Arbeit gesetzt. Fotos: cottonbro/pexels, Florian Thoss für Steinbeis Papier

09.08.2022 – Steinbeis Papier setzt mit seinem neuen Etikettenpapier einen weiteren Meilenstein. Auf dem Weg zu einem neuen Produkt mit entsprechenden Nachhaltigkeitsansprüchen mussten einige Kraftanstrengungen unternommen werden. Der Bereich Forschung und Entwicklung und ihr Leiter Dr. Frank Wenig nahmen dabei eine zentrale Rolle ein. Der 45-Jährige erklärt, wie sich die Arbeit seines Teams gestaltet, und zeichnet den Weg von der Idee zum fertigen neuen Produkt nach.

Was sind die aktuellen Themen im Bereich Forschung und Entwicklung?

Die Produktentwicklung des nassfesten Etikettenpapiers hat derzeit Priorität. Konkret befinden wir uns in einer Phase, in der wir das Produkt aus dem Forschungsbereich in den Produktionsprozess überführen. Auf der Agenda stehen aber auch neue Hilfsstoffe beziehungsweise Alternativen, da Verfügbarkeit und Preise uns gerade sehr beschäftigen. Beim fertigen Produkt sind es dann Themen wie Weißgrad, Schmutzpunktgehalt und Anteile an klebenden Verunreinigungen. Hier geht es darum, vor allem Ausschuss zu vermeiden und noch effizienter zu werden. Im Produktionsprozess selbst versuchen wir stetig Optimierungspunkte zu identifizieren, zu beschreiben, zu analysieren und dann idealerweise Lösungen anzubieten.

Wie gestaltet sich Ihr Arbeitstag?

Früh um sechs Uhr startet mein Tag und dazu noch ziemlich strukturiert. Wie er sich weiter gestaltet, zeigt sich später. Mit einem Kaffee in der Hand schaue ich mir die Qualitäts- und Produktionsdaten an. In der Regel folgen danach Abstimmungsrunden, Besprechungen zu Projektfortschritten und auch Präsentationen. Ich verschaffe mir aber auch gern persönliche Eindrücke aus der Produktion oder der Altpapieraufbereitung und spreche dort mit den Kolleginnen und Kollegen, um mögliche Probleme zu erkennen oder verstehen zu können. Daraus erarbeiten wir dann entsprechende Lösungsvorschläge.

Mit welchen Abteilungen arbeiten Sie zusammen?

Wir haben eigentlich mit jeder Abteilung zu tun: Produktion, Technik, Controlling und Einkauf. Mit letzterer Abteilung stehen wir vor allem dann in Kontakt, wenn es darum geht, Produktalternativen zu identifizieren und bei Preis- und Vertragsverhandlungen mit unserer Expertise zu unterstützen.

Wie ist Ihr Team strukturiert?

Das Team umfasst zwölf Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter: Zwei Technologen, jeweils für die Papiermaschinen und für die Stoffaufbereitung einer. Den beiden sind weitere Mitarbeiter unterstellt, die im Qualitätslabor agieren. Ein Kollege untersucht unter anderem die Laufeigenschaften der Papiere im Technikum. Zwei Kollegen sind im technischen Marketing tätig (Reklamation und Kundenbetreuung) und werden von einer Kollegin bei der Datenaufbereitung unterstützt. 

Wie muss man sich die Arbeit im Bereich Forschung und Entwicklung vorstellen?

Das kommt immer auf den Arbeitsbereich an: Es gibt administrative Aufgaben wie Arbeitszeiterfassung oder Arbeitssicherheit, Datenerhebungsverfahren im Labor, und Reisetätigkeiten bei den Kollegen vom technischen Marketing. Meine Aufgaben umfassen auch den Austausch mit Universitäten zu möglichen Forschungskooperationen, Teilnahmen an Fachtagungen oder Besuchen von Zulieferern, die beispielsweise neue Anlagen für die Papierproduktion herstellen.

Qualitätsmanagement ist ein wichtiger Teil Ihrer Arbeit. Wie sieht das konkret aus?

Wir haben ein sehr gut ausgestattetes Qualitätslabor. Dort untersuchen wir Papierproben aus der Produktion hinsichtlich optischer Eigenschaften wie Weißgrade, Farborte oder Opazität. Weiter analysieren wir aber auch Eigenschaften wie Dicke, Flächenmasse und Festigkeit. In der Produktion verfügen wir über eine automatische Prüfstraße. Hier werden Probestreifen vom fertigen Steinbeis Papier genommen, vermessen und analysiert. Die Messwerte übertragen wir direkt in unser Qualitätsmesswertsystem. Von den Grenzwerten abweichende Chargen können dann gesperrt werden. Die Wartungsarbeiten an der Prüfstraße werden zudem von unserer Abteilung koordiniert und überprüft. Aber nicht nur unsere fertigen Papiere werden regelmäßig auf ihre Qualität kontrolliert, sondern auch die für die Produktion notwendigen Hilfsstoffe.

Dank Digitalisierung können wir Verluste minimieren und so noch effizienter produzieren.

Dr. Frank Wenig, Leiter Forschung und Entwicklung
Altpapier wird zu einem immer knapperen Rohstoff. Dr. Frank Wenig und sein Team forschen deshalb zu alternativen Rohstoffen und sind entsprechend beteiligt an der Realisierung eines Sondersortenstrangs, der auch andere bisher ungenutzte Altpapierqualitäten für die Produktion in Betracht zieht. Fotos: Florian Thoss für Steinbeis Papier

Welche Rolle spielt die Digitalisierung?

