Retrofit unter Zeitdruck

Schneller jünger

Auch Maschinen werden älter. Die gute Nachricht: Dagegen lässt sich etwas unternehmen, das weit über Kosmetik und plastische Chirurgie hinausgeht: Retrofits und Upgrades. Voraussetzung ist jedoch, dass der Zeitfaktor im Blick bleibt und die verjüngte Maschine so schnell wie möglich wieder produziert. Das zählt ganz besonders, wenn z.B. eine Anlage essenziell für die Lieferfähigkeit ist. Genau auf diese Situation traf der Service von Optima bei Milcafea, einem Hersteller von Getränkepulver.


Zentralen Maßnahmen für die Verschlankung und Modernisierung der Dosieranlage waren ein Austausch der Steuerung und die Modernisierung des Schaltschranks.
Bild: Optima packaging group

Die Anlage in diesem Anwendungsbeispiel, eine Optima FRK, verrichtet seit über 15 Jahren zuverlässig ihren Dienst in der Dosierung von Kaffee- und Mixgetränken wie Cappuccino. Obwohl der Rundläufer noch hervorragend lief, sah der Anwender Milcafea keinen Goldenen Herbst, sondern Probleme auf die Maschine zukommen: Zulieferer von Elektrobauteilen stoppen die Produktion verschiedener Komponenten in Kürze. Reduzierte Bestände im Lager würden schon mittelfristig keine sichere Versorgung mehr gewährleisten können. Im Gespräch war daher eine Maschinenaktualisierung auf den neuesten Elektro- und Softwarestand. Damit wäre die Ersatzteilverfügbarkeit auf viele Jahre hinaus erneut abgesichert. Im Rahmen des Projekt zeigte sich, wie wichtig die enge Abstimmung zwischen Kunde und Serviceanbieter ist. "Es gab viele Ideen, wie wir die Anlage im Zuge eines Upgrades noch verbessern könnten, als wir die Maschine gemeinsam besichtigten", erzählt Andreas Noller, der das Projekt als Elektrokonstrukteur betreute. In der Folge wurde ausgehandelt, welche zusätzlichen Maßnahmen in welcher Zeit durchführbar wären. Unter dem Motto "Was kostet wenig Zeit und bringt viel?" wurde ein Maßnahmenpaket geschnürt.

Operation unter Strom

Zur ersten Maßnahme wurde der Schaltschrank. Die Anlage stammt noch aus der Zeit, als diese groß und mächtig waren und neben der Anlage viel Platz beanspruchten. Die Idee: Der heute viel schlankere Schaltschrank könnte in ein Technikgeschoss unterhalb der Produktionsebene verlagert werden. Insgesamt wurde die Elektrik verschlankt, und so wirkte die Maschine nahezu leer. Mit dem Platzgewinn profitiert das abfüllende Unternehmen auf der Produktionsebene nun u.a. von verbesserten Hygieneeigenschaften. Kaffeepulver, das immer leicht in die Anlage streut, kann sich nun z.B. nicht mehr bis unter den Schaltschrank verbreiten. Auch ist die Maschinenumgebung jetzt einfacher zu reinigen als vor der Modernisierung. Das Elektro-Update wurde zudem auf eine Produktzuführung oberhalb der Maschine ausgedehnt. Diese stammt aus dem gleichen Baujahr, ist jedoch von einem anderen Hersteller. Im Rahmen des Upgrades wurde die Steuerung dieser Maschine auf das HMI der Optima-Anlage ausgelagert. Die Bedienung der Gesamtanlage hat sich damit deutlich vereinfacht. Es ist nur noch ein HMI zu bedienen; das Personal muss sich nicht mehr zwei unterschiedlich aufgebaute Steuerungen auskennen. Das Gesamtmenü folgt einer einheitlichen Logik. Hier gilt, dass die neue Elektrik über den Optima-Service abgesichert ist. Gleichzeitig wurde mit der neuen Steuerung ein gleichmäßigerer Produktfluss erzielt. Die Füllgenauigkeit, mit der der Kunde zuvor durchaus zufrieden war, hat sich nochmals verbessert. Ein dritter Vorteil nach dem Umbau ist nun der Servicezugang per Remote Control. Bei Störungen der Anlage kann der Betreiber dem Service direkten Zugang zur Maschinensteuerung gewähren. Die Chance ist sehr groß, dass bei einer Störung künftig kein Servicepersonal anreisen muss und diese umgehend von extern zu beheben ist. Mit den Maßnahmen steigt die Gesamtanlageneffizienz: kurzfristig bei Maschinenstörungen und mittel- bis langfristig bei allen notwendigen Elektrokomponenten, die zu ersetzen wären. Ein auftretender Defekt ist immer ärgerlich, doch die Konsequenzen wären ab sofort bei Milcafea wieder überschaubar. Die Lieferfähigkeit ist abgesichert. Elektrik und Software befinden sich auf dem Stand einer im Jahr 2017 ausgelieferten Maschine.

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Die Zeit läuft

Wichtigstes Kriterium des Auftraggebers war der Faktor Zeit. Denn schließlich müssen die Kunden - überwiegend Discounter - just in time beliefert werden. Mit der Idee, den Schaltschrank ins Technikgeschoss zu verlegen, eröffnete sich die Möglichkeit, umfangreiche Vorarbeiten durchzuführen - im Stockwerk unter der laufenden Produktion. Den Umbau kleinerer Anlagen oder besonders umfangreiche Serviceaufträge führt der Maschinenbauer normalerweise am Stammsitz Schwäbisch Hall durch. In diesem Fall hätten allein schon die Auf- und Abbauarbeiten der Maschine zu viel Zeit gekostet. Dennoch wurde möglichst viel bereits extern vorbereitet, u.a. der erste Aufbau der Elektrik mit Komponenten wie Servomotoren und Sensoren zusammen mit dem neu eingerichteten Schaltschrank und der neuen Software. Lediglich die Mechanik, die sich bei diesem Projekt in gutem Zustand zeigte, blieb außen vor. Damit war ein Teil der Anlage bereit für Simulationen. "Mehr als 50 Prozent der Anlage konnten wir auf diese Weise prüfen", sagt Optima-Mitarbeiter Stefan Burk, der Milcafea im Service betreut. Denn Fehler können immer passieren, sowohl in der Konstruktion, in der Software und auch beim Verdrahten. Kompliziert und zeitaufwändig wird es allerdings, wenn solche Fehler erst bei der Inbetriebnahme vor Ort bemerkt werden. Sogar die Tendenzsteuerung lässt sich per Simulation prüfen. Stellt die Kontrollwaage eine (fingierte) Überfüllung fest, muss der Servomotor des Dosierers seine Drehzahl reduzieren. Gleichzeitig wurden noch kleine Änderungen wie Edelstahlgehäuse am Füller vorbereitet, die heute Standard sind. Teilweise parallel dazu starteten die Vorbereitungen vor Ort beim Kunden. Im Technikgeschoss wurden Durchbrüche geschaffen und Kabelkanäle gelegt. Mit dem Stilllegen der Maschine wurde es dann vollends ernst - die Zeit lief. Die alte Elektrik wurde ausgeräumt, die Maschine zerlegt, die vorbereiteten Kabelbäume installiert und angeschlossen. Für den kompletten Aufbau waren zehn Tage einkalkuliert, in denen vom HMI bis hin zu den Linienanschlüssen nach der Kontrollwaage alles für die Wiederinbetriebnahme vorbereitet wurde. Nach weiteren drei Tagen für die Inbetriebnahme lief die Anlage wie vorgesehen an.

Support und Schulung

Der Ramp Up Support von Optima beinhaltete zudem Schulungen an der Anlage, da die Bedienung wie die einer neuen Maschine neu erlernt werden muss. Um den Kunden rundum den möglichst schnellen Produktionsstart zu ermöglichen, standen ein Elektriker und ein Software-Spezialist in den ersten Tagen an der Maschine bereit. Sie führten Feinjustierungen durch und erklärten den Mitarbeitern die neue Funktionsweise - und die kamen mit der modernen Bedienung und neuen Visualisierung schnell zurecht. Die gesamte Zeitersparnis, die durch die Schaltschrankverlagerung, die Simulationen und weitere Maßnahmen erzielt wurde, wird auf rund drei Wochen geschätzt. Für den Anwender zählt jedoch nur eines: Die Kunden konnten vollständig und reibungslos aus der Vorproduktion beliefert werden.

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