Prozessleitsystem

Aktuelle Prozessleitsysteme unterstützen mit hohem Automatisierungsgrad beim Erreichen der Produktivitätsziele, auch in Brauereien. (Bild: AdobeStock.com 6209993)

Viele mittelständische Betriebe haben Prozessleitsysteme für ihre Produktion von Lebensmitteln im Einsatz. Hohe Lizenzkosten verhindern dabei den Einkauf von unpassenden Systemen und Fehlinvestitionen – der Mittelstand kann sich solche umfangreichen Lösungen nicht leisten. Das Prozessleitsystem dient der Bedienung und Überwachung der Produktionsprozesse. Es stellt der übergeordneten Betriebsleitebene mit Systemen wie einem MES-Echtzeitdaten bereit. Die Qualität hängt unter anderem von der Ausführung, den Komponenten, der Systemarchitektur und den Bibliotheken als Basis der Automatisierung ab. Es zeigt sich hier, dass zum Beispiel Brauereien oft mit alten Automatisierungssystemen arbeiten, die teilweise nicht mehr hergestellt werden. Bäckereien nutzen häufig Insellösungen – Teigmaschine und Ofen kommunizieren dann nicht miteinander. Molkereien sind hier deutlich moderner aufgestellt – für diese Branche sind Umbauten charakteristisch, seien es von Erhitzer oder Abfüllmaschine, die Produktion ist im Wandel und Automatisierungslösungen werden stetig angepasst.

Prozessleitsystem
Der Molkerei-Produktionsprozess ist steten Änderungen unterworfen. Neue Maschinen und Prozesse machen Anpassungen erforderlich und das Prozessleitsystem wird nach Änderungen des Produktionsprozesses angepasst. (Bild: Planemos)

Nachverfolgbarkeit auf Knopfdruck

Ein Manufacturing Execution System (MES) stellt im Mittelstand dagegen oft noch Neuland dar. Seine Implementierung ist in der Regel von gesetzlichen Regulierungen und Vorgaben getrieben, da die Hersteller die Nachverfolgbarkeit ihrer produzierten Nahrungsmittel gewährleisten müssen. Für eine Molkerei bedeutet das, dass der fertige Joghurtbecher im Prinzip bis zur Kuh, das heißt dem Rohstoff Milch und seinem Ursprung, rückverfolgbar sein muss. Gerade kleinere oder mittelständische Betriebe können das digital aber nicht immer durchgängig sicherstellen. Chargennummern werden noch manuell auf Zetteln dokumentiert, in Ordnern abgelegt, Fehler passieren schnell. Kommt der Prüfer, bricht die Nervosität aus. Hier können Betriebe von einem MES massiv profitieren: Per Knopfdruck lässt sich damit anzeigen, aus welcher Charge zum Beispiel ein Joghurt stammt und der Produktionsweg bis zum Milchsammelwagen transparent gemacht werden.

Darüber hinaus ist ein MES der Schlüssel, um die Produktion effizienter zu machen: Kommt es zum Beispiel in kurzen Abständen zu unerwarteten Stillständen bei einer Abfüllmaschine, muss die Instandhaltung ihre Diagnostik breit streuen, sich Düsen der Füller genauso ansehen wie den Kartonzulauf, um der Ursache auf die Spur zu kommen. Ein MES erfasst nun die Störungen über den Prozess hinweg. Es erstellt eine Meldehitliste, die Kategorien der Fehler können grafisch dargestellt werden. Für die Instandhaltung bedeutet das, zielgerichtet auf Fehlersuche gehen zu können und ihn damit schneller beheben zu können. Aus dem Überblick resultiert ein großer Nutzen, da die schwerwiegendsten Fehler sofort erkannt und damit eliminiert werden können.

Diese Betriebsdatenerfassung stellt aber nur einen Teil der Funktionalität dar. Das MES führt alle Daten zusammen, dazu gehören auch die Aufträge aus dem ERP. Es ist damit eine Schnittstelle zwischen ERP und Feldebene, über die Auswertungen möglich werden – ein ERP allein könnte die Datenflut der Feldebene gar nicht verarbeiten. Mit MES wird dagegen schnell ersichtlich, wo genau im Gesamtprozess Fehler auftreten – immer beim Erdbeerjoghurt? Dann ist Handlungsbedarf nötig.

Prozessleitsystem rechnet sich

Ein MES bringt großen Mittelständlern einen Mehrwert. Eine kleine Brauerei mit Prozessautomatisierung, in der alle Abläufe in wenigen Händen liegen, braucht kein MES. Sie weiß, wo die Ursachen von Problemen liegen, wenn Entscheider und Produktionsmitarbeiter im Prinzip dieselben sind. Ab 20 oder 30 Mitarbeitern wird es aber komplexer. Dann geht die Übersicht schneller verloren – und der Mitarbeiter wird in der Nacht herausgeklingelt, wenn etwas nicht wie erwartet funktioniert. Durch die Fehlererkennung eines MES kann dem mit gezielter, auch vorbeugender Instandhaltung begegnet werden. Auch ein kontinuierlicher Verbesserungsprozess wird mit den Daten aus einem MES möglich (KVP).

