07.10.2020

Mit VPN-Router und IIoT-Gateway zur smarten Maschine

Automatisiert zu alkoholfreiem Wein

Qualifiziertes Instandhaltungspersonal wird immer seltener, daher ist es bei modernen Maschinen und Anlagen wichtig, sicherzustellen, dass dem Betreiber schnell und wirksam aus der Ferne geholfen werden kann. Gleichzeitig gilt es gemäß dem IIoT, immer mehr Daten zu erfassen und zu visualisieren. Der folgende Anwendungsfall aus der Getränkeindustrie zeigt auf, welche Vorteile ein abgestimmtes System aus Fernwartungshardware und dem passenden Remote-Portal bietet.


Über die in der SmartMachine-Datenbankapplikation gesammelten Daten lassen sich Reports generieren, die zeitplangesteuert oder ad hoc verschickt werden.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG

Damit auch Menschen, die auf Alkohol verzichten, in den Genuss der Rheingauer Weinspezialitäten kommen können, produziert das Unternehmen Carl Jung seit 1907 mit der gleichnamigen Methode auf Schloss Boosenburg alkoholfreien Wein. Bei der Modernisierung der Abfüllung musste sich die Firma nach neuen Möglichkeiten umsehen, um den Produktionsprozess effizienter zu gestalten. Gemeinsam mit dem Lieferanten Corosys entschied man, ein automatisches Weinfiltersystem inklusive CIP-Anlage (Cleaning in Place) für die gesamte Abfüllung umzusetzen. Dabei wird die Anlage wird - ohne vorherige Demontage - im Kreis- oder Durchlaufverfahren gereinigt. Insbesondere die automatische Reinigung, Sterilisation und Validierung des Filtersystems spart Zeit in der Abfüllvorbereitung und gewährt ein konstant gutes Reinigungsergebnis. Durch die Überwachung der Druckverluste können blockierte Filterelemente frühzeitig erkannt und regeneriert werden, bevor eine komplette Reinigung notwendig wird. Bei der CIP-Anlage bestand die Herausforderung darin, sie auf wenig Raum zu installieren. Lauge und Säure werden aus speziellen Containern im Chemikalienlager automatisch dosiert, bis die gewünschte Konzentration erreicht wird. Das sorgt für mehr Sicherheit im Umgang mit den Gefahrstoffen. Für den Reinigungsablauf gibt es verschiedene Automatikprogramme, die für hohe Flexibilität sorgen. So können die einzelnen Anlagen unabhängig voneinander gereinigt werden. Auch eine automatische, zeitgesteuerte Startvorbereitung für den Füllbeginn bei Wochenstart wurde realisiert, z.B. nach längerer Standzeit über das Wochenende.

Anlagenbau und mehr

Im Zuge der Modernisierung erhielten auch industrielles Datenmanagement und Digitalisierung eine gewichtige Rolle. Die Basis dafür bilden stabile Konnektivität, Datensicherheit und hohe Verfügbarkeit. Corosys lieferte ergänzend zu der Anlage im Sinne eines Integrators auch das System zur Datenerfassung und maßgeschneiderten Visualisierung mit. So werden u. a. Prognosemodelle über den technischen Zustand der Anlagen, z. B. für Predictive Maintenance, aber auch für detaillierte und verlässliche Aussagen zum Prozessfortschritt und zur Produktqualität möglich. Im technischen Gesamtkonzept greift Corosys dabei auf Router bzw. IIoT-Gateways der Serie Ewon von Wachendorff zurück. Die Visualisierung wichtiger Schlüsselkennzahlen erfolgt vor Ort durch das KPI-Dashboard von Visualys, einem Corporate Startup von Wachendorff.

Hohe Kundenorientierung

Corosys stellte also nicht nur hohe Ansprüche an die mechanischen und elektronischen Bauteile der Gesamtlösung, sondern auch an die eingesetzte Software und die Leistungen Support und Service, die eng mit der jeweiligen Anlage verknüpft sind. Zudem unterstützt Corosys Betreiber wie Carl Jung, ihre Anlagen so effizient und störungsfrei wie möglich zu betreiben. Sie müssen sich auf die Anlage verlassen können, damit sie sich voll auf die Herstellung ihrer Produkte konzentrieren können. Gerade durch die globale Ausrichtung und den hohen Exportanteil der Weine werden die Anforderungen im Bereich der Produktsicherheit und Nachverfolgbarkeit immer anspruchsvoller.

Fernzugriff als Dreh- und Angelpunkt

Hier will Corosys mit seiner SmartMachine-Schnittstelle Unterstützung leisten. Die Anlagensteuerung ist über eine verschlüsselte VPN-Verbindung mit der Customer- Database verbunden. Alle Prozess- und Maschinendaten werden in einer redundanten Datenbank gespeichert. In Sachen Konnektivität verlässt sich der Anlagenbauer dabei auf die VPN-Router der Serie Ewon Flexy 205 von Wachendorff Prozesstechnik. Dabei wird der klassische Fernzugriff durch die Servicetechniker auf die Anlagen und auf Steuerungen verschiedener Fabrikate über das Internet möglich und seit Jahren erfolgreich eingesetzt. Zugriffe werden genau protokolliert. Auch die Alarmierung per E-Mail oder SMS wird genutzt. Sollte doch einmal ein Fehler an der Anlage auftreten, den das Personal vor Ort nicht selbstständig beheben kann, kommt das SmartMachine-Interface zum Zug. Damit lassen sich Inbetriebnahme und Instandhaltung effizient remote unterstützen sowie eine vorausschauende Wartung gewährleisten. Voraussetzung für die genannten Punkte ist eine zentrale Erfassung und Aufbereitung der Maschinen- und Anlagendaten. Dazu werden vom Fernwartungsrouter Daten der Maschine direkt von der SPS erfasst, gespeichert und über sichere Datenschnittstellen (REST API) verschlüsselt übertragen. Der Router bietet innerhalb des Konnektivitätsportal Talk2M eine Schnittstelle für historische Daten und eine für aktuelle Daten. Die erfassten Informationen werden dann zentral bei Corosys gesammelt und ausgewertet.

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KPI-Visualisierung vor Ort

Für die Vor-Ort-Visualisierung von Schlüsselkennzahlen wird das KPI-Dashboard von Visualis genutzt. Dafür sprechen mehrere Gründe: Über den Online-Designer lassen sich mit wenigen Klicks attraktive Visualisierungen in modernem Design einrichten. Hierfür muss keine Software installiert werden und es wird kein Fachpersonal wie Programmierer oder Designer benötig. Zahlreiche Vorlagen führen zu schnellen und professionellen Ergebnissen. Der Zugriff auf die zugrundeliegenden, über die Data-Polling-Funktion des Ewon-Routers gesammelten Maschinen- und Anlagedaten, ist einfach zu konfigurieren. Das KPI-Dashboard von Carl Jung konnte so innerhalb nur einer Stunde anforderungsgerecht umgesetzt werden.

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