Die Aufgabe: In diesem Lernfeld sollen Sie eine konkrete Packmittelaufgabe in die Realität umsetzen. Unter Einbezug all Ihrer bisher in der Ausbildung erlernten Fachkenntnisse sollen Sie sich zunächst über diese anspruchsvolle Aufgabe informieren, eine Planung erstellen und die Aufgabe dann in der Praxis mit den aktuell gültigen Arbeitsverfahren durchführen. Abschließend soll die Durchführung analysiert, bewertet und präsentiert werden. Kurzum: Sie sollen gegen Ende Ihrer beruflichen Ausbildung zeigen, dass Sie als Packmitteltechnologe in der Lage sind, einen Entwicklungs-, Produktions- und Kalkulationsprozess durchzuführen, beispielhaft planen zu können und diesen auch entsprechend der gängigen Qualitätskriterien zu bewerten, zu dokumentieren und auf einer Projektmesse zu präsentieren.

Parallel zur Wiederholung Ihrer fachlichen Qualifikationen lernen Sie in diesem Lernfeld den Einsatz wichtiger allgemeingültiger Grundlagen zur Organisation und Durchführung von Projekten sowie deren Dokumentation kennen. Ferner sollen Sie am Ende Ihrer Ausbildung in der Lage sein, Ihre selbstständig durchgeführte Arbeit mittels vorgegebener Qualitätskriterien zu bewerten und das vorliegende Ergebnis durch das Feedback Anderer richtig einordnen zu können.

Zeitliche Struktur der Projektarbeit: Der zeitliche Abauf und die Verplanung des Unterrichts über das ganze Schuljahr sind von Schule zu Schule unterschiedlich. Allen Schulen steht jedoch derselbe Zeitumfang von 40 Unterrichtsstunden für dieses Lernfeld zur Verfügung. Unabhängig davon, ob die 40 Unterrichtsstunden innerhalb einer ganzen Projektwoche, auf einige Projekttage im Tagesunterricht oder verblockt auf die zehn Blockwochen zu je vier Stunden pro Woche verteilt sind: Am Ergebnis eines vollständig durchgeführten Entwicklungsauftrags und geplanten Produktionsauftrags ändert das nichts.

Unter Produktentwicklung (PE) wird die Gesamtheit der Tätigkeiten zur Lösung der technischen Aufgaben verstanden, die zu einem vermarktbaren Produkt führen. Die beiden klassischen Begriffe und Tätigkeiten Entwickeln (Forschung & Entwicklung: Vorentwicklung) und Konstruieren sind in Produktentwicklung zusammengefasst worden. Produktentwicklung beginnt bereits bei der am Anfang stehenden Idee und reicht bis zur Markteinführung des Produktes beziehungsweise der technischen Lösung. (Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Produktentwicklung)

Wird ein neues Packmittel entwickelt, so sollte es mehr können, als bereits am Markt bestehende Lösungen. Diese Tasache steckt im Begriff „Entwicklung“. Die Umsetzung einer Idee, einer Packmittelentwicklung, ist jedoch oft mit Schwierigkeiten und gegenläufigen Tendenzen verbunden. So ist zum Beispiel eine hochveredelte Kosmetikpackung deutlich kostenintensiver herzustellen als die gleiche Packungskonstruktion, die nur vierfarbig bedruckt ist. Wenn der Kunde nun eine günstige und zugleich hochveredelte Packung haben möchte, so liegt eine gegenläufige Tendenz vor, die den Packmittelentwickler zu einem Kompromiss zwingen wird. Dieses Beispiel lässt sich auf nahezu alle erdenklichen Kundenanforderungen anwenden und macht die Entwicklung eines neuen Packmittels zu einer lösbaren Aufgabe, auch wenn das Ergebnis zumeist nie alle Beteiligten zu 100 Prozent zufriedenstellen wird. In der Regel wird eine Verpackungslösung aus Kostengründen ein Kompromiss sein.

Abb. 12.1: Die Abbildung zeigt einige wichtige Anforderungen bei der Entwicklung eines neuen Packmittels. Oft sind nicht alle Anforderungen gleich gut zu erfüllen. Eine Prioritätenliste der Anforderungen kann Abhilfe schaffen und die Kompromissfindung vereinfachen. (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.1 a: Die Abbildung zeigt, wie vielfältig Verpackungsentwicklung sein kann. Das zu verpackende Gut kann unterschiedlich in der Einlage fixiert werden. Es hängt von vielen individuellen Faktoren ab, welche Verpackungsmaterialien dabei zum Einsatz kommen. (Quelle: https://www.antalis-verpackungen.de/produkte/schutzverpackungen.html)

Abb. 12.2: einige Beispielthemen für Entwicklungsaufträge: (Quelle: Eigene Darstellung)

• Informationsdisplay für eine Produktneuheitenpräsentation am POS mit integriertem LCD-Display (POS = Point of Sale – die Schnittstelle zum Kunden, zum Beispiel eine Ladentheke)
• Es sollen je zehn Erdbeerschalen zu je 500 g in stapelbaren Trays übereinandergestapelt (zehnfach) werden können.
• Geschenkkorb als Messemuster für Plastikbesteck im Folienbeutel abgepackt
• Geschenkverpackung für Spirituosen mit anhängendem Deckel
• Verkaufsverpackung für einen Aluminiumwürfel
• Tablett mit sechs Snackschalen für das Catering auf einer Messe
• Folienverpackung für Fertiggerichte
• Werkzeugeinlagen für einen Werkzeugkoffer
• Postkartendisplay in Form eines Leuchtturms

Die Aufträge für eine neue Packmittelentwicklungsaufgabe in einem Packmittel erzeugenden Betrieb sind so vielfältig wie die Vielzahl von Produkten, die es auf dem Markt gibt. Je nach Häufigkeit des Kundenkontakts und des Auftragsinhalts wird zwischen Erstauftrag, Wiederholungsauftrag, Produktionsauftrag und Entwicklungsauftrag eingeteilt.

Im Alltag eines Packmittel produzierenden Unternehmens spielen Wiederholungsaufträge und Produktionsaufträge die Hauptrolle. Mit Entwicklungsaufträgen werden besonders erfahrene und engagierte Fachkräfte aus verschiedenen Stationen der Supply-Chain (deutsch: Lieferkette) befasst.

Kommt es zum Erstauftrag, hat der Kunde zum ersten Mal im Unternehmen bestellt. Beim Erstauftrag wird die komplette Prozesskette im Betrieb von der Kundenanfrage bis zum fertig produzierten Packmittel durchlaufen.

Prozessmatrix bestehend aus den standardisierten Geschäftsprozessen und den typischen Prozessen des Verpackungsworkflows. Orange = Entwicklungsauftrag, rot = Wiederholauftrag mit geringfügigen Änderungen, grün = unveränderter Folgeauftrag

Abb. 12.3: Je nach Auftragsart laufen unterschiedliche Prozesse im Packmittel erzeugenden Betrieb ab. Die komplette Prozesskette des Verpackungsworkflows wird nur beim Erstauftrag beziehungsweise Entwicklungsauftrag durchlaufen. (Quelle: Eigene Darstellung)

Beim Wiederholauftrag kommt es zur Folgebestellung des exakt gleichen Auftrags. Es finden in diesem Fall keine Entwicklungsarbeiten statt. Nach dem Auftragseingang wird dieser gleich in der Auftragsvorbereitung vorbereitet. Es können die vorhandenen und zuvor eingesetzten Werkzeuge und Druckplatten sowie andere Werkzeuge und Maschinen verwendet werden.

Beim Entwicklungsauftrag liegt der Schwerpunkt auf der Neuentwicklung eines komplexen Packmittels für ein neues Produkt. Hierzu werden oft Teams mit Fachkräften aus verschiedenen Stationen der Supply-Chain gebildet. Der Zeitraum eines Entwicklungsauftrags kann mehrere Jahre umfassen. Dies könnte zum Beispiel ein sehr komplizierter Zuschnitt für ein komplett neu entwickeltes Süßwarenprodukt sein. Dieser Zuschnitt soll dann maschinell auf einer speziell dafür entwickelten Abpackmaschine aufgerichtet, geklebt und befüllt werden.

Abb. 12.3a: Arbeitsschritte eines komplexen Entwicklungsauftrages – erste Ideenskizze, in der Abpackmaschine aufgestellte Packung, Abpackvorgang und die fertige Packung für ein Eiscremeprodukt (Quelle: FFI-Seminar, Praxis vor Ort, Live in der Praxis – Magnum, VG Nicolaus Kempten 12/05)

Abb.12.4: Eine abgestimmte Entwicklung in Teams mit klar definierten Schnittstellen kann viel Zeit sparen. (Quelle: FFI-Seminar, Praxis vor Ort, Live in der Praxis – Magnum, VG Nicolaus Kempten 12/05)

Ausgehend vom ersten Kundengespräch, in dem alle notwendigen Kundenanforderungen und Wünsche abgesprochen werden, beginnt die Entwicklung eines Packmittels mit ersten Entwürfen von Hand oder mit einem CAD-Programm. In der folgenden Abbildung sind die wichtigsten Prozessschritte dargestellt.

Abb. 12.4a: Moderne Packmittelentwicklung beginnt mit der Anlieferung der CAD-Daten des zu verpackenden Gutes. So kann mithilfe der CAD-Software die Einlage zur Fixierung des Packgutes – ohne dieses abmessen zu müssen – angefertigt werden. (Quelle: Eigene Darstellung)

In einem Kickoff-Meeting soll der gleiche Informationsstand für alle Mitglieder des Projektteams geschaffen werden. Für die Projektaufgabe in der schulischen Ausbildung könnten folgende Punkte hilfreich sein:

• theoretische Hintergrundinformation zur Entwicklung von Packmitteln
• Projektthema
• Projektorganisation
• Projektfahrplan und Meilensteine
• Vorgehensweisen und verbindliche Arbeitsmethoden
• Festlegung erster Aufgaben und Tätigkeiten für die einzelnen Mitglieder

Es sind offene Fragen zu beantworten: Insbesondere die Rollen und Erwartungen einzelner Teammitglieder (Schüler) sollten geklärt werden. Weiter ist es sinnvoll, bestimmte Spielregeln für die Projektarbeit zu vereinbaren. Durch ein als Rollenspiel gestaltetes Kickoff-Meeting in angenehmer Atmosphäre (gegebenenfalls mit Getränken und kleinen Snacks – und damit anders als herkömmlicher Unterricht) soll sich ein positives Selbstwertgefühl bei den angehenden Packmitteltechnologen einstellen. Gerade zu Beginn eines neuen Projektes ist es wichtig, dass die nötige Motivation für die herausfordernde Projektaufgabe geschaffen wird. Kurzum: Es soll ein Wir-Gefühl unter allen Beteiligten geschaffen werden.

Die Kalkulation ist normalerweise Aufgabe der kaufmännischen Abteilung. Um als Packmitteltechnologe jedoch ein Gefühl dafür zu bekommen, welche Informationen die Kalkulationsabteilung braucht, was es beispielsweise ausmacht, ob auf einem Werkzeug zwölf oder 16 Nutzen platziert werden, welche Auswirkungen mehr oder weniger Randbeschnitt hat, ist es sinnvoll, die vorliegende Projektarbeit überschlagsweise zu kalkulieren.

Da Packmittel meist in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden, können sich viele kleine Materialverschwendungen – zum Beispiel unnötig bedruckte Flächen, übermäßiger Klebstoffauftrag und so weiter – in der Summe zu beachtlichen Verlusten summieren. Diese lassen sich bei fachmännischer Planung vermeiden. Somit bekommt der auszubildende Packmitteltechnologe durch die Kalkulation der Projektarbeit auch ein Gefühl für technisch gestaltbare Einsparungspotenziale.

Konstruktiv-Verpackungen
Materialunabhängige Verpackungslösungen – Beispiel Gefache
Darstellung	Material	Einsatz	Umweltaspekte	Kosten	Vorteile	Herstellung
	Graukarton- Steckgefache	Einweg	100 Prozent Faserstoff mit hohem Anteil von bereits recyceltem Material	Sehr günstige Verpackung €	Dünne Wanddicken für optimale Auslastung	Ohne Werkzeugkosten möglich (Fertigung über Schlitzautomaten)
	Wellpapp- Steckgefache	Einweg	100 Prozent Faserstoff mit hohem Anteil von bereits recyceltem Material	Günstige Verpackung €€	Sehr hohe Auflast durch Wellpapp-Konstruktion möglich	Ohne Werkzeugkosten möglich (Fertigung über Schlitzautomaten). Kleinserien werden geplottet.
	PROPYwell- Steckgefache	Mehrweg	100 Prozent PP mit Anteil an bereits recyceltem Material	Sehr günstige Mehrweg-Verpackung €€€	Wiederverwendbar, widerstandsfähig gegen Nässe und Bruch, kein Abrieb	Stanzen (mit Werk-zeugkosten) ab einer Auflage von 500 kg. Kleinserien werden geplottet.
	PROPYsol- Steckgefache	Mehrweg	100 Prozent PP mit Anteil an bereits recyceltem Material	Günstige Mehrweg-Verpackung €€€€	Wiederverwendbar, widerstandsfähig gegen Nässe und Bruch, kein Abrieb. Waschbar für hohe Reinlichkeitsanforde-rungen	Stanzen (mit Werk-zeugkosten) ab einer Auflage von 500 kg. Kleinserien werden geplottet.
	PROPYsol- Rahmengefache	Mehrweg	100 Prozent PP mit Anteil an bereits recyceltem Material	Mehrweg-Verpackung €€€€€	Wiederverwendbar, widerstandsfähig gegen Nässe und Bruch, kein Abrieb	Stanzen (mit Werk-zeugkosten) ab einer Aufl age von 500 kg. Kleinserien werden geplottet. Stege werden mit Heißluft oder Ultraschall verschweißt.

Abb. 12.17: Diese Abbildung zeigt verschiedene Gefachelösungen: Je nach Material, Herstellungsverfahren und Einsatzhäufigkeit variiert der Preis. Beispielhaft kann diese Darstellung auf jedes Packmittel übertragen werden. Je komplizierter das Packmittel, desto schwieriger ist die Preiskalkulation. (Quelle: https://www.antalis-verpackungen.de/)

Zur Vereinfachung der Packmittelkalkulation kann eine Excel-Vorlage (geeignet für Faltschachtel und Wellpappprojekte) verwendet werden, die dann den individuellen Gegebenheiten der jeweiligen Projektarbeit anzupassen ist.

