Bei der Verarbeitung und Verpackung von Lebensmitteln gelten strenge Vorgaben in puncto Sicherheit und Hygiene. Die dafür erforderlichen, vielschichtigen Unternehmensprozesse müssen erfüllen, was Gesetzgeber und Konsumenten verlangen: höchstmögliche und gleichbleibende Produktqualität. Eine ganz wichtige Voraussetzung dafür sind ausfallsichere und robuste Anlagen und Maschinen. Deren Verfügbarkeit lässt sich insbesondere mit den Mitteln einer IIoT-basierten Digitalisierung maßgeblich optimieren. Auf Basis ganzheitlicher Vernetzungskonzepte, die Daten unternehmensweit und engmaschig zusammenführen, in Kombination mit intelligenten Softwarelösungen für Condition Monitoring und vorausschauende Wartung ist es zum Beispiel möglich, Wartungsroutinen an den Materialverschleiß anzupassen und Ausfälle proaktiv zu verhindern. Vor allem Augmented Reality-gestützte Wartungsvorgänge bieten hier einen enormen Mehrwert.

 

Langfristig denken, ganzheitlich vernetzen

Grundlage des ganzen sind Daten. Nur auf Basis einer hohen Datentransparenz, also einer guten Sichtbarkeit der Anlage, ist es möglich, ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wo und wie genau Prozesse optimiert oder angepasst werden können. Um diese Sichtbarkeit zu erhöhen ist es zum einen nötig, dass sämtliche, bereits vorhandenen Daten aus allen Winkeln eines Betriebs zusammengeführt und integriert werden. Zum anderen braucht es vernetzbare Sensoren und Messgeräte, die den Datenpool füllen und ausweiten. Hier können im Prozessbereich zum Beispiel Drucktransmitter, Durchflussmesser, Füllstandsanzeigen, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgeräte oder weitere prozessanalytische Sensoren (etwa für pH-Werte und Leitfähigkeit) zum Einsatz kommen.

Damit am Ende sämtliche Daten von Maschinen, Sensoren und Messgeräten zusammengeführt und durchgängig an die Steuerungs- und Softwareebene kommuniziert werden können, empfiehlt sich von Anfang an deren Einbindung in eine ganzheitliche IoT-Architektur. EcoStruxure von Tech-Konzern Schneider Electric ist eine solche Lösungsarchitektur, die offen und skalierbar mit den jeweiligen unternehmerischen Anforderungen mitwächst. Innerhalb dieser Architektur sind sämtliche Feld- und Steuerungsgeräte durchgängig miteinander vernetzbar und zu ungehindertem Datenaustausch fähig. Damit schafft EcoStruxure eine wichtige Grundlage für einen weitsichtigen und nachhaltigen Ausbau des Datenpools. Die Architektur garantiert langfristig die Integrierbarkeit sämtlicher Daten und ermöglicht die praktisch beliebige Erweiterung des Datenpools. Angesichts der rasanten Technologieentwicklung in diesem Kontext ganz wichtig: Möglichst früh in die Ausweitung des unternehmenseigenen Datenpool investieren. Denn Daten, die heute noch nicht sinnvoll ausgewertet werden können, sind in Zukunft vielleicht wettbewerbsentscheidend.

Kleines Bauteil, große Wirkung: Ventile softwarebasiert warten

Wie sich die Kombination aus vernetzten Feldgeräten und Software in einem konkreten prozesstechnischen Anwendungsfall auszahlen kann, zeigt das Beispiele Ventile. Obwohl es sich dabei um vermeintlich einfache Bauteile handelt, kann schon ein einzelner Ausfall gravierende Folgen nach sich ziehen. Deshalb macht es Sinn, die Bewegung der Ventile exakt zu überwachen. Mit serviceorientierten Ventilantrieben, wie denen von Schneider Electric ist das unkompliziert möglich. Diese messen permanent die Ventilposition und sind so in der Lage, über die Anzahl der Richtungsänderungen die insgesamt zurückgelegte Wegstrecke eines Ventils zu bestimmen. Eingebunden in die Lösungsarchitektur EcoStruxure können diese Daten dann an die Softwareanwendung EcoStruxure Maintenance Advisor weitergegeben und dort etwa zur Optimierung von Wartungsroutinen weiterverarbeitet werden. Wenn von jedem Ventil bekannt ist, wieviel Wegstrecke es in seinem Leben zurückgelegt hat, lassen sich auch präzise Vorhersagen über seinen Verschleiß treffen. Der Servicetechniker muss bei seinen Wartungsgängen also nicht mehr immer alle Ventile checken, sondern kann gezielt und abhängig von Priorisierungen vorgehen. Hinzu kommt, dass sich mit dem EcoStruxure Maintenance Advisor auch eine wirtschaftliche Relevanz für jedes einzelne, erfasste Ventil festlegen lässt. Damit lassen sich aus der Flut an Informationen diejenigen Bauteile herausfiltern, deren Ausfall die schlimmsten Auswirkungen für die Produktivität einer Anlage hätten. Für optimierte Wartungsabläufe sind das äußerst wichtige Informationen.

