Der Snack-Food-Hersteller verwendet für viele seiner Produkte Mischungen aus Mais-, Soja- und Sonnenblumenöl. Durch das Vormischen musste stets mindestens eines der Öle zweimal behandelt werden. Es wurde an eine zweite Verarbeitungsstätte transportiert, dort gemischt und anschließend in die Anlage gebracht, in der der eigentliche Snack hergestellt wurde. Dadurch stiegen die transportbedingten Treibstoffkosten und CO2-Emissionen und die Lieferzeiten nahmen zu. Als sich der Hersteller für eine eigene automatisierte Mischlösung entschied, war klar, dass die Implementierung die laufende Fertigung nur minimal beeinträchtigen durfte und möglichst kostengünstig zu realisieren sein musste. Die produzierten Mischungen sollten dabei weiterhin den Erwartungen der Verbraucher gerecht werden. Darüber hinaus unterstützte die Lösung die Nachhaltigkeitsbestrebungen des Unternehmens, da weniger Treibstoffkosten und CO2-Emissionen durch den Transport der Öle entstanden. Weitere Vorteile waren der reduzierte Zeitbedarf für den Rezepturwechsel, die dynamische Regelung für eine einheitliche Produktbeschaffenheit, kürzere Wartezeiten im Labor, und weniger Produkte, die unter Quarantäne gestellt, nachgearbeitet oder ausgesondert werden mussten. Dazu kam der reduzierte Kapitalbedarf; Six-Sigma-Konzepte oder andere Qualitätsverbesserungen wurden ebenfalls möglich. Einheitliche Lösung für 30 Produktionsstätten Mit Blick auf diese Faktoren implementierte das Unternehmen ein automatisiertes In-Line-Mischsystem, das von Rockwell Automation und dessen Lösungsteam entworfen und geliefert wurde. Integriert wurde das System mit verschiedenen Prozesssteuerungssystemen, die in den über 30 Fabriken des Snack-Food-Herstellers arbeiten. Um den individuellen Anforderungen der unterschiedlich alten Fabriken gerecht zu werden, war das Unternehmen auf eine für alle Werke geeignete Plug-and-Play-Lösung angewiesen, die den Geschmack des Produkts nicht beeinflusst, sich selbst überwacht und sich auf der Projekt-Ebene erfolgreich managen lässt. Das automatische Mischsystem ermöglicht die einheitliche Verarbeitung von Rezepturen oder Zusammensetzungen für jedes Produkt. Um strikte Qualitätsanforderungen einzuhalten, kann das System Schwankungen bei den Rohstoffen mithilfe von adaptiven Verfahren ausgleichen. Diese variieren die Sollwerte der Rezepturen entsprechend den Qualitätsmerkmalen der Zutaten. Automatische Mischtechnologien verwenden einen speziellen Algorithmus für die digitale Ausmischung. Dieser stützt sich auf die Überwachung und Kontrolle des Volumens oder der Masse der zu mischenden Materialien und bezieht dabei die Qualitätsmerkmale der Rohstoffe und des fertigen Produkts ein. Dies nutzt die vorhandenen Anlagen bei Mischprozessen effizienter aus. Die Lösung zur digitalen Ausmischung basiert auf fertig entwickelten und vorgefertigten modularen Komponenten und auf einem erprobten digitalen Mischalgorithmus. Dieses Konzept reduziert die Risiken bei der Umsetzung des Projekts und bietet einen größeren Funktionsumfang als maßgeschneiderte Systeme. Anschließend kann es problemlos für weitere Werke nachgebaut werden, was nicht nur eine schnellere Inbetriebnahme ermöglicht, sondern auch den Vorteil einheitlicher Schulungs- und Support-Maßnahmen bietet. Die Lösung basiert auf dem Prozessautomatisierungssystem PlantPAx von Rockwell Automation, das seinerseits auf der Integrated Architecture-Plattform aufbaut. Die wichtigsten Elemente der Lösung sind die Master-Steuerung, das Mischverhältnis, die Stufensteuerung, das Abschalten der Mischanlage sowie das Analyse- und Optimierungs-Feedback. Das System ist skalierbar, d.h. man kann einfache Mischungen aus wenigen Zutaten ebenso herstellen wie Kombinationen aus mehr als 20 Zulaufleitungen. Es ermöglicht die Kontrolle des Betriebs und die Verbindung mit Feldgeräten zum Messen von Durchflussmengen sowie zur In-Line-Analyse; hinzu kommt seine nahtlose Einbindung in kritische Geschäftssysteme wie etwa MRP (Materials Resource Planning) und LIMS (Laboratory Information Management System). Nachhaltiger Betrieb Mit der neuen Lösung kann der Snack-Food-Hersteller nun die Verfügbarkeit der Öle, abhängig von Preis und Verfügbarkeit, bei den einzelnen Werken oder Anlagen koordinieren. Zusätzlich sinken die Kosten für Treibstoff und Lkw-Flotten, da die Öle weniger transportiert werden müssen. Ebenso verringern sich die aus dem Logistiksystem resultierenden CO2-Emissionen. Alle im ursprünglichen Projekt erfassten 18 Standorte sind mittlerweile umgerüstet und in Betrieb und erfüllen bzw. übertreffen die Erwartungen des Unternehmens. Der Snack-Food-Hersteller hat das System mittlerweile auch an weiteren Standorten umgesetzt, sodass mittlerweile 27 Werke mit dem neuen Mischsystem arbeiten.
Rockwell Automation GmbH
