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Produktion ohne Drucktaster

Drahtlose Netzwerke zentral verwalten

Produktion ohne Drucktaster

Der Lebensmittelkonzern CP Kelco ist einer der weltweit größten Erzeuger des Lebensmittelzusatzstoffes Pektin. In seinem dänischen Werk entsteht derzeit ein controllergesteuertes drahtloses Netzwerk. Das Ziel des Projekts ist, die Maschinen und Anlagen künftig umfassend mit mobilen Endgeräten wie iPads zu steuern und zu überwachen. So sollen sich im Anlagenbetrieb deutliche Kosteneinsparungen bei gleichzeitig hoher Flexibilität ergeben.

Bild: Siemens

Eine Produktion ohne stationäre Bedienstationen und Drucktaster, eine Produktion, in der Bediener Maschinen mit einem iPad schnell und effizient überwachen und steuern können – ohne die Notwendigkeit fest installierter Computer und IP-Adressen. Das ist die Vision, die das dänische Werk des global tätigen Lebensmittelkonzerns CP Kelco in Lille Skensved, außerhalb von Køge, realisieren will. Erreicht werden soll das mit einem controllergesteuerten Industrial Wireless LAN von Siemens, das derzeit implementiert wird. Nach und nach werden bis zu 100 Access Points installiert. „Wir dachten, dass es wohl an der Zeit sei, unsere Produktion auf eine drahtlose Lösung umzustellen, sodass unsere Bediener sich mit Tablets und Smartphones frei bewegen können und nicht mehr an teure, fest installierte Bedienstationen gebunden sind. Die Technologien standen zur Verfügung, es lag nur noch an uns, die Gelegenheit zu ergreifen. Und das haben wir mit Erfolg getan“, sagt Jesper Knage, Projektleiter beim dänischen Lebensmittelkonzern.

Eine Anlage in ständiger Veränderung

Der Hersteller produziert hauptsächlich Lebensmittelzusatzstoffe wie Pektin und Carrageen, die als Verdickungsmittel und Stabilisatoren in vielen Produkten eingesetzt werden, die wir täglich konsumieren – von Marmelade und Milchprodukten bis hin zu Sonnenschutz, Lotions und Zahnpasta. Beim Rundgang durch das Werk wechseln die Geruchseindrücke zwischen Teeladen und Meer, zwischen Zitrusaromen und getrockneten Algen. In jedem Jahr werden mehrere hundert Tonnen Zitrusschalen und getrocknete Algen in Lille Skensved angeliefert und anschließend zu Pektin und Carrageen verarbeitet. Das bedeutet, dass große Rohstoffmengen in sehr kurzer Zeit die Produktion durchlaufen, mit hohen Ansprüchen an Qualität und Flexibilität und raschem Wechsel zwischen den Erzeugnissen. Bis zu 200 verschiedene Produkte werden von Lille Skensved in die ganze Welt geliefert. „Diese Anlage verändert sich ständig. Wir sind wahrscheinlich eines der Werke, das sich im Lauf eines Jahres am stärksten wandelt, da wir ständig die Steuerungen unserer Anlagen optimieren und neue bauen“, erklärt Automationsingenieur Henrik Parbo.

Hohen Verwaltungsaufwand vermeiden

Die Automatisierungsabteilung hatte bereits vorher die Industrial Wireless LAN-Technologie zur Programmierung genutzt. Die Bedieneroberflächen waren zum Beispiel nicht an das Wireless-Netzwerk angebunden. Die ehemals sechs Zugangspunkte wurden einzeln über eigene Websites konfiguriert. Wenn ein neuer Benutzer hinzugefügt oder die ausgewählten Kanäle geändert werden mussten, waren diese Änderungen an jedem Access Point einzeln vorzunehmen. „Für eine Produktion der Größe von CP Kelco, bei der für ein voll entwickeltes Netzwerk bis zu 100 Access Points benötigt würden, bedeutete dies jedoch einen unverhältnismäßig hohen Verwaltungsaufwand“, erklärt Henrik Parbo. „Wir erkannten, dass eine Implementierung im gesamten Werk mit dieser Technologie nicht möglich war. Wir benötigten ein Tool, mit dem wir von einem zentralen Punkt aus alles überblicken und Änderungen ausführen konnten.“

Drucktaster sollen in der Produktion von CP Kelco bald der Vergangenheit angehören. Maschinen und Anlagenteile werden stattdessen in einem drahtlosen Netzwerk vernetzt und über Tablets oder Smartphones bedient werden. Bild: Siemens

Störungsbeseitigung deutlich beschleunigt

Vor diesem Hintergrung entschied das Unternehmen die Einführung einer controllergesteuerte Lösung. Das Management und die Konfiguration – zum Beispiel das Herunterladen von Firmware und IP-Adressen – erfolgen somit an einem einzigen Standort. Die separate Konfiguration des einzelnen Access Points entfällt ebenso wie das Durchsuchen zahlreicher Websites nach Anhaltspunkten für die Beseitigung von Störungen. Fällt eine Einheit aus, erhöhen die beiden nächstgelegenen Zugangspunkte ihre Signalstärke um den Ausfall zu überbrücken. Auch die Diagnoseoptionen wurden zusammengeführt, um die Übersicht zu verbessern.

„Wir können jetzt eine Website öffnen, durchsehen und feststellen, dass ein Access Point rot leuchtet. Den für die Störungsbeseitigung zuständigen Personen können wir dadurch viel genauer sagen, wo der Fehler wahrscheinlich aufgetreten ist“, sagt Knage. Für die Anlieferung getrockneter Zitrusschalen – oder Trester – auf Paletten werden immer noch vier Bedienstationen eingesetzt, die je etwa 11.000 Euro kosten. Knage schätzt, dass sich diese vier Stationen künftig durch einen oder maximal zwei drahtlose Zugriffspunkte und ein Tablet oder Smartphone ersetzen lassen – bei einem Drittel der Kosten. In einer anderen Halle ist eine Reihe Druckfilter untergebracht, in denen die Schalen gesäubert werden. Bis vor kurzem waren an jeder Maschine Drucktaster vorhanden. Diese wurden bereits durch zwei Access Points ersetzt.

Die Bedienung wird in die Produktion verlagert

Das Unternehmen verspricht sich auch bei Wartung und Service Vorteile durch den Betrieb eines Wireless-Netzwerks. CP Kelco plant jede Maschine und alle Prozessinstrumente in der Produktion mit einem QR-Code ausstatten, sodass die Beschäftigten in der Produktion lediglich den Code einer Komponente einscannen müssen und so das Gerät überwachen oder Zugriff auf Betriebsdaten und Parameter erhalten können. Die Bedienung findet somit direkt in der Produktion statt, nicht mehr an einem fest installierten PC im zentralen Leitstand. Muss ein bestimmtes Ventil geöffnet werden, kann der Bediener dies direkt an der Maschine mit seinem Tablet oder Smartphone erledigen. Muss ein bestimmter Rohstoff aus einem Sack in einen Trichter gefüllt werden, muss der Mitarbeiter nicht mehr das Auftragsbuch suchen und die Auftragsnummer mit dem Sackinhalt und der Nummer des Trichters abgleichen. Er braucht lediglich den Code einzuscannen und auf dem iPad wird angezeigt, was zu tun ist. Außerdem können Bediener mit Hilfe des QR-Codes aus der Werkhalle heraus Wartungsaufträge in der Unternehmenssoftware von SAP anlegen.

Projektziel: Volle Systemredundanz

Für Knage und sein Team besteht der nächste Projektschritt darin, einen weiteren Controller für volle Systemredundanz einzurichten. Zusätzlich zur laufenden Implementierung des drahtlosen Netzwerks in der Produktion wird auch an der Anbindung des Verwaltungsnetzwerks an die Controller-Lösung gearbeitet, sodass Produktions- und Verwaltungs-IT in einem gemeinsamen Netzwerk und mehreren virtuellen Netzwerken gesteuert werden können.