Durch die Nutzung von entsprechenden Programmen und Algorithmen lassen sich ziemlich genau Abweichungen vom Sollzustand aufzeigen. Dann können automatisiert oder durch Benutzereingriffe Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Das funktioniert für Prozessparameter wie Durchflussmengen oder Qualitätsdaten sehr gut. Wir können Verluste minimieren und so noch effizienter produzieren.

Inwiefern gibt es Verbesserungsbedarf angesichts eines nahezu perfekten Produkts?

Kundinnen und Kunden bestimmen, wie perfekt ein Produkt ist. Unsere Aufgabe ist es, das Produkt an die Wünsche und Bedürfnisse anzupassen. Diese ändern sich allerdings im Laufe der Zeit immer wieder. Deshalb befinden wir uns in einem eigentlich nie enden wollenden Optimierungsprozess.

Wie sieht der Weg vom Forschungsobjekt zum fertigen Produkt aus?

Zunächst braucht man eine Vision, eine Idee, und es muss eine Nachfrage bestehen. Beides bedingt sich dabei. Bis es zur industriellen Fertigung kommt, kann der Weg ganz unterschiedlich lang sein. In der Regel ist dieser durch Laborversuche gekennzeichnet. Auf den Versuchsmaschinen in unseren Laboren fertigen wir kleine Mengen und schauen, ob das Ergebnis der Steinbeis Papier Qualität entspricht. Weiter finden Betriebsversuche direkt im Produktionsprozess statt, um zu sehen, wie das Papier reagiert. Nach erfolgreichen Kurzzeitversuchen werden dann tageweise Betriebsversuche gestartet. Je nachdem, ob und inwieweit Modifikationen von bestehenden Prozessteilen erforderlich sind, kann sich dieser Entwicklungsschritt auch langfristiger gestalten.

Wie sah der Weg beim Etikettenpapier von der Idee bis zur Realisierung aus?

Beim nassfesten Etikettenpapier gestaltete sich der Prozess recht aufwendig. Denn – wie der Name schon sagt – muss dieses Papier nassfest sein. Unsere bestehenden Recyclingpapiere sind darauf nicht ausgelegt. Bei Zugabe von Wasser und Energie zerfällt es in seine einzelnen Fasern. Beim neuen Etikettenpapier waren das besondere Herausforderungen, gerade im Produktionsprozess. Wir mussten also zunächst herausfinden, welche Anforderungen an das Papier gestellt werden, welche Hilfsstoffe dafür benötigt werden würden, und wie man das ganze produktionstechnisch dauerhaft implementieren kann.

Inwieweit musste die bestehende Produktionsinfrastruktur angepasst werden? 

Wir produzieren das Etikettenpapier auf der Papiermaschine PM6. Dort werden auch weiterhin unsere anderen Recyclingpapiere produziert. Allerdings finden jetzt zeitweise Umstellungen für die Etikettenpapiere statt. Nachdem wir uns intensiv mit den Anforderungen beschäftigt haben, konnten erste Versuche im August 2020 an der Papiermaschine durchgeführt werden. Wir mussten dann Modifikationen an den Aggregaten vornehmen, um beispielsweise das nassfeste Papier wieder auflösen zu können. Eine Aufgabenstellung war, dass das Etikettenpapier unterschiedlich auf Vorder- und Rückseite beschaffen sein musste. Ergo haben wir Anlagenteile so verschaltet, dass wir das Papier mit einer Schönseite (die zu bedruckende Seite eines Etiketts) und einer Rückseite (die Klebefläche) produzieren können.

Wenn jeder mitzieht, kann ein Produkt gelingen.

Dr. Frank Wenig, Leiter Forschung und Entwicklung

Wie intensiv war die Arbeit am neuen Produkt?

Das kam immer auf die Aufgabenstellungen der jeweiligen Teammitglieder an. Bei der Etikettenfertigung im Mai wurde es für sämtliche Kolleginnen und Kollegen intensiv. Hier mussten wir auch eine Übernachtbetreuung gewährleisten. Ich bin sehr stolz und zufrieden, dass alle Beteiligten ein so großes Engagement gezeigt und sich auch zu Nachtschichten bereit erklärt haben. Man konnte bei allen den Willen erkennen, etwas zu verändern, etwas zu bewegen. Und wenn jeder mitzieht, kann auch ein Produkt gelingen.

Status Quo – wie nah ist Steinbeis Papier an einem optimalen Etikettenpapier dran?

Es gibt bei jedem Produkt immer Optimierungspotentiale. Aber wir sind schon sehr nah dran an dem, was wir uns vorgestellt haben.

Wie ist der Stand der Forschung hinsichtlich alternativer Rohstoffe?

Die Verknappung des Rohstoffs Altpapier zwingt uns natürlich zum Handeln. Wir arbeiten mit Hochdruck an einem Sondersortenstrang, der bereits 2023 in Betrieb gehen wird. Dieser umfasst eine neue Stoffaufbereitungslinie, um an Rohstoffe zu kommen, die wir derzeit noch nicht einsetzen können. Papiere mit hohem Beschichtungsanteil oder eben die nassfesten Etikettenpapiere können dann in dem neuen Strang mit entsprechenden Anpassungen der Prozessparameter funktionieren. So etablieren wir ein neues Kreislaufmodell mit neuen Rohstoffen und neuen Produkten.

 



Titelbild: Florian Thoss für Steinbeis Papier

Autor/-in

Benjamin Seibring

Benjamin Seibring ist Redakteur für die Bereiche Lifestyle und Mobilität. Er interessiert sich zudem für Kulturthemen mit den Schwerpunkten Musik, Film und Medienanalyse.

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