Es wird Zeit für die digitale Transformation in der Getränkeindustrie
Die globale Pandemie hat den Lebensmittel- und Getränkesektor ins Rampenlicht gerückt. Besonders, als schwankende Kundenanforderungen und geschlossene Grenzen die Lieferketten bis an ihre Grenzen gebracht haben. Reda Mostafa, Business Development Director bei PTC, erklärt, wie die digitale Transformation der Lebensmittel- und Getränkeindustrie helfen kann, auch in unvorhersehbaren Zeiten erfolgreich zu agieren.
Chancen ergreifen mit konsistenter Datenstrategie
Die Lebensmittel- und Getränkeindustrie steht unter immensem Druck. Wechselnde Anforderungen sind zu bewältigen, und gleichzeitig müssen die Akteure versuchen, Kosten zu senken, Innovation zu steigern, die Qualität und insbesondere auch die Transparenz zu verbessern. Der beste Weg, diese Herausforderungen zu meistern, liegt in der Digitalisierung der Getränkeindustrie. Dahin geht der Trend schon seit einiger Zeit, aber heute sind die Möglichkeiten im Hinblick auf mehr Transparenz in den Prozessabläufen und detailliertere Geschäftseinblicke, die durch eine konsistente Datenstrategie gewonnen werden können, relevanter denn je
Auf Prozessänderungen muss man flexibel reagieren können
Viele Hersteller haben aufgrund der hohen Qualitätsansprüche Systeme entwickelt, um alle Schritte der Lieferkette absichern zu können. Diese Maßnahmen sind allerdings sehr oft individuell gelöst, aufwendig und teuer. Sich wandelnde Kundenanforderungen oder Prozessänderungen stoßen dabei oftmals auf komplex gewachsene Strukturen, die aufgrund mangelnder Flexibilität zu aufwendigen Anpassungen mit hohen Kosten und Umsatzeinbußen führen.
Anwendungen individuell auswählen
Vor der Krise stand in der Getränkeindustrie hauptsächlich die Verbesserung der Gesamtanlageneffizienz (Overall Equipment Efficiency, OEE) im Mittelpunkt. Mittlerweise hat sich die Art und Weise, wie die Probleme gelöst werden sollen, dramatisch verändert. Heute dreht sich alles um Industrie 4.0 und somit um das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) und Augmented Reality (AR)-Plattformen. Und dabei steht jedes Unternehmen vor ganz eigenen Herausforderungen: Unterschiedliche Anwendungsfälle erfordern zielgerichtete, individuelle Maßnahmen, um die digitale Transformation effektiv voranzutreiben.
„Keep the light on“: Chancen der digitalisierten Getränkeindustrie
Was ist zu tun, wenn Mitarbeiter mit Expertenwissen ins Homeoffice oder gar in Quarantäne gehen müssen? Wie kann man die Produktionsabläufe sichern, wenn im Ernstfall der Experte nicht vor Ort ist?
Hier sehen wir zwei relevante Lösungen: Die erste ist eine schlichte Vorbeugung durch die Erstellung von flexibel editierbaren digitalen Arbeitsanweisungen und Vorgangsbeschreibungen. Es gilt hier die Möglichkeiten von AR zu nutzen. Zweitens können Experten mit einer Remote-Lösung, wie z.B. Vuforia Chalk, den vor Ort arbeitenden Kollegen visuell per Smartphone oder über AR/MR-Brillen anleiten, um Fehler schnell zu identifizieren bzw. zu beseitigen und Qualitätskontrollen rasch abzuklären. Hinzu kommt die Notwendigkeit, relevante Informationen zur Produktion rollenbasiert auch außerhalb der Produktion bereitzustellen – in Echtzeit und ohne aufwendige Datenaufarbeitung.
Genau das ist eine Stärke der weltweit führenden IIoT-Plattform ThingWorx [1]. Sowohl die einfache, innovative Handhabung bei der Konsolidierung von Daten unterschiedlichster Quellen entlang der Automatisierungspyramide (Konnektivität) als auch die Erstellung individueller Dashboards oder AR-Anwendungen wird jedem im Unternehmen zugänglich gemacht. Dabei fördert ThingWorx die digitale Transformation durch neue Konzepte wie „Citizen Development“, indem es eigene Konfigurationsmethoden und offene Low-Coding-Strukturen bietet. Beispielsweise können die Applikationen einfach mit dem Drag-and-Drop-Prinzip erstellt werden. Das kann helfen, die jeweiligen IIoT-Projekte schneller und kostengünstiger zum Ergebnis zu bringen.
Es gibt eine Vielzahl an vordefinierten, sogenannten Out-of-the-box- (OOTB) Lösungen, z.B. für Realtime Monitoring, Condition-Based Monitoring, Predictive Analytics for Quality and Maintenance und Energy Management.
Maschinen über Systeme hinweg verbinden
Die Produktionssteuerung und -analyse in Echtzeit erfordert kontinuierliche Informationen von allen Maschinen und Geräten. Nach Analyse der Produktionsdaten kann die Produktionslinie optimiert und sichergestellt werden, sodass die Fertigungssysteme effizient arbeiten. Das funktioniert nur, wenn die Geräte miteinander kommunizieren, selbst wenn sie nicht vom selben Hersteller stammen oder dasselbe Protokoll unterstützen. Für diese Herausforderung bei der Digitalisierung der Getränkebranchebietet KEPServerEX die Möglichkeit, Verknüpfungen zwischen Datenwerten in unterschiedlichen Datenquellen zu definieren, wodurch eine möglichst gerätenahe Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) ermöglicht wird.
