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Anwenderbericht

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Wonderful Pistachios erfüllt globale Nachfrage mit neuer Produktionsanlage

Die Welt ist verrückt nach Pistazien

Herausforderung

  • Wonderful Pistachios musste eine neue Produktionsstätte errichten, um die wachsende internationale Nachfrage nach Pistazien zu erfüllen.

Lösungen

  • CENTERLINE 2100-Motor Control Centers mit integrierten PowerFlex 70- und PowerFlex 525-Frequenzumrichtern sorgen für die präzise Steuerung von 500 Motoren in der Anlage.
  • Integriertes Steuerungssystem
  • ControlLogix-Steuerungen übernehmen die Steuerung des Systems
  • Ein EtherNet/IP-Netzwerk ermöglicht dezentrale Überwachung und Berichterstattung

Ergebnisse

  • Erwartetes Produktionsvolumen um 15 Prozent überschritten
  • Tägliche Produktion von 2,5 Millionen Kilogramm Pistazien am Tag

In den 1930er Jahren gab es in den USA keine Pistazienbäume. