Ethernet statt Profibus

Flakes in die Schüssel, Milch dazu, fertig. Wer sich so in Sekundenschnelle eine gesunde Zwischenmahlzeit zubereitet, ahnt meist nichts von den komplexen, hochsensiblen Fertigungsprozessen, die notwendig sind, um die natürlichen Rohstoffe Mais, Weizen, Gerste oder Reis in wohlschmeckende Flakes zu verwandeln. Die Nordgetreide GmbH & Co. KG mit Hauptsitz in Lübeck produziert hochwertige Flakes-Produkte mit gleichbleibender Qualität. Um die stark wachsende Nachfrage bedienen zu können, ließ das Unternehmen in Falkenhagen eine der modernsten Multigrain-Fertigungslinien Europas bauen. Zur Steuerung der Anlage setzt das Unternehmen auf Ethernet-vernetzte Industrie-PCs. „Wir haben die Vielfalt der herstellerspezifischen Profibus-Terminals beseitigt und nutzen bei der Prozessvisualisierung jetzt bewusst IT-Standards. So sind die robusten und zuverlässigen Noax-Industrie-PCs über Standard-Ethernet vernetzt. Mit ihrer 24-V-Option harmonieren die IPCs problemlos mit den Maschinenumgebungen“, so Jörn Schlifke, Projektleiter des mit der Planung beauftragten Ingenieurbüros Brüggesch. Dieser Einsatz von Standard-PC-Technik im Bereich der Anlagensteuerung ist für Schlifke nicht weniger als ein Paradigmenwechsel.

„16 Stunden dauert der Fertigungsprozess vom Silo mit den Getreidesorten bis zur Verpackung. 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche werden hier pro Stunde zwei Tonnen verschiedener Cerealien zu Flakes verarbeitet. Umgerechnet verlassen stündlich etwa 4000 Flakes-Verpackungen das Werk in Falkenhagen. Nur alle vier Wochen wird die Produktion für zwei Reinigungs- und Wartungstage unterbrochen“, beschreibt Schlifke den Endausbau des Projektes Falko.

Der 24/7-Betrieb in der neuen Anlage stellt besonders hohe Anforderungen an die Robustheit und Zuverlässigkeit aller IT-Komponenten. Jeder Ausfall kann die Steuerung der Anlage, deren Produktivität und die Qualität der Produkte gefährden. Die Industrie-PCs zeigen sich diesen Anforderungen bis ins Detail gewachsen: mit hochwertigen Komponenten und einer besonders soliden Verbauung.

Die mit dem Einsatz der Industrie-PCs mögliche IT-Standardisierung zeigt darüber hinaus viele Vorteile für Betrieb und Wartung. Diese reichen vom Fernzugriff auf die IPCs durch die IT-Experten im entfernten Lübecker Unternehmensstammsitz über die schnelle und kostengünstige Verfügbarkeit von Austauschkomponenten bis hin zu Etablierung von Zugriffsschutz und Nutzerrechten.

Aber Nordgetreide will mit Falko und einem Investitionsvolumen von 20 Millionen Euro nicht nur zusätzliche Produktionskapazitäten für weiteres Wachstum gewinnen: Der Handel verlangt nach großer Sortenvielfalt und ständiger Produktinnovation, um unterschiedliche Zielgruppen ansprechen zu können. Von Kindern und Jugendlichen, gestressten Managern, Sportlern, Wellness-Orientierten und Kalorienbewussten bis hin zu Industriekunden für eine knusprige Cerealien-Panade reicht die Bandbreite.

Die Steuerung der Kombinationsanlage macht es deshalb möglich, Multigrain- und Reisprodukte im Wechsel flexibel auf einer Linie zu produzieren. Hierfür entwarf das zuständige Ingenieurbüro ein entsprechendes Anlagen- und IT-Design: Die Schaltschränke zu den verschiedenen Mischern, Kochern und Trocknern befinden sich auf einem Mittelsteg, der als Zwischenebene zwischen Hallenboden und Decke als Gang eingezogen wurde. Die Maschinenebene darunter wirkt daher klar, aufgeräumt, irgendwie fast transparent – und diese Transparenz zieht sich wie ein Leitfaden durch die Anlage und ihre IT-Konzeption.

Jörn Schlifke betont die Vorteile dieses IT-Konzeptes für die Qualität des Produktionsprozesses: „Durch das Anlagendesign und die Ethernet-Vernetzung lassen sich die IPCs räumlich vom Schaltschrank trennen und direkt in der Produktion installieren. Dank ihres geschlossenen, IP 65-konformen Gehäuses konnten wir die Geräte einfach dort montieren, wo das Bedienpersonal das Ergebnis des jeweiligen Prozessschrittes sehen oder überprüfen kann.“ Noch mit dem zu prüfenden Cerealien-Zwischenprodukt in der Hand können auf den großen, lichtstarken Displays Temperatur, Dauer, Mischungsverhältnisse oder andere qualitätsrelevante Prozessparameter gut abgelesen und per Touch-screen-Eingabe direkt und komfortabel optimiert werden.

Auch langfristig und maschinenübergreifend erhöht sich die Transparenz der Prozesse: Statt auf den kleinen, sehr begrenzten Speichermedien in den klassischen Maschinenterminals nur wenige ausgewählte Daten speichern zu können, werden die Maschinen- und Prozessdaten in der neuen Anlage sofort vom IPC übernommen, auf große, klassische IT-Speichermedien gespeichert oder direkt in das SAP-System übertragen. Das ermöglicht den Verantwortlichen, Trendanalysen für alle relevanten Prozessparameter zu erstellen. Die erfassten Daten können ohne großen Aufwand sowohl intern als auch für die QS-Reports an die qualitätsbewussten Kunden von Nordgetreide genutzt werden.

„Kundenreports und Rückverfolgbarkeit sind in der Lebensmittelbranche ein Muss. Nordgetreide aber ist darüber hinaus ohne zusätzlichen Aufwand in der Lage, selbst Kosten für Energie, Wasser und Druckluft den einzelnen Produkten und Chargen zuzuordnen“, nennt Schlifke Beispiele für die neu gewonnene Transparenz und Datenqualität.

Schon der Zeitplan für den Bau von Falko war eine Herausforderung: Von der Budgetfreigabe im Juni 2007 vergingen nur sechs Monate bis zum Start des Rohbaus zum 1. Januar 2008. Weitere sechs Monate später waren alle Anlagen installiert und Falko nahm im Juli 2008 erfolgreich den Probebetrieb auf. „Während im alten Werksteil die Produktion weiterlief, wurden die notwendigen Anbauten realisiert. Übergreifende Installationen wie IT, Transportsysteme, Druckluft und Ventilation konnten nur alle vier Wochen während der Wartungstage vorgenommen werden – da musste dann jeder Handgriff sitzen“, erläutert Schlifke.

Das moderne IT-Konzept mit den Noax-IPCs hat sich bereits bei Inbetriebnahme und Probebetrieb bewährt: Per WLAN ließen sich die Maschinendaten auf die Laptops der Ingenieure übertragen – ob ein Befehl die gewünschte Aktion bei einer Maschine auslöste oder nicht, konnte so ohne lange Laufwege zwischen Schaltschrank und Maschine vor Ort bequem kontrolliert werden.

„Als Profi setzt man bei einer 24/7-Produktion auf kompetente Spezialisten und hochwertige, robuste IT-Komponenten. Bei solch komplexen Anlagen und Projekten muss es einfach funktionieren. Der größte Einspareffekt wird erzielt, wenn Fehler oder Verzögerungen vermieden werden. Für uns und unsere Partner hat sich die Zusammenarbeit mit Noax deshalb schon beim reibungslosen Aufbau bewährt“, urteilt Schlifke und erklärt zum After-Sales-Service: „Über den Service bei Noax kann ich nichts sagen. Wir haben ihn einfach noch nicht gebraucht. Die Industrie-PCs arbeiten seit ihrer Installation absolut zuverlässig.“

Online-Info www.dei.de/0510424

Seit ihrer Gründung im Jahre 1966 beschäftigt sich die Nordgetreide GmbH mit der schonenden Verarbeitung von Mais, Weizen, Gerste und Reis zu hochwertigen Lebensmitteln. Mit 400 Mitarbeitern setzt das Unternehmen aktuell 120 Millionen Euro um, Tendenz stark wachsend. Produziert wird am Hauptsitz in Lübeck und zwei weiteren Werken in Saarbrücken und Falkenhagen. Am Standort in Falkenhagen baute das Unternehmen 2007/2008 eine der modernsten Fertigungsanlagen für Multigrain-Produkte in Europa.