Gelatine ist ein vielseitig einsetzbares Multitalent, das in Gummibärchen, Joghurt, Torten, Götterspeise und vielem mehr zum Einsatz kommt. Der Hauptbestandteil von Gelatine ist das aus dem Bindegewebe (hauptsächlich Haut und Knochen) von Schweinen, Rindern und anderen Tieren gewonnene Kollagen. Aus diesem Grund müssen Gelatinehersteller strengste nationale und internationale Bestimmungen zur Lebensmittelverarbeitung einhalten.
Gelatineproduktion läuft weiter
Um den Produktionsbetrieb einer großen Gelatinefabrik langfristig zu sichern, wurde mit Unterstützung von Rockwell Automation ein innovativer Ansatz zum Risikomanagement umgesetzt. Es galt veraltete Ausrüstung zu identifizieren und schlussendlich zu ersetzen, wobei die laufende Produktion nur minimal beeinträchtigt werden durfte.
Das vorhandene Prozessleitsystem war noch in Betrieb, aber bereits über 15 Jahre alt. Würde es zu Fehlfunktionen oder Ausfällen kommen, wäre eine zeitnahe Reparatur nur eingeschränkt möglich gewesen, was ein großes Risiko für die Produktion darstellte. Folglich nahm der Hersteller mit mehreren Anbietern Kontakt auf, um verschiedene Lösungen zu vergleichen. Im Rahmen dieses Auswahlverfahrens stellte sich das Prozessleitsystem Plantpax von Rockwell Automation als beste Option heraus.
Userfreundliches Prozessleitsystem
Das auf einer standardisierten Architektur aufbauende Prozessautomatisierungssystem setzt Komponenten der Integrated Architecture ein. Es hilft den Bedienern, schneller besser informierte Entscheidungen zu treffen und umgehend auf sich ändernde Anforderungen oder Rahmenbedingungen eingehen zu können. Die Nutzung einer allgemeinen Automatisierungsplattform erlaubt eine nahtlose Integration für mehr Effizienz und Produktivität. Mithilfe von Ethernet/IP vernetzt das Plantpax-System diskrete Steuerungen mit Steuerungen für Prozesse, Energie, Daten und Sicherheit zu einer anlagenweiten Infrastruktur. Folglich sind Informationen nun im gesamten Unternehmen jederzeit in Echtzeit verfügbar.
„Ein wesentliches Projektziel bestand darin, eine Lösung zu finden, die den Anforderungen der Anlage gerecht wird und gleichzeitig Produktionsverluste und Betriebsrisiken durch den Wechsel zu einem neuen System minimiert“, betont Sean Doherty, Account Manager Food & Beverage bei Rockwell Automation.
Innovative Projektabwicklung
In der ersten Projektphase widmete sich das Team von Rockwell Automation Global Solutions dem sogenannten FEED (Front End Engineering and Design). Dabei werden die technischen Anforderungen, der Umfang und die Risiken des Projekts erfasst, analysiert und ausgewertet, um dessen Gesamtrisiko und Abwicklungsdauer zu minimieren. „Wir führten vor Ort eine gründliche Überprüfung der Anlage durch und dokumentierten das vorhandene System und bestehende Prozesse“, erklärt Doherty. „Dazu sprachen wir auch mit dem Gelatinehersteller, um die Grundvoraussetzungen für das System und die Vorgaben des Endbenutzers zu verstehen.“
Tests minimieren Hardwarerisiken
Um auf Bedenken hinsichtlich der Risikominimierung einzugehen, wurde für das System eine zusätzliche Testphase eingeführt, zu der auch eine bei Rockwell Automation durchgeführte Werksabnahme gehört. Die Anlagenbediener waren aktiv in den Überprüfungsprozess und die praktischen Schulungen sowie die Systemtests eingebunden, um sicherzustellen, dass die Funktionen allen Erwartungen genügen. Die Tests erfolgten über einen Zeitraum von zwei Wochen. Auf diese Weise sollten mögliche Hardwarerisiken minimiert werden. Zusätzlich dient dies der Bestätigung, dass das gesamte System vollständig überprüft wurde und bestimmungsgemäß funktioniert.
E/A-Adapterkarte minimiert Fehler
Wird beim Ersetzen eines vorhandenen Prozessleitsystems auch die Feldverdrahtung ersetzt, birgt das erhebliche Risiken. In diesem Fall verfügte die Anlage über ungefähr 1500 Ein- und Ausgänge sowie ca. 4000 Kabel, die aufgerüstet werden mussten.
„Wenn eine Person 4000 Kabel manuell trennen und wieder anschließen muss, besteht immer die Gefahr, dass einige verkehrt herum verlegt werden, nicht korrekt angeschlossen werden oder lose sind“, sagt Doherty. „Für das Inbetriebnahmeteam könnte das den Zeitaufwand um über eine Woche verlängern, da jeder einzelne Feldanschluss überprüft und getestet werden muss. Um das zu vermeiden, haben wir eine E/A-Adapterkarte entwickelt, mit der das alte Prozessleitsystem und -modul entfernt und durch unser selbst entwickeltes Modul ersetzt wurde. Damit lässt sich das Signal über unser System leiten, ohne dass die E/A-Verdrahtung geändert werden muss. Auf diese Weise konnte die Umrüstungszeit erheblich reduziert werden.“
Sofort höchste Qualität
Das Projekt zeigt, wie wichtig eine sorgfältige Planung und Risikominimierung für eine erfolgreiche Abwicklung sind. Das neue Prozessleitsystem konnte nahtlos und drei Tage früher als geplant eingerichtet werden – von der erstmaligen Zusammenarbeit über die Dokumentation vorhandener Funktionen bis hin zu abschließenden Tests und zur Inbetriebnahme. Innerhalb der Übergangszeit von ungefähr vier Tagen erfolgte der Wechsel zum neuen System problemlos und ohne Qualitätseinbußen bei der Gelatineproduktion.
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Autor: Oliver Vogel
Team Leader Commercial Engineering,
Rockwell Automation
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