Abb. 12.18: Kalkulationsschema einer Faltschachtelproduktion. Basierend auf dieser Vorlage kann eine Excel-Tabelle erstellt werden. Mit den Informationen aus dem Betriebsinterview können realitätsnahe Beträge eingesetzt werden. (Quelle: Eigene Darstellung)

Die Arbeit an einem Projekt ist nichts anderes als das Lösen von aneinandergereihten Problemen. Für eine systematische Vorgehensweise empfiehlt sich hier ein Stufenplan:

1. Ist-Zustand ermitteln und Zielvereinbarung festlegen
In der Realität werden Marktforschungsinstitute beauftragt, um das genaue Potenzial der Problemstellung am Markt zu ermitteln. Hierzu werden Kundenbefragungen und Fragebogenaktionen durchgeführt. Eine Dokumentenanalyse (Statistiken, Fachschriften, technische Zeichnungen, Patentschriften, Datenbanken ...) zum Thema ist ebenfalls denkbar. In unserem Fall kann dies durch eine einfache Marktanalyse, einen Rundgang durch die Geschäfte der einschlägigen Branchen oder eine Internetrecherche zum Projektthema beispielhaft durchgeführt werden.

Abb. 12.6: Die Anforderungsliste ist das Ergebnis des Kundengesprächs. Eine Priorisierung der einzelnen Anforderungen kann als Mussanforderung oder als Wunschanforderung kenntlich gemacht werden. Die Anforderungsliste wurde für folgendes Thema erstellt: Eine Verpackung von drei bis 30 vorverpackten Eiscremeprodukten im Folienschlauchbeutel. Das Packmittel soll eine neuartige auffallende und der besonderen Produktart entsprechende Ausstattung erhalten. (Quelle: FFI-Seminar, Praxis vor Ort, Live in der Praxis – Magnum, VG Nicolaus Kempten 12/05)

Abb. 12.5: Die Abbildung zeigt eine mögliche Zusammensetzung des Projektteams mit exemplarisch aufgelisteten Aufgabengebieten. Es ist auch denkbar, dass ein Projektthema von einer Schülergruppe bearbeitet wird. Die Übersicht müsste dann hinsichtlich der jeweiligen Aufgabenbereiche modifiziert werden. (Quelle: Eigene Darstellung)

2. Analyse des Ist-Zustandes
Nach der Erfassung des ist-Zustandes schließt sich im Problemlösungsprozess die Analyse an. Bei der Analyse geht es darum, die gewonnenen Erkenntnisse richtig einzuordnen und die weitere Vorgehensweise daraus abzuleiten. D.h. welche Struktur sollen die weiteren Schritte bekommen? Welche Arbeitsaufgaben müssen in welcher Reihenfolge abgearbeitet werden? Welche Prozesse müssen in welcher Reihenfolge ablaufen? Welche Kommunikationspartner stehen für die einzelnen Aufgaben zur Verfügung?

3. Soll-Konzept entwickeln
Nach der Auswertung aller Informationen werden verschiedene Kreativitätstechniken zur Konzeptentwicklung angewendet.

Brainstorming: Diese Methode zur Generierung neuer Ideen kann in Projekten Anwendung finden bei der Zielfindung und bei der allgemeinen Ideensammlung. Ideen werden für alle sichtbar notiert. Weitere Ideen entwickeln sich auf Basis der zuvor notierten Vorschläge. Bei komplexen Projekten kommen Fachkräfte aus unterschiedlichen Branchen zusammen.
Vorgehensweise: Jede Idee ist willkommen; Kombinationen der Ideen sind erwünscht; Quantität hat Vorrang vor Qualität; Kritik darf nicht geübt werden; Störungen sind nicht erlaubt.

Mindmapping: Es eignet sich, um Ist-Situationen und Lösungen festzustellen, zu strukturieren, zu analysieren und auszuarbeiten. Ideen und Gedanken werden um ein Thema in der Mitte des Blattes notiert. Eine Mindmap setzt sich aus Themen, Leitmotiven, Schlüsselwörtern, Bildern, Farben und Verbindungslinien zusammen.
Abbildung 12.7 skizziert mögliche Arbeitsschritte bei der Verpackungsentwicklung. Dabei stellt sich die Frage, welche Aufgaben die Schüler in welcher Reihenfolge bearbeiten sollten. Die Abbildung stellt lediglich einen Vorschlag dar und muss an das jeweilige Projektthema angepasst werden. Moderne Mindmapping-Software ermöglicht mit einer Exportfunktion das Erstellen einer numerischen Gliederung aus einer Map als Worddokument. Die Gliederung beginnt mit 1. oben rechts.

Abb. 12.7: Mindmap zum Thema „Wir entwickeln eine Verpackung“ (Quelle: Eigene Darstellung)

Morphologische Analyse
Bei dieser Form der Konzeptentwicklung werden Probleme systematisch in Bestandteile zerlegt, und es werden Einzellösungen dafür gesucht. Zu einzelnen Parametern eines Konzepts werden die unterschiedlichsten Ausprägungen gesucht. Diese werden zu unterschiedlichen Lösungen verbunden. Unter „Morphologie“ versteht man die Aufgliederung eines Problems hinsichtlich aller Parameter und die Suche nach neuen Kombinationen vorhandener Teillösungen. Diese werden dann in den sogenannten morphologischen Kasten eingetragen, um auf diese Weise nach sinnvollen Kombinationsmöglichkeiten zu suchen. Zum Schluss werden die am besten geeigneten Lösungen ausgewählt. Häufig werden Erfahrungen und Prinzipien aus weit vom eigentlichen Projektthema entfernten Bereichen herangezogen und transferiert. In der Bionik werden zum Beispiel Prinzipien aus der Natur zur Schaffung technischer Lösungen herangezogen.

Abb. 12.9: morphologisches Schema für die Verpackung von drei bis zu 30 vorverpackten Eiscreme-Produkten. Das Packmittel soll eine neuartige, auffällige und der besonderen Produktart entsprechende Ausstattung erhalten. Auf den ersten Blick erscheint dies als eine sehr offen formulierte Anforderung, die auf den ersten Blick viel Gestaltungsspielraum lässt. Wenn man jedoch bedenkt,dass Tiefkühltheken beim Lebensmitteldiscounter fest vorgegebene Abmessungen haben, die möglichst effektiv ausgefüllt werden sollen, relativiert sich dieser Spielraum. So engt jede Anforderung aus der Supply-Chain die Gestaltungsmöglichkeiten weiter ein. (Quelle: FFI-Seminar, Praxis vor Ort, Live in der Praxis - Magnum, VG Nicolaus Kempten 12/05)

Abb. 12.8: Bionik am Beispiel der Winglets eines Flugzeuges: Diese sind inspiriert durch die Flügel von Vögeln, sorgen für eine bessere Seitenstabilität, verringern den induzierten Widerstand und verbessern so den Gleitwinkel sowie die Steigzahl bei niedriger Geschwindigkeit. (Quelle: Trainler, Ester Inbar Wikipedia)

Bionik – von der Natur lernen
Das dachte sich auch der amerikanische Luftwaffenmajor J. F. Steele. Auf einem Kongress in Dayton/Ohio prägte er 1960 erstmals den Begriff der Bionik, eine Wortkombination aus Biologie und Technik. Ziel der Bionik ist es, das Prinzip der Nachhaltigkeit, wie es in der Natur herrscht, auch auf technische Lösungen zu übertragen. Das heißt: aus der Natur für die Technik zu lernen. Der Begriff war neu, das Vorgehen nicht. Seit der Renaissance bis heute wurden und werden Versuche und Forschungen durchgeführt, Vorbilder aus der Natur zu suchen, um daraus Analogien für die Technik zu entwickeln. Berühmtestes Beispiel ist Leonardo da Vinci. Bereits im 16. Jahrhundert hat er den Flügelschlag der Vögel untersucht und daraus die „Schlagflügel“ entwickelt. Otto Lilienthal hat diese Idee aufgegriffen und sich Zeit seines Lebens mit der Aerodynamik beschäftigt.

Falten machen stabil. Viele Membranen, die mechanisch belastet werden, sind in der Natur gefaltet. Hier zwei Beispiele dafür: Zum einen die Fächerpalme. Ihre fächerförmige Struktur dient der mechanischen Stabilisierung der ausgefalteten Blätter. Und auch viele Käfer nutzen diese geniale Technik. Indem sie ihre zunächst gefalteten Flügel ausbreiten, gewinnen sie an Stabilität für den bevorstehenden Flug. Dieses Prinzip der Verstärkung – wenn auch nicht so perfektioniert wie in der Natur – findet sich beispielsweise auch bei Wellblech oder Wellpappe wieder. Auch von Wespen lässt sich etwas lernen. Für den Nestbau nagen sie kleine Holz- oder Rindenteile ab. Die Enzyme und Klebstoffe in ihrem Speichel verwandeln die Teilchen zu breiiger Masse, die die Tiere zu erbsengroßen Kugeln formen und zum Nest transportieren. Dort ziehen sie sie mit den Mundwerkzeugen zu einem dünnen Streifen aus, der das Nest zusammenhält. Auch in der Papierherstellung entsteht aus Faserstoffen, Holzschliff und Zellstoff unter Beimischung von Wasser, Harzleim, Farb- und Füllstoffen ein Brei, der die Basis für die Weiterverarbeitung zu Papier ist. Quelle: Verpackt und zugeklebt, Thomas Krieg, S.18ff., rokoko, Dortmund 2004

Merkmalgestützte Assoziation
Konzeptentwicklung durch Variation von Lösungsparametern oder unterschiedlichen Ausprägungen. Die am Ideenfi ndungsprozess beteiligten Personen werden zu folgendem Vorgehen angehalten: genaues Definieren der zu lösenden Aufgabe und Ideengenerierung durch exakte Strukturierung der Aufgabenstellung – beispielsweise durch teilweise Veränderung der Aufgabenstellung. Diese kleinen Ideen können auf Notizzetteln aufgeschrieben werden und unter drei Aspekten bewertet werden.
1. Wie gut löst die Idee das anstehende Problem?
2. Welchen Zusatznutzen bringt gerade diese Idee?
3. Wie einfach umsetzbar ist diese Idee? Anzumerken ist hier, dass oft gerade ausgefallene Lösungen erfolgreich sind, wenn sie denn auch intensiv umgesetzt werden.

4. Bewertung und Entscheidung
Im Lauf der Projektarbeit muss der Projektverantwortliche (Schüler) immer wieder Entscheidungen treffen. Abweichungen von Plan- und Ist-Daten machen Korrekturaktivitäten notwendig. Oft erfordern unvorhersehbare Situationen schnelle zielgerichtete Entscheidungen, um den Projektablauf zeitlich nicht in Gefahr zu bringen. Die meisten Entscheidungen werden instinktiv getroffen. Somit spielt im Unterbewusstsein der Erfahrungsschatz eine entscheidende Rolle. Hier können die Lehrkraft oder der Ausbilder im Betrieb den Schüler unterstützen.

Trotzdem sollte die Entscheidung in komplexen Projekten nach klaren Entscheidungskriterien stattfinden. Bei der Packmittelentwicklung können hier bestimmte Kriterien mit unterschiedlichen Wertigkeiten belegt werden. Alle geforderten Kriterien lassen sich nie in gleich guter Weise mit einem Lösungsvorschlag erfüllen. Somit muss meist ein Kompromiss (siehe „Spannungsfeld Verpackungsentwicklung“, Kapitel 12.1) eingegangen werden, der die für die jeweilige Situation beste Lösung darstellt.

Zu Beginn einer jeden Packmittelentwicklung gilt es, Projektzielsetzungen zu finden, welche die Kundenwünsche klar abbilden. Dies geschieht in der Praxis meist anhand detailliert ausgearbeiteter Checklisten. Hierbei sollen die kompletten Markt- und Lieferkettenabläufe des Packmittels beleuchtet werden. Welche Erwartungen und Anforderungen sowie Funktionswünsche haben alle Personen, die während der Supply-Chain mit dem Packmittel in Kontakt kommen? Welche Konsequenzen ergeben sich daraus für die Gestaltung des Packmittels?

Abb.12.10: Checkliste für ein Packmittel aus Wellpappe (Quelle: Eigene Darstellung)

Je nach Größe und Umfang des Entwicklungsauftrages können Entwicklungsteams aus Fachkräften der gesamten Supply-Chain zusammengestellt werden. Dadurch können die unterschiedlichen Anforderungen am besten berücksichtigt werden. Unterschiedliche Konzeptideen werden erkundet und zu neuen Lösungen kombiniert.

Abb. 12.11: Supply-Chain für Pralinen (Quelle: www.mm-karton.com/nachhaltigkeit/kartonlebenszyklus)

Sogenannte Kreativitätstechniken (siehe Kapitel 12.3.2) werden angewendet, um viele alternative Lösungen zu finden. Es entstehen erste Entwürfe und Skizzen. Dies passiert heute immer noch traditionell mit Bleistift und Papier, aber auch immer öfter durch den Einsatz professioneller Grafikpads.

Um dem Kunden eine tragfähige Lösung präsentieren zu können, kommt der richtigen Materialauswahl eine entscheidende Bedeutung zu. Bei der Fülle an Packstoffen, die heute auf dem Markt erhältlich sind, ist dies eine große Herausforderung. Mit einigen Schlüsselfragen lässt sich das Problem aber gut eingrenzen. Welches Gewicht hat das zu verpackende Gut? Kann es mittragen (wie zum Beispiel Glasflaschen in einer Getränkebox aus Wellpappe), kann es Kräfte aufnehmen oder muss es gut durch Polster beziehungsweise Einlagen geschützt werden? Welchen Belastungsarten muss das Produkt entlang der gesamten Lieferkette standhalten? Mit welchen Veredelungstechniken soll das Material im Herstellungsprozess bearbeitet werden? Welche Maschinenlauffähigkeiten und welche Verarbeitungseigenschaften weist das Material im gesamten Produktionsprozess auf? Welche speziellen Anforderungen und Wünsche hat der Kunde an das Material noch? Werden die aktuell gültigen Recyclingvorschriften eingehalten? Ist das gewählte Material beispielsweise nachhaltig?