Standardisierung über Konnektivitätsplattformen
Die Standardisierung der Betriebskommunikation durch eine Konnektivitätsplattform ermöglicht es in modernen Produktionslinien, neue Geräte und Systeme schnell anzubinden. Sie vereinfacht die Kommunikationsarchitektur, verbindet eine ständig wachsende Liste von Geräten und bietet Unterstützung für ältere, aktuelle und zukünftige Firmware und Betriebssysteme von Steuerungen.
Die meisten Lebensmittel- und Getränkehersteller arbeiten nach dem ISA-95-Modell, entsprechend der Automatisierungspyramide, innerhalb der Fabrik. Das Ziel von ISA-95 ist es, eine konsistente Terminologie bereitzustellen, die die Grundlage für die Herstellerkommunikation bildet und kompatible Informationsmodelle sowie konsistente Betriebsmodelle bietet. Innerhalb dieses Stacks kommuniziert jede Schicht, von den Maschinensensoren bis zu den Geschäftssystemen, immer nur über genau eine Schicht nach oben oder unten. An dieser Stelle kommt die Konnektivitätsplattform, ausgestattet mit Adaptern für verschiedene speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS; engl. Programmable Logic Controller, PLC) aller Hersteller, ins Spiel. Die so gesammelten Daten können dann wiederum in einer IIoT-Plattform aufbereitet werden, um daraus rollenbasierte Anwendungen bzw. Dashboards zu erstellen, die die benötigten Einblicke liefern.
Digitale Transformation bei Carlsberg
Carlsberg setzt die IIoT-Plattform ThingWorx in Kombination mit Microsoft Azure in 28 Brauereien in Europa und Asien ein. Die Lösung ermöglicht es dem Unternehmen, seine weltweiten Betriebsabläufe transparent nachzuverfolgen und die Umwandlung von Rohstoffen in Fertigwaren zu dokumentieren sowie detaillierte Analysen des Verpackungszyklus zu liefern. Produktionsleiter in den 28 Brauereien und der Zentrale analysieren die Abläufe in Echtzeit.
Der Plan ist, eine durchgängige digitale Wertschöpfungskette aufzubauen, die sich auf alles auswirkt, von der Prognose über die Beschaffung bis hin zum Brauen, Verpacken und die Logistik.
Das Unternehmen mit mehr als 40.000 Mitarbeitern weltweit nutzt die Technologie, um kritische Verpackungsanlagen zu überwachen, die gesamte Anlageneffektivität und -leistung zu verfolgen und so eine größere Produkt- und Produktionskonsistenz zu gewährleisten.
Fabrik-Benchmarking durch Digitalisierung der Getränkeindustrie
Im Kern geht es darum, alle Daten, die in die Unternehmensansicht einfließen, zu standardisieren. Damit lassen sich Fabriken miteinander vergleichen, und man kann flexibler auf sich ändernde Marktanforderungen reagieren.
Ein anderer wichtiger Punkt ist die Leistungssteigerung einer Fabrik, etwa wenn eine Linienumstellung geplant ist. Dabei können AR-Anwendungen hilfreich sein. So kann ein erfahrener Mitarbeiter eine AR-Applikation erstellen, die jüngere und unerfahrenere Kollegen durch einzelne Prozesse führt. Das erhöht die Effizienz, minimiert Fehler und macht einzelne Prozesse nachvollziehbar. Und hält wertvolles Wissen im Unternehmen, selbst wenn ältere Kollegen aus dem Beruf ausscheiden.
Ein weiterer Bereich, der bei der Digitalisierung der Getränkeindustrie zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist die Überlagerung von 3D-Daten auf reale Anlagenkomponenten oder -bereiche. Das leistet etwa eine 3D-Modelldarstellung (CAE/CAD) in einem traditionellen AR-Overlay, um die Person entweder bei einer Linienumstellung oder bei der Wartung von Anlagen anzuleiten.
Fazit: Digitale Transformation geschickt forcieren
Alle Unternehmen – egal ob globale Hersteller oder regionale Spezialproduzenten – haben Ertrag und Qualität ihrer Produkte im Auge. In jedem Fall sollen Daten über die Leistung der Fabrik genutzt werden, um fundierte Entscheidungen zu treffen und Wiederholbarkeiten zu fördern, damit die Fabrik lange und rentabel betrieben werden kann.
Letztendlich kommt es bei der digitalen Transformation darauf an, zu verstehen, was genau aus strategischer Sicht erreicht werden und was in der Fabrik passieren oder verhindert werden soll. Im Anschluss muss der erwartete Wert des Transformationsprojekts realistisch kalkuliert werden: Wie groß ist die Auswirkung? Um wie viel können wir die Zeit für eine Linienumstellung reduzieren? Wie viel mehr Betriebszeit können wir erwarten? Lässt sich die Initiative in der gesamten Fabrik skalieren und in Zukunft auch über mehrere Fabriken hinweg? Innerhalb der IIoT-Plattformen gibt es Antworten auf diese und viele andere Fragen. Der richtige Partner kann bei der Planung und der Beantwortung dieser Fragen hilfreich zur Seite stehen.
Quellen
[1] PTC wurde in vier bedeutenden Analysten-Berichten als ein führender Anbieter für Lösungen zum Industrial Internet of Things (IIoT) ausgezeichnet:- Studie „Smart Manufacturing Platforms Competitive Ranking“ von ABI Research
- Report (Q3 2021) von „The Forrester Wave: Industrial IoT Software Platforms“
- „IDC MarketScape“-Bericht über industrielle IoT-Plattformen und -Anwendungen für die Fertigung
- Gartner-Bericht „Magic Quadrant™ for Industrial IoT Platforms“
Sie möchten sich mit einem internationalen Fachpublikum über die Entwicklungen der Getränkeindustrie austauschen? Dann laden wir Sie herzlich ein, an der nächsten drinktec vom 12. bis 16. September 2022 in München teilzunehmen.
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