Kosten und Qualität unter Kontrolle

Autor Oliver Vogel Solution Architect Process & Information Software, Rockwell

Den Jahresumsatz von rund 30 Mio. Euro erwirtschaftet Mazzoni LB fast vollständig außerhalb Italiens. Zu den Kunden zählen die wichtigsten multinationalen Konzerne im Bereich der Haushalts-, Gesundheits- und Kosmetikindustrie. „Prozessanlagen und Maschinen zur Seifenherstellung sind unser Kerngeschäft“, berichtet Paolo Tovaglieri, Vice President und Sales & Marketing Manager bei Mazzoni LB. „Wir konstruieren unsere Anlagen und Maschinen selbst und engagieren uns in der Forschung. Bei der Softwareentwicklung aber greifen wir meist auf qualifizierte Systemintegratoren zurück.“

Im Falle komplexer Verseifungs- und Trocknungssysteme wie auch bei einfacheren Maschinen, beispielsweise zur Endproduktion von Seifen, implementieren die Ingenieure von Mazzoni LB Projekte, um die individuellen Wünsche der Kunden zu erfüllen. So war es beispielsweise beim peruanischen Branchenführer Alicorp, der Mazzoni LB beauftragt hatte, seine Kontiverseifungsanlage zu modernisieren und automatisieren und um eine zusätzliche Dosiereinheit für die Waschmittelproduktion zu ergänzen.

Das Alicorp-Werk in Lima bestand aus einer speziellen Verseifungslinie und einer zweiten Linie zum Dosieren von Additiven. Um das Unternehmen wieder wettbewerbsfähig zu machen, musste das Werk modernisiert werden. Die Firma Alicorp holte sich die Unterstützung von Mazzoni bei der Einrichtung eines fortschrittlichen integrierten Steuerungssystems mit Anbindung an die Prozessanlage. Dieses neue Steuerungssystem sollte von weniger Leuten bedient werden müssen und eine zeitnahe Überwachung des gesamten Werks ermöglichen.

Zentrales Element des Prozesses ist die Verseifungsanlage und hier speziell die Rohstoffzuführung. Dabei wird der Verseifungsreaktor mit einer automatisch zusammengestellten Rohstoffmischung versorgt. Entscheidend dabei ist die exakte Einhaltung der vorgegebenen Parameter, denn schon die geringfügigste Abweichung in der Rohstoffzusammensetzung kann dazu führen, dass Ausschuss produziert wird.

Druck und Temperatur entscheiden über die Reaktion und werden deshalb während des gesamten Fertigungsprozesses überwacht. Während der Dosierungsphase werden nach vorgegebenen Rezepturen die Additive hinzugefügt. Gleichzeitig sorgt das Steuerungssystem dafür, dass die Anlage mit der richtigen Geschwindigkeit arbeitet, um die erforderliche Menge an Seife zu produzieren. Das Einrichten von Alarmfunktionen bei Abweichungen vom regulären Ablauf ist ein weiterer entscheidender Schritt.

Alicorp entschied sich für eine auf Ethernet/IP-basierende Plattform von Rockwell Automa- tion. Das Unternehmen benötigte eine umfassende Lösung, die Prozessanlagen, Antriebe, Softstarter und dezentrale E/A in einer einzigen Steuerungsarchitektur zusammenfasst und durch Verwendung eines gemeinsamen Kommunikationsnetzwerks auch den Verkabelungsaufwand und den Platzbedarf reduziert. Die offene Skalierbarkeit der Architektur von Rockwell Automation war entscheidend für die Wahl. Der Kunde wollte die bisherigen Komponenten durch das Prozessleitsystem Plantpax und die programmierbare Automatisierungssteuerung Allen-Bradley Controllogix L75 von Rockwell Automation ersetzen. Die Wahl fiel auf eine Hard- und Softwarelösung, die sich einfach an eine künftige Erweiterung des Werks anpassen lässt.

Die Verseifungs- und die Dosieranlage werden jeweils von einer Controllogix L75 gesteuert, die über Ethernet/IP an das Prozess-Equipment (Promass und Promag von Endress+Hauser), dezentrale Knoten vom Typ Allen-Bradley Flex I/O, SMC-Flex-Softstarter, Allen-Bradley-Powerflex-755-Antriebe und Powermonitor-1000-Einheiten angeschlossen sind. Die Koordination des gesamten Seifenherstellungsprozesses mit Plantpax erfolgt über Server, die mit zwei Bedienerarbeitsplätzen verbunden sind. Letztere kommunizieren über Ethernet/IP mit der Steuerung. Bestandteil der Lösung ist ebenfalls die Factorytalk-View-Software in Client-Server-Konfiguration. An das Netzwerk angeschlossen sind ferner Grafikterminals Panelview Plus 600 und Panelview Plus 1000 zur Anzeige von Informationen über die Dosieranlage.

Mit Plantpax kann das Personal bei Alicorp detaillierte Informationen zu jeder einzelnen Systemkomponente abrufen und die Laufzeithistorie sichten, sodass es die Produktionsanlage effizient managen kann. Die Programmierer bei Mazzoni LB passten auch die verschiedenen Benutzeroberflächen an die Aufgabenbereiche der diversen Personengruppen an, die auf das System zugreifen. Dazu zählen die Bediener und Verfahrenstechniker, die Produktionsparameter in das System eingeben, sowie Techniker, die die Systemkonfiguration modifizieren. Zum Schutz des Systems, das immerhin mit sensiblen Rezepturinformationen umgeht, wird mit mehreren Zugriffsebenen gearbeitet.

Das Alicorp-Werk arbeitet rund um die Uhr an sieben Tagen der Woche und erzeugt stündlich 10 t Seife. Durch den Einsatz des Plantpax-Systems ist für den ordnungsgemäßen Betrieb nur ein Bediener erforderlich. Zudem konnte Alicorp Energie einsparen. Nach den Rohstoffen, deren Preise vom Markt abhängen und die 70 % der Gesamtkosten ausmachen, ist die Energie ein weiterer wesentlicher Kostenfaktor bei der Seifenproduktion.

Entscheidend für die Produktivität der Anlage sind zudem die Stillstände, die beim Hochfahren und Anhalten der Anlage sowie bei Rezepturwechsel erforderlich sind. Ein fortschrittliches Leitsystem wie Plantpax ermöglicht den Bedienern das Echtzeitmanagement des Systems. Es kann bei Bedarf auf Standby geschaltet werden, ohne dass die Rohstoffe entnommen werden müssen, und erreicht nach dem Wiederanlaufen sofort seinen vollen Durchsatz. Auf diese Weise gelangt stets die richtige Menge an Rohstoffen in das System, nicht konforme Produkte werden auf ein Minimum reduziert und das fertige Produkt weist die gewünschte Qualität auf.

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