Vernetzte Maschinen, effizientere Prozesse

Während in anderen Branchen noch über die Auswirkungen von Industrie 4.0 debattiert wird, zeigen sie sich in der Lebensmittelindustrie bereits deutlich: Gerichte mit personalisierten Zusatzstoffen, individuell aufgedruckte Vornamen auf Getränkeetiketten, 3-D-Drucker für Pasta und Fruchtgummi sind heute Realität und demonstrieren, in welch unterschiedliche Richtungen die Weiterentwicklung verläuft. Der verbindende Faktor dabei ist, dass nicht mehr der Mensch, sondern das Produkt selbst über den Fertigungsprozess entscheidet.

Auslöser dieser Entwicklungen waren häufig Trends wie Online-Shopping, E-Commerce und die steigende Nachfrage nach personalisierten Nahrungsmitteln, die kleine Losgrößen erfordern. Dafür bedarf es einer bedarfsgesteuerten Produktion, die die Kosten nicht in die Höhe schießen lässt. Autonome, selbststeuernde, wissensbasierte und sensorgestützte Systeme sind dazu in der Lage.

Wie konkret die dadurch entstehenden Vorteile aussehen können, zeigt sich am Beispiel von Verpackung und Etikettierung sehr deutlich. Bis dato konnten fleischverarbeitende Betriebe die Faktoren Schwund und Verluste erst beim Abpacken messen. Mit moderner Industriesoftware wie Brain 2 von Bizerba ist es nun möglich, die Gesamtanlageneffektivität inklusive der Faktoren Leistung, Qualität und Verfügbarkeit genauer zu analysieren.

Ein weiteres Softwaremodul errechnet darüber hinaus die Profitabilität pro Produktionslinie. Zudem können in Zukunft Verantwortliche analysieren, welches Etikett welche Maschinenabnutzung verursacht und wie es die Linienleistung beeinflusst. Obendrein lassen sich Rückschlüsse auf Umgebungseinflüsse, Störungen und Kosten beim Einsatz von gewissen Materialien ziehen. Spezifische Softwaretools, etwa zur Stammdatenpflege, können schließlich Artikeldaten und Etikettenparameter zentral erstellen, pflegen und an die Geräte senden. Sie stellen sicher, dass nur geprüfte Daten in die Produktion überspielt werden. Konkret ist dies bereits jetzt mit dem Stammdatenpflege-Tool Brain 2 Data Maintenance möglich. Dort lassen sich Artikeldaten und die dazugehörigen Etikettenparameter zentral erstellen, pflegen und an Geräte des Herstellers senden. In die Produktion werden nur geprüfte Daten überspielt.

Auch direkt beim Verpacken und Auszeichnen, beim Überprüfen des Füllgewichts sowie der abschließenden Kontrolle auf Fremdkörper oder defekte Verpackungen sind vernetzte Maschinen hilfreich. Sie können untereinander besser kommunizieren und wesentlich mehr Informationen austauschen, als dies früher der Fall war. So steigen Effektivität, Qualität und Flexibilität der Produktion. Zugleich lässt sich mithilfe von durchgängigen Systemlösungen für die Lebensmittelkontrolle die Zahl der Produktrückrufe signifikant reduzieren. Besonders durch den Einsatz von Metalldetektoren und Röntgengeräten können die Hersteller wesentlich einfacher fremdkörperfreie Produkte mit genormtem Gewicht produzieren.

Für zusätzliche Sicherheit sorgen optische Kontrollsysteme. Sie garantieren eine einheitliche Verpackung der Produkte und bieten dem Endkunden beim Anblick des Regals ein attraktives Erscheinungsbild – ein Punkt, der bei der Kaufentscheidung eine wichtige Rolle spielt, da Konsumenten eher zu makellos verpackten Produkten greifen, als zu solchen mit schiefem oder unlesbarem Etikett.

Maschinen innerhalb des Fertigungsprozesses können in der Industrie-4.0-Welt die Bestellung von Material übernehmen und damit den Einkauf entlasten. Das gilt auch im Fall von Komponenten für die Etikettierung. So stehen heute Anlagen zur Verfügung, die beim Einlegen von Plug-In-Etikettenrollen automatisch verifizieren, ob es sich um die richtigen Labels handelt und sich automatisch entsprechend konfigurieren. Zugleich sind sie eigenständig in der Lage, zukünftig eine Bestellung auszulösen, sobald der Meldebestand an Etiketten erreicht ist.

Dazu wird automatisch eine Information an den Lieferanten abgesetzt, ohne dass der Hersteller den Etikettenproduzenten manuell verständigen muss. Das Verbrauchsmaterial steuert somit den Prozess völlig eigenständig. Da sich die Maschine selbständig konfiguriert, sinkt die Rüstzeit und Fehletikettierungen lassen sich vermeiden. Auf diese Weise ist es zugleich möglich, das Risiko von Lieferverzögerungen zu minimieren und die Lagerhaltung wird optimiert.

Auch beim Service zeigen sich die Vorteile von vernetzten Maschinen. So lassen sich durch die Möglichkeiten des Machine-to-Machine-Datenaustausches (M2M) Fehler und Probleme schneller und früher erkennen – idealerweise noch bevor sie überhaupt auftreten. Dieser Schritt von der reaktiven Wartung zur Predictive Maintenance ermöglicht einen wesentlich besseren Service. Dazu übermitteln die Maschinen eigenständig individuelle Informationen an den zuständigen Servicetechniker. Durch die jederzeit in Echtzeit verfügbaren Informationen ist eine deutlich effizientere Organisation des Wartungspersonals möglich. Außerdem kann der Service meist auch aus der Ferne erfolgen. Auch dadurch lassen sich erhebliche Einsparungen erzielen.

Die technische Umsetzung erfolgt dabei über Sensoren, die die verschiedenen Maschinendaten und Ereignisse erfassen. In Echtzeit landen sie per Ethernet oder drahtlos an einen Leitstand zur Auswertung. Außerdem ist es möglich, Soll- und Schwellenwerte zu analysieren. Im Fall der Fälle kann dann ein Alarm über unterschiedliche Kanäle abgesetzt werden. Mit optimierter Wartung und bestmöglicher Organisation werden die Down-Zeiten dadurch erheblich reduziert. Die Verfügbarkeit steigt, während Service- und Wartungskosten deutlich sinken.

Halle 14, Stand B14

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Vice President Global Industry,Bizerba