Abgesehen von Vorteilen für die Wartung, bilden die Ventildaten übrigens auch eine wertvolle Grundlage für die Verbesserung der Regelgüte der Ventile. So lässt sich die Anlage insgesamt beruhigen, es muss weniger Instrumentenluft eingesetzt werden und die Wegstrecke von Ventilen kann stark reduziert werden. Letztlich sorgt das auch für weniger Ausfälle und Energieeinsatz.

Sehen und Verstehen mit Augmented Reality

Bei der Aufbereitung von Daten spielen Kommunikation und Verständlichkeit eine wichtige Rolle. Intelligente Softwaretools sollten Informationen möglichst anwendungsbezogen und an das jeweilige Fachpersonal angepasst präsentieren. Der EcoStruxure Augmented Operator Advisor von Schneider Electric stellt hier ein besonders fortschrittliches Beispiel dar. Indem er sich die technischen Möglichkeiten von Augmented Reality zunutze macht, ist es mit ihm möglich, aktuelle Daten und virtuelle Objekte via Tablet oder Smartphone direkt auf einen Schaltschrank oder eine Maschine zu projizieren. Damit können Anwenderfehler, Schwachstellen und Ineffizienzen ganz intuitiv und einfach in der Anlage lokalisiert und bestimmten Betriebskomponenten zugeordnet werden. Die softwaregenerierte, erweiterte Realitätsdarstellung ist aber mehr als nur ein ungefährlicher Röntgenblick in eine laufende Maschine. Über die Benutzeroberfläche des EcoStruxure Augmented Operator Advisor wird der Servicetechniker zusätzlich mit allen Informationen – z.B. Dokumenten, Anleitungen oder Schaltplänen – versorgt, die er für seinen Wartungseinsatz benötigt. Auch können mithilfe des integrierten Microsoft Dynamics 365 Remote Assist spezialisierte Experten, die nicht vor Ort sind, live an den Wartungsvorgängen teilnehmen. Dank Cloud-Anbindung erhalten sie direkten Zugriff auf das vom Techniker aufgenommene Bild sowie auf alle in der Anlage verfügbaren Daten. Die Vorteile der durch den EcoStruxure Augmented Operator Advisor gestützten und geführten Wartungsmaßnahmen für Wettbewerb, Rentabilität und Zukunftssicherheit liegen auf der Hand. Nicht nur lassen sich dank des virtuellen Echtzeit-Blicks in die Anlage datenbasierte Optimierungspotenziale hinsichtlich einer Betriebskostensenkung nutzen, auch die Lebenszyklen der Materialien können verlängert und kostspielige Ausfallzeiten vermieden werden.

Fazit

Ausfallsichere und robuste Anlagen, wie sie für die Verarbeitung und Verpackung von Lebensmitteln benötigt werden, sind auf zeitgemäße Wartungsmethoden angewiesen. Dazu zählt neben vorausschauender Wartung auch ein verstehender Blick auf, bzw. in laufende Maschinen. Softwareapplikationen, die mit Augmented Reality arbeiten, bieten hier einen enormen Vorteil: Wie kaum ein anderes Werkzeug helfen sie dabei, ein Verständnis und Bewusstsein für die Schwachstellen und Fehlfunktionen einer Anlage zu entwickeln. Auf diese Weise können Wartungseinsätze deutlich effektiver, gründlicher und zielorientierter durchgeführt werden.

 
 
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