Von wegen alter Käse
Modernes Produktionswerk realisiert reduzierten Kosten-, Zeit- und Konstruktionsaufwand bei erhöhter Produktivität und Sicherheit
Babybel ist auch in den USA sehr beliebt. Entsprechend wurde das jüngste und modernste Produktionswerk für den Mini-Käse in South Dakota hochgezogen. Bei der technischen Ausstattung wurde viel Wert auf moderne Standards und durchgängige Lösungen gelegt. Um in Amerika keine ungewollten Überraschungen zu erleben, begleitete Rockwell Automation das Projekt als Partner.
Bild: Rockwell Automation GmbHMit Käsemarken wie Kiri, Leerdammer oder Babybel versorgt die Bel-Gruppe jährlich rund 400 Millionen Verbraucher in über 130 Ländern mit ihren Produkten. Auch auf dem US-amerikanischen Markt erfreuen sich die Bel-Produkte zunehmender Beliebtheit. Mit der inzwischen vierten Mini-Babybel-Fabrik in Brookings, South Dakota, soll der Nachfrage nachgekommen werden. Die neue Anlage sollte dabei nicht nur den US-amerikanischen Vorschriften genügen, sondern auch mit der neuester Technik ausgestattet werden.
Bild: Rockwell Automation GmbHVollständige Interoperabilität
Für die Verarbeitungs-, Mechanisierungs- und Verpackungsaspekte des Projektes wurden Standardisierung, Sicherheit, Energiemanagement und Kommunikation als Hauptstrategien verfolgt. Durch die Einbettung der Integrated Architecture von Rockwell Automation in eine Ethernet/IP-Kommunikationsinfrastruktur entstand in Brookings eine intelligente, sichere und nachhaltige Anlage. Das Unternehmen profitiert von einer vollständigen Interoperabilität mit Unternehmensnetzwerken und Industrieanwendungen zur Nutzung der generierten Datenmengen, die innerhalb der gesamten Anlage anfallen und ausgetauscht werden müssen. "Das Brookings-Werk in South Dakota ist das größte Industrieprojekt unserer Unternehmensgruppe in den letzten 50 Jahren", erläutert Christian Bagourd, technischer Leiter bei Bel. In den Bau der Produktionsanlage wurden rund 112,6Mio.? investiert. Für die technische Ausrüstung fiel die Entscheidung auf die Produkte von Rockwell Automation. "Das Unternehmen ist in den USA bekannt und es schien uns leichter, gut ausgebildete Techniker für diese Lösungen zu finden", führt Bagourd aus. Als weiterer Vorteil sind die Rockwell-Mitarbeiter mit den neuesten amerikanischen Vorschriften und Gesetzen vertraut und können daher das Projektteam von Bel auch in diesem Punkt zur Anpassung der Verfahren beraten.
Bild: Rockwell Automation GmbHAbenteuer Amerika
Das Abenteuer Amerika ist eine neue Herausforderung für Bel. Daher setzte das Unternehmen für das Projekt einen gesonderten Lenkungsausschuss ein, bestehend aus Technikern von Bel, von Rockwell Automation und Vertriebsrepräsentanten aus South Dakota sowie Frankreich und anderen europäischen Ländern. Rockwell Automation unterstützte darüber hinaus auch etliche Hauptzulieferer aus den Bereichen Verarbeitung, Mechanisierung und Verpackung durch ein Supportprogramm. Bei acht Maschinenbauern aus Frankreich und anderen europäischen Ländern wurden Schulungen durchgeführt, um diese bei ihren Entwicklungen zu unterstützen und gleichzeitig die von Bel vorgegebenen Hardware- und Software-Anforderungen einzuhalten. Der Lenkungsausschuss betreute außerdem die diversen für die USA erforderlichen Zertifizierungsverfahren, etwa gemäß der UL-Sicherheitsvorgaben für Elektroartikel oder der Lebensmittelstandards nach 3A und PMO.
Schlagwort Standardisierung
In den Sitzungen des Lenkungsausschusses wurden die technischen Entscheidungen getroffen. Für die Software hieß hier das Schlagwort Standardisierung: "Unsere Anwendungen sollten einfach zu verwalten und leicht in die Software von Drittanbietern integrierbar sein. Daher entschieden wir uns für zwei Programmierstandards: PackML 3.0 für die Konditionierung und ISA-88 für das Verfahren", so Bagourd weiter. Auch wenn es sich bei ISA-88 um einen Standard handelt, muss seine Anwendung doch an jedes Unternehmen individuell angepasst werden. Das Team von Bel musste also eigene Anforderungen ausarbeiten, um eine einfache Integration der Software-Komponenten von Zulieferern zu gewährleisten. "Wir erstellten die wichtigsten Grafikobjekte, die für die Anwendungen verwendet werden sollten, etwa das Symbol für Motor, damit diese in der gesamten Anlage gleich aussehen. Außerdem legten wir einige Grundfunktionen fest, etwa zum Bestätigen von Alarmen oder Schalten der Maschine in den manuellen Modus", erklärt Christian Villedieu de Torcy, verantwortlicher Leiter für Automatisierung und industrielle EDV-Projekte in der technischen Abteilung der Bel Gruppe. Diese Grafikobjekte und Grundfunktionen wurden schließlich an die Zulieferer weitergeleitet, um sie in allen für das Brookings-Werk entwickelten Maschinen oder Programmen zu implementieren. "Während der gesamten Zeit standen wir den Zulieferern zur Seite, um sie bei der Implementierung der Standards oder der Arbeit mit unseren Produkten zu unterstützen", ergänzt Dominique Leroi, Vertriebstechniker für Konsumgüterlösungen bei Rockwell Automation in Frankreich. Auf Wunsch von Bel führte Rockwell Automation nach der Installation außerdem eine abschließende Prüfung durch, um sicherzustellen, dass die festgelegten Automatisierungsstandards auch ordnungsgemäß umgesetzt wurden.
Bild: Rockwell Automation GmbHIntegrated Architecture
Für die Hardware-Komponenten des Projektes wurden ebenso Standards entwickelt. Hierfür kamen Integrated-Architecture-Lösungen von Rockwell Automation zum Einsatz, z.B. ein von Bel als Backbone gewähltes Ethernet/IP-Netz sowie ein DLR-Netzwerk (Device Level Ring) für das Kupfernetzwerk, über das die 40 Automatisierungssteuerungen mit der Ausrüstung verbunden sind. Zur Steuerung der verschiedenen Achsen innerhalb der Käsepresse wurden Allen-Bradley-Kinetix-Antriebe direkt in das Ethernet/IP-Netzwerk eingebunden. Im Hinblick auf das Thema Sicherheit entschied sich das französische Unternehmen für die Sicherheitssteuerungen vom Typ Allen-Bradley GuardLogix. "Jeder Abschnitt der Produktionslinie wird durch Sicherheitssteuerungen geregelt, die alle über das Ethernet/IP-Netz verbunden sind. Auf diese Weise können wir eine Station anhalten, während die anderen Bereiche weiterlaufen", sagt Leroi. Die Überwachung des Versorgungssystems (Wasser-, Kühl- und Druckluftkreisläufe) erfolgt mithilfe individueller Steuerungen über die Software FactoryTalk View. "Es ist das erste Bel-Werk, bei dem wir die Energieverwaltung in das Überwachungssystem integrieren", ergänzt Villedieu de Torcy. Durch die in den Schaltschränken verbauten Allen-Bradley-PowerMonitor-Zähler können die Automatisierungstechniker von Bel zudem beliebige Algorithmen zur Senkung des Energieverbrauchs entwickeln. Die Produktionsdaten lassen sich darüber hinaus zur Qualitätsprüfung über die FactoryTalk-Historian-Software nachverfolgen.
Dem Zeitplan voraus
Das neue Bel-Werk konnte ohne Probleme in Betrieb gehen. "Wir sind sogar dem zu Projektbeginn angesetzten Zeitplan voraus", betont Bagourd. "Die Anlage läuft bereits sieben Tage in der Woche 24 Stunden lang, sodass wir unserem Kapazitätsziel von 10.000 Tonnen pro Jahr schon sehr nahe sind." Auch die entwickelten Standards haben sich bewährt. "Die Programmierungsstandards ermöglichen eine einfache Wartung der Käsefabrik", ergänzt Villedieu de Torcy. "Wenn ein Sensor angepasst oder eine Produktionsstation angehalten werden muss, können unsere Techniker anhand der Programme die nötigen Informationen schnell finden." Für 2015 sind bereits Weiterentwicklungen vorgesehen. So denkt die Bel Gruppe darüber nach, FactoryTalk AssetCentre einzusetzen, um alle Software-Aktivitäten im gesamten Werk zu verwalten. Jeder Zugriff und jede Aktualisierung oder Änderung wird entsprechend aufgezeichnet. Hardware-seitig haben die Zulieferer ihre Lösungen anhand einer von Rockwell Automation aufgestellten Komponentenliste ausgestattet, was den Vorrat an Ersatzteilen reduziert. Bel hat darüber hinaus auch erstmals eine Vereinbarung zum Ersatzteilmanagement mit Rockwell Automation abgeschlossen. "Mit dieser Vereinbarung erhalten wir einen Vorrat an Ersatzteilen auf Kommission, die zwar Rockwell Automation gehören, aber bei uns im Brookings-Werk gelagert werden", erklärt Villedieu de Torcy. "Folglich haben wir jederzeit Zugriff auf die Teile, wenn wir sie benötigen. Damit sparen wir nicht nur Kosten, sondern auch den Verwaltungsaufwand für veraltete Lagerartikel."
Babybel ist auch in den USA sehr beliebt. Entsprechend wurde das jüngste und modernste Produktionswerk für den Mini-Käse in South Dakota hochgezogen. Bei der technischen Ausstattung wurde viel Wert auf moderne Standards und durchgängige Lösungen gelegt. Um in Amerika keine ungewollten Überraschungen zu erleben, begleitete Rockwell Automation das Projekt als Partner.
Bild: Rockwell Automation GmbHMit Käsemarken wie Kiri, Leerdammer oder Babybel versorgt die Bel-Gruppe jährlich rund 400 Millionen Verbraucher in über 130 Ländern mit ihren Produkten. Auch auf dem US-amerikanischen Markt erfreuen sich die Bel-Produkte zunehmender Beliebtheit. Mit der inzwischen vierten Mini-Babybel-Fabrik in Brookings, South Dakota, soll der Nachfrage nachgekommen werden. Die neue Anlage sollte dabei nicht nur den US-amerikanischen Vorschriften genügen, sondern auch mit der neuester Technik ausgestattet werden.
Bild: Rockwell Automation GmbHVollständige Interoperabilität
Für die Verarbeitungs-, Mechanisierungs- und Verpackungsaspekte des Projektes wurden Standardisierung, Sicherheit, Energiemanagement und Kommunikation als Hauptstrategien verfolgt. Durch die Einbettung der Integrated Architecture von Rockwell Automation in eine Ethernet/IP-Kommunikationsinfrastruktur entstand in Brookings eine intelligente, sichere und nachhaltige Anlage. Das Unternehmen profitiert von einer vollständigen Interoperabilität mit Unternehmensnetzwerken und Industrieanwendungen zur Nutzung der generierten Datenmengen, die innerhalb der gesamten Anlage anfallen und ausgetauscht werden müssen. "Das Brookings-Werk in South Dakota ist das größte Industrieprojekt unserer Unternehmensgruppe in den letzten 50 Jahren", erläutert Christian Bagourd, technischer Leiter bei Bel. In den Bau der Produktionsanlage wurden rund 112,6Mio.? investiert. Für die technische Ausrüstung fiel die Entscheidung auf die Produkte von Rockwell Automation. "Das Unternehmen ist in den USA bekannt und es schien uns leichter, gut ausgebildete Techniker für diese Lösungen zu finden", führt Bagourd aus. Als weiterer Vorteil sind die Rockwell-Mitarbeiter mit den neuesten amerikanischen Vorschriften und Gesetzen vertraut und können daher das Projektteam von Bel auch in diesem Punkt zur Anpassung der Verfahren beraten.
Bild: Rockwell Automation GmbHAbenteuer Amerika
Das Abenteuer Amerika ist eine neue Herausforderung für Bel. Daher setzte das Unternehmen für das Projekt einen gesonderten Lenkungsausschuss ein, bestehend aus Technikern von Bel, von Rockwell Automation und Vertriebsrepräsentanten aus South Dakota sowie Frankreich und anderen europäischen Ländern. Rockwell Automation unterstützte darüber hinaus auch etliche Hauptzulieferer aus den Bereichen Verarbeitung, Mechanisierung und Verpackung durch ein Supportprogramm. Bei acht Maschinenbauern aus Frankreich und anderen europäischen Ländern wurden Schulungen durchgeführt, um diese bei ihren Entwicklungen zu unterstützen und gleichzeitig die von Bel vorgegebenen Hardware- und Software-Anforderungen einzuhalten. Der Lenkungsausschuss betreute außerdem die diversen für die USA erforderlichen Zertifizierungsverfahren, etwa gemäß der UL-Sicherheitsvorgaben für Elektroartikel oder der Lebensmittelstandards nach 3A und PMO.
Schlagwort Standardisierung
In den Sitzungen des Lenkungsausschusses wurden die technischen Entscheidungen getroffen. Für die Software hieß hier das Schlagwort Standardisierung: "Unsere Anwendungen sollten einfach zu verwalten und leicht in die Software von Drittanbietern integrierbar sein. Daher entschieden wir uns für zwei Programmierstandards: PackML 3.0 für die Konditionierung und ISA-88 für das Verfahren", so Bagourd weiter. Auch wenn es sich bei ISA-88 um einen Standard handelt, muss seine Anwendung doch an jedes Unternehmen individuell angepasst werden. Das Team von Bel musste also eigene Anforderungen ausarbeiten, um eine einfache Integration der Software-Komponenten von Zulieferern zu gewährleisten. "Wir erstellten die wichtigsten Grafikobjekte, die für die Anwendungen verwendet werden sollten, etwa das Symbol für Motor, damit diese in der gesamten Anlage gleich aussehen. Außerdem legten wir einige Grundfunktionen fest, etwa zum Bestätigen von Alarmen oder Schalten der Maschine in den manuellen Modus", erklärt Christian Villedieu de Torcy, verantwortlicher Leiter für Automatisierung und industrielle EDV-Projekte in der technischen Abteilung der Bel Gruppe. Diese Grafikobjekte und Grundfunktionen wurden schließlich an die Zulieferer weitergeleitet, um sie in allen für das Brookings-Werk entwickelten Maschinen oder Programmen zu implementieren. "Während der gesamten Zeit standen wir den Zulieferern zur Seite, um sie bei der Implementierung der Standards oder der Arbeit mit unseren Produkten zu unterstützen", ergänzt Dominique Leroi, Vertriebstechniker für Konsumgüterlösungen bei Rockwell Automation in Frankreich. Auf Wunsch von Bel führte Rockwell Automation nach der Installation außerdem eine abschließende Prüfung durch, um sicherzustellen, dass die festgelegten Automatisierungsstandards auch ordnungsgemäß umgesetzt wurden.
Bild: Rockwell Automation GmbHIntegrated Architecture
Für die Hardware-Komponenten des Projektes wurden ebenso Standards entwickelt. Hierfür kamen Integrated-Architecture-Lösungen von Rockwell Automation zum Einsatz, z.B. ein von Bel als Backbone gewähltes Ethernet/IP-Netz sowie ein DLR-Netzwerk (Device Level Ring) für das Kupfernetzwerk, über das die 40 Automatisierungssteuerungen mit der Ausrüstung verbunden sind. Zur Steuerung der verschiedenen Achsen innerhalb der Käsepresse wurden Allen-Bradley-Kinetix-Antriebe direkt in das Ethernet/IP-Netzwerk eingebunden. Im Hinblick auf das Thema Sicherheit entschied sich das französische Unternehmen für die Sicherheitssteuerungen vom Typ Allen-Bradley GuardLogix. "Jeder Abschnitt der Produktionslinie wird durch Sicherheitssteuerungen geregelt, die alle über das Ethernet/IP-Netz verbunden sind. Auf diese Weise können wir eine Station anhalten, während die anderen Bereiche weiterlaufen", sagt Leroi. Die Überwachung des Versorgungssystems (Wasser-, Kühl- und Druckluftkreisläufe) erfolgt mithilfe individueller Steuerungen über die Software FactoryTalk View. "Es ist das erste Bel-Werk, bei dem wir die Energieverwaltung in das Überwachungssystem integrieren", ergänzt Villedieu de Torcy. Durch die in den Schaltschränken verbauten Allen-Bradley-PowerMonitor-Zähler können die Automatisierungstechniker von Bel zudem beliebige Algorithmen zur Senkung des Energieverbrauchs entwickeln. Die Produktionsdaten lassen sich darüber hinaus zur Qualitätsprüfung über die FactoryTalk-Historian-Software nachverfolgen.
Dem Zeitplan voraus
Das neue Bel-Werk konnte ohne Probleme in Betrieb gehen. "Wir sind sogar dem zu Projektbeginn angesetzten Zeitplan voraus", betont Bagourd. "Die Anlage läuft bereits sieben Tage in der Woche 24 Stunden lang, sodass wir unserem Kapazitätsziel von 10.000 Tonnen pro Jahr schon sehr nahe sind." Auch die entwickelten Standards haben sich bewährt. "Die Programmierungsstandards ermöglichen eine einfache Wartung der Käsefabrik", ergänzt Villedieu de Torcy. "Wenn ein Sensor angepasst oder eine Produktionsstation angehalten werden muss, können unsere Techniker anhand der Programme die nötigen Informationen schnell finden." Für 2015 sind bereits Weiterentwicklungen vorgesehen. So denkt die Bel Gruppe darüber nach, FactoryTalk AssetCentre einzusetzen, um alle Software-Aktivitäten im gesamten Werk zu verwalten. Jeder Zugriff und jede Aktualisierung oder Änderung wird entsprechend aufgezeichnet. Hardware-seitig haben die Zulieferer ihre Lösungen anhand einer von Rockwell Automation aufgestellten Komponentenliste ausgestattet, was den Vorrat an Ersatzteilen reduziert. Bel hat darüber hinaus auch erstmals eine Vereinbarung zum Ersatzteilmanagement mit Rockwell Automation abgeschlossen. "Mit dieser Vereinbarung erhalten wir einen Vorrat an Ersatzteilen auf Kommission, die zwar Rockwell Automation gehören, aber bei uns im Brookings-Werk gelagert werden", erklärt Villedieu de Torcy. "Folglich haben wir jederzeit Zugriff auf die Teile, wenn wir sie benötigen. Damit sparen wir nicht nur Kosten, sondern auch den Verwaltungsaufwand für veraltete Lagerartikel."
Rockwell Automation GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN SPSS 2015 - 19.11.15.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
