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Mondeléz führt die Integrierte Digitale Fabrik ein

Bob Pegher von Mondeléz beschreibt, wie das Unternehmen mit der Einführung einer standardisierten Datenaktivierungsmethodik in allen Produktionsanlagen weltweit begonnen hat.

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Bob Pegher von Mondeléz beschreibt, wie das Unternehmen mit der Einführung einer standardisierten Datenaktivierungsmethodik in allen Produktionsanlagen weltweit begonnen hat.

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Lebensmittel- und Getränkehersteller sehen sich vielen schwierigen und oft widersprüchlichen Herausforderungen gegenüber, die unmöglich zu überwinden scheinen.

Dazu gehört es, den Konsumenten alle nur erdenklichen neuen und angesagten Wahlmöglichkeiten zu bieten, und dies bei steigender Effizienz, sinkenden Kosten und einer verkürzten Kapitalrendite von 18 bis 26 Monaten oder weniger, so Dave Sharpe, Global Industry Director für Consumer Packaged Goods und Life Sciences bei Rockwell Automation.

„Inzwischen werden darüber hinaus noch eine verbesserte Anlagenauslastung, höhere Erträge, eine erhöhte Mitarbeiterproduktivität, ein optimiertes Ressourcenmanagement, verringerte Sicherheitsrisiken und eine garantierte Lebensmittelsicherheit angestrebt“, fügte Sharpe hinzu.

„Aus diesem Grund müssen wir auf dem Pfad der Digitalisierung, auf dem wir uns derzeit befinden, voranschreiten. Denn die Digitalisierung stellt einen Wendepunkt dar und ist die Voraussetzung für ungeahnte Produktivität in der industriellen Fertigung“, erklärte er. „Dies kann die sichere Zusammenarbeit mit Robotern und Equipment, die Verschmelzung physischer und virtueller Welten, den Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellen Lernens zur Vorhersage von Ausfällen und zur Verringerung von Ausfallzeiten sowie den Einsatz tragbarer und mobiler Geräte zur Umgestaltung von Arbeitsabläufen umfassen.“

Mondeléz International gehört zu den Lebensmittel- und Getränkeunternehmen, die sich diesen Herausforderungen mit der Unterstützung von Rockwell Automation stellen. Bob Pegher, Regionalmanager Nordamerika für Automatisierung und Steuerungen, hat uns beschrieben, wie sein Unternehmen mit der Einführung einer standardisierten Datenaktivierungsmethodik in allen Produktionseinrichtungen weltweit begonnen hat.

Mondeléz International arbeitet als globaler strategischer Kunde seit vielen Jahren mit Rockwell Automation zusammen, berichtete Pegher. Das bedeutet, dass das Unternehmen von einem engagierten Team von Rockwell Automation unterstützt wird.

Diese Unterstützung nahm Mondeléz unlängst bei der Implementierung standardisierter, datengestützter Fertigungsbereiche in 14 seiner fünf bis 70 Jahre alten Werke in den USA, Kanada und Mexiko in Anspruch. Das zwischen 2017 und 2018 durchgeführte Projekt umfasste mehr als 50 Produktionslinien für die Herstellung von Gebäck, Süßwaren, Kaugummi und Bonbons.

„Wir stehen für erstklassige Produktivität, für die Zusammenarbeit mit Partnern, die sich unseren strategischen Zielen verpflichtet fühlen, und für den Wandel unseres Produktionsumfelds“, erklärte Pegher. „Diese Ziele beinhalten auch die Einführung eines Standardqualitätssystems, die Erstellung von Standardberichten zur Effizienz unserer globalen Maschinenleistung, die Optimierung der Maschinen- und Anlagenleistung zur Reduzierung von Abfall und die Stärkung unserer Beschäftigten durch ein standardmäßiges Integrated Lean Six Sigma (IL6S)-Team sowie ein Betriebsführungssystem.“

Pegher fügte hinzu, dass sich die verschiedenen Anlagen und Produktionslinien in unterschiedlichen Graden der Automatisierungsreife befänden, dass jedoch alle die Maschinendaten aus dem Fertigungsbereich erfassen und den Benutzern für eine bessere Entscheidungsfindung zur Verfügung stellen müssten. Mondeléz erarbeitete gemeinsam mit Rockwell Automation Definitionen für Standardkonzepte in folgenden Bereichen:

  • Industrielles Ethernet-Netzwerk,
  • Hosting-Umgebung für die Fertigung,
  • Schema für ein kritisches Steuerungsnetzwerk und ein virtuelles lokales Netzwerk/Internet (VLAN/IP),
  • Methodik zur Erfassung von Daten zur Qualität und Maschinenleistung und
  • Methodik für Inbetriebnahme, Qualifizierung und Validierung.

