PZ Cussons war sich bewusst, dass im Produktionsbetrieb enorme Potenziale für Kosteneinsparungen liegen und dass diese nur mit einer modernen verfahrenstechnischen Anlage realisiert werden können. Im Zuge der kompletten Überholung und Modernisierung seiner Logistikkette im Vereinigten Königreich fasste das Unternehmen den Entschluss, auf die Steuerungs- und Transparenzvorteile einer modernen prozesstauglichen Automatisierungsinfrastruktur zu setzen. Die Wahl fiel auf das Lösungskonzept von Rockwell Automation und seinem Alliance Partner Endress+Hauser. Die Lösung basiert nicht nur vollständig auf dem ISA S-88-Standard mit vernetzten Instrumenten und Routing-Ventilen – vielmehr ermöglicht die einheitliche Softwareumgebung und Skalierbarkeit der Integrated Architecture von Rockwell Automation eine einfache Installation und linienübergreifende Migration. Bei Null beginnend, konnte der Hersteller von Körperpflegeprodukten viele Bereiche mit Einsparmöglichkeiten identifizieren, um unnötige Kosten von vornherein zu vermeiden. Auch der Umstieg auf schlankere Fertigungsabläufe stand auf der Wunschliste. Die primäre Herausforderung bestand darin, sämtliche Prozessschritte transparent zu machen und alle Parameter innerhalb ihres Toleranzbereichs zu halten. Voraussetzung hierfür waren präzise Dosier-, Misch- und Messsysteme, die nicht nur untereinander kommunizieren können, sondern auch an die zentrale Steuerung im Verwaltungstrakt angeschlossen sowie über ein sicheres Extranet mit externen Zulieferern verbunden sind. Die Lösung: Gesteuert wird die komplett neu entwickelte Verarbeitungs- und Produktionsanlage mit Equipment, das von Rockwell Automation entwickelt, geliefert und mit Services verbessert wurde. Hinzu kommen Instrumente und Feldbus-Netzwerke, die von Endress+Hauser entwickelt, konstruiert und kommissioniert wurden. Die Implementierung macht in vollem Umfang Gebrauch von der Flexibilität, den Prozessverbesserungen und den Diagnosedaten der Feldbus-Geräte, sodass PZ Cussons nun über ein höheres Maß an Prozess-Transparenz und -kontrolle verfügt. Aufgrund des neuen Konzepts konnte das Unternehmen die Mehrzahl der anvisierten Einsparungen Realität werden lassen und gleichzeitig viele der Prozessvariablen eliminieren, die für unerwünschte Mehrkosten sorgten. Indem die Lösung nahezu jeden einzelnen Arbeitsgang in der Rezepterstellung, beim Mischen, in der Verarbeitung sowie in den Verpackungslinien misst und automatisiert, hat sie enorme Auswirkungen auf die Produktion. Die verwendete Steuerungstechnik sorgt nicht nur für die gewünschten Produktionsvolumina, sondern auch für eine nahtlose Integration der Feldgeräte. Diese widerum bieten mit ihrer validierten Genauigkeit Gewissheit, dass das angestrebte Qualitätsniveau erreicht wird. Das große Ausmaß der erreichten Einsparungen rechtfertigte schließlich die Entscheidung des Unternehmens, die Produktion nicht an Standorte im Ausland zu verlagern. Das Prozessautomatisierungssystem PlantPAx von Rockwell Automation nutzt eine Kombination verschiedener Technologien, um die Produktions- und Qualitätsvorgaben einzuhalten. Die Gesamtsteuerung erfolgt durch mehrere Allen-Bradley ControlLogix PACs, die sich in Schaltschränken unmittelbar neben den Produktionslinien befinden. Diese Steuerungen übernehmen nicht nur die zentralen Steuerungsfunktionen für die Allen-Bradley Intelligent Motor Control Centres, sondern sind zusätzlich mit FactoryTalk Batch verlinkt und liefern Daten an FactoryTalk Historian. Das Tool FactoryTalk AssetCentre bietet überdies fabrikweites Asset Management. Hinter der gesamten Installation steht ein Strategic Maintenance Contract, ergänzt durch einen Team Support Contract für den Fall, dass es an einem der primären Systeme zu Problemen kommen sollte. Verbesserter Produktionsverlauf Im Betrieb kombiniert die Fabrik die zugelieferten Rohstoffe nach vorgegebenen Rezepten mit kleineren, präzise dosierten Mengen von Duft- und Zusatzstoffen. Alle Zutaten werden anschließend gemischt und entsprechend den abgerufenen Produktionsvolumina verpackt. So einfach dieser Ablauf theoretisch erscheinen mag, erfordert er doch eine sehr genaue Messung und Steuerung, damit die Chargen den strikten Qualitätsvorgaben des Unternehmens entsprechen. Andy Ellams, Process Development Manager bei PZ Cussons, blickt zurück: \“Wir hatten eine klare Vorstellung davon, was wir wollten nämlich ein dezentrales Steuerungssystem auf Grundlage mehrerer Server, die in unsere allgemeine IT-Infrastruktur eingebettet sind. Der Anschluss dieser Server an die speicherprogrammierbaren Steuerungen sollte mit demselben LWL-Netzwerk erfolgen, mit dem auch der Datenverkehr unserer Office-Systeme abgewickelt wird.\“ Mithilfe der FDT/DTM-Fähigkeiten der FieldCare-Lösung von Endress+Hauser lässt sich die Feldinstrumentierung von einer zentralen Stelle aus warten und konfigurieren. Die Feldbus-Netzwerke erleichtern außerdem die zentrale Überwachung und Analyse des Kommunikations-Datenverkehrs. Dies komplettiert die nahtlose Integration vom Steuerungssystem bis zum Feldgerät; Messgrößen werden validiert und die konsistente Gerätewartung sichergestellt. PZ Cussons ist es gelungen, eine Reihe von Prozessen sehr effektiv zu vereinfachen, die Bediener früher über Jahre hinweg erlernen mussten. Dabei gewöhnten sich die einzelnen Mitarbeiter für jede der Maschinen eine eigene Handhabungsweise an, was zu gewissen Prozessschwankungen führte. In einem Bereich ließ sich der Personalaufwand von 16 Mitarbeitern im Vierschichtbetrieb auf einen einzigen Mitarbeiter reduzieren, der die betreffende Sektion nur noch einmal täglich aufsuchen muss. Einige der frei gewordenen Mitarbeiter konnten dann an anderer Stelle eingesetzt werden. Bei der alten Anlage wurden sämtliche Rezepte fest in die speicherprogrammierbaren Steuerungen einprogrammiert. Neue Rezepte und Mischungen ließen sich deshalb nur mit erheblichem Aufwand, d.h. Neucodierungen, erproben. Die Technologie von Rockwell Automation ermöglicht es dem Anlagenbetreiber dagegen, neue Rezepte vor der Aufnahme der Massenfertigung zunächst in kleinen Pilotversuchen zu testen. Mussten die Bediener einst speziell ausgebildet werden, kann durch die Skalierbarkeit und Portierbarkeit der Software inzwischen jeder Bediener jede Linie fahren. Das deutlich gewachsene Fähigkeitsspektrum des Personals bietet zusätzlichen Nutzen für jene Bereiche, in denen es auf die Einwirkung der Mitarbeiter wirklich ankommt. Fazit
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