Ein automatisiertes Prozessleitsystem rechnet sich dagegen schon für kleinere Betriebe: Es ermöglicht eine Produktion von gleichbleibender Qualität bei geringerem Personaleinsatz und damit ein Mehr an Effizienz und Produktivität bei gleichzeitig sinkender Fehlerquote. Gerade in Europa sind Personalkosten ein entscheidender Kostenfaktor. Das Prozessleitsystem wird von einem Bediener betreut – abhängig vom Automatisierungsgrad kann es autark laufen. Gleichzeitig kann es dazu beitragen, den Fachkräftemangel auszugleichen, da es Aufgaben von Mitarbeitern übernimmt.

 

MES
Die Implementierung eines MES ist dagegen oft mit organisatorischen Änderungen im Unternehmen verbunden, da Organisations- und Datenstruktur später zusammenpassen müssen. (Bild: iStock-518357522)

Passender Partner für Anpassungen und Implementierung

Der Produktionsprozess ist steten Änderungen unterworfen – neue Maschinen und Prozesse machen Anpassungen erforderlich und das Prozessleitsystem wird nach Änderungen des Produktionsprozesses angepasst. Wichtig ist, dass der Partner, der dabei unterstützt, auf den bestehenden Systemen aufsetzen kann, die sich in Teilen stark unterscheiden. Der Fokus des Automationsspezialisten Planemos, Erlangen, liegt zum Beispiel nicht auf dem reinen Verkauf von Lizenzen oder Prozessleitsystemen, sondern auf einer übergeordneten, individuellen Projektlösung. Dabei werden die vorhandene Technologie analysiert und passende Erweiterungen aufgezeigt - herstellerunabhängig. Ideal ist es, wenn der Fokus nicht auf dem Verkauf von eigenen Softwarepaketen liegt, sondern auf der bestmöglichen Lösung mit den vorhandenen Systemen.

In Szenarien, in denen das Gewünschte mit den eigenen Systemen nicht mehr abbildbar ist, ist eine Beratung notwendig, um auf Basis der Bedürfnisse das bestmögliche Prozessleitsystem zu finden. Teil der Implementierung kann dann bedeuten, Altsystem abzulösen und einen Investitionsstau abzuarbeiten. Inselsysteme müssen vernetzt werden. Auch gibt es Anlagen ohne technische Ausstattung, die im Prozessleitsystem zusammengeführt werden sollen. Hier muss die Kommunikationsfähigkeit hergestellt werden, so dass alle beteiligten Anlagen ins Gesamtkonstrukt integriert werden können. Das ist mit Investitionskosten verbunden. Bringt der Partner ein breites Wissen in Prozessleitsystemen mit, ermöglicht es diese Erfahrung, sie in kürzerer Zeit zu implementieren, was für den Kunden die Kosten senkt.

Die Implementierung eines MES ist dagegen oft mit organisatorischen Änderungen im Unternehmen verbunden, da Organisations- und Datenstruktur später zusammenpassen müssen. Hier kann es sinnvoll sein, mit einem Berater zusammenzuarbeiten – idealerweise besteht bereits ein Kontakt zwischen ihm und dem technischen Partner. Diese Anpassungen der Prozesse stellen für Unternehmen oft die größte Hürde dar. Dabei zeigt sich, dass kleinere Unternehmen hier eine deutlich größere Flexibilität mitbringen. Unternehmen brauchen eine Beratung, die beim Aufbau und der Auswahl beginnt und das Projekt danach in der Umsetzung begleitet. Als freies und unabhängiges Software-Haus entwickelt der Erlanger Spezialist maßgeschneiderte Optimierungskonzepte und transparente Prozessleittechnik für seine Kunden – auf Basis eines großen Prozess- und Branchen-Knowhows.

Wichtig ist, dass der Partner nicht nur Software-Knowhow mitbringt, sondern sich auch Verfahrens- und Lebensmitteltechnologie auskennt. Er muss den Herstellungsprozess verstehen und verinnerlichen, wenn er in Software umgesetzt werden soll. Hier zeigt sich, dass die Nähe zu den produzierenden Betrieben ein entscheidender Vorteil ist, da man die gleiche Sprache spricht und so eine Lösung entwickeln kann, die dem Betreiber dient.

Datendrehscheibe der Produktion

An der Digitalisierung führt auch im Mittelstand kein Weg vorbei. Aktuelle Prozessleitsysteme unterstützen mit hohem Automatisierungsgrad beim Erreichen der Produktivitätsziele, ein MES wird zur Datendrehscheibe der Produktion und gewährleistet die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben. Für beide benötigen Betriebe einen Partner mit Sachverstand und Prozessverständnis, der die passende technische Gesamtlösung aufsetzen und anbinden kann.

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