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Abfüllprozesse im Griff

Stillstandszeiten und Qualität softwaregestützt verbessern

Bei Pepsi Bottling Ventures gehen Qualität und Quantität Hand in Hand: In Garner, North Carolina, werden jährlich mehr als 30 Millionen Kisten mit Pepsi-Produkten hergestellt. Die Abnehmeranforderungen sind hoch. Entsprechend muss jede ausgelieferte Flasche und jede Dose so gut sein, wie sie nur kann.

Der Zugang zu verlässlichen Leistungsdaten ermöglicht dem Anlagenpersonal die Analyse von Produktionsdaten und hilft beim Implementieren von Verbesserungsprozessen. Als ein Ergebnis konnten bei PBV Maschinenbediener gezielt geschult werden, sodass sich Linienmechaniker nun auf nun auf die Gesamtlinienleistung konzentrieren können und sich nicht länger zusätzlich um Bedienaufgaben kümmern müssen. Bild: Invensys Systems >Wonderware<

Pepsi Bottling Ventures (PBV) hat sich zum drittgrößten Hersteller und Vertriebshändler von Pepsi-Cola-Produkten in Nordamerika entwickelt und betreibt 27 Abfüll- und Vertriebsanlagen in sechs Bundesstaaten. Das Unternehmen produziert und vertreibt mehr als 100 verschiedene Geschmacksrichtungen und Marken. Als Gewinner des jährlich ausgelobten ‚Plant of the Year Awards‘ von Pepsico ist PBV von den 116 Betrieben des Landes der Pepsi-Abfüllbetrieb Nummer 1 in Nordamerika.

Mit dem Wachstum steigen die Herausforderungen

Nach seiner Gründung im Jahr 2002 hat PBV Garner im nordamerikanischen Bundesstaat North Carlvon sein Portfolio von der Produktion und dem Vertrieb 189 verschiedener Produkte auf heute über 500 vergrößert. Zusätzlich zu vier vorhandenen Produktionslinien fügte das Unternehmen eine neue ‚Direct Blow Fill‘-Linie (DBF) für Aquafina- und andere nicht kohlensäurehaltige Produkte hinzu. Diese Linie füllt die Flaschen nicht nur mit aufbereitetem Wasser, sondern stellt auch die Flaschen selbst her. Änderungen des Geschmacks, der Flaschen und der Sekundärverpackung kommen täglich vor. Die Fähigkeit zur Anpassung an diese Änderungen erfordert vom Produktionsmanagement ein hohes Maß an Flexibilität, Detailtreue und den schnellen Zugriff auf Produktionsdaten.

Analysewerkzeug für kritische Produktionsabläufe

Das früher papierbasierte System war stark von der Arbeitsauslastung des Bedieners und seiner Fähigkeit zur genauen Messung der Maschinenleistung abhängig – entsprechend waren die Daten subjektiv und inkonsistent. Wurden die Informationen aus der handschriftlichen Erfassung der Werksleitung übergeben, warfen sie regelmäßig mehr Fragen auf, als sie beantworteten. Als die Produktionsbedürfnisse stiegen und die Technologie Fortschritte machte, sah sich der Produzent daher nach einer Softwarelösung für die Messung von Leistung, Stillstandszeiten und Gesamtanlageneffektivität um. Die Herausforderung bestand darin, ein System zu finden, das sowohl bei den alten Produktionslinien als auch bei der neuen DBF-Linie eingesetzt werden konnte. Nach ausgiebigen Recherchen und der Abwägung unterschiedlicher Alternativen entschied sich PBV für eine Lösung auf Basis der Wonderware Software von Invensys Operations Management. Die Flexibilität der Software war ein entscheidender Faktor bei dieser Wahl. Die Implementierung des neuen Systems ermöglichte den Ingenieuren von PBV das interne Hinzufügen von Funktionalitäten, während sie mit ihrem eigenen Personal das System erweitern und auf Störungen prüfen konnten.

In Zusammenarbeit mit dem Distributor Wonderware Southwest erstellte der Systemintegrator Barry-Wehmiler Design Group als Projektgrundlage eine ausführliche Aufstellung der Bedürfnisse des Betriebes, welche auch die Analyse der genauen Ausfallursachen von allen großen Maschinenzentren umfasste: PBV wollte nicht nur Daten auf Ebene des Maschinenzentrums analysieren, sondern bis hin zur Linienebene. Durch die Implementierung eines Algorithmus, der die Weitergabe von Ausfallcodes von den Maschinenzentren bis hin zur Linie erlaubte, ermöglicht die neue Lösung PBV nun, seine Daten präzise zu analysieren und herauszufinden, was die kritischen Produktionsabläufe beeinflusst. Die Lösung – bestehend aus Wonderware System Platform, Wonderware Performance Software, Wonderware Intouch HMI, Wonderware Activefactory sowie Historian Software – wurde an allen fünf Linien des Garner-Werks installiert.

Monitoring von Linieneffizienz und Produktqualität

Die breite Produktpalette mit laufenden Verpackungs- und Geschmacksänderungen macht die Linieneffizienz zum vorrangigen Ziel für den Getränkehersteller. Vor der Implementierung des neuen Produktionsmanagementsystems im gesamten Werk war die Linieneffizienz ein schwammiges Konzept: Die Bediener waren sich nie sicher, ob sie dem Plan voraus waren oder ihm hinterher hinkten. Daher war die Terminierung von Umstellungen ein Ratespiel. Heute fördern die regelmäßig erfassten Daten eine hohe Linieneffizienz, indem etwa Stillstandszeiten präzise erfasst werden. Auf Basis dieser Daten konnte eine Verbesserung der Gesamtproduktion bei allen fünf Linien erreicht werden. So kann PBV seine Ressourcen auf die Einhaltung und Wahrung der Qualitätsrichtlinien von Pepsico konzentrieren, während gleichzeitig die rechtzeitige Erfüllung der Produktionsziele sichergestellt ist. Zudem wurden durch die Steigerung der Effizienz um mehrere Prozentpunkte auch die Kosten gesenkt.

Produktionsverbesserung auf Basis präziser Daten

Genauso wichtig wie die Genauigkeit von Daten ist deren Verfügbarkeit. Echtzeit-Produktionsdaten werden im gesamten Werk, im Produktionsbüro und sogar im Mitarbeiterpausenraum auf großen Flachbildschirmen angezeigt. Inzwischen achten die Arbeiter sogar während der Pausen auf das Geschehen an ihren Linien und wissen, ob sie vor oder hinter dem Zeitplan liegen. Die klare Visualisierung motiviert, die Linieneffizienz fortlaufend zu überwachen und bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen. Das IT-System wird inzwischen an allen fünf Linien im Werk eingesetzt. Anhaltender Zugang zu relevanten Informationen ermöglicht dem Anlagenpersonal die Analyse von Produktionsdaten, unterstützt fundierte Entscheidungen und hilft beim Implementieren von Verbesserungsprozessen. Zudem kann das Unternehmen nun Know-how und Leistung der Mitarbeiter durch individuell zugeschnittene Schulungen auf Basis von Leistungsdaten unterstützen. Als Ergebnis der Weiterentwicklungsmaßnahmen für Maschinenbediener können sich Linienmechaniker stärker auf die Gesamtlinienleistung konzentrieren und müssen sich nicht länger um Bedienaufgaben kümmern.

Nachhaltigkeit durch zweckgerichtete Leistung

Die eingesetzte Wonderware Performance Software erzeugt zudem auf fortlaufender Basis Daten zur Maschineneffizienz. PBV nutzt diese Daten auch unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten, um die Auswirkungen der Produktion auf die Umwelt zu minimieren und die Effizienz bei der Nutzung von Rohstoffen zu erhöhen. Das Pepsico-Programm ‚Performance with Purpose‘, was so viel wie ‚Zweckgerichtete Leistung‘ bedeutet, fokussiert Nachhaltigkeit und ein Gleichgewicht zwischen umweltbezogenen, wirtschaftlichen und sozialen Belangen. Dabei ist sich das Unternehmen bewusst, dass ein guter Umgang mit der Umwelt gut für das Geschäft ist: Je weniger Rohstoffe verbraucht werden, desto weniger Müll wird erzeugt. Gleichzeitig sinken Energieverbrauch und Kosten. Somit kommt das Konzept sowohl dem Geschäftsmodell als auch der Umwelt zugute.

Weitere Roll-outs in der Unternehmensgruppe

Durch den Einsatz des neuen Produktionscontrolling-Systems steht dem Getränkehersteller nun eine Software auf Unternehmensebene für die Erfassung, Nachverfolgung und Übermittlung von Informationen zur Anlagenleistung und -effizienz in Echtzeit zur Verfügung. PBV kann als Ergebnis der neu gestalteten Softwarelandschaft bei Garner im Werk in North Carolina auf merkliche Effizienzgewinne zurückblicken.

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