„Der Umfang unseres Projekts in Nordamerika konzentriert sich auf unsere Integrierte Digitale Fabrik (IDF) und schließt die Bewertung und Sanierung der Infrastruktur, Qualitätssystemdaten und Berichterstattung, Maschinenleistungsdaten und Berichterstattung, Datenaktivierung und -validierung sowie die Integration mit dem ERP-System ein“, berichtete Pegher.

Um die Anforderungen jeder Anlage zu bestimmen, führten die Netzwerk-Servicetechniker von Rockwell Automation in jeder Einrichtung Steuerungssystem-Audits durch, entwickelten Bewertungsmethoden und Risikoanalysen und verfassten Berichte und Empfehlungen. „Die Implementierung einer datengestützten Fabrik beginnt mit einem soliden Fundament – dem industriellen Ethernet-Netzwerk“, erläuterte Pegher.

Im Anschluss an Bewertungen und Empfehlungen installierte Rockwell Automation WS-3850-Faserkern-Switches von Cisco, WS-2960-Switches der Verteilungsschicht von Cisco, Allen-Bradley Stratix 5700-Switches der Zugriffsschicht, Glasfaserkabel und Kabelkanal zwischen Switches der Core- und Verteilungsschicht, Kupferkabel und Kabelkanal zwischen Switches der Verteilungs- und Zugriffsschicht sowie einen Leitungsdatenkonzentrator pro Leitung oder Prozessbereich. Die Leitungskonzentratoren bestehen aus einem CompactLogix-Steuerungssystem und einem Stratix-Switch in einem NEMA-zertifizierten Gehäuse.

In ähnlicher Weise wurde die von Mondeléz entworfene Hosting-Umgebung in einem Industrial Data Center (IDC) untergebracht, das auf dem E3000-IDC von Rockwell Automation basiert. Darin enthalten waren drei Cisco-Server, zwei Cisco-Switches, ein EMC-Storage Area Network (SAN), eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) von Eaton, eine VEEAM-Backup-Lösung von VMware und virtuelle Standardmaschinen von Mondeléz. Das Unternehmen erwarb und installierte im vergangenen Jahr 15 Stück.

Um IDF in neuen oder bestehenden Anlagen einzurichten, führten Mondeléz und Rockwell Automation laut Pegher zusätzlich ein „Datenaktivierungsverfahren“ durch, das die Identifizierung von Arbeitszellen oder Betriebsabläufen, die Erfassung und Überprüfung ihres SPS-Codes, die Erstellung von Excel-Arbeitsmappenvorlagen zur Dokumentation von Tag-Daten, die Erstellung von Kontaktplanlogik in den Arbeitszellen- und Datenkonzentrator-SPS, die Konfiguration eines OPC-Servers im IDC, die Installation von SPS-Code sowie das Testen und Validieren vor Ort und per Fernzugriff umfasste.

„Mondeléz hat Spezifikationen und Standards für die Datenaktivierung festgelegt, die zur Gewährleistung der Einheitlichkeit auch von unseren OEMs und Systemintegratoren befolgt werden“, erklärte Pegher. „Es ist außerdem sehr wichtig, dass TR88- und PackML-Standards für On-Machine-Maschinenzustände so weit wie möglich eingehalten werden. Wir spezifizieren die RAPID-Ausrüstungsschnittstelle von Rockwell Automation, bei der es sich um eine Unterroutine für Add-On-Befehle innerhalb von ControlLogix handelt und die eine Standardschnittstelle für verschiedene Maschinen und deren Zustände, Zählwerte und Fehler bietet.“

Pegher brachte die Vorteile für Mondeléz durch die IDF und das Datenaktivierungsprojekt wie folgt auf den Punkt:

  • eine standardisierte, einheitliche Netzwerkinfrastruktur in ganz Nordamerika,
  • eine standardisierte, einheitliche Datenerhebungsmethode,
  • automatisierte Qualitätsdaten in Echtzeit von Maschinen und Prozessen für seine Qualitätsteams und
  • ein kostengünstiger Service durch lokale und globale Techniker von Rockwell Automation.

Zusammenfassend stellte Pegher fest, dass Mondeléz durch das Programm der datengestützten Fabrik seine Gesamtanlageneffektivität um 3–5% verbessern konnte, was einer Steigerung der Gesamtanlageneffektivität für eine typische Maschine von 79% auf etwa 83% entspricht.

„Mit einer Erhöhung der Gesamtanlageneffektivität um nur 1 % bei einer Oreo-Produktionslinie kann man bereits viel Geld sparen, sodass sich dieses Programm ziemlich schnell bezahlt gemacht hat“, berichtete Pegher. „Das ist keine Zauberei. Sie brauchen nur eine schlüssige Methode und einen konsequenten Plan, an den Sie sich dann halten müssen.“

Tags: Lebensmittel und Getränke
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