Auf Basis des Batch-Management-Systems proCX und einiger Zusatzkomponenten wurde für einen Speiseölhersteller eine Software-Lösung realisiert, die die gesamte Produktionssteuerung und -optimierung abdeckt. Die implementierte Lösung zeichnet sich durch 100%ige Rückverfolgbarkeit, Modularität und Flexibilität aus. Die zentrale Verwaltung von Rezepturen und Produktionsdaten minimiert daneben Fehlerquellen und den Wartungsaufwand für die Produktionssoftware.
Ursprünglich war bei dem Speiseölhersteller die Rezepturverwaltung und das Berichtswesen auf mehreren getrennten Softwaresystemen verschiedener Hersteller realisiert, die keine bzw. nur eine eingeschränkte Verbindung untereinander hatten. In jedem Produktionsabschnitt wurde ein eigenes System verwendet. Die Verwaltung der Rezepturen erfolgte in der Zentrale auf einem Großrechner (Mainframe), andere produktionsrelevante Informationen wurden im Prozessleitsystem oder gar in Excel-Tabellen gespeichert. So wurde im Mainframe ein Produktionsplan erstellt, den das Prozessleitsystem dann abarbeitete; die Produktionsergebnisse wurden sowohl automatisch als auch manuell an den Großrechner zurückgemeldet. Das Berichtswesen erfolgte seinerzeit auf Basis von MS Excel.
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Man entschied sich, die heterogene Produktionssteuerung abzulösen, weil zum einen der Support der bestehenden Lösung nicht gewährleistet werden konnte. Zum anderen waren die Pflegekosten der Lösung sehr hoch. Daneben war die bestehende Software zu starr und nicht mehr den Anforderungen einer modernen Produktion gewachsen.
Entscheidende Erfolgsfaktoren
Der Speiseölhersteller legte für den Erfolg des Projekts einige entscheidende Faktoren fest: An erster Stelle stand der Wunsch nach einer modellbasierten Lösung, um eine entsprechende Flexibilität sicherzustellen, wenn sich zu einem späteren Zeitpunkt Änderungen an der Anlage ergeben sollten. Daneben war eine Optimierung der Produktionsplanung auf Basis der aktuellen Aufträge, der Anlagenkapazität, der Produkteigenschaften und anhand der Reinheits-Vorgaben für die Produkte erforderlich. Alle Rezepturen und Chargen sollten einheitlich und zentral über die verschiedenen Prozessschritte hinweg verwaltet werden können, einschließlich des erforderlichen Versionsmanagements. Das Berichtswesen muss flexibel und benutzerdefinierbar sein. Ferner müssen alle Produktionsschritte rückverfolgbar sein, da die gesetzlichen Vorschriften dies zunehmend fordern. Eine weitere Forderung war, dass die neue Software-Lösung auf der vorhandenen Automatisierungslösung, bestehend aus Visualisierung und Steuerungen, aufsetzt und künftige Erweiterungen, auch hinsichtlich S88-Norm-Konformität, zulässt. Das Projekt sollte innerhalb von vier Monaten realisiert werden, wobei ca. 1000 alte Rezepturen konvertiert und importiert werden mussten.
Gesamtlösung basiert auf drei Elementen
Die Struktur der Gesamtlösung besteht aus drei Elementen:
• proCX von Compex für die Prozessmodellierung, Rezepturverwaltung, Batch-Steuerung, Rückverfolgung und Berichtswesen.
• FAS von SCT für die Feinplanung, Produktionsplan-Optimierung und Berechnung des Materialverbrauchs
• CubeTrack von Orsi für die Bedienerschnittstelle und Schnittstelle zur vorhandenen Automatisierung
Der Speiseölhersteller kauft seine Rohstoffe, beispielsweise Öle und Fette, bei verschiedenen Herstellern. Die Rohmaterialien werden in verschiedenen Stufen, dazu zählen u.a. Neutralisation, Härtung, Vermischung, Raffinement, zu Öl- und Fettmischungen verarbeitet. Diese wiederum werden dann zum Beispiel an Hersteller von Margarine oder Babynahrung geliefert.
Die einzelnen Komponenten der Produktionsanlage, die Prozessschritte, die Materialflusssteuerung und die Produkte werden in proCX modelliert. Auf Grundlage dieses Modells sind alle bestehenden Arbeitsanweisungen, Spezifikationen, Prozeduren und Rezepte in proCX-Rezepturen und -Manufacturing-Operations, MOs, umgesetzt. Das Modell dient außerdem als gemeinsame Datenbasis für FAS und CubeTrack.
Die Kundenaufträge werden in das ERP-System eingegeben und in Produktionsaufträge für proCX übersetzt. Auf Basis dieser Aufträge und mit der Modellinformation aus proCX (Materialliste, Reinheits-Vorgaben und Anlagenkapazität) wird in FAS ein optimierter Produktionsplan berechnet. Außerdem berechnet FAS den zu erwartenden Materialverbrauch für die jeweiligen Prozessschritte. Entsprechend dieses Bedarfs werden die Rohmaterialien abgerufen.
ProCX managt anhand des optimierten Produktionsplans die einzelnen Batchprozesse übergreifend und leitet sie mittels CubeTrack zur Ausführung an die unterlagerten Steuerungen weiter. Die Produktionsdaten, also tatsächliche Materialverbräuche, Anlagenbelegung, Prozessparameter, werden an proCX zurückgemeldet und dort zum Beispiel für die Qualitätsberichte, Rückverfolgung usw. verwendet. Das Berichtswesen basiert auf dem Reporting-Modul von proCX.
Vorteile für den Anwender
Die Verwendung von Standard-Produkten erlaubt eine schnelle Implementierung der Gesamtlösung unter Einhaltung der vereinbarten Realisierungszeiten. Die zentrale Speicherung aller Produktionsdaten bietet daneben eine wesentlich höhere Verfügbarkeit für Modelle, Rezepte, Batches, Electronic Batch Record, Auftragsverfolgung, Rückverfolgung, Materialbestände usw. Der Endanwender kann das Berichtswesen auf seine Bedürfnisse anpassen. Alle produktionsrelevanten Entscheidungen können online getroffen werden. Das führt zu einer Verkürzung der Reaktionszeiten bei Auftragsänderungen.
Die neue Produktionssteuerung garantiert eine nahezu optimale Auslastung der Produktion, reduziert den Ausschuss und stellt eine genaue Einhaltung von Lieferzeiten sicher. Auch die Produktspezifikationen werden bedingt durch die zentrale Verwaltung aller Rezepturen besser eingehalten und alle Produktionsschritte sind nachträglich exakt rückverfolgbar. Des Weiteren ermöglichen die genaueren Produktionsdaten eine wesentlich bessere Kos-tenkontrolle für die gesamte Produktion.
Da die Software auf Standardprodukten basiert, sind die Betriebskosten extrem niedrig. Durch die Versionskontrolle und Lebenszyklus-Verwaltung werden der Wartungsaufwand für die Software und Bedienungsprobleme minimiert.
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