Der Rohstoff Milch ist kostbar. Deshalb setzt Rücker’s Zentral-Molkerei aus Aurich das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 ein. Das System automatisiert drei Viertel des gesamten Betriebes, beginnend bei der Milchannahme über die Erhitzung und Butterei bis hin zur Milchtrocknung. Ohne zusätzlichen Personalbedarf konnte die Molkerei mit Simatic PCS 7 ihren Durchsatz verdoppeln.
Annette Horneber
Rücker’s Zentral-Molkerei ist eine der führenden Molkereien in Deutschland. Die Innovationskraft des Unternehmens spiegelt sich auch in seiner breiten Produktpalette wider. Rücker’s ist es wiederholt gelungen, Spezialitäten auf den Markt zu bringen, die sich von Nischenprodukten zu ausgesprochenen Rennern entwickelt haben, beispielsweise Feta-Käse. Noch vor wenigen Jahren kannten ihn die Deutschen nur aus dem Griechenlandurlaub. Heute ist diese „griechische Spezialität“ aus dem Kühlregal nicht mehr wegzudenken. Einen ganz wesentlichen Anteil an diesem Erfolg hat das Familienunternehmen aus Aurich. Rücker’s hat den Geschmack so gut getroffen, dass selbst die Griechen inzwischen einen nicht unerheblicher Anteil ihrer landestypischen Spezialität aus Ostfriesland beziehen.
Streng auftragsbezogene Produktion
Die Molkerei in Aurich hat drei Käsereien in Betrieb, zwei für Feta, eine für Mozarella, eine weitere Linie produziert Butter. Die Linien arbeiten streng auftragsbezogen. Varianten und Abpackungen richten sich nach dem wöchentlichen Bestelleingang. Die verbleibende Milch wird zu Trockenpulver verarbeitet. Der neue Sprühturm hat eine Verarbeitungskapazität von 700 000 kg Magermilch am Tag.
„Der Rohstoff ist bei uns Kostenfaktor Nummer eins“ erläutert Klaus Rücker, Geschäftsführer der Zentral Molkerei Aurich. Das Durchsatzvolumen macht dies verständlich: Eine Million Liter Milch werden täglich bei Rücker`s zur Weiterverarbeitung angeliefert. Die Schwierigkeit: Milch ist nicht gleich Milch. Der Fettgehalt beispielsweise ist stark von der Jahreszeit abhängig, unterliegt aber auch täglichen Schwankungen. Die Ladung jedes Milchsammelwagens muss einem exakten Rohstoffcontrolling unterzogen werden. Die Kunst besteht darin, diese schwankenden Milchqualitäten so zu behandeln und zu mischen, dass wesentliche Qualitätsparameter der Endprodukte, beispielsweise Geschmack und Konsistenz, konstant bleiben. Ein Blick auf das Rohrleitungssystem, das aus der Abtankhalle in den Betrieb führt, lässt die Komplexität der Aufgabe erahnen. Ohne kontinuierliche Bestandsüberwachung geht hier leicht der Überblick verloren.
Prozessleitsystem Simatic
Der Einsatz von Simatic hat bei Rücker’s schon Tradition. Anfang der Neunziger Jahre hat die S5 die S3 abgelöst und war bis vor kurzem bewährter Standard im ganzen Betrieb. So hatte es die Wellbrock Automatisierungstechnik aus Bremen leicht, Rücker`s von Simatic PCS 7 zu überzeugen. Argument für PCS 7 zur Automatisierung der Bereiche Milchannahme, Milchbearbeitung (Betriebsraum und Butterei sowie alle dazugehörigen Tankläger und CIP-Anlagen), die Wellbrock zusammen mit der AT Anlagentechnik, Oldenburg, realisiert hat, war aus Sicht des Endkunden vor allem die Möglichkeit einer deutlichen Kapazitätssteigerung. Fehler lassen sich viel früher als vorher erkennen. Die Qualität nimmt zu – und das bei einer deutlich erhöhten Verfügbarkeit. Neben der Leistungsfähigkeit entschied vor allem der Komfort in der Warte. Den weiß auch Klaus Rücker als Geschäftsführer zu schätzen. Gab es bisher nachts Probleme in der Produktion, musste er sich immer auf die Aussagen seiner Mitarbeiter verlassen. Durch die Schichtwechsel konnte es dabei zu Missverständnissen und Unklarheiten kommen. Heute informiert ihn ein lückenloses Protokoll über den nächtlichen Betrieb umfassend und schnell.
Und die Bediener: Fühlen sie sich dadurch strenger überwacht? Keineswegs. Denn sie werden durch das Meldesystem mit Hinweisen auf Fehlerursachen und Trendanzeigen bei ihrer Arbeit unterstützt und fühlen sich trotz des höheren Durchsatzvolumens entlastet. Sie waren bei der Realisierung von Anfang an mit eingebunden, konnten spezifische Anforderungen und Wünsche einbringen, so dass es zu keiner Zeit zu Akzeptanzproblemen kam und ein effektives Arbeiten vom ersten Tag an sichergestellt war.
Anbindung über Profibus-DP
Im Schaltschrank des für die gesamte Milchpulverherstellung zuständigen Anlagenbereiches mit Eindampfung, Trocknung, Läger und Silo steckt eine CPU 417. Sie ist über Profibus-DP mit 20 Ventilinseln und 19 ET 200 Stationen verbunden. Angesteuert werden insgesamt 548 Ventile, 81 Pumpen und Rührwerke. 125 Analogeingänge nehmen Temperaturwerte, Füllstände und Leitwerte auf. Die Regelung übernehmen 33 Softwareregler.
Die Operator Station in der Warte lässt im Multiscreening-Betrieb das gleichzeitige Bedienen und Beobachten mit Hilfe von vier Monitoren zu. Für die Überwachung der Anlage stehen etwa 40 hierarchisch gegliederte Bilder zur Verfügung, 760 Einzelmeldungen können eingeblendet werden.
Die behördlichen Auflagen bei der Lebensmittelproduktion sind hoch. So schreibt die Milchverordnung eine exakt geführte Erhitzerdokumentation vor. Keinesfalls darf sich erhitzte Milch mit Spuren noch nicht erhitzter Milch vermischen. Das heißt für die Praxis: Neben der Temperatur muss auch der Druck im System überwacht werden, um etwaige Undichtigkeiten auszuschließen. Der Nachweis muss rückwirkend zwei Jahre geführt werden können. Klar, dass die bisher übliche Papierdokumentation an Übersichtlichkeit zu wünschen übrig ließ. Dennoch entsprach sie dem Standard und die Umstellung auf die papierlose Dokumentation mit PCS 7 bedurfte eines Genehmigungsverfahrens durch die Bezirksregierung. Die Experten ließen sich schnell von den Vorteilen, die das neue System auch bei etwaigen Kontrollen hat, überzeugen. So sind jederzeit gezielt Zugriffe auf bestimmte Daten möglich. Bei Bedarf lassen sich diese Daten auch problemlos mit Standardprogrammen aufbereiten und so in jeder gewünschten Form darstellen.
Und wie fällt das Urteil aus Sicht des projektierenden Unternehmens aus? Die Wellbrock Automatisierungstechnik verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit Simatic S7. Gefragt nach seinen Erfahrungen mit den Engineeringtools antwortet Wilfried Wellbrock: „Der etwas höhere Preis für Engineeringtools rechnet sich für mich in jedem Fall, denn nur so behalten wir die Personalkosten im Griff. Dazu kommt, dass der Markt für gute Programmierer im Moment leergefegt ist. Nur, wenn meine Mitarbeiter praxisorientierte Werkzeuge bekommen, können wir unseren Kunden akzeptable Projektlaufzeiten zusagen.“
Sein Mitarbeiter Franco Miraglia, Projektleiter für das Molkereiprojekt, kann sich ein Arbeiten ohne den Komfort von CFC nicht mehr vorstellen. Die Bausteinbibliotheken von PCS 7 mit den Faceplates für die Operator-Station haben es möglich gemacht, die Umstellung bei Rücker´s im geplanten Zeitrahmen zu realisieren – obwohl die Anlage betriebsbedingt nicht immer zugänglich war und während der Inbetriebsetzung die Entscheidung für einen neuen Softwarestand fiel. Rücker`s war das erste große Projekt, bei dem Wilfried Wellbrock entschied, PCS 7 einzusetzen. Warum? „Der Kunde wollte zukunftssichere Technik. Dieser Forderung kommt der konsequent dezentrale Aufbau von PCS 7 entgegen. Er macht es einfach, über den Profibus nach und nach einzelne Sensoren, Regler oder andere intelligente Feldgeräte einzubinden und damit den Bedienern immer mehr Routinearbeiten abzunehmen, um ihnen mehr Zeit für kreativere Arbeiten wie die weitere Verfahrensoptimierung zu geben.“
Inzwischen werden von der Milchannahme über die Erhitzung, Butterei bis hin zur Milchtrocknung drei Viertel des gesamten Betriebes mit PCS 7 automatisiert. Ohne einen Mehrbedarf an Personal konnte die Anlagenkapazität insgesamt verdoppelt werden.
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