Neues Chargenkontrollsystem für Margarinefabriken

Siemens und Actemium leiten die Produktion von Vandemoortele.

Vandemoortele Izegem suchte nach einem neuen, integrierten Batch-Steuerungssystem für die Produktion ihrer Emulsionen, um ihr altes System zu ersetzen, bei dem es sich um eine maßgeschneiderte Insellösung handelte. Siemens und Actemium realisierten die gewünschte Steuerung auf der Basis von Standardlösungen, so dass das gleiche System ohne große Anpassungen auch in den Margarinefabriken des Konzerns in Barcelona und Dresden eingesetzt werden konnte. "Wir verfügen nun über ein zukunftssicheres System, das unter anderem Vorteile in Bezug auf Flexibilität, Effizienz und Bedienerfreundlichkeit bietet", so Group Automation Manager Christian Debusschere.

Margarine

Vandemoortele wurde 1899 gegründet und ist auch nach über hundert Jahren noch ein Familienunternehmen. Der Mutterbetrieb in Izegem ist die größte Margarinefabrik Europas und produziert und verpackt seit Mitte des letzten Jahrhunderts Margarinen. Zusätzlich zu den MCOF-Aktivitäten (Margarinen, kulinarische Öle und Fette), unterscheidet die Gruppe heute auch die Geschäftszweig Bäckereiprodukte. Zusammen verfügen sie über rund 30 Werke in Westeuropa, die einen Gesamtumsatz von 1,3 Milliarden Euro erwirtschaften.

Komplexer Prozessschritt

Der Produktionsprozess besteht aus drei Säulen. In der Vorbereitungsphase wird aus verschiedenen Zutaten eine flüssige Emulsion hergestellt. Anschließend wird in der Kristallisationsphase eine feste Struktur hergestellt. Schließlich werden die Margarinen je nach Bestimmungsort in Blöcke, Wrapper oder Racks verpackt. Vandemoortele produziert sowohl für die Gastronomie und die Industrie als auch für den Einzelhandel. Für den Einzelhandel hat die Gruppe eine Reihe von Eigenmarken, aber der größte Teil der Produktion ist White Label für große Vertriebsunternehmen.

Chargenkontrollsystem

Die Vorbereitungsabteilung war bereits automatisiert, aber das zugrunde liegende, maßgeschneiderte Softwaresystem war veraltet. "Dieses System wurde vor über 20 Jahren entwickelt und musste, obwohl es im Laufe der Zeit aktualisiert wurde, gründlich überarbeitet werden. Dies umso mehr, als es keine Integration mit unseren ERP- und MES-Systemen gab, so dass die Dateneingabe manuell erfolgte", sagt Debusschere.

Sie machten sich daher auf die Suche nach einem neuen Chargensteuerungssystem. Diese steuert nicht nur die Dosierung und Mischung automatisch, sondern überwacht auch andere Funktionalitäten, wie z.B. Zwischenspülungen oder CIP-Prozesse bei Produktwechseln.

Anforderungen

Die vertikale Integration war in dieser Hinsicht eine unmittelbare Voraussetzung. Darüber hinaus wurden im Lastenheft eine automatische Rückverfolgung in beide Richtungen, eine bessere Qualitätskontrolle in der Werkstatt, eine bessere Echtzeitübersicht über den Rohstoffverbrauch und eine bessere Übersicht über die verschiedenen Prozessphasen für die Bediener aufgeführt.

Lösung

"Wir haben das mehreren Technologieanbietern vorgelegt, wobei Siemens und Actemium mit ihrer Chargensteuerung nach dem ISA-88-Standard unsere Anforderungen am besten erfüllen konnten", so Debusschere weiter.

Konkret stellte Siemens seine Standardlösung mit Simatic Batch und PCS 7 für die Ausführung der Rezepturschritte zur Verfügung. Actemium - Siemens Solution Partner - fungierte als Integrator für die AS (Automation System)-Programmierung, Visualisierung und eine gewisse Anpassung an die Vandemoortele-Installation. Neben diesen Softwarelösungen lieferte Siemens auch etwa zwanzig neue, leistungsfähigere AS (Automation System).

