MES und automatisierte Prozessleitsysteme für die Lebensmittelbranche

Viele mittelständische Betriebe haben automatisierte Prozessleitsysteme für ihre Produktion von Lebensmitteln im Einsatz. Hohe Lizenzkosten verhindern dabei den Einkauf von unpassenden Systemen und Fehlinvestitionen – viele KMU können sich zu umfangreiche Lösungen schlicht 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.

Nachverfolgbarkeit auf Knopfdruck

Ein MES stellt im Mittelstand dagegen oft noch Neuland dar. Seine Implementierung ist in der Regel von gesetzlichen Regulierungen und Vorgaben getrieben: Hersteller müssen die Nachverfolgbarkeit ihrer produzierten Nahrungsmittel gewährleisten können. 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 gewährleisten. 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.

Automatisierte Prozessleitsysteme rechnen sich auch für kleinere Betriebe

Ein MES bringt grösseren Betrieben 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). 

Automatisierte Prozessleitsysteme rechnen sich dagegen schon für kleinere Betriebe: Es erlaubt 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.

Den passenden Partner für Anpassungen und Implementierung finden

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 aus dem deutschen 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: planemos ist ein Spezialist für Produktionsprozesse mit dem entsprechenden technischen Knowhow.

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.

Quelle und weitere Informationen: Planemos

Das 2012 gegründete Unternehmen planemos stellt Automatisierungslösungen für Brauereien, Molkereien und Lebensmittelhersteller her. Seit 2016 ist planemos zertifizierter Siemens Partner im Bereich Simatic Net und SCADA sowie WinCC Specialist, seit 2020 ausserdem zertifizierter Partner für Siemens Manufacturing Operations Management (MOM) und Opcenter.