Abb. 12.12: erste Handskizzen verschiedener Displaylösungen (Quelle: Prospekt, innovativ denken, ganzheitlich lösen, sicher umsetzen – www.thimm.de)

Oft sind Belastungstests erforderlich, um Überverpackung zu vermeiden. Diese Tests simulieren die Belastungseinflüsse entlang der Supply-Chain. Gegebenenfalls können unterschiedliche Materiallösungen präsentiert und in der Lieferkette (zum Beispiel Transportsimulation oder Abpacktests) getestet werden. Das erleichtert möglicherweise die Entscheidung für das am besten geeignete Material.

Technische Datenblätter der Hersteller bieten Orientierung bei der Materialwahl. In der Regel findet man die erforderlichen Informationen über die jeweiligen Materialien in den technischen Datenblättern der Packstoffhersteller (Folien, Verbundstoffe, Karton Vollpappe, Papier). Für Wellpappe hält jede Wellpappfirma eine Wellpappensortenliste bereit. Hier wird dargestellt, welche Papierqualitäten für die einzelnen Bahnen verwendet werden, um die gewünschte Wellpappqualität nach DIN 55468 zu erreichen. Für Karton finden sich die erforderlichen Datenblätter leichter auf den Internetseiten der Packstoffhersteller. Gute Infos findet man zum Beispiel auf iggesund.com. Für Wellpappenrohpapiere findet man hier hilfreiche Datenblätter: https://www.hamburger-containerboard.com/de/main/produkte/ und https://www.mondigroup.com/en/products-and-solutions/containerboard/containerboard-products/

Ähnlich Kompliziert ist die Zusammensetzung der einzelnen Papierlagen bei Papierhülsen. Die genaue Lagenzusammensetzung ist in beiden Fällen ein sehr heikles Thema: Es wird oft streng als Betriebsgeheimnis gehütet.

Abb. 12.13: Es wird unterschieden zwischen Packstoffprüfungen und Packmittelprüfungen. Die Abbildung zeigt die vier gängigsten Testverfahren für Wellpappe (Kantenstauchwiderstand, Berstdruck, Biegesteifigkeit und Durchstoßwiderstand). Stapelstauchdruckprüfungen sind die am häufigsten durchgeführten Tests, um zu erkennen, ob das Packmittel die Vorgaben erfüllt. Falltests können aus den geforderten Höhen durchgeführt werden. Spezielle Prüfungen können spezielle Klimabedingungen simulieren – zum Beispiel Kondenswasserbildung im Klimaschrank. (Quelle: https://www.bfsv.de/home/)

Die Herstellung erster Entwürfe hat sich heute in zwei Richtungen entwickelt. In der Entwicklungsphase werden mit einem leistungsfähigen 3D-CAD-System technische Zeichnungen am PC gezeichnet. Der dabei entstehende Datensatz wird als Basis für zwei mögliche Ausgabevarianten verwendet. (CAD = computer-aided Design. Die Daten lassen sich perspektivisch dreidimensional darstellen oder auch als offener Zuschnitt.)

Abb.12.14a: offener Zuschnitt (es fehlen hier noch wichtige Maße) und 3D-Ansicht eines Packmittels für ein Feuerzeug (Quelle: Eigene Darstellung)

Wenn der Kunde sehr wenig Zeit hat und / oder wenn die Konstruktion nicht sehr kompliziert ist, wird aus den zweidimensionalen CAD-Daten ein 3D-PDF erzeugt, das dem Kunden per E-Mail zur Ansicht zugesendet wird. Dieses 3D-PDF kann noch mit dem Drucklayout kombiniert werden, sodass der Kunde eine sehr gute virtuelle Vorstellung der Packmittelentwicklung bekommt. Darüber hinaus verfügen modernste CAD-Systeme heute über die Möglichkeit, das Packmittel in einem virtuellen POS (Point of Sale) zu präsentieren. So kann sich der Kunde virtuell an Regalen mit seinen virtuell verpackten Produkten entlang bewegen.

Abb.12.14b: Die Abbildung zeigt eine 3D-Storesimulation mit Displaylösungen und Packmitteln (Quelle: STI-Group.com)

Abb.12.14c: Beispiele für Weißmuster (Quelle: FFI-Seminar, Praxis vor Ort, Live in der Praxis - Magnum, VG Nicolaus Kempten 12/05)

Grundsätzlich zeigt erst die Praxis, ob eine Idee hält, was sie verspricht. Deshalb wird in der Regel vor jedem Produktionsauftrag ein reales Funktionsmuster – auch „Handmuster“ oder „Weißmuster“ genannt – angefertigt. Insbesondere, wenn die Konstruktion komplizierter ist oder eine Kleinserie für Abpackversuche benötigt wird, oder wenn ganze digital bedruckte Kleinserien hergestellt werden sollen, werden die CAD-Daten für die Herstellung des dreidimensionalen Handmusters auf modernsten Schneid- beziehungsweise Rillplottern verwendet.

Um ein brauchbares Ergebnis des Handmusters zu bekommen, muss die Schneidanlage entsprechend gerüstet werden. Hierzu müssen das Schneidmesser und das Rillrad auf das zu bearbeitende Material angepasst werden. Die richtigen Vorschubdaten sind in der Regel in der Schneidsoftware des Plotters hinterlegt und müssen nur materialbezogen richtig ausgewählt werden. Informationen findet man bei den Maschinenherstellern von Schneidplottern – zum Beispiel
https://www.zund.com/de/ oder https://www.lasercomb.com/de/. Um präzise Handmuster zu erhalten, müssen Riller gegebenenfalls von Hand nachgerillt, Rückstellkräfte minimiert und die entsprechenden Laschen gequetscht werden. Mit dem so hergestellten realen Handmuster lassen sich die Handhabung sowie die Funktionalität natürlich am besten überprüfen.

Abb. 12.15: Arbeiten im Entwicklungskreis – Änderungen sind so lange einzupflegen, bis der Kunde zufrieden ist. (Quelle: Eigene Darstellung)

Ist das virtuelle Handmuster fertig, so kann mit entsprechender Software noch das Palettierungsschema erzeugt werden; so können Logistikprozesse optimal simuliert werden. Wird hier festgestellt, dass unnötig Transportkapazität durch ungünstige Größenverhältnisse verschenkt wird, kann noch Abhilfe geschaffen werden, bevor der Auftrag in Produktion geht. Ist aus entwicklungstechnischer Sicht alles Mögliche getan, so kann das fertige Handmuster dem Kunden zur Entscheidung vorgelegt werden.

Abb. 12.16: Simulationssoftware, die zeigt, wie die einzelnen Wellpappkisten auf der Palette gestapelt werden können (Quelle: erpa.de)

Erst wenn der Kunde die Sicherheit hat, die bestmögliche Entwicklungslösung in Händen zu halten und alle Aspekte im Funktionsmuster hinreichend berücksichtigt sind, wird er die Freigabe über das angefragte Auftragsvolumen erteilen. Bei Auftragserteilung werden die Entwicklungskosten in aller Regel dem Kunden gutgeschrieben und nicht in Rechnung gestellt. Falls der Auftrag nicht zustande kommt, können dem Kunden die Entwicklungskosten in Rechnung gestellt werden. Wird der Auftrag erteilt, so fertigt die Entwicklungsabteilung am CAD-Programm noch die Vernutzung an. Diese Daten dienen dem Stanzformenbauer als Grundlage zur Herstellung des Stanzwerkzeugs. Ebenfalls können der Standbogen geplottet und benötigte Lacktücher angefertigt werden.

Wenn der Kunde den Auftrag soweit freigegeben hat, erhält die Arbeitsvorbereitung ihren betriebsinternen Auftrag. Zur Abrundung der Projektarbeit soll in einem bebilderten Überblick aufgezeigt werden, auf welchen Produktionsmaschinen der Auftrag in der Realität laufen soll. Für die ebenfalls später noch durchzuführende Packmittelkalkulation ist es hier bereits schon sinnvoll, sich über die Maschinenformate, die Maschinengeschwindigkeit beziehungsweise -leistung, benötigte Rüstzeiten und Maschinenstundensätze zu informieren (siehe technische Datenblätter der Maschinenhersteller https://www.bobst.com/dede/, https://heidelberg.com/global/de/). Dies kann im Rahmen der Aufgabe durch das Betriebsinterview im Ausbildungsbetrieb oder durch eine Internetrecherche erfolgen.

Bei komplexeren Entwicklungsaufträgen wie zum Beispiel Displays, Befüll- und Aufbauvorgänge für Konfektionieraufgaben beim Kunden oder Spielbausätze für Kinder gehört eine übersichtlich bebilderte Aufbauanleitung mit zum Lieferumfang des Entwicklungsauftrags. Aussagekräftige Abbildungen mit Pfeilen, die die Aufstellrichtung der Laschen kennzeichnen, oder kurze Textbausteine können hier für Klarheit sorgen (siehe Beispielprojektarbeit im Anhang).

12.4.1 Der Projektbegriff
Bei einem Projekt handelt es sich um eine inhaltlich und zeitlich begrenzte Aufgabe. Die zu bearbeitende Aufgabe weist eine hohe Komplexität auf. Projektarbeit erfolgt in der Regel immer in einem eigens für diese Aufgabe zusammengestellten Team. Die Projektarbeit sollte mit klaren Zielvorgaben definiert sein. Die Aufgabenstellung sollte einen gewissen Neuigkeitscharakter für das Projektteam haben.Diese allgemeine Definition des Projektbegriffes bedarf für unsere schulische Ausführung einiger wichtiger Erläuterungen.

Klären wir diesen Sachverhalt kurz an folgendem Projektbeispiel: Entwickeln Sie eine Verkaufsverpackung für Kosmetikfläschchen, die als Standardfaltschachtel A20.20.01.03 realisiert werden kann. Die Komplexität der Aufgabe ist für angehende Packmitteltechnologen bereits ein Projekt. Für einen erfahrenen Mitarbeiter in der Entwicklungsabteilung eines Packmittel erzeugenden Betriebs ist sie lediglich eine ganz normale Aufgabe, ein Auftrag als Tagesgeschäft.

Abb. 12.19: Abwicklung eines Projektauftrages durch erfahrene Kräfte in der Industrie im Vergleich zu einem Schulprojekt (Quelle: Eigene Darstellung)

Aus dieser Gegenüberstellung wird ersichtlich, dass alle laufend durchzuführenden Prozesse in einem Betrieb nicht als Projekt anzusehen sind. Das in Abschnitt 12.3.2 dargestellte Entwicklungsprojekt wäre hingegen auch für den erfahrenen Packmittelentwickler eine herausfordernde Projektarbeit. Für die Lehrperson bedeutet dies, dass der Schwierigkeitsgrad der Projektarbeit unbedingt auf das Niveau des jeweiligen Schülers anzupassen ist. Eine Differenzierung innerhalb der Klasse ist hier absolut empfehlenswert, um durch unterschiedliche Schwierigkeitsgrade die Schüler angemessen zu fordern und zu fördern.

Der genaue Nachweis geleisteter Tätigkeiten während der Arbeitszeit ist heute Standard im Betrieb. Um dies für das Berufsleben entsprechend einüben zu können, soll bei jeder Unterrichtseinheit der Projektarbeit genau notiert werden, woran, wie lange gearbeitet wurde. Bei einer abschließenden Analyse kann so festgestellt werden, ob die Zeit sinnvoll genutzt wurde oder ob viel unnötiger Leerlauf vorhanden war. Zudem lässt sich feststellen, welche Arbeiten leicht fielen und schnell erledigt waren und welche Tätigkeiten viel Zeit in Anspruch genommen haben.

Die in einem Packmittel erzeugenden Betrieb durchzuführenden Projekte können höchst unterschiedlich sein. Projekte unterscheiden sich nach...

• der Aufgabenstellung (Entwicklungsprojekt, Neuanschaffung einer Maschine, Optimierung der innerbetrieblichen Logistik, Neubau einer Fabrikhalle),
• Projektgröße und Umfang (Einsatz der finanziellen Mittel, beteiligte Mitarbeiter, Zeitrahmen),
• Innovationsgrad und Neuigkeitscharakter (höhere Stückzahlen in einem Produktionsprozess, neuartiger Verschlussmechanismus, neuartige auf der FKM klebbare Form) und dem
• Verhältnis zwischen Kunde und Packmittelbetrieb (Neukunde, Bestandskunde oder auch firmeninterne Auftraggeber).

In einem Packmittel erzeugenden Betrieb können je nach Projektaufgabe folgende Projekttypen auftreten:
• Logistikprojekt -> Neubau eines Hochregallagers,
• Inbetriebnahme einer neuen Produktionsanlage -> Einbindung einer neuen Digitaldruckmaschine in den Produktionsprozess und
• IT-Projekt --> komplette innerbetriebliche Vernetzung aller Produktionsmaschinen.

Je nach Projektaufgabe ist es sinnvoll, ein passendes Projektteam zusammenzustellen – gegebenenfalls auch mit externen Experten zum jeweiligen Thema.

Vor der Durchführung der eigenen Projektarbeit ist es empfehlenswert, beispielhaft den Workflow „Packmittelherstellung“ im Wiki für den Packmitteltechnologen (Band 1, Seite 56–80, Fallbeispiele für drei verschiedene Packmittel) zu studieren. Ausgehend von der Abfolge dieser Beispiele ist es ratsam, die Struktur auf das eigene Projektthema zu übertragen und die Projektplanung mit dem bereits vorhandenen Vorwissen aus den anderen Lernfeldern anzugehen. Als sehr hilfreich kann auch die zeitliche Vorstrukturierung der Lehrkraft angesehen werden. Aus dieser Map mit den eingetragenen Zeitumfängen lassen sich auch die während der Projektarbeit abzuarbeitenden Meilensteine entnehmen. Im echten Projektalltag spielt ein motiviertes Projektteam eine entscheidende Rolle für den erfolgreichen Abschluss des Projektes. Auch hier hat die Lehrperson bereits vorgearbeitet und alle Projektbeteiligten sowie deren Aufgabenbereiche benannt (siehe Kapitel 12.3.1, Abb. 12.5). Ausgehend vom Projektthema lassen sich die Kundenanforderungen und die Projektziele festlegen. In Zusammenhang mit dem vorstrukturierten Zeitplan lässt sich eine individuelle Mindmap mit allen auszuführenden Tätigkeiten erstellen. Im Anschluss daran kann die sinnvolle Reihung der Tätigkeiten vorgenommen und der voraussichtliche Zeitbedarf eingeschätzt werden.