Wie erfüllt die neue Lösung die vordefinierten Anforderungen? "Die verfügbaren Stammdaten - sowohl die Definition von Materialien als auch von Rezepten - stammen aus unserem ERP-System, SAP. Auch die Produktionsaufträge werden automatisch aus dem ERP-System in unser Chargensteuerungssystem eingegeben, was nun nicht mehr manuell erfolgen muss. Bei der Ausführung dieser Aufträge zeichnet das System alle Tankbewegungen auf, und die manuellen Zugaben werden gescannt und mittels Barcode-Identifikation zur Rückverfolgung überprüft. Dies schließt eine Rückmeldung an das MES- und ERP-System ein. Darüber hinaus führen wir jetzt beispielsweise eine pH-Messung nach der Zugabe einer Säure durch, und diese Messung wird über ein mobiles Gerät direkt auf der Charge aufgezeichnet. Die Echtzeittransparenz des Verbrauchs und des Prozessfortschritts wurde auch dank eines Flussdiagramms erreicht, das die Handhabung der Rezepturschritte visuell darstellt", heißt es.

Näherung

Dem Auswahlverfahren folgten Workshops und eine lange Engineering-Phase für die Ausarbeitung aller Details und die Programmierung durch Actemium. Die Lösung wurde dann offline in Abnahmetests getestet, und dann konnte die Inbetriebnahme im Werk Izegem erfolgen. "Dabei haben wir das neue System nach und nach Linie für Linie ergänzt, so dass beide Systeme zeitweise parallel liefen und miteinander kommunizieren mussten. Das war eine große, technische Herausforderung", blickt Debusschere zurück.

Ein weiterer Schwerpunkt war die Kommunikation zwischen allen beteiligten Parteien. Nicht nur extern, zwischen Vandemoortele und Siemens und Actemium als "goldenem Dreieck", sondern auch zwischen den internen Teams des Margarineherstellers: Zentrales Engineering, Stammdaten, Qualität, F&E, IT, Produktionsmanagement ... "Wir haben diese verschiedenen Abteilungen sofort in die Auswahl und Ausarbeitung einbezogen, damit wir intern auf einer Wellenlänge sind. Im Nachhinein betrachtet war dies definitiv einer der Schlüssel zum Erfolg. Schließlich ist der Wissenstransfer der Hauptnutzer an alle Betreiberteams, die dank unserer Vorbereitungen reibungslos verliefen Änderungsmanagement."

Bewertung

Nach dem Pilotprojekt in Izegem konnte die weitgehend gleiche Lösung auch in der Margarinefabrik in Barcelona eingeführt werden. Dort wurde die Umstellung in einem Zug während der geplanten Winterpause durchgeführt. In diesem Sommer wird das Werk in Dresden folgen. "Die Tatsache, dass wir mit Standardlösungen gearbeitet haben, bot Vorteile in Bezug auf Kosten und Geschwindigkeit", sagt Debusschere.

"Weitere Vorteile sind, dass wir nun über ein zukunftssicheres, integriertes Chargensteuerungssystem verfügen, mit dem wir zum Beispiel Anpassungen in der Programmierung effizienter vornehmen können. Dies führt also zu einer größeren Flexibilität in der Produktion, sowohl in Bezug auf die Rezepte als auch auf die physische Installation. Außerdem ist das System benutzerfreundlicher für unsere Bediener und bringt ihnen Zeitersparnis, so dass sie eine flexiblere Rolle in der Fabrik übernehmen können. Und schließlich ermöglicht uns die automatische Berichterstattung einen schnellen und einfachen Echtzeitüberblick über den Produktionsprozess, den Verbrauch und die Rückverfolgbarkeit", so der Leiter der Automatisierungsabteilung der Gruppe.