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Wenn aus einer Idee Praxis wird

Industrie 4.0 als Herausforderung für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie
Wenn aus einer Idee Praxis wird

Industrie 4.0 steht für die Idee der vierten industriellen Revolution. Welche Erwartungen verbinden Lebensmittel- und Getränkeindustrie mit ihr? Und wie sollte die Branche mit diesem Zukunftsthema, das Politik und Medien gleichermaßen beherrscht, umgehen? Antworten gibt eine Befragung von Entscheidungsträgern, die von GQM durchgeführt wurde.

Die erste industrielle Revolution bestand in der Mechanisierung mit Wasser- und Dampfkraft, darauf folgte die Massenfertigung mithilfe von Fließbändern und elektrischer Energie, die als zweite industrielle Revolution bezeichnet wird. Daran schloss sich die digitale Revolution an, also der Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren Automatisierung der Produktion. Die vierte industrielle Revolution – auch Industrie 4.0 genannt – soll die digitale Vernetzung aller industriellen Prozesse umfassen, beginnend bei der Idee über die Produktion bis hin zur Anlieferung beim Kunden. Das sogenannte Internet der Dinge soll begleitend die Elektrotechnik, die Informationstechnologie und den Maschinen- und Anlagenbau verschmelzen.

2011 von der Bundesregierung als digitale Agenda ausgerufen, steckt die Herausforderung wohl darin, Industrie 4.0 im Rahmen der digitalen Infrastrukturen und der sich wandelnden Produktions- und Automatisierungstechnik in den Betrieben zu implementieren und praxisnah zur Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit zu nutzen.
Befragung von Branchenvertretern
Vor dem Hintergrund von Industrie 4.0 hat GQM eine Befragung von Kunden und Interessenten aus den Bereichen Brauereien, Getränkehersteller, Molkereien und der sonstigen Lebensmittelindustrie durchgeführt. Folgende Begriffe verbanden die Befragten vornehmlich mit Industrie 4.0:
  • Verknüpfung von industrieller Fertigung und Informationstechnologie
  • Anlagen, Maschinen, Produkte und Bauteile kommunizieren miteinander, tauschen Daten und Informationen aus und steuern sich gegenseitig
  • cyberphysisches Produktionssystem (Erfassen von Daten über produktionsintegrierte Sensoren und Messsysteme in Echtzeit)
  • intelligente Peripherie (Logistikgeräte sind mit ERP oder MES verknüpft)
  • vollständige Automatisierung des Produktionsprozesses in einem Unternehmen.
Als Beispiele für bereits integrierte und genutzte Technik wurden u. a. Barcode (78 %), Rückmeldung aus der Maschinensteuerung (63 %) und elektronische Sensoren (56 %) genannt.
Der größte Investitionsbedarf für die Einführung von Industrie 4.0 liegt nach Angabe aller Branchen in der Produktion. Mit großem Abstand zur restlichen Branche gaben 60 % der Befragten aus der Brauerei- und Getränkeindustrie an, in den Bereichen Produktherstellung und Abfüllung vorwiegend automatisiert zu arbeiten. Über die gesamte Prozesskette vom Wareneingang über die Produktherstellung mit allen Material- und Produktmengenbewegungen bis zur Abfüllung finden sich nur wenige Betriebe, die eine Vollautomatisierung der Datenerfassung realisiert haben. Der Trend liegt jedoch bei Unternehmen mittlerer Größe eindeutig darin, die vorhandenen Daten intensiver in MES- und ERP-Systeme zu integrieren und auch übergreifend auszuwerten.
Anteil manueller Tätigkeiten
Allerdings gibt es bei den Betrieben der Lebensmittel- und Getränkeindustrie einen klaren Unterschied zwischen KMUs und Großunternehmen. In vielen KMUs ist der Anteil manueller Tätigkeiten noch sehr hoch. Dies betrifft sowohl die Dokumentation als auch die Steuerung der Prozesse. Deshalb existiert hier auch ein Nachholbedarf, der bei der Kennzeichnung mit Barcodes beginnt, der eine systemgestützte Chargenverfolgung umfassen kann und auch die Erfassung und Weitergabe von mengen- und prozesstechnischen Daten zur Anlagensteuerung und Auswertung zum Ziel hat.
Über die Hälfte der befragten Experten sind der Meinung, dass das Thema Industrie 4.0 wichtig für das Management des Unternehmens ist; lediglich 11 % meinen, dass das Thema unwichtig sei. Ebenfalls herrscht die Meinung, dass sich die Wettbewerbschancen durch die Einführung von Industrie 4.0 wesentlich verbessern lassen. 93 % finden, dass die Ermittlung von Kennzahlen durch die Einführung von Industrie 4.0 verbessert werden kann. 54 % der Unternehmen sind der Meinung, dass Industrie 4.0 auch die Umsetzung von Qualitätsmanagementstandards (IFS, BRC, etc.) unterstützt.
Integration der erfassten Daten
Um Daten im Rahmen der Industrie-4.0-Themen auch unternehmensweit sinnvoll darzustellen, ist nach wie vor eine Hauptaufgabe der klassischen Informationspyramide zu erfüllen: die horizontale und vertikale Datenintegration. Die Darstellung der Supply Chain mit allen prozess- und qualitätsrelevanten Parametern in der vertikalen Integration vom einfachen Sensor, der z. B. den Massenstrom misst, bis hin zur verdichteten Statistik der Bedarfe, Bestände und Verbrauchssituation auf einer übergeordneten Entscheiderebene im Rahmen einer Chargen- und Mengenverfolgung ist erstaunlicherweise immer noch eine der großen Herausforderungen in der Praxis.
Industrie 4.0 ist eine Möglichkeit, die Arbeitsabläufe und das Unternehmen als solches in Zukunft effizienter und ergonomischer zu gestalten – im Stile einer Evolution. Viele Dinge wie die Automatisierung von Anlagen sind schon heute Stand der Technik und praktisch umgesetzt. In vielen Fällen fehlt jedoch die strukturierte Integration in ein gesamtheitliches Datenkonzept.
Wird produktionsseitig die Maschine-zu-Maschine-Vernetzung vorangetrieben, lässt sich dies mit einer bereits realisierten ERP-MES-Umgebung einfacher realisieren – Stichwort Internet of Things. Gleiches gilt, wenn Produkte selbst mit Software und Sensoren ausgestattet und vernetzt werden, um sie intelligent einzusetzen, zu steuern und in übergeordnete Systeme einzubinden, beispielsweise über Transpondersysteme.
Unternehmensgröße wichtig
Je nach Größe der Unternehmen in der Brauerei- und Getränkeindustrie variieren die Schwerpunkte, unter denen man sich mit dem Thema Industrie 4.0 auseinandersetzt. In kleinen und mittleren Betriebsgrößen ist es sinnvoll, sich mit einer praktikablen Vernetzung aller Daten entlang des Wertschöpfungsprozesses zu beschäftigen, um aussagekräftigere Effizienzdarstellungen zur Lenkung der betriebswirtschaftlichen Parameter zu erhalten.
Bei Großbetrieben ergibt sich vielfach die Aufgabenstellung, neben der horizontalen Integration noch stärker die vertikale Transparenz und damit die Konsolidierung und Datenverdichtung und Kommunikation voranzutreiben.
Es gilt also, den eigenen, richtigen Weg in das „neue“ Zeitalter der Informationsvernetzung zu finden. Dabei helfen geeignete Softwarelösungen und branchenerfahrene Beratungshäuser, die beim Erreichen der gewählten Ziele unterstützen. Das Ziel der Handlungsfähigkeit in einem sich immer schneller ändernden Geschäftsumfeld erreicht auch der, der Entscheidungswege, Rollen und Prozesse immer wieder neu und flexibel definieren kann. Wenn dazu Industrie 4.0 als Impulsgeber Ursache ist, neue Wege zu gehen, dann wurden die Chancen genutzt.
Halle 1, Stand 245

Dr.-Ing. Johannes E. Schraml
Geschäftsführender Gesellschafter,GQM

Fundament für die Umsetzung von Industrie 4.0

Modularaufgebautes MES 

Vor allem Systeme, die ihren Ursprung in der branchenorientierten Unterstützung von Produktion und Qualitätsmanagement haben, zeichnen sich als Grundstein für eine zukunftsweisende Integration aller Industrie-4.0-Anforderungen aus. In vielen Lösungen sind derartige Konzepte bereits seit Jahren vorgedacht und umgesetzt. Sie bieten auch die Grundvoraussetzung für eine systematische Realisierung von Industrie 4.0 mit individueller Geschwindigkeit.
Das MES von GQM mit seiner modularen Struktur und seinen standardisierten Prozessen für die Brauerei- und Getränkeindustrie bietet eine optimale Plattform, die Informationsvernetzung praxisnah voranzutreiben. Die Branchensoftware fokussiert auf die vier wichtigsten unternehmerischen Aufgabenstellungen: Kosten senken, Erlöse steigern, Qualität sichern und optimieren sowie Rechtssicherheit gewährleisten. Dabei stehen für jeden Funktionsbereich produzierender Unternehmen unterschiedliche Informationen im Blickfeld. Mit den Modulen lassen sich alle messbaren Prozesse von der Idee bis zur Auslieferung eines Produktes darstellen, quantifizieren, qualifizieren und bewerten.
Das GQM MES ist eine Lösung, mit der Informationen zusammengeführt, verdichtet und gelenkt werden können. Das System hilft dabei, Produkte zu entwickeln, die Produktion zu planen, Aufträge abzuwickeln, eine kontinuierliche Qualitätskontrolle zu gewährleisten und Prozesse zu optimieren. Zwischen ERP und Prozessleitebene platziert, wird das GQM MES zum Herzstück der Produktion. GQM kennt die Anforderungen der Prozessindustrie und hat die Software so gestaltet, dass ein praxisgerechtes Arbeiten ohne Papier möglich wird.
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