Unabdingbare Grundvoraussetzung für ein Packmittelentwicklungsprojekt ist der sichere Umgang mit einem CAD-Programm. Falls hier Lücken bestehen, so sollten Schülerinnen und Schüler diese in eigenem Interesse in der Freizeit durch Wiederholung der Lerninhalte schließen. Weiter ist es von großer Bedeutung, sich bereits zu Beginn über die benötigten und zur Verfügung stehenden Ressourcen (erforderlicher Packstoffeinsatz, Fertigungsmöglichkeiten, eventuell benötigte Kleinteile,...) Gedanken zu machen. Denn was nützt die akribischste Planung, beispielsweise das schönste Handmuster, wenn es im Betrieb nicht produzierbar ist, weil die entsprechenden Maschinen nicht vorhanden sind. Um alle Vorgänge auch für Außenstehende (Kunden, andere Mitarbeiter) nachvollziehbar zu machen, ist eine Dokumentation aller Tätigkeiten in einer Projektausarbeitung unumgänglich.

Abb. 12.20: Die Abbildung zeigt eine Mindmap mit den eingetragenen Beginn- und Endzeiten der jeweiligen Tätigkeiten (Meilensteine). Der Zeitplan bezieht sich auf ein Schuljahr mit zehn Blockwochen á vier Unterrichtseinheiten. Die schulfreien Tage zwischen den einzelnen Blöcken werden von der Software mit aufaddiert. (Quelle: Eigene Darstellung)

Die Projektarbeit erfolgt in einer Art „Rollenspiel“. Der Schüler übernimmt als Hauptperson die Rolle des Projektverantwortlichen. Er soll Schritt für Schritt zusammen mit den Projektmitgliedern (siehe Kapitel 12.3.1, Abb. 12.5) eine erfolgreiche Projektarbeit abliefern. Die Lehrperson schlüpft dabei in zwei unterschiedliche Rollen. Zum einen tritt sie als Kunde auf, indem sie im Kundengespräch das Thema für das Projekt formuliert: Die konkreten Bestandteile werden in diesem Kundengespräch präzisiert und schriftlich als verbindlich umzusetzende Kundenanforderungen festgehalten. Zum anderen tritt die Lehrperson als Entwicklungskoordinator auf, der dem Projektverantwortlichen (Schüler) jederzeit bei Defiziten aller Art mit fachlichen Ratschlägen zur Verfügung steht, um das Voranschreiten der Projektarbeit zu gewährleisten. Ebenfalls hat der Schüler als Projektverantwortlicher die Möglichkeit, sich bei seinen Mitschülern, die ihrerseits auch an einem Projektthema arbeiten, Informationen einzuholen. Als weitere Projektteammitglieder stehen die sehr erfahrenen Mitarbeiter des Ausbildungsbetriebs zur Verfügung. Insbesondere der Ausbilder im Betrieb ist hier erster Ansprechpartner. Er kann weitere innerbetriebliche Kontakte zur speziellen Informationsbeschaffung knüpfen. Die Lehrkraft im Fach „Deutsch“ unterstützt die Projektarbeit durch die Vorbereitung der Dokumentation. Ferner können im Fach „Deutsch“ einzelne Meilensteine vorbereitet werden: Dazu zählen die Beschreibung der Materialauswahl oder die Vorgangsbeschreibung über das Plotten.

„Berufssprache Deutsch“ findet während der Projektarbeit viele Anknüpfungspunkte. Exemplarisch sind hier einige Themen genannt, die im Deutschunterricht fachkundig vorbereitet beziehungsweise begleitet werden können: Aufbau der Gliederung einer Dokumentation, Quellenangaben und richtig zitieren. Was kommt in den Anhang? Z. B. die Beschreibung und Begründung der Materialauswahl, die Beschreibung der Ideenfindung mithilfe von Standards oder Bildern aus der Internetrecherche/Marktanalyse oder eine Vorgangsbeschreibung über das Plotten, beziehungsweise die stichpunktartige Beschreibung einer Aufbauanleitung.

In der Realität werden die Projektteams aus hochmotivierten Fachkräften des jeweiligen Fachbereichs zusammengestellt. Die Arbeitstätigkeiten in der Zeit zwischen den Projektmeetings laufen weitgehend unabhängig ab, bis in einem weiteren Projektmeeting eine neue Abstimmung erfolgt. Wer nimmt an dieser Besprechung teil? Bei dem in Kapitel 12.3.1 vorgestellten Beispiel kann dies zum Beispiel ein erfahrener Packmittelentwickler aus dem Faltschachtelbereich sein, ein Konstrukteur eines Abpackmaschinenbauers, ein Marketingfachmann des Lebensmittelmarkenartiklers und ein Fachmann aus dem Logistikbereich.

Ausgehend von den klar formulierten Kundenanforderungen und nach Durchführung einer Marktanalyse (imitative Problemlösung – Lösung nach einem Vorbild) kann der Projektverantwortliche nun mithilfe verschiedener Kreativitätstechniken (Brainstorming, Mindmapping, Morphologische Analyse, merkmalgestützte Assoziation) Lösungsvorschläge (innovative Problemlösungen) skizzieren. Diese können mit Bleistift und Papier, aber auch mit einem modernen Zeichenpad angefertigt werden. Kurze Stichworte helfen für das Verständnis. Nach Rücksprache mit dem Entwicklungskoordinator wird die vielversprechendste Variante für den weiteren Projektverlauf ausgewählt und weiter ausgeführt.

Zu Beginn der Projektarbeit sollten die besprochenen Kundenanforderungen in einem Lastenheft festgehalten werden. Hier sollte zum Ausdruck gebracht werden, was der Auftraggeber (Kunde) von dem Projekt erwartet. Der Auftragnehmer (Packmittelbetrieb, vertreten durch den Projektverantwortlichen) beschreibt im Pflichtenheft, wie er die Projektrealisierung durchführen will.

Im Pflichtenheft beschreibt der Projektverantwortliche, wie er die Projektumsetzung im Detail plant. Dabei ist der Projektstrukturplan mit den einzeln aufgeschlüsselten Arbeitspaketen der Mindestbestandteil eines Pflichtenheftes. Weiter sollte klar festgelegt sein, wie die entsprechenden Dateien allgemeinverständlich abgespeichert werden können, damit sich alle Projektbeteiligten problemlos in den Datenordnern zurechtfinden können. Bei kleineren Aufträgen mit exakt definiertem Ergebnis, so wie in unserem Fall, ist kein eigenes Pflichtenheft notwendig.

Das Lastenheft beschreibt ergebnisorientiert die Gesamtheit der Kundenanforderungen aus Sicht des Auftragnehmers (Projektverantwortlicher des Packmittelbetriebes). Erstellt der Packmittelbetrieb mithilfe einer Checkliste das Lastenheft, so hat dies den großen Vorteil, dass dort nur Dinge fixiert werden, die auch tatsächlich im Projekt umgesetzt werden können. Für den Kunden ergibt sich daraus der Nachteil, dass die Projektlösung womöglich nicht genau seinen Anforderungen entspricht.

Bei der Projektarbeit soll der Projektverantwortliche (Schüler) seine Kompetenzen nochmals erweitern. Die notwendigen Kompetenzen eines Projektleiters können der folgenden Übersicht entnommen werden (Abb. 12.21). Grundsätzlich sollten Mitarbeiter, die in einem Projektteam arbeiten, die erforderlichen persönlichen Eigenschaften und Fähigkeiten aufweisen. Diese sind in der Abbildung 12.21a aufgelistet.

Projektverantwortliche in der Packmittelentwicklung müssen hohe personale, soziale, analytische und methodische Kompetenz mitbringen. Engagement, Motivationsfähigkeit gegenüber Teamkollegen und hohe Stresstoleranz sind bei Mitgliedern von Projektteams gefordert. Nörgler, kontaktarme Tüftler, Einzelgänger und Besserwisser sind hier fehl am Platz.

Abb. 12.21: Anforderungsprofil für einen Projektverantwortlichen (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.21a: gewünschte und unerwünschte Eigenschaften von Mitgliedern eines Entwicklungsteams. (Quelle: Eigene Darstellung)

Um wichtige Aufgaben und Termine innerhalb des Projektes hervorzuheben, sollten sogenannte Meilensteine definiert und explizit dargestellt werden. Dadurch wird das ganze Projekt übersichtlicher und beherrschbarer gemacht. Der Entwicklungsprozess eines Packmittels gibt bestimmte Tätigkeiten strukturell vor, die bis zu einem bestimmten Zeitpunkt erfüllt sein müssen. Ohne die erfolgreiche Bearbeitung dieses Punktes macht es keinen Sinn, den nächsten Punkt anzugehen. Ein Meilenstein kann eine Entscheidungssitzung sein, die Festlegung des verwendeten Packstoffs, aber auch ein Schriftstück, eine CAD-Zeichnung, CAD-Vernutzung,..., in dem/in der die wesentlichen Punkte zur Lösung der Problemstellung festgehalten werden. Ein Meilenstein kennzeichnet den Weg, den das Projekt schon genommen hat. Darüber hinaus liefern Meilensteine allen Projektbeteiligten einen guten Überblick, wie weit das Projekt bereits gediehen ist.

Meilensteinplanungen sollten jedoch auch eine gewisse Flexibilität aufweisen. So ist bei einem Projekt aus der Sparte „Hülsen“ eine CAD-Zeichnung wenig sinnvoll. In diesem Fall reicht in Absprache mit dem Entwicklungskoordinator eine einfache technische Zeichnung per Hand. So macht es zum Beispiel keinen Sinn, mit der Vernutzung der Stanzform zu beginnen, wenn die Zeichnungen der Einzelteile noch nicht abgeschlossen sind. Die Kalkulation des Packmittels ist erst sinnvoll, wenn alle Einzelbestandteile in fertiger Form vorliegen. Der konkrete Produktionsablauf ist erst planbar, wenn das Handmuster komplett fertig und geprüft ist.

Um eine komplexe Projektaufgabe zielgerichtet und termingerecht durchführen zu können, ist eine gute Zeitplanung nötig. Da zu Projektbeginn noch längst nicht alle Tätigkeiten, die während des ganzen Projektes anfallen, bekannt sind, ist eine permanente Kontrolle und Anpassung dieser Teilschritte notwendig. Folgende Fragestellungen helfen, die Projektplanung zu strukturieren und überschaubar zu machen:

• Welche Aktivitäten sind für das Erreichen der Projektziele nötig? Das lässt sich zum Beispiel durch Brainstorming und Mindmapping aller notwendigen Tätigkeiten von der Kundenanfrage bis zum versandfertigen Packmittel ermitteln.

• Welcher Zusammenhang besteht zwischen den einzelnen Aufgaben? Zum Beispiel CAD-Zeichnen – Plotten des aktuellen Entwurfs – erneutes Einpflegen von Kundenwünschen.

• In welchen Phasen soll das Projekt abgewickelt werden? Eine mögliche Abfolge: Informationsphase, Planungsphase, Durchführungsphase, Analyse und Bewertung sowie Dokumentation. Die Reihenfolge kann sich für kleine Teilprozesse des Projektes beliebig oft wiederholen. Dafür muss ein Zeitplan festgelegt werden. Diesen sollte die Lehrperson vorgeben, da den Schülern dafür das Erfahrungswissen fehlt.

• In welcher Reihenfolge sind die Aktivitäten zu erledigen? Zum Beispiel geben produktionstechnische Gegebenheiten die Reihenfolge der Tätigkeiten vor: Drucken, Stanzen, Kleben oder CAD-Zeichnung fertigstellen, um eine verbindliche Vernutzung planen zu können.

• Welche Arbeitspakete können parallel ausgeführt werden? Zum Beispiel erstellt ein Schüler mit einem anderen Schüler gemeinsam die bebilderte Aufbauanleitung, da es schwierig ist, gleichzeitig Fotos zu machen und die Konstruktion in einer bestimmten Position zu halten.

• Welcher Zeitumfang wird für die einzelnen Aktivitäten benötigt? Da es für angehende Packmitteltechnologen sehr schwierig ist, abzuschätzen, wie lange man für die einzelnen Tätigkeiten braucht, gibt die Lehrperson den Zeitplan grob vor. Dieser ist dann von jedem Projektverantwortlichen (Schüler) auf sein konkretes Thema individuell anzupassen.

• Welche Meilensteine gilt es zu beachten und abzuarbeiten? Auch hier trifft die Lehrperson bereits eine konkrete Vorauswahl. Je nach Projektthema können sich jedoch Abweichungen ergeben. So ist die Handmusterherstellung im Papierhülsenbereich meist wesentlich stärker von handwerklichen Tätigkeiten geprägt als im Wellpappbereich. Ebenfalls gibt es dort gar keine CAD-Vernutzung – auch die Produktionsprozesse und die Kalkulation sehen vollkommen anders aus.

• Welche Materialien / Ressourcen sind wann in welchem Umfang bereitzustellen? Hier ist es ratsam, rechtzeitig über das durchzuführende Betriebsinterview im Ausbildungsbetrieb die geforderten Informationen (Maschinenformate, Maschinengeschwindigkeit, vorhandene Materialien) abzufragen, um diese dann während des Projektverlaufs zur Verfügung zu haben. Wenn rechtzeitig absehbar ist, dass spezielle Materialien benötigt werden, so können diese über die Schule auch bei den entsprechenden Firmen angefordert werden.

• Welche Kostenarten fallen bei welchen Arbeitstätigkeiten an? Für die später zu erstellende Kalkulation ist es hilfreich, sich schon bei der Beschaffung der Materialien Gedanken zu machen, welchen Preis das Material hat, welcher Maschinenstundensatz bei den eingesetzten Maschinen zugrunde gelegt ist usw. ...

• Wie hoch werden die Gesamtkosten des Projektes sein? Zur Berechnung der Gesamtkosten ist es wichtig, sich rechtzeitig über die Lohn-, Fertigungs- und Betriebsgemeinkosten im Betriebsinterview zu informieren. Welche branchentypischen Gewinnzuschläge werden eingerechnet?

• Welche qualitätssichernde Maßnahmen werden während der Projektarbeit ergriffen? Da der Rahmen der Projektarbeit zeitlich sehr begrenzt ist, reicht hier exemplarisch ein Testverfahren, um die Qualitätsicherung in einem Bereich der gesamten Projektarbeit exemplarisch darzustellen.

• Welches Risiko zur Zielerreichung ist in der Planung vorhanden – und wie kann das Risiko minimiert werden? Zeitverschwendung zu Projektbeginn, wenig zielgerichtetes Arbeiten, zu hoch gesteckte komplizierte Ziele, die über CAD nicht umsetzbar sind, können zu unvorhergesehenen Projektverzögerungen führen. Stellt man dies während der Projektarbeit fest, so sollte möglichst schnell ein einfach zu realisierender „Plan B“ entwickelt werden, um den Schaden so gering wie möglich zu halten.

• Wie kann das ganze Projekt dokumentiert werden? Auch hierzu gibt es Vorlagen von bereits durchgeführten Projektarbeiten. Wichtig ist, dass die im Einzelnen durchgeführten Schritte der Projektarbeit für einen Laien gut nachvollziehbar sind. Hier wird oft übersehen, dass Inhalte (konkrete Beschreibung der Handmusterherstellung auf dem Schneidplotter) für die angehenden Packmitteltechnologen schon so selbstverständlich sind, dass diese in der Dokumentation nicht auftauchen. Dabei sind sie für das Gesamtverständnis der Arbeit enorm wichtig.

=> Schlechte Projektplanung ist die Hauptursache für Projektfehlschläge und mangelnde Zielerreichung. Wer sein Projekt nicht professionell managt und die Teambeteiligten nicht motivieren kann, gerät schnell in einen Teufelskreis unerledigter Aufgaben – mit bösen Folgen für Qualität und Termine.

Abb. 12.22: Werden immer wieder anstehende und abzuschließende Arbeiten nicht erledigt oder verschoben, so kommt man in einen Teufelskreis unerledigter Aufgaben. (Quelle: Eigene Darstellung)

Wie gelangt man in der Praxis zum Projektfahrplan (Projektinhalte und deren Zuordnung, Termine und Zeitbedarf ergeben dann den Projektablaufplan)? Hier hat sich in der Praxis der Einsatz von Mindmapping-Software (zum Beispiel Mindjet, Mind View) als sehr hilfreich erwiesen. Diese hat den Vorteil, dass neben der übersichtlichen Darstellung in einer Mindmap später auch Termine und Zeiten hinzugefügt werden können. Weiter lässt sich die erstellte Map in verschiedenen Formaten (Worddokument, OpenOffice) ausgeben. Somit können die Daten gleich zur Erstellung der Dokumentation verwendet werden.

Die einzelnen Äste in der Map sollten nur so weit aufgegliedert werden, dass die einzelnen Äste kontrollierbare Arbeitspakete darstellen. Dabei umfasst ein Arbeitspaket alle Vorgänge eines Projektes, die sachlich zusammengehören und in einer organisatorischen Einheit ausgeführt werden können. Wer welches Arbeitspaket ausführt, wird vom Projektverantwortlichen festgelegt (in diesem Projekt liegen alle Zuständigkeiten beim Projektverantwortlichen). So wäre es zum Beispiel durchaus denkbar, den Preis für die benötigten Stanzformen über den Ausbildungsbetrieb bei einem Stanzformenbauer anzufragen, um diesen dann mit in der Kalkulation aufzuführen.

Anschließend kann zu jedem Arbeitspaket die dafür benötigte Zeit abgeschätzt werden und in die Mindmap eingetragen werden. Die tatsächlich benötigte Zeit wäre dann wiederum Grundlage für die Kostenkalkulation der Projektarbeit.

Abb. 12.23: Gantt-Diagramm des Schulprojektes. In der linken Spalte sind die einzelnen Aufgaben und Tätigkeiten aufgeführt. In den folgenden Spalten finden sich die Start- und Endzeiten der einzelnen Aufgaben. Im breiten rechten Teil der Darstellung sieht man die Balken, die den Zeitverlauf über das Schuljahr hinweg kennzeichnen. (Quelle: Eigene Darstellung)

Mit Hilfe der Mindmapping-Software (Mindjet) lässt sich dann ein Projektterminplan (Gantt-Diagramm – benannt nach dem Erfinder des Diagramms) erstellen. Hierzu sind für jede Tätigkeit ein Startzeitpunkt und ein Endzeitpunkt festzulegen. Die Dauer jeder Tätigkeit muss zuvor sinnvoll abgeschätzt werden. Ferner können nachfolgende Tätigkeiten nur starten, wenn vorhergehende Tätigkeiten bereits abgeschlossen sind. Wichtig ist auch, dass die Meilensteine alle erreicht werden können. Um dies zu gewährleisten, sind gegebenenfalls Pufferzeiten einzuplanen.

Zum besseren Überblick für den Schüler, welche Teilleistungen in die Projektbewertung einfließen, sind die wichtigsten Bewertungskriterien als Meilensteine aufgeführt. Die aufgeführten Meilensteine sind eine Auswahl von Möglichkeiten. Es können noch weitere hinzugefügt werden – zum Beispiel die Erstellung eines Projektplakats oder eine Kurzpräsentation der fertigen Arbeit vor der Klasse. Je nach Zeitrahmen der Projektarbeit können auch Meilensteine weggelassen werden.

Durch die Marktanalyse soll der Schüler einen ersten Kontakt zum Thema bekommen. Er soll herausfinden, wie das Produkt seines Projektthemas heute nach dem Stand der Technik typischerweise verpackt wird. Bei dieser Projektarbeit geht es nicht primär um die große Neuentwicklung eines Packmittels, sondern vielmehr darum, einen kompletten Workfl ow – von der Kundenanfrage bis zum fertigen Handmuster – zum ersten Mal selbst real durchzuführen und die anschließenden Prozessschritte bis zum fertig produzierten Auftrag noch virtuell in der anzufertigenden Dokumentation zu planen. Somit ist es auch nicht „verboten“, ein bereits am Markt erhältliches bestehendes Packmittel gegebenenfalls mit kleinen Abänderungen „nachzubauen“, soweit es zum vorgegebenen Projektthema passt.

Die Marktanalyse kann als Internetrecherche oder als Unterrichtsgang (Store-Check) in die einschlägigen Geschäfte durchgeführt werden. Konkret sollte sie aus fünf bis zehn Bildern mit Quellenangabe bestehen. Zu jedem Bild soll eine kurze Aussage getroffen werden, warum es im Bezug zum Thema ausgewählt wurde. Dies kann ein positives oder auch ein verbesserungsfähiges Merkmal des Packmittels sein.

Das Dokument soll in übersichtlicher Weise im Projektordner des Schülers (Ordnername: Projekt_Nachname) gespeichert werden. Für eine gute Übersicht aller am Projekt beteiligten Personen ist es empfehlenswert, eine einheitlich festgelegte Ordnerstruktur und Dokumentbezeichnung für die im Laufe der Projektarbeit anzufertigenden Dokumente zu verwenden. Eine übersichtliche Projektstruktur ist eine Grundvoraussetzung für effektives Arbeiten. Beispielhafte Dateinamen, die für Übersicht sorgen können: „Klasse_Nachname_Marktanalyse.docx“, „Klasse_Nach-name_Materialauswahl.docx“, „Klasse_Nachname_Kalkulation,...“.

Zum Schluss der Projektarbeit kann vom Schüler ein Plakat (zum Beispiel auf Kartonbogen 700 x 1000 mm) mit den wichtigsten Inhaltspunkten der gesamten Projektarbeit erstellt werden. Ausgehend vom Projektthema sind die wichtigsten Stichpunkte zu den einzelnen Meilensteinen aufzuführen. Einige aussagekräftige Fotos, aufgeklebte Materialmuster und Handskizzen runden das Plakat ab. Dieses Plakat kann bei der abschließenden Projektpräsentation zum Einsatz kommen.

Abb. 12.25: Arbeitsproben einiger Projektplakate (Quellen alle Abbildungen: Eigene Darstellung)

Zu einer so umfangreichen Projektarbeit, bei der alle Beteiligten ihr Bestes gegeben haben, gehört eine würdige Abschlusspräsentation. Je nach Ablauf, Umfang und Inhalten des Projektes bieten sich hier verschiedene Möglichkeiten an:

• Kurzpräsentation aller Arbeiten im Klassenraum innerhalb der jeweiligen Klasse,
• Kurzpräsentation einiger ausgewählter Arbeiten innerhalb der Fachstufe und
• Präsentation auf einer Messe (Marktplatzmethode).

Abb. 12.26: Die Projektabschlussmesse in der Aula der Berufsschule bildet den Projektabschluss. Je nach Größe der Veranstaltung können andere Klassen aus dem Schulhaus, die Ausbilder aus den Betrieben als Fachpublikum sowie weitere Interessenten zum Thema „Wie entstehen Verpackungen?“ eingeladen werden. (Quelle: https://www.bsz-lindau.de/berufsschule-lindau/schulorganisation/)

➔ Dokumentiert: Wellpappsortenliste

Abb: 12.27: Wellpappsortenliste (Quelle: http://www.logic-pricing.com/)

Die Ideenskizze soll dem Betrachter einen ersten Eindruck, eine erste Visualisierung, der Verpackungslösung geben. Je umfangreicher und detailgetreuer die Verpackung mit dem zu verpackenden Gut dargestellt wird, desto besser ist der erste Eindruck beim Kunden. Durch eine gute Visualisierung der Idee mit verschiedenen Bleistiftskizzen bekommt der Kunde eine gute Vorstellung von der Idee des Verpackungsentwicklers. Je besser es durch die Skizzen gelingt, ein reales Bild beim Kunden zu erzeugen, desto wahrscheinlicher ist es, dass dieser sich später für den Entwicklungsvorschlag entscheidet.

Abb. 12.24: Einige Handskizzen von Schülerarbeiten. Schraffuren und Freihandlinien sind gut zu erkennen. (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.24a: Display in Form eines Leuchtturms für Postkarten vgl. Abb.12.2 (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.24b: Tray für Erdbeeren vgl. Abb.12.2 (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.24c, linkes und rechtes Bild: Kleinteilebox aus Wellpappe mit Gefachelösung zur Unterteilung von verschiedenen Fächern (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.24d, linkes und rechtes Bild: Präsentations- und Verkaufsverpackung für ein Flakon (Quelle: Eigene Darstellung)

Abb. 12.24e: Markierungshütchen für die Sporthalle in Form einer Pyramide (Quelle: Eigene Darstellung)

Folgende Punkte können als Bewertungskriterien der Ideenskizze verwendet werden:

Formale Kriterien
• Es wird grundsätzlich mit Bleistift (verschiedene Bleistifthärten ergeben einen unterschiedlichen Linien- und Schraffureindruck) gezeichnet und beschriftet.
• Die Beschriftung soll in schöner Handschrift oder in Normschrift erfolgen.
• Eine Skizze wird frei Hand gezeichnet – das heißt: ohne Lineal. Die Linien sollen aber trotzdem relativ gerade sein.
• Auf eine ordentliche Darstellung und Sauberkeit (keine Radierspuren) ist zu achten; gegebenenfalls ist die Skizze für die Abgabe ein weiteres Mal auf einem neuen Blatt zu zeichnen.
• Das A3-Blatt erhält unten rechts ein Schriftfeld mit Namen, Klasse, Gruppe, Datum und Thema des Projektes.

(Quelle: Eigene Darstellung)

Info Schraffur: Mit einer Schraffur kann man unterschiedliche Wirkungen in einer Zeichnung erzeugen. Die Schraffurrichtung (Richtung der Striche und Abstand, beispielsweise Dicke der Striche) hängt von der Wirkung ab, die man mit der Schraffur erzeugen möchte. Man kann zum Beispiel Licht und Schatten darstellen, ein Gefühl von Weite und Enge erzeugen, räumliche Formen von Körpern deutlich machen sowie Oberflächenstrukturen von Packmitteln darstellen.

Darstellungskriterien
Die Verpackungsidee ist in folgenden Ansichten zu zeichnen:
• Dreidimensionale Ansicht in isometrischer oder dimetrischer Projektion nach DIN 5 (Erklärung im Exkurs auf der Folgeseite).
• Ein flachliegender, offener Zuschnitt: Aus ihm muss hervorgehen, wie die einzelnen Klappen und Laschen des Packmittels angeordnet sind.

→ Exkurs: dimetrische und isometrische Projektion

Die dimetrische Projektion wird verwendet, wenn eine Seite des Bauteils besonders wichtig ist. Die wichtigen Darstellungsinhalte sollten 7° zum Horizont gezeichnet sein, die andere Seite im 42° Winkel zum Horizont. Die im 42°-Winkel gezeichnete Seite wird halb so lang dargestellt wie in der Realität.

Bei der isometrischen Projektion werden beide Bauteilkanten gleich lang gezeichnet. Der Winkel zum Horizont beträgt jeweils 30° für den 90°-Winkel in der Realität.

Die Kabinett-Projektion ist eine ungenormte Darstellung. Eine Kante wird dabei parallel zum Horizont gezeichnet, die andere im 45°-Winkel dazu. Die schräg verlaufende Seite wird im Seitenverhältnis 1:2 verkürzt dargestellt.
(Alle Abbildungen: Quelle Eigene Darstellung)

• Mindestens ein Detail (zum Beispiel Verschluss, Aufhänger, Griff) muss ausgeführt sein.
• Das zu verpackende Gut soll ebenfalls mit den Hauptabmessungen skizziert werden. Es ist frei wählbar, ob diese Skizze in der Verpackung erfolgt oder als separate Darstellung neben dem Packmittel. Dabei ist die Darstellung in der Verpackung anspruchsvoller zu zeichnen, um hier eine bessere Visualisierung zuzulassen.
• Die wichtigsten Abmessungen sind in die einzelnen Ansichten einzutragen.
• Besteht die Verpackungslösung aus mehreren Einzelteilen, so sind für jedes Teil die Ansichten wie in Abbildung 12.24 zu zeichnen. 

Die Gebrauchstüchtigkeit eines Packmittels hängt wesentlich von der Wahl des richtigen Packstoffs ab. Hierbei müssen alle Einflussfaktoren auf das Material entlang der Supply-Chain, die aus den Kundenanforderungen hervorgehen, berücksichtigt werden. Beispielhafte Fragen, die sich hier stellen: Erfordert der Anwendungsfall eine nassfeste Wellpappenqualität? Sind besonders hohe Stapelstauchwerte zu erfüllen? Ist eine gute Bedruckbarkeit in einem speziellen Druckverfahren erforderlich? Und so weiter...

Antworten müssen auch auf die nachfolgenden Fragen gefunden werden: Wie lässt sich der ausgewählte Packstoff auf den zum Einsatz kommenden Weiterverarbeitungsmaschinen (Bedruckbarkeit, Stanzbarkeit, Rillbarkeit, Verklebung...) verarbeiten?
Durch welche weiteren Packstoffeigenschaften (zum Beispiel Schweißbarkeit, hohe Falzzahl oder Biegesteifigkeit bei einer Verpackungslösung aus beschichtetem Karton) können die geforderten Kundenanforderungen möglichst effizient umgesetzt werden?
Besteht die Verpackungslösung aus mehreren einzelnen Bauteilen, so muss für jedes Bauteil eine separate Materialauswahl erstellt werden. Natürlich muss dabei beachtet werden, dass nicht unnötig viele verschiedene Packstoffe zum Einsatz kommen, da dies unnötig viele Werkzeuge erfordern würde. Auch die Recyclingkosten werden durch eine Mehrstofflösung unnötig in die Höhe getrieben.
Zur besseren Übersichtlichkeit sollten die Bauteile in der gesamten Dokumentation identisch benannt werden.

Eine sinnvolle Struktur könnte so aussehen: Meine Verpackungslösung besteht aus drei verschiedenen Bauteilen sowie Packhilfsstoffen.

1. Umverpackung
Aufgaben der Umverpackung im Bezug zu den Kundenanforderungen (zum Beispiel Bedruckbarkeit, bestimmte Anforderungen an die Festigkeit (Welche Masse hat das zu verpackende Gut und welche Festigkeitsanforderungen ergeben sich daraus?), Sichtfensterausstanzung und Verklebung, Schutz gegen Feuchtigkeit, ...)

2. Einlage
Erforderlich ist die kurze Benennung der Aufgabe des Bauteils – zum Beispiel Fixierung des Packguts im Umkarton. Welche Festigkeitsanforderungen sind dafür erforderlich? Kommen spezielle Veredelungs-verfahren zum Einsatz?

3. Umkarton
Welche Anforderungen stellen sich an den Umkarton? Trägt der Inhalt mit oder müssen die ganzen Stapelstauchkräfte vom Material selbst getragen werden? Welche Anforderungen ergeben sich aus der Logistikkette – zum Beispiel: Wie viele Verpackungen werden auf einer Palette übereinander gestapelt, beispielsweise wie viele Paletten werden übereinander gestellt? Auch hier sind wieder die oben dargestellten Zusammenhänge zu beschreiben.

4. Packhilfsstoffe (Leim, Druckfarbe, Plastikanbauteile, ...)
Für die Packhilfsstoffe sind die erforderlichen Datenblätter meist im Internet oder beim jeweiligen Hersteller zu finden und der Materialbeschreibung, beispielsweise der Dokumentation im Anhang, beizu-fügen.

Zu jedem Bauteil erfolgt dann eine kurze Beschreibung der Materialauswahl unter Einbezug der zuvor genannten Punkte und darüber hinaus zum Beispiel folgenden konkreten Inhaltspunkten:

• Bezeichnung des Packstoffs nach DIN und / oder firmeninterne Bezeichnung nach Wellpappsortenliste (diese ist am Schluss von Lernfeld 12 dokumentiert), genauer Aufbau des Packstoffs (einzelne Lagen zusammensetzung), eventuell mit Skizze.
• Zum Beispiel Bezug zur Abbildung nach DIN 55468, Wellpappsorten im Querschnitt mit Bemaßung und / oder Datenblatt aus dem Packstoffherstellerkatalog.
• Nachweis der geforderten Eigenschaften mit einem Labortest (zum Beispiel Scheitelstauchwiderstand bei Hülsen, Durchstoßwiderstand, Stapelstauchwiderstand, ...).
• Auch hier, Bezeichnung des Packstoffs nach DIN oder / und firmeninterne Bezeichnung nach Wellpappsortenliste, genauer Aufbau des Packstoffs (einzelne Lagenzusammensetzung), eventuell mit Skizze.
• Zum Beispiel Bezug zur Abbildung nach DIN 55468, Wellpappsorten im Querschnitt mit Bemaßung und / oder Datenblatt aus dem Packstoffherstellerkatalog.
• Nachweis der geforderten Eigenschaften mit einem Labortest (zum Beispiel Scheuerfestigkeit, Durchstoßwiderstand, Stapelstauchwiderstand, ...).

Um einen Überblick des aktuellen Entwicklungsstandes der verschiedenen Schülerarbeiten innerhalb der Klasse zu bekommen, bietet es sich in sinnvollen Zeitabständen an, eine kurze Vorstellungsrunde des jeweiligen Projektes durchzuführen.

Neben einer Rückmeldung, wie die bisher ausgeführten Arbeiten bei verschiedenen Betrachtern (Mitschülern) ankommen, besteht hier auch die Möglichkeit, dass sich alle Schüler mit kreativen Verbesserungsvorschlägen in die jeweilige Projektarbeit einbringen.

Für die Präsentation innerhalb mehrerer Kleingruppen in der Klasse (dies spart Zeit) können beispielsweise folgende Rahmenbedingungen gesetzt werden:

• Die Dauer sollte drei Minuten nicht überschreiten.
• Anschauungsmaterial wie das zu verpackende Gut, die Ideenskizze, erste CAD-Zeichnungen, erste Handmusterentwürfe können zur besseren Veranschaulichung der Inhalte verwendet werden.

Folgende Inhalte sollten thematisiert werden:
• Thema der Projektarbeit mit allen im Kundengespräch festgelegten Anforderungen.
• Informationen zum Stand der Technik – das heißt: Was gibt der Markt zu diesem Thema her? Eine beispielhafte Möglichkeit ist es, einige Abbildungen aus der Internetrecherche zeigen.
• Beschreibung der Ideenfindung: Welche Standards (Fefco-Code, EC-MA-Code) wurden eingesetzt, abgewandelt oder kombiniert? Welche Gedanken und Anregungen aus der Marktanalyse haben zur Ideenfindung beigetragen? Beschrieben werden sollten auch Sackgassen und daraus entstandene neue Lösungsansätze.
• Abschließend sollte ein Ausblick folgen, welche weiteren Arbeiten als Nächstes anstehen.

Der CAD-Zeichensatz besteht aus allen erforderlichen Einzelteilzeichnungen der Projektarbeit sowie aus den maschinenformatbezogenen Vernutzungen der einzelnen Zuschnitte. Die CAD-Zeichnungen werden mit dem in der Schule eingeführten CAD-Programm erstellt. Falls keine CAD-Zeichnungen möglich sind, können auch technische Zeichungen von Hand abgegeben werden (dies betrifft hauptsächlich Projektarbeiten mit Papierhülsen).

Als Bewertungskriterien können folgende Punkte herangezogen werden:
• Sind alle Zeichnungen (auch fertigungstechnisch umsetzbar) vorhanden?
• Sind die Zeichnungen vollständig und mit der erforderlichen Genauigkeit ausgeführt?
• Sind alle erforderlichen Einzelmaße vorhanden und sind Bemaßungsregeln – soweit mit dem jeweils eingesetzten CAD-Programm möglich – beachtet? Wichtig ist dabei auch, dass keine Doppelbemaßung vorliegt.
• Liegt eine fertigungsgerechte Vernutzung mit Trennmessern, Abfallmessern und Ausgleichsmessern vor?

Das Handmuster wird vom Schüler auf Basis des CAD-Datensatzes mittels eines digitalen Schneidplotters hergestellt, von Hand aufgerichtet und zusammengeklebt oder mit Laschen zusammengesteckt. Hierbei muss der Plotter fachgerecht unter Beachtung der entsprechenden Sicherheitsanweisungen bedient werden. Die richtigen Rill- und Schneidwerkzeuge müssen eingebaut und ausgerichtet werden. Anschließend kann der Schneidvorgang über die Steuerungssoftware gestartet werden. Beim Zusammenbau zeigt sich, ob es sich um eine fertigungsgerechte und funktiongerechte Konstruktion handelt (vergleiche Abbildung 12.15), bei der alle geforderten Kundenanforderungen erfolgreich umgesetzt sind.

Mögliche Bewertungskriterien des Handmusters:
• Grundlegende Kundenanforderungen (Mussanforderungen) sind erfüllt.
• Zusätzliche Kundenanforderungen (nice to have) sind erfüllt.
• Die Konstruktion ist fertigungsgerecht.
• Die Konstruktion ist funktionsgerecht im Hinblick auf die geforderten Kundenanforderungen (Aufstell- und Abpackprozesse, einfache Handhabung entlang der Supply-Chain).
• Das Handmuster ist handwerklich, genau und sauber ausgeführt (zum Beispiel Rillqualität, Verklebungen, gequetschte Laschen, Position der Einbauteile).
• Welchen optischen Gesamteindruck macht die Verpackungslösung?

Bei der Packmittelkalkulation wird eine exemplarische Berechnung und Auflistung der Kosten des virtuellen Auftrags gefordert. Als Grundlage der Preise dienen dazu die Informationen aus dem Betriebsinterview. Hier soll der Ausbilder im Betrieb die für die Kalkulation erforderlichen Daten sinnvoll für die Projektarbeit angepasst zur Verfügung stellen. Als Bewertungskriterien werden die Vollständigkeit und die richtige Berechnung der im Projekt anfallenden Kosten verlangt. Ferner kann der Stückpreis für ein Packmittel ausgewiesen werden. Schema einer Faltschachtelkalkulation: siehe Abb. 12.18.

In der Projektarbeit geht es wesentlich um die selbstständige, problemlösende Arbeitsweise des Schülers (informieren, planen, durchführen, analysieren, bewerten). Es geht um eine vollständige berufliche Handlung: Wie effektiv hat der Schüler die ihm zur Verfügung stehende Arbeitszeit genutzt? Konnten während des Projektverlaufs auftretende Problemstellungen selbstständig, mit Unterstützung der Lehrkraft / des Ausbilders oder gar nicht gelöst werden? Dementsprechend wird am Ende jeder Unterrichtseinheit die Arbeitsleistung des Schülers mit +, o oder - bewertet. Die Summe der einzelnen Arbeitsleistungen ergibt dann eine Teilnote der Projektarbeit.

In der Dokumentation sollen alle zu bearbeitenden Projektschritte zusammengefasst dargestellt werden. Hierbei kommt es auf die vollständige und richtige Ausführung an. Die Dokumentation kann sinnvollerweise fächerübergreifend über das Unterrichtsfach „Deutsch“ erstellt werden. So können hier zum Beispiel die Rahmenbedingungen der Dokumentation, die Gliederung, Quellenangaben, Inhalte des Anhangs und die Ausführung der einzelnen Textteile vorbesprochen und erarbeitet werden. Somit kann neben einer fachlichen Note auch zusätzlich eine Benotung im Fach Deutsch erfolgen.

Redaktionelle Anmerkung: Bei den hier abgedruckten Schülerarbeiten handelt es sich um unveränderte Originalarbeiten. Lediglich das Layout wurde der hier verwendeten Vorlagengestaltung angepasst. Weiter wurden alle persönlichen Daten der Verfasser anonymisiert. Die beiden Projektarbeiten erheben keinen Anspruch auf inhaltliche Vollständigkeit und Richtigkeit der dargestellten Sachverhalte. Vielmehr sollen diese Projektarbeiten den Schülern einen Eindruck vermitteln, welche Erwartungen an Schüler im 3. Lehrjahr des Ausbildungsberufs „Packmitteltechnologie“ gestellt werden. Die Arbeiten können als Vorlage für eine eigene, von den Schüler zu erstellende Projektarbeit verwendet werden. Ferner können diese als Gesprächsgrundlage im Unterricht verwendet werden. Hierbei ist es erwünscht, wenn die Darstellung kritisch hinterfragt wird und Fehler oder Verbesserungsvorschläge angesprochen werden und bei der eigenen Arbeit im Transfer zur Anwendung kommen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

Schule:
Abteilung: Packmitteltechnologen
Lehrer:
Entwickler:
Schuljahr:

I. CAD-Zeichnungen
(Anm.: Hier können CAD-Zeichnungen hinterlegt werden).

II. Testberichte
Stapelstauchtest an meinem Projekt Vogelkäfig durchgeführt (ohne Hasenstallgitter)

Werte Stapelstauchtest: 1408,8 N (entspricht 140,88 kg)

(Quelle Abbildungen: Eigene Darstellung)

Der Bodenverschluss hält mindestens 3,25 kg aus.Gewicht Vogelkäfig (ohne Gitter): 0,71 kg

(Quelle: Eigene Darstellung)

(Quelle Abbildungen: Eigene Darstellung)

Qualitätswerte der Sonderqualität EB-Welle (vergleichbar mit 2.20)
Berstfestigkeit: 851 kPa
ECT (Kantenstauchwiderstand): 6,9 kN/m
Durchstoßprüfung: 5,6 J
Dicke: 4,2 mm

Qualitätswerte der Sonderqualität B-Welle (vergleichbar mit 1.30)
Berstfestigkeit: 1040 kPa
ECT (Kantenstauchwiderstand): 6,6 kN/m
Durchstoßprüfung: 4,7 J
Dicke: 3,0 mm

(Quelle Abbildungen: Eigene Darstellung)

Die geprüfte Qualität wurde zuvor 24 Stunden dem Normklima (23 Grad, 50 % Luftfeuchtigkeit) angepasst. Alle Werte beziehen auf den Mittelwert mehrer Prüfungen.

III. Quellen und Hilfsmittel (Kalkulationsprogramm, CAD-Programm usw.)
• Informationsmaterial Kunert Wellpappe Bad Neustadt a. d. Saale
• CAD Programm der Schule/ Kunert Wellpappe (Vpack)
• Kalkulationszahlen Kunert Wellpappe Bad Neustadt a. d. Saale
• Bilder von Kunert Wellpappe Bad Neustadt a. d. Saale, Vpack,
https://jeurink.eu/wp-content/uploads/2017/04/b_welle.jpg und
https://jeurink.eu/wp-content/uploads/2017/04/eb_welle.jpg
• Berufsschule Lindau

Erklärung
„Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Projektarbeit selbständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Hilfsmittel benutzt habe. Die Stellen der Projektarbeit, die anderen Quellen im Wortlaut oder dem Sinn nach entnommen wurden, sind durch Angaben der Herkunft kenntlich gemacht. Dies gilt auch für Zeichnungen, Skizzen, bildliche Darstellungen sowie für Quellen aus dem Internet.“

__________________________                                      ____________________________________
Datum                                                                               Unterschrift

12.6.1.2.1. Aufgabenstellung
Eine Zoohandlung wünscht sich einen Vogelkäfig aus Wellpappe zur Präsentation von Vögeln im Laden. Gleichzeitig kann der Endverbraucher die neu gekauften Vögel in diesem Käfig mit nach Hause tragen. Als Gitter soll handelsübliches „Hasenstallgitter“ integriert werden. Die Außenabmessungen sollen 40 x 30 x 30 cm betragen. Der Boden soll aus einer Art „Schale“ zum täglichen Auswechseln und Reinigen bestehen. Es werden 25.000 Käfige benötigt.

Die unter 2.1 beschriebene Aufgabe wird im Unterricht in einem simulierten Kundengespräch durch die Lehrkraft präzisiert.

Bei der Projektaufgabe geht es hauptsächlich um die Herstellung eines Vogelkäfigs aus Wellpappe und Hasenstallgitter. Er soll vorhandene Lösungen aus Kunststoff ersetzen.

Als Kundenvorgabe wurden darüber hinaus maximale Außenabmessungen definiert. Diese belaufen sich auf: 40 x 30 x 30 cm. Zudem sollte ein integrierter Tragegriff für den Konsumenten vorgesehen werden. Ferner soll die Schale für die Reinigung und zum Auswechseln geeignet sein. Kundenanforderung: 25.000 Stück – damit Massenanfertigung. Käfige sollen zum einen flachliegend verschweißt auf Palette (Chep- oder Europlatte) oder fertig zusammengebaut mit Inhalt angeboten werden können.

Als Idee dachte ich daran, den Vogelkäfig aus zwei Teilen zu fertigen. Beim Deckel dachte ich gleich an eine rechteckige Faltkiste, die die Aussparungen der Fenster und den Handgriff beinhaltet. Beim Boden dachte ich zunächst an einen Fefco 0422 mit Sicherheitslaschen, die in Schlitzen im Deckel befestigt werden sollten. Die Fenstergröße (250 mm x 150 mm; 180 mm x 150 mm) habe ich so gewählt, dass man den gesamten Innenraum sehr gut überblicken kann.

Der FEFCO-Code ist eine internationale Bezeichnung für die Bauweise von Wellpappkartons. Die Faltschachtel 0422 ist ein Tray. Das Einsatzgebiet des Kartons reicht von Verkaufsaufstellern, bis hin zur Verpackung von Waren. Die Schachtel hat an den Längsseiten Verbindungslaschen, sowie im Boden verriegelte Seitenwände. Dieser Typ von Faltschachteln besteht im Allgemeinen aus einem Zuschnitt und wird flach und zusammengefaltet angeliefert. (Quelle: Nordpack)

Unter www.fefco.org finden Sie ausführlichere Informationen.

Die ideenskizze wurde bereits abgegeben und zur Kenntnis genommen (siehe Anhang).

Ein Vorteil ist, dass der Vogelkäfig durch seine rechteckige Form gut stapelbar ist. Durch seine Außenmaße von 310 mm x 420 mm lässt er sich in aufgestelltem Zustand auch auf Euro-Paletten stapeln. Durch die großen Fenster hat der Kunde einen ständig ausreichenden Blick auf den Vogel. Ein zweiter Vorteil der großen Fenster ist, dass der Vogel genügend Tageslicht bekommt.

Man nimmt den flachen Bogen und legt die zugeschnittenen Hasenstallgitterfenster auf die Aussparungen. Danach kann man den Vogelkäfig nach der Aufbauanleitung zusammen bauen.

Bei der Materialauswahl war mir von Anfang an klar, dass ich für meinen Deckel eine zweiwellige Wellpappe verwende, da der Deckel trotz der Aussparungen stabil sein soll. Auch beim Boden war mir gleich klar, dass ich eine einwellige Wellpappe verwende, da der Boden leicht wechselbar und stabil sein soll.

Für den Deckel wird Sonderqualität EB-Welle (vergleichbar mit 2.20) verwendet und für den Boden Sonderqualität B-Welle (vergleichbar mit 1.30).

Sonderqualität EB-Welle:

(Quelle: https://www.jeurink.eu/images/wellen/eb_welle.jpg)

Sonderqualität B-Welle:

(Quelle: https://www.jeurink.eu/images/wellen/b_welle.jpg)

EB-Welle:
Außenbahn:      Testliner                 130 g/m²
E-Welle:            Wellenstoff             100 g/m²
Zwischenbahn:  Schrenz                 100 g/m²
B-Welle:            Wellenstoff             100 g/m²
Innenbahn:        Testliner                 130 g/m²
                          Flächengewicht: =  648 g/m²

B-Welle:
Außenbahn:       Kraftliner-Ersatz     175 g/m²
B-Welle:             S-Flute                   120 g/m²
Innenbahn :        Testliner                190 g/m²
                           Flächengewicht: = 542 g/m²

Ich verwende Sonderqualität EB-Welle für meinen Deckel, da er trotz der Aussparungen stabil sein soll. Zusätzlich lässt sich EB-Welle besser bedrucken als eine BC-Welle, da die E-Welle eine geringere Wellenteilung hat und in der EB-Kombination außen liegt.

Ich verwende Sonderqualität B-Welle für meinen Boden, da er leicht zu wechseln und stabil sein soll.

3.1. Kunde (Schule mit Adresse und Ansprechpartner)
Lehrer
Schule
Straße
PLZ Stadt

3.2. Zeitplan
Für das Projekt hatten wir vom [Monat] [Jahr] bis zur [KW ...] Zeit.

3.2.1. Abgabetermin
Der Abgabetermin ist die [KW ...].

3.2.2. Projektplan für die einzelnen Schritte
– 13.11. [Jahr]: Marktanalyse
– 20.11. [Jahr]: Ideenskizze und Handmuster fertiggestellt
– 27.11. [Jahr]: Materialauswahl– 27.01. [Jahr]: CAD-Zeichnung fertiggestellt
– 03.02. [Jahr]: Aufbauanleitung mit Bildern erstellt
– 03.02. [Jahr]: CAD für Nutzung und Kostenkalkulation zusammengestellt
– 18.03. [Jahr]: Laborversuche (z. B. Stapelstauchtest)
– 25.03. [Jahr]: Übersicht des Herstellungsprozesses erstellt.
– 25.03. [Jahr]: Abgabe aller Kundenseitig geforderten Arbeitsproben.

Damit ist die Ausarbeitung fertiggestellt. 

4.1. Änderungen zur Grundidee
Ich habe mich beim Deckel des Vogelkäfigs für eine Eigenentwicklung entschieden. Diese erlaubte es mir, den Vogelkäfig individuell an die Kundenbedürfnisse anzupassen. Beim Boden habe ich mich für eine Art Fefco 0422 entschieden, den ich allerdings den Kundenbedürfnissen angepasst habe.

(Quelle: Eigene Darstellung)

4.2. Verwirklichung der Anforderungen
– Die Anforderungen werden zu 100 % erfüllt.
– Handgriff gewährleistet Transportfunktion.
– Große Fenster bieten einen sehr guten Blick auf Innenleben.
– Hinzugefügte Luftlöcher sorgen für eine sehr gute Luftzirkulation im Käfig.
– Labortests an den Sonderqualitäten EB-Welle und B-Welle (siehe Anhang).

4.3. Verworfene Entwicklungsschritte
Die ursprünglichen angedachten Sicherheitslaschen für den Verschluss habe ich auf Wunsch des Kunden verworfen. Diese habe ich durch Arretierungslaschen am Deckel und eine Aussparung an den Krempellaschen des Bodens ersetzt. Da ich hier keinen Nachteil gegenüber den Sicherheitslaschen sah, setzte ich den Wunsch des Kunden um.

4.4. Vorteile der endgültigen Lösung
Durch die vorgenommenen Änderungen werden die Vorgaben und gleichzeitig alle geforderten Kundenwünsche voll und ganz erfüllt. Damit war für Zufriedenheit beim Kunden gesorgt.

4.5. Materialauswahl für die Verpackung
Gegenüber der Grundidee wurden keine Änderungen vorgenommen.

5.1. Arbeitsschritte bei der maschinellen Fertigung

Schritt 1: Die geforderten Qualitäten Sonderqualität EB-Welle und Sonderqualität B-Welle werden an der Wellpappenanlage produziert.
Schritt 2: Die produzierten Qualitäten werden über ein Transportsystem an die Maschine geliefert, wodurch die frisch produzierte Wellpappe auch noch trocknet.
Schritt 3: Der Deckel und der Boden werden beide an der Göpfert RDC 16/24 (R 16) produziert.
Schritt 4: Die automatisch aufgesetzten Stapel werden an der Palettenpresse paletiert und gepresst.
Schritt 5: Fertige Paletten werden durch Stapler auf LKW geladen und zum Kunden geschickt.

Göpfert RDC 16/24 (R 16) für Deckel und Boden.

(Quelle: Eigene Darstellung)

Konfektioniermittel: Hasenstallgitter (235 mm x 255 mm/375 mm x 255 mm)

(Quelle: Eigene Darstellung)

Aufbauanleitung Deckel:
1. Vogelkäfigzuschnitt flach auslegen

(Quelle: Eigene Darstellung)

2. Die zugeschnittenen Hasenstallgitterfenster auf die Aussparungen legen.
Auf die zwei verschiedenen Größen achten!

(Quelle: Eigene Darstellung)

3. Die beiden kurzen Krempellaschen umklappen, sodass das Hasenstallgitter eingeschlossen wird.Dabei darauf achten, dass das Hasenstallgitter bündig im Riller liegt!

(Quelle: Eigene Darstellung)

4. Nun die Innenlasche der ersten kurzen Seite um 90 Grad umklappen. Die erste kurze Seite um 90 Grad aufstellen und mithilfe der Nasen arretieren. Dabei darauf achten, dass die Hasenstallgitter nicht verrutschen!

(Quelle: Eigene Darstellung)

5. Danach ebenfalls die Innenlasche der zweiten kurzen Seite um 90 Grad umklappen. Die zweite kurze Seite um 90 Grad aufstellen und mithilfe der Nasen arretieren.
Dabei darauf achten, dass die Hasenstallgitter nicht verrutschen!

(Quelle: Eigene Darstellung)

6. Die erste lange Krempellasche umklappen und mithilfe der Nasen arretieren.
Dabei darauf achten, dass die Hasenstallgitter nicht verrutschen!

(Quelle: Eigene Darstellung)

7. Die zweite lange Krempellasche umklappen und mithilfe der Nasen arretieren. Nun die innere Deckelklappe mit angestanztem Handgriff auf den Deckel auflegen.
Dabei darauf achten, dass die Hasenstallgitter nicht verrutschen!

(Quelle: Eigene Darstellung)

8. Den Handgriff aus der inneren Deckelklappe ausdrücken und durch den Schlitz der Deckelseite stecken. Darauf achten, dass dabei der Handgriff nicht beschädigt wird!

(Quelle: Eigene Darstellung)

9. Fertig ist der Deckel des Vogelkäfigs.

(Quelle: Eigene Darstellung)

Aufbauanleitung Boden:
1. Bodenzuschnitt flach auslegen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

2. Die Seitenklappen um 90 ̊ aufstellen und die Innenlaschen umklappen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

3. Die erste Krempellasche umklappen und mithilfe der Nasen arretieren.

(Quelle: Eigene Darstellung)

4. Nun noch die zweite Krempellasche umklappen und mithilfe der Nasen arretieren. Fertig ist der Boden des Vogelkäfigs.

(Quelle: Eigene Darstellung)

Jetzt nur noch den Deckel langsam und behutsam in den Boden schieben. Dabei darauf achten, dass die Arretierungslaschen nicht umgeknickt werden!

(Quelle: Eigene Darstellung)

Fertig ist der Vogelkäfig.

(Quelle: Eigene Darstellung)

5.4.1. Materialkosten

Materialkosten Deckel:
Zuschnittsgröße:             1599 mm x 1756 mm                              = 2,808 m²/Bogen (+ 30 mm Randbeschnitt)
Anzahl der Bögen:           25 000 Stück + 7 Stück                          = 25.007 Bögen (zum Einstellen)
m² für 25.007 Bögen:       2,808 m² x 25 007 Bögen                       = 70219,656 m²
Materialkosten/m²:           484 €/1000 m²                                        = 0,484 €/m²
Materialkosten für 25.007 Bögen: 0,484 €/m² x 70 219,656 m²      = 33.986,31 €

Materialkosten Boden:
Zuschnittsgröße:              882 mm x 1370 mm                                = 1,208 m²/Bogen (+ 30 mm Randbeschnitt)
Anzahl der Bogen:           (25 000 Stück + 7 Stück)/4                      = 6252 Bögen (zum einstellen)/(-nutzig)
m² für 6252 Bögen:          1,208m²/Bogen x 6252 Bögen                 = 7552,416 m²
Materialkosten/m²:           219,40 €/1000 m²                                     = 0,2194 €/m²
Materialkosten für 6252 Bögen: 0,2194 €/m² x 7552,416 m²           = 1657,00 €

Werkzeugbeispiel für Göpfert RDC 16/24 (R 16) (Quelle: Eigene Darstellung)

In der vorliegenden Projektarbeit sind alle Kundenanforderungen zur vollständigen Kundenzufriedenheit umgesetzt worden. Innovativ und deshalb besonders gut gelungen ist nach Meinung des Kunden die Einbindung des Hasenstallgitters in den Krempel (Wandung aus Wellpappe). Durch die Arretierung in der Seitenwand lässt sich der Boden leicht an das Käfigoberteil anklipsen und auch einfach wieder lösen. Kundennutzen: Der Boden lässt sich so leicht zum Reinigen freilegen beziehungsweise ersetzen.

Anhang

I. CAD-Zeichnungen
siehe Anhang (Anm.: Hier muss der Musterzettel der Original-CAD-Zeichnungen eingeheftet sein.)

II. Testberichte

III. Werkzeugzeichnung (CAD-Vernutzung)
siehe Anhang

IV. CAD-Informationen
Vpack V10 Version „10.6.15 – Feb 4 2013 – 11:59:51“
(Anm.: Hier muss der Musterzettel der Original-CAD-Zeichnungen eingeheftet sein.)

I. Quellenangaben
• https://lebensmittel-warenkunde.de/assets/images/getreideprodukte/muesli-mischung.jpg
• https://www.ppitechnologies.com/
• https://www.wellpappe-wissen.de/data/images/bild_005.jpg
• https://www.wellpappe-wissen.de/data/images/vdw_sortentabelle_2015.jpg

II.CAD-Zeichnungen

III. Handmusterzeichnung
siehe Anhang (Anm.: Hier muss der Musterzettel der Original-CAD-Zeichnungen eingeheftet sein.)

IV. Werkzeugzeichnung
siehe Anhang

V. CAD-Informationen
Vpack V10 Version „10.6.15 – Feb 4 2013 – 11:59:51“

(Quelle: Eigene Darstellung)

Schule:
Abteilung: Packmitteltechnologen
Lehrer:
Entwickler:
Schuljahr:

1 Einleitung
Mein Name ist ....... Ich erlerne den Beruf des Packmitteltechnologen bei ...Im Rahmen des Schulprojektes wurde mir die Aufgabe gestellt, eine neuartige Müsliverpackung zu entwickeln.

2.1 Kundenwunsch
Der Kunde wünscht sich eine neuartige Müsliverpackung, das Müsli und die Milch sollen sich entweder durch Druck oder durch eine andere Öffnungshilfe miteinander verbinden. Das Müsli soll aus dem Beutel konsumiert werden können.

Die Füllmenge beträgt rund 50 g bis 75 g. Es sollen 20 Beutel in einen Umkarton kommen, und die Auftragsmenge liegt bei 20 000 Beuteln.

2.2 Das zu verpackende Objekt

(Quelle: Wikimedia)

Ausgehend vom Kundenwunsch wurde eine umfangreiche Marktanalyse durchgeführt (siehe Anhang Marktanalyse). Es kamen grundsätzlich zwei verschiedene Möglichkeiten in Betracht – zum einen eine Lösung über unser patentiertes Cyclerosystem oder über einen Zweikammerbeutel.

Cyclero: Die Firma Hutamaki hat den Cyclero (Standbodenbeutel) entwickelt und zum Patent angemeldet. 2005 wurde der Cyclero auf der Interpack in Düsseldorf erstmals präsentiert. Er wird beispielsweise für Getränke und Kaffee-Pads eingesetzt. Der Cyclero hat eine Mantelfläche aus Folienlaminat. Deckel und Boden können aus Folienmaterial oder teilweise auch aus gespritztem Kunststoff bestehen. Durch seine dosenähnliche Form hebt sich der Cyclero von herkömmlichen Beutelverpackungen ab. (Quelle für die Fakten: https://www.engapack.com/)

Cyclero (Quelle: Hutamaki)

Zweikammerbeutel (Quelle: amapur)

4.1 Idee
Zu Beginn sollte die Lösung auf Basis der Cyclero-Idee realisiert werden, aber nach längerem Überlegen und Testen bin ich auf einige Schwierigkeiten gestoßen. So konnte diese Verpackung nicht richtig gesiegelt werden. Zudem hielt sie einer gegebenenfalls benötigten Sterilisation nicht stand.

Aufgrund dieser Schwierigkeiten entschied ich mich für eine Variante, die aus einem Zweikammerbeutel mit einer peelbaren Siegelfolie besteht. Dieser wird nicht mit Milch, sondern mit Milchpulver, Müsli und Wasser gefüllt.

Weitere Vorteile der Peel-Verpackung:
• leicht zu öffnen,
• gut zu siegeln,
• Neuentwicklung durch die Peelnaht,
• muss nicht steril sein.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Zuerst wird die Materialrolle offen hingelegt.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Mit einem Lineal wird die Länge des offenen Zuschnitts eingezeichnet – in meinem Fall hier 36 cm.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Die angezeichnete Länge wird mit dem Schneidegerät abgeschnitten.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Nun wird die Hälfe eingezeichnet...

(Quelle: Eigene Darstellung)
...und anschließend gefaltet.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Die 3 cm tiefe Falte wird zuerst auf der ersten Seite umgestülpt...

(Quelle: Eigene Darstellung)
...und dann auf der zweiten Seite.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Wenn alles richtig gefaltet ist, sollte die sogenannte W-Faltung entstanden sein.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Da nur eine Seite des Materials auch siegelt, muss ein kleines Dreieck eingeschnitten werden.

(Quelle: Eigene Darstellung)

(Quelle: Eigene Darstellung)
Nun kommen wir zum Siegeln. Es müssen beide Seiten mit 210° gesiegelt werden, damit ein Festverschweißen des Materials gewährleistet ist.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Hier ist die fertige Siegelnaht zu sehen.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Der Beutel ist somit fertiggestellt.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Jetzt wird die Hälfe des Beutels angezeichnet, damit die zwei Kammern für Müsli und Wasser entstehen.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Anschließend wird die angezeichnete Mitte noch mit 170° versiegelt. Mit dieser Temperatur wird keine Festversiegelung erreicht, sondern nur ein Anhaften, damit ein reibungsloser „Peel“ erfolgen kann.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Und schon können die Kammern befüllt werden.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Die linke Kammer wird mit rund 50 g Müsli befüllt. Als Muster wird hier Granulat verwendet.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Und die rechte Kammer wird mit rund 200 ml Wasser befüllt.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Der komplett befüllte Beutel muss nun oben vorsichtig zugehalten werden und wieder mit 170° gesiegelt werden.

(Quelle: Eigene Darstellung)
Zur Verschönerung werden die zwei Aufreißlaschen noch abgerundet. Damit ist die Müsliverpackung fertig.

Der Kundenwunsch ist eine Müsliverpackung, die leicht zu öffnen ist und aus der Packung heraus konsumiert werden kann. Da die Anforderung, dass die zwei Kammern (Müsli und Milch) durch Druck verbunden werden sollen, nicht umgesetzt werden konnte, habe ich mich für eine Peelsiegelung entschieden.

In der Qualitätssicherung wurde die Siegelnahtfestigkeit getestet, damit die Anforderungen und Stabilität der Verpackung sichergestellt sind. Bei Verwendung von Frischmilch müsste die ganze Verpackung sterilisiert werden. Dieser Prozess beinhaltet eine Temperatur von >121°C, diese Temperatur schädigt allerdings die verwendete PP Folie. Daraus resultierend habe ich mich für Milchpulver und Wasser entschieden.

Die Verpackungslösung soll als Standbeutel ausgeführt werden. Der Peel-Beutel besteht aus einer mehrlagigen Verbundfolie. In meinem Fall wird der Peel-Beutel verwendet, um die zwei Kammern von Müsli und Wasser durch Aufreißen der Peelnaht zu verbinden. Die Verpackungslösung setzt sich aus folgenden Teilen zusammen:

1. Lagenaufbau:
1. Außenlage
2. Zwischenlage
3. Innenlage

2. Umverpackung
1. Materialien
2. Stegsatz

3. Packhilfsstoffe (Kleber, Druckfarbe)

Aufbau im Überblick:

PET ALOX 12μ
OPA 15μ
PP-Peel 75μ

1.1 Polyester (PET) ALOX 12μ beschichtet:

• gute Festigkeit
• hohe Steifigkeit und Härte
• geringe Schlagzähigkeit
• sehr gute Kriechbeständigkeit
• sehr geringe Wärmeausdehnung
• hohe Form- und Dimensionsstabilität
• gute Chemikalienresistenz gegen Säuren
• sehr gutes Gleit-/Reibverhalten
• verschleißfest
• sehr geringe Wasseraufnahme
• sehr gute Bedruckbarkeit

Durch die ALOX Beschichtung kann auf eine Alufolie verzichtet werden, da diese Beschichtung nahezu die gleichen Barriereeigenschaften besitzt.

Anforderungsprofil an die Müsliverpackung:

• Barriere gegen Feuchtigkeit
• Schutz vor Licht
• Schutz vor Fett
• Wechselwirkungen von Produkt und Verpackung vermeiden

1.2 Orientiertes Polyamid (OPA):
Eigenschaften:
Viele technisch bedeutsame Polyamide sind teilkristalline thermoplastische Polymere und zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit aus. Sie besitzen zudem eine gute Chemikalienbeständigkeit und Verarbeitbarkeit.

Eigenschaften von Polyamiden:

• mittlere bis hohe mechanische Festigkeit, Härte, Steifigkeit und Zähigkeit,
• hohes mechanisches Dämpfungsvermögen,
• sehr gute Verschließfestigkeit,
• gute Gleiteigenschaft
• meist hohe Feuchteaufnahme
• meist geringe Dimensionsstabilität

1.3 PP – Peel:
PP ist geruchlos und hautverträglich, für Anwendungen im Lebensmittelbereich und der Pharmazie geeignet und physiologisch unbedenklich.
PP hat eine höhere Steifigkeit, Härte und Festigkeit als Polyethylen, diese sind jedoch niedriger als bei anderen Kunststoffen wie zum Beispiel Polyamid.
Als Peelfolie bezeichnet man eine Folie, die sich nach der Versiegelung leicht von einer Unterfolie/Schale abziehen – „peelen“ – lässt oder wie zum Beispiel bei gängigen Kaffeeverpackungen ein Öffnen ohne Einreißen oder Abschneiden ermöglicht. Das Peelverhalten ist unter anderem abhängig vom eingesetzten Materialsystem, von der Verarbeitung (Extrusion) und von den Siegelparametern. Mithilfe unserer Labormethoden können wir die Siegeleigenschaften sehr exakt beurteilen; bei unbekannten Mustern können wir analysieren, welches Peelsystem verwendet wird.

2.1 Umkarton:
20 Standbeutel sollen in einem Umkarton als Verpackungseinheit auf einer Euro-Palette gestapelt werden. Der Umkarton sollte gegebenenfalls einen Stegsatz enthalten, der zur Befestigung der Standbeutel im Umkarton dienen soll. Diese Befestigung besteht aus einer Wellpappe.

FEFCO Tray:
Boden 0314 (abgeänderte Version)
Deckel 0320
Welle: B
Sorte: 1.20

Die B-Welle wird auch Feinwelle genannt und weist folgende Dimensionen auf:

Wellenteilung (t): 5,5–6,5 mm Wellenhöhe (h): 2,2–3,0 mm (Quelle: Eigene Darstellung)

Die Feinwelle ist geeignet für kleinere Füllgüter und maßgenaue Automatenverpackungen. Durch die geringere Teilung lässt sie sich besser bedrucken als C-Wellen-Wellpappe. Sie spielt auch eine große Rolle bei der Kombination verschiedener Wellenarten für zwei- und dreiwellige Wellpappe.

Wellpappensortenliste nach DIN 55468 (Quelle: Eigene Darstellung)

BST-Test: 1104,3
kPaPET-Test: 3,96
JECT-Test: 7,61 kN/m

3. Packhilfsstoffe
Kleber: aliphatischer Klebstoff Auftragsgewicht 3,5g/m²
Farbe: PV Farbsystem

6.1 Arbeitsvorbereitung und Erstellen der Arbeitspläne, Bestandsreservierung
– Galvanik: Hier werden die Tiefdruckzylinder hergestellt.
– Für die Produktion sind Arbeitspläne zu erstellen.
– Material für die Verarbeitung muss bestellt beziehungsweise reserviert werden.

6.2 Reservierung und Einplanung der Maschinenkapazitäten
– Hier werden die Maschinen reserviert und die Produktion zeitlich abgestimmt.

7.1 Fertigung der Müsliverpackung
– Tiefdruck
– Zwischenumroller
– Triplex-Trockenkaschierung
– Kampf U 610 7 End-U. blanko
– Euromac 1 Nachumroller Nach-U. Blanko
– Euromac 1 Nachumroller Nach-U. Blanko
– Packen Rollen

7.2 Tiefdruck
Hier wird die PET-Folie mit den Farben Cyan, Magenta, Yellow und Black im Konterdruckverfahren bedruckt.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.3 Zwischenumroller
Beim Zwischenumroller werden von der bedruckten PET-Folie die Rollenwechsel und Ausschüsse entnommen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.4 Triple x-Trockenkaschierung
Nun kommt das Material an unsere Triplex. Hier wird zuerst die vorbehandelte Seite der OPA-Folie gegen die Aluminiumoxyd-bedampfte Seite der PET-Folie kaschiert. Anschließend wird die OPA-Seite des HV gegen die vorbehandelte Seite der PP-Folie kaschiert.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.5 Endumroller
Beim Endumroller wird das fertig kaschierte Material auf die richtige Breite zugeschnitten und der Ausschuss entnommen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.6 Nachumroller
Hier werden die fertig geschnittenen Rollen, die zum Beispiel verlaufen, verschnitten oder fehlerhaft sind, noch einmal nachgerollt.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.7 Nachumroller
Durch das Umrollen passt die Laufrichtung nicht mehr – deshalb muss die Rolle diese Abteilung ein zweites Mal durchlaufen.

(Quelle: Eigene Darstellung)

7.8 Packen, Rollen
Palletierte Rollen werden mit Stretchfolie eingepackt und gleich weiter auf unsere Förderbänder zum Verladen geleitet.

(Quelle: Eigene Darstellung)

(Quelle: Eigene Darstellung)

• 16. Oktober [Jahr]:     – Projektthema erhalten und besprochen– Klärung der Anforderungen– Marktanalyse                                         und Ideensammlung
• 23. Oktober [Jahr]:     – Materialauswahl– 3D-Skizze angefertigt
• 11. Dezember [Jahr]: – Skizzen angefertigt– CAD-Zeichnung im VPack gemacht
• 18. Dezember [Jahr]: – erstes Plottermuster erstellt– Änderungen im VPack vorgenommen
• 08. Januar [Jahr]:       – Aktuellen Entwicklungsstand präsentiert– Änderungen im VPack vorgenommen
• 15. Januar [Jahr]:       – CAD-Zeichnung im Vpack überarbeitet
• 12. März [Jahr]:          – Aktuellen Entwicklungsstand präsentiert– Geändertes Plottermuster angefertigt– Mit                                         der Dokumentation begonnen
• 19. März [Jahr]:          – Änderungen im VPack vorgenommen– Dokumentation weitergeführt
• 26. März [Jahr]:          – Umkarton geplottet und fertig gestellt