Männer in Produktionshalle

(Bild: Schneider Electric)

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Die Lebensmittelindustrie ist eine anspruchsvolle Branche. Moderne Konsumenten und eine strenge Gesetzgebung verlangen nach hohen Standards in puncto Produktqualität, Hygiene und Nachverfolgbarkeit. Gleichzeitig sind beim Herstellungsprozess aber auch Effizienz und Flexibilität gefordert: Schwankende Nachfrage und häufige Sortimentswechsel machen es immer wieder nötig, Anlagen schnell und agil umzurüsten und auch kleine Losgrößen mit Gewinn zu produzieren. Außerdem können gerade in der Lebensmittelproduktion bereits kurzzeitige Maschinenausfälle gravierende und kostspielige Folgen haben. Um unter diesen Vorzeichen Wettbewerbsfähigkeit langfristig zu erhalten ist eine ganzheitliche Digitalisierung Pflicht. Nur mit der Schaffung engmaschiger Datenpunkte sowie dem Einsatz intelligenter Softwareanwendungen ist es möglich, Prozesse und Workflows detailliert zu überwachen und kontinuierlich zu optimieren. Für die heutigen Anforderungen der F&B-Branche eine absolute Notwendigkeit. Vorausschauende Wartung, hohe Anlagenverfügbarkeit sowie mehr Produktivität und Resilienz sind nur einige Vorteile, die sich daraus ergeben.

Künftig muss sich Wettbewerbsfähigkeit in der Lebensmittelindustrie auch daran messen lassen, wie konsequent die Digitalisierung von Produktionsabläufen, Lieferketten, Vertrieb und Verwaltung schon heute gelungen ist. Schneider Electric und AVEVA bieten mit ihrem ganzheitlichen Portfolio alles, was es zur zukunftsfähigen Modernisierung einer industriellen Anlage braucht. Insbesondere eine einheitliche Softwareplattform für alle Unternehmensbereiche und den kompletten Betriebslebenszyklus ist für viele Branchenvertreter der nächste logische Schritt ihrer digitalen Transformation. 

Partnerschaft für durchgängige Digitalisierung

Tech-Konzern Schneider Electric bietet für die IIoT-basierte Digitalisierung von Lebensmittelbetrieben ein ganzheitliches Sortiment an mechatronischen Komponenten, Steuerungen und Softwareanwendungen. Eingebettet in die Lösungsarchitektur EcoStruxure sind dabei alle Bauteile und Softwaretools zu durchgängiger Datenkommunikation befähigt. Das erhöht die Datentransparenz einer Anlage und ermöglicht die Echtzeit-Kontrolle von Maschinenzuständen, Produktionsleistung und Betriebskosten. Auch Investitionsentscheidungen lassen sich auf Basis dieser Daten besser prüfen und absichern. 

Um aus der uneingeschränkten Verfügbarkeit aller Betriebsdaten möglichst viel herauszuholen, sind intelligente Softwareanwendungen essenziell. Diese ermöglichen die Überwachung, Kontrolle und Optimierung aller Workflows und Prozesse. Gemeinsam mit AVEVA, dem weltweit größten Anbieter für Industriesoftware, stellt Schneider Electric für Mittelstand und Industriekonzerne eine ganzheitliche System Platform zur Verfügung. Diese erlaubt von einem zentralen Punkt aus einen Echtzeit-Blick auf alle Aspekte einer Anlage – von Feldgeräten bis in die Cloud, über den gesamten Anlagenlebenszyklus hinweg und mit einer integrierten Sichtweise auf Energiemanagement und Automatisierung. Laut Unternehmensangaben ist damit ein bis zu 80 Prozent geringerer technischer Aufwand verbunden und ein Bediener kann bis zu 40 Prozent effektiver arbeiten. Damit auch Betreiber von Brownfield-Anlagen von diesen Vorteilen profitieren, hat Schneider Electric sein „GreenBox“-Angebot zusammengestellt: Dieses besteht im Kern aus einem leistungsstarken Industrie-PC, auf dem die System Platform von AVEVA bereits vorinstalliert ist. 

"Green Box" von Schneider Electric und AVEVA auf einem Laptop
(Bild: Schneider Electric)

Alles vernetzen: GreenBox bringt verschiedene Steuerungssysteme zusammen

Die wichtigste Komponente des GreenBox Sortiments ist mit Harmony P6 ein besonders leistungsstarker Industrie-PC mit Intel Dual-Core Prozessor und schneller SSD-Festplatte. Darauf können neben der System Platform auch weitere Softwareapplikationen von Schneider Electric installiert werden. So zum Beispiel der Augmented Operator Advisor (AOA) oder der Machine Advisor. Während der AOA Wartungsvorgänge auf Basis von Augmented Reality enorm optimiert, können OEMs mit dem Machine Advisor ihre Maschinen auch über das Werk hinaus dauerhaft begleiten. So lassen sich während des gesamten Maschinenlebenszyklus spezialisierte Serviceleistungen für Endkunden anbieten. 

Damit die Softwareanwendungen Zugriff auf sämtliche Daten aller Bestandsmaschinen haben, wird der Harmony P6 mit mehr als 300 Kommunikationsprotokollen für alle gängigen Steuerungssysteme ausgestattet. So sind auch heterogene Maschinenlandschaften herstellerunabhängig in ein und dieselbe IIoT-Architektur integrierbar. Dank Anbindung an die Cloud können die Betriebsdaten von der System Platform zudem an einen hardwareunabhängigen Datenspeicherort gepusht werden. Für den Fernzugriff – zum Beispiel aus dem Home Office – wird ein VPN bereitgestellt, das einen sicheren Datenzugang erlaubt.

Alles sehen: AVEVA System Platform

Die System Platform von AVEVA ist die weltweit einzige skalierbare Lösung für Überwachungs-, Enterprise SCADA-, MES- und IIoT-Anwendungen, die alle Daten eines Betriebs unternehmensweit standardisiert und verwaltet. Über das „Operations Management Interface“ (OMI) gewährt sie einen einheitlichen Blick auf alle Assets, Prozesse und Standorte eines Unternehmens. Die Echtzeit-Überwachung des Anlagenbetriebs erfolgt dabei mithilfe von bedarfsgerecht gestaltbaren Visualisierungen und Modellen. Diese werden durch Alarme, Events und historische Daten angereichert und kontextualisiert. Auf diese Weise entsteht ein einheitliches und kontinuierlich fortlaufendes Informationsmodell, das allen Abteilungen eines Unternehmens zur Verfügung steht – ob Bediener, Techniker oder Manager. 

Damit Nutzer jederzeit und überall Zugriff auf das Informationsmodell haben, passt sich das OMI auflösungsunabhängig und automatisch allen Geräteformaten an. Einmal erstellte Anwendungen müssen nicht eigens für verschiedene HMI-Bildschirme umgestaltet werden. Das Interface mit seinen Diagrammen, Grafiken und Modellen funktioniert auf mobilen Endgeräten ebenso gut wie auf einem großen PC-Bildschirm. Über die Cloud ist es dann auch aus der Ferne möglich, ganz unkompliziert auf alle Betriebsdaten zuzugreifen. 

LMS Life für branchenspezifisches Monitoring

Mit einer ganzen Reihe an Add-On-Modulen ist die System Platform von AVEVA um produktivitäts- und effizienzsteigernde Tools erweiterbar. So greift beispielsweise das Line Monitoring System „LMS Life“ auf die Daten der zentralen System Platform zu. In Bezug auf die Analysefunktionen, aber auch in puncto Datenaufbereitung und -kommunikation ist LMS Life ideal auf die Anforderungen der mittelständischen Lebensmittelindustrie zugeschnitten. Mit dem System ist es sowohl möglich, Maschinen und Linien einzeln zu betrachten, als auch komplette Werke mit unterschiedlichen Linien abzubilden. Ein Produktionsleiter ist so in der Lage, Bottlenecks schnell zu erkennen und die Effizienz der kompletten Produktion zu optimieren. Treten Fehler auf, werden diese nicht einfach nur quantitativ erkannt und gezählt. Auch der damit einhergehende Produktionsstillstand wird erfasst. So lässt sich zum Beispiel exakt nachvollziehen, wie viele Joghurtbecher aufgrund eines bestimmten Maschinenfehlers nicht produziert werden konnten. Das Management zur Fehlerbeseitigung ist auf diese Weise erheblich optimiert, da Fehler, die häufiger auftreten und lange Stillstandszeiten nach sich ziehen, priorisiert behandelt werden können. 

Für Shopfloor- und Plant-Manager stehen mit LMS Life alle wichtigen Kennzahlen auf Maschinen-, Anlagen- oder Werksebene zur Verfügung. Mithilfe visueller Filter- und Vergleichsfunktionen lassen sich diese in Kontext zueinander setzen, um so eine Grundlage für wichtige Betriebsentscheidungen zu liefern.

2 Personen in der Produktion
(Bild: Schneider Electric)

Höchste Produktqualität und flexible Prozesse: Mataura Valley Milk

Inwieweit sich der Einsatz einer zentralisierten Softwareplattform auszahlen kann, zeigt das Beispiel des neuseeländischen Molkereibetriebs Mataura Valley Milk. Eingebettet in die IIoT-Lösungsarchitektur EcoStruxure Plant sind in dem neu errichteten Werk auf allen Betriebsebenen vernetzte Produkte und Steuerungen von Schneider Electric verbaut. Die Liste reicht von Schaltanlagen und Motorstartern über Frequenzumrichter bis hin zu Speicherprogrammierbaren Steuerungen. Da auf Basis von EcoStruxure sämtliche Betriebsdaten ungehindert an die Softwareebene kommuniziert werden können, stehen sie für die System Platform von AVEVA völlig transparent zur Verfügung. Somit ist es von einem zentralen Ort aus möglich, alle Prozesse, Maschinenzustände und Verbräuche sehr granular und sinnvoll kontextualisiert im Blick zu behalten. 

Und das Resultat kann sich sehen lassen: Mataura Valley Milk liefert seit Inbetriebnahme des neuen Werks konstant hochklassigste Nahrungsmittel, die alle gängigen Qualitätsstandards weit übertreffen. Dank lückenloser Nachverfolgbarkeit aller Zutaten besteht zudem größtmögliche Transparenz für den Verbraucher und das Kundenvertrauen in die angebotenen Produkte ist erheblich gestärkt. Hinzu kommt, dass Ausfällen und daraus resultierenden Ertragsverlusten datenbasiert vorgebeugt werden kann. Sollte es dennoch zu Fehlfunktionen kommen, lassen sich diese über die einheitliche System Platform schnell ausfindig machen und gezielt beheben.

Aber nicht nur in Bezug auf Produktqualität, Hygiene und Nachverfolgbarkeit ergeben sich Vorteile. Auch die Flexibilität der neuseeländischen Anlage wurde erheblich gesteigert. So ließ sich zum Beispiel die Time-to-Market bei Produktumstellungen im Vergleich zum branchenüblichen Standard um etwa 20 Prozent reduzieren. 

Und nicht zuletzt ergeben sich für Mataura Valley Milk auch Pluspunkte in Sachen Nachhaltigkeit: Da die System Platform von AVEVA einen integrierten Blick auf Prozessautomatisierung und Energieverbrauch gewährt, ist für das Unternehmen auch die beständige Optimierung von Energieeffizienz und ökologischem Fußabdruck unkompliziert möglich. Das ist nicht nur gut für Klima und Umwelt, sondern spart in Form reduzierter Ressourcen auch bares Geld. 

Mataura Valley Milk - Nahtlose Verbindung von Farm zur Anlage

Zukunftssichere Investition

Mit der Kombination von GreenBox und AVEVA System Platform wird nicht einfach nur die Datentransparenz eines Lebensmittelbetriebs erhöht. Vielmehr entsteht eine zentrale, individualisierbare und intelligente Softwareplattform, die entlang der gesamten Wertschöpfungskette und über alle Stationen des Anlagenlebenszyklus hinweg einen einheitlichen und kontextualisierten Blick auf sämtliche Betriebsabläufe ermöglicht. Damit lassen sich vorausschauende Wartung, Produktivität und Agilität optimieren, Energie und Ressourcen nachhaltiger nutzen sowie Investitionen in Erweiterungen und Umbauten absichern und überprüfen. Dank der architektonischen Flexibilität der AVEVA System Platform ist diese in der Lage, sich problemlos an die Entwicklungen eines Unternehmens anzupassen. Sie ist leicht skalierbar und wächst mit einem Unternehmen mit. Für die Herausforderungen und Potenziale von Industrie 4.0 ist ein Betrieb damit wettbewerbssicher aufgestellt.

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