Seit über 15 Jahren dosiert die Optima FRK lösliche Kaffeespezialitäten bei Milcafea am Standort Rathenow. Doch obwohl die Maschine noch zuverlässig läuft, sieht der Getränkepulverhersteller massive Probleme auf sich zukommen. Der Grund: Zulieferer von Elektronikbauteilen stoppen in Kürze die Produktion verschiedener Komponenten. Und die reduzierten Lagerbestände bei dem Maschinenbauer Optima werden schon mittelfristig keine sichere Versorgung mehr gewährleisten können. Also entschied sich Milcafea dafür, die Elektronik und Software der Maschine von Optima auf den neuesten Stand der Technik bringen zu lassen.
Umfassende Modernisierung
Als erstes knöpften sich die Retrofitspezialisten den Schaltschrank vor. Die Anlage stammt noch aus der Zeit, als diese groß und mächtig waren und neben der Anlage viel Platz beanspruchten. Die Idee: Der heute viel schlankere Schaltschrank könnte in ein Technikgeschoss unterhalb der Produktionsebene verlagert werden.
Insgesamt wurde die Elektrik modern verschlankt. Mit dem Platzgewinn profitiert das abfüllende Unternehmen auf der Produktionsebene nun von deutlich verbesserten Hygieneeigenschaften. Kaffeepulver, das immer leicht in die Anlage streut, kann sich nun nicht mehr bis beispielsweise unter den Schaltschrank verbreiten. Die Maschinenumgebung ist viel einfacher zu reinigen als noch zuvor. Das Elektro-Update wurde zudem auf eine Produktzuführung oberhalb der FRK ausgedehnt. Diese stammt aus dem gleichen Baujahr, war jedoch nicht von Optima. Im Rahmen des Upgrades wurde die Steuerung dieser Maschine auf das HMI der Anlage ausgelagert. Die Bedienung der Gesamtanlage ist nun deutlich vereinfacht. Es ist nur noch ein HMI zu bedienen. So muss das Personal nicht mehr zwei unterschiedlich aufgebaute Steuerungen verinnerlichen. Das Gesamtmenü folgt einer einheitlichen Logik. Gleichzeitig wurde mit der neuen Steuerung ein gleichmäßigerer Produktfluss erzielt. Die Füllgenauigkeit, mit der der Anwender schon zuvor sehr zufrieden war, hat sich nochmals verbessert.
Dritter wesentlicher Vorteil nach dem Umbau ist nun der Servicezugang per Fernzugriff. Bei Störungen der Anlage kann der Betreiber dem Optima-Service direkten Zugang zur Maschinensteuerung gewähren. Die Chance ist sehr groß, dass bei einer Störung künftig kein Servicepersonal mehr anreisen muss und Optima Fehler aus der Ferne beheben kann. Mit den Maßnahmen steigt die Gesamtanlageneffizienz: kurzfristig bei Maschinenstörungen und mittel- bis langfristig bei allen notwendigen Elektrokomponenten, die zu ersetzen wären. Ein auftretender Defekt ist immer ärgerlich, doch die Konsequenzen wären ab sofort bei Milcafea wieder überschaubar. Die Lieferfähigkeit ist abgesichert. Elektrik und Software befinden sich auf dem Stand einer von Optima im Jahr 2017 ausgelieferten Maschine.
Im Wettlauf gegen die Zeit
Wichtigstes Kriterium des Auftraggebers war die Projektlaufzeit. Denn schließlich müssen die Kunden – überwiegend Discounter – termingerecht beliefert werden. Mit der Idee, den Schaltschrank ins Technikgeschoss zu verlegen, eröffnete sich die Möglichkeit, umfangreiche Vorarbeiten durchzuführen – im Technikgeschoss des Herstellers, während laufender Produktion.
Der Umbau kleinerer Anlagen oder besonders umfangreiche Service-Aufträge werden von Optima komplett in Schwäbisch Hall durchgeführt. In diesem Fall hätten allein schon die Auf- und Abbauarbeiten der Optima FRK zu viel Zeit gekostet. Dennoch wurde alles, was in Schwäbisch Hall vorbereitet werden konnte, dort vorbereitet. Dies beinhaltete den ersten Aufbau der Elektrik mit Komponenten wie Servomotoren und Sensoren zusammen mit dem neu eingerichteten Schaltschrank und der neuen Software. Lediglich die Mechanik, die sich bei diesem Projekt in gutem Zustand zeigte, blieb außen vor.
Mehr als 50 % der Anlage konnten vom Optima-Service durch gezielte Simulationen im Vorfeld geprüft werden. Fehler können immer passieren, sowohl in der Konstruktion, in der Software und beispielsweise auch beim Verdrahten. Kompliziert und zeitaufwendig wird es allerdings, wenn solche Fehler erst bei der Inbetriebnahme vor Ort bemerkt werden. Sogar die Tendenzsteuerung lässt sich per Simulation prüfen. Stellt die Kontrollwaage eine (fingierte) Überfüllung fest, muss der Servomotor des Dosierers seine Drehzahl reduzieren. Gleichzeitig wurden noch kleine Änderungen wie Edelstahlgehäuse am Füller, die heute Standard sind, vorbereitet.
Teilweise parallel dazu starteten die Vorbereitungen vor Ort beim Kunden. Im Technikgeschoss wurden Durchbrüche geschaffen und Kabelkanäle gelegt. Mit dem Stilllegen der alten FRK-Maschine wurde es dann vollends ernst – die Zeit lief unerbittlich. Die alte Elektrik wurde ausgeräumt, die Maschine zerlegt, die vorbereiteten Kabelbäume installiert und angeschlossen. Für den kompletten Aufbau waren zehn Tage einkalkuliert, in denen vom HMI bis hin zu den Linien-Anschlüssen nach der Kontrollwaage alles für die Wiederinbetriebnahme vorbereitet wurde. Nach weiteren drei Tagen für die Inbetriebnahme lief die Anlage wie vorgesehen an.
Schulungen inklusive
Der Ramp-up-Support von Optima beinhaltete zudem Schulungen an der Anlage, da die die Mitarbeiter die Bedienung aufgrund der Modernisierungsmaßnahmen neu erlernen mussten. Um dem Anwender einen zügigen Produktionsstart zu ermöglichen, standen ein Elektriker und ein Softwarespezialist in den ersten Tagen an der Maschine bereit. Sie führten Feinjustierungen durch und erläuterten den Mitarbeitern die neue Funktionsweise. Die gesamte Zeitersparnis, die durch die Schaltschrankverlagerung, die Simulationen und weitere Maßnahmen erzielt wurde, beläuft sich schätzungsweise auf rund drei Wochen.
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Autorin: Sabine Gauger
Marketing Director,
Optima
