So werden Backmaschinen mit einem Touch-Panel-PC effizienter
Ein Berliner in der Cloud?
Auch für Familienbetriebe wie Bäckereien bringt die Digitalisierung greifbare Vorteile mit sich, von der gestiegenen Verfügbarkeit der Maschinen bis zur Frische der Produkte in den Verkaufstheken. Daher wurden die neuen Siedebackanlagen von Innovaback mit einem All-in-One-HMI von Wachendorff ausgerüstet, um mit der Azure Cloud von Microsoft zu kommunizieren.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG100 Jahre Backhandwerk - das ist schön, aber alleine noch kein Erfolgsgarant. Wenn sich ein Unternehmen aber vom kleinen Familienbetrieb zum leistungsstarken Mittelständler mit 380 Mitarbeitern entwickelt hat, dann wurde sicherlich einiges richtig gemacht. Entsprechend sind die Ziele der Familie Bergmann - in fünfter Generation verantwortlich für die Geschicke der Bäckerei - klar gesteckt: Ergonomischere Arbeitsbedingungen für die Belegschaft, verbesserte Prozesse für mehr Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KGFrische zählt
Mit einer neuen Siedebackanlage von Innovaback ist die Bäckerei Bergmann jetzt in der Lage, mehr Quarkbällchen, Krapfen, Spritzgebäck und die in Thüringen als Pfannkuchen bezeichneten Berliner pro Stunde herzustellen. Die Leistungssteigerung dient aber vordergründig nicht dazu, mehr Masse zu verkaufen. Stattdessen hat die Bäckerei mit ihren knapp 50 Filialen die Chance, die in Fett gebackenen Hefeteigspezialitäten frischer in die Verkaufstheken zu bringen. Thomas Bergmann: "Wir können später anfangen zu backen, um die geforderte Menge an Pfannkuchen oder Quarkbällchen in der Auslage zu haben, wenn unsere Läden morgens öffnen." Startete der Betrieb während der Pfannkuchen-Hauptsaison in der Vergangenheit gegen 18 Uhr, reicht heute der Start der Produktion um Mitternacht aus. "Wir sind damit sechs Stunden frischer - das schmecken unsere Kunden", freut sich Thomas Bergmann.
Ob mit unterschiedlichen Marmeladen oder Nuss-Nugat-Creme gefüllt: Die Digitalisierung der Produktion leistet ihren Beitrag, die Anlagenverfügbarkeit und Ausfallsicherheit der Pfannkuchenproduktion mit bis zu 80.000 Stück am Tag zu gewährleisten. Der Anlagenbauer Innovaback aus Hannover nutzt dafür die in der Azure-Cloud gesammelten Betriebsdaten. Sie bilden die Grundlage, um Wartungsszenarien zu entwickeln. Zudem sind mittels Predictive Maintenance belastbare Aussagen über Ausfallwahrscheinlichkeiten von Verschleißteilen sowie mechanischen wie elektronischen Komponenten möglich. Mit diesen Zielen vor Augen war das niedersächsische Maschinenbauunternehmen während der Entwicklungsphase auf der Suche nach einem Lieferanten, der auf möglichst einfache Weise die Bedienung vor Ort, den Fernzugriff und die Cloud-Anbindung als Komplettlösung anbietet.
In einer engen Engineering-Zusammenarbeit mit Olaf Rosebrock, Vertriebsingenieur bei Wachendorff, ist aus dieser Aufgabenstellung vor Ort in Hannover eine Lösung mit dem smarten All-in-One-HMI cMT3092X entstanden, welches in der Siedebackanlage zum Einsatz kommt.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KGDrei Funktionen in einem Gerät
Aus dem Blick der Technik betrachtet steht hinter dem Gerät die cMT-Serie von Wachendorff. Das 'c' steht für 'Creatively, Connectivity, Cloud Computing', 'MT' steht für 'Machine Terminal'.
Die Geräte der cMT-Serie vereinen drei Funktionen in einem kompakten Touch-Panel: HMI-Funktionalität für die intuitive Bedienung vor Ort, Remote-Access-Funktionalität für den Fernzugriff sowie die IIoT-Gateway-Funktionalität für die Cloud-Kommunikation. Das HMI liefert mit seinem Quad-Core-Prozessor ausreichend Performance für die Multiinstanz-Visualisierung, paralleles Aufrufen auf unterschiedlichen Endgeräten, lokal und Remote (auf Desktop-PC, Tablet oder Smartphone; mit Windows-, Android- oder IOS-Betriebssystem). Die IIoT Standardprotokolle OPC UA und MQTT ermöglichen die Kommunikation zwischen Maschinen und Anlagen bis hin zu den übergeordneten Leit- und Managementsystemen.
Die cMT-Serie ist mit unterschiedlichen Bildschirmdiagonalen erhältlich, Innovaback setzt in dieser Anlage das 9,7"-Gerät ein.
HMI, Remote-Access, Gateway: Der Dreiklang aus ganz unterschiedlichen Aufgaben samt Integration in ein einzelnes Gerät ließ sich mit der Lösung von Wachendorff komfortabel, platzsparend und nicht zuletzt kostengünstig realisieren, denn natürlich spielt auch das Preis-/Leistungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eine wichtige Rolle. Thomas Hoffmann, Leiter Automation und Maschinenintelligenz bei Innovaback: "Die Cloud-Anbindung funktioniert hervorragend, die Visualisierung ebenfalls. Das Touchpanel reagiert sehr gut und die Software dahinter ist einfach zu erlernen." Der Support durch den Applikationsingenieur Christian Herrmann von Wachendorff sei in diesem nicht alltäglichen Projekt außergewöhnlich gut gewesen - bis hin zur Programmierung neuer Funktionen und Details in der Schnittstelle samt einer Neuprogrammierung des Treibers für die Microsoft Azure Cloud. Das weitreichende Know-how in puncto Cloud-Konnektivität erschließt sich Innovaback vor allem in Person von Geschäftsführer Peter Schröder - gleichzeitig Inhaber des auf Cloud-Lösungen spezialisierten Systemhauses Elanity in Hannover. Für die Gestaltung der intuitiv nutzbaren Touch-Screen-Oberfläche setzt Wachendorff mit dem Tool "EasyBuilder Pro" auf lizenzfreie Projektierungssoftware, die als Bestandteil der Hardware keine Folgekosten verursacht. Bei der Projektierung der neuen Siedebackanlage begleitete Applikationsingenieur Herrmann das Innovaback-Entwicklungsteam im Rahmen eines Coachings, um die Einarbeitung zu verkürzen. Die digitalen Möglichkeiten der von Innovaback neu entwickelten Siedebackanlage verschaffen dem Bäckereibetrieb heute die Möglichkeit, jederzeit den Betriebszustand zu überwachen und die wesentlichen Kennzahlen zum Beispiel auf dem Smartphone zu sehen.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KGAuch Energieeinsparung möglich
Die Rezepturverwaltung senkt ihrerseits das Risiko von Bedienerfehlern und damit Produktionsverlusten. Mit dem Fernzugriff hat Innovaback die Chance, das Bäckereiunternehmen langfristig zu begleiten und aus der Prozesssicht heraus spürbare Effizienzverbesserungen zu implementieren. Beispielsweise lassen sich im Rahmen eines Energiemanagementsystems Trendverläufe erkennen und Analysen für grundlegende Verbesserungen ausgeben. "Der Energieverbrauch gehört in einer Bäckerei zu den größten Kostenträgern", meint Thomas Bergmann. Bezogen auf die Siedebackanlage mit dem 170 bis 180 Grad heißen Fett lässt sich etwa der Betrieb der Heizelemente optimieren. Muss aufgrund des kalten Teiges im vorderen Bereich recht kräftig Energie zugeführt werden, wird der Bedarf bis zum Auslauf immer geringer, da das Spritzgebäck in den Wendestationen auf der Strecke stetig heißes Fett in den nachfolgenden Bereich trägt. Diese Zusammenhänge zu erkennen, macht den Weg frei, Effizienzgewinne im großen Stil zu erzielen. "Dafür brauchen wir aber die Daten von mehr als einem Temperatursensor und auch das Verhalten unterschiedlicher Backprodukte im Vergleich", macht Peter Schröder klar. Die Arbeit hat sich an dieser Stelle schon jetzt gelohnt: Die neue Siedebackanlage arbeitet energetisch mit sehr hohem Wirkungsgrad. Die Anschlussleistung konnte von 78 auf 52KW gesenkt werden (Spitzentrom 80 statt 125A). Daraus ergibt sich in einer 8-Stunden-Schicht eine Energieersparnis von vormals ca. 600 auf nun ca. 400Kwh.
Sicherheit und Zuverlässigkeit
Mit Blick auf die Maschinensicherheit stellt sich gerade in vernetzten Produktionen auch die Frage der IT-Security. "Wenn der Backofen zum ersten Mal die Fettsiedeanlage attackiert hat, wissen wir, dass die IT-Sicherheit keine Frage von Bürorechnern ist", fasst Thomas Hoffmann zusammen. Hier nichts dem Zufall zu überlassen und die eigenen Anlagen sicher zu machen, hat dazu geführt, die Siedebackanlage mit einer eigenen Firewall zu versehen. Die Lösung mit dem smarten All-in-One HMI von Wachendorff mit der integrierten Remote-Access-und IIoT-Gateway-Funktionalität macht den Weg frei, Industrie-4.0-Anwendungen mit dem Bediener und der Maschinensteuerung vor Ort zu verbinden. Für Innovaback eröffnet sich darüber hinaus die Chance aus den gewonnenen Daten verlässliche Aussagen über Ausfallwahrscheinlichkeiten und die Lebensdauer von Komponenten zu treffen. Dieser Aspekt bekommt gerade angesichts der geforderten Verfügbarkeit in der Hochsaison mit bis 80.000 Krapfen am Tag einen enormen Stellenwert. Darüber hinaus kann Innovaback gegenüber seinen Bäckereikunden als langfristiger Partner auftreten, Maschinenlösungen auf Langstrecke zu optimieren - gerade im Hinblick auf den sparsamen Umgang mit Energie. n
Auch für Familienbetriebe wie Bäckereien bringt die Digitalisierung greifbare Vorteile mit sich, von der gestiegenen Verfügbarkeit der Maschinen bis zur Frische der Produkte in den Verkaufstheken. Daher wurden die neuen Siedebackanlagen von Innovaback mit einem All-in-One-HMI von Wachendorff ausgerüstet, um mit der Azure Cloud von Microsoft zu kommunizieren.
Bild: Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG100 Jahre Backhandwerk - das ist schön, aber alleine noch kein Erfolgsgarant. Wenn sich ein Unternehmen aber vom kleinen Familienbetrieb zum leistungsstarken Mittelständler mit 380 Mitarbeitern entwickelt hat, dann wurde sicherlich einiges richtig gemacht. Entsprechend sind die Ziele der Familie Bergmann - in fünfter Generation verantwortlich für die Geschicke der Bäckerei - klar gesteckt: Ergonomischere Arbeitsbedingungen für die Belegschaft, verbesserte Prozesse für mehr Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit.
Wachendorff Prozesstechnik GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 5 (Juni) 2021 - 04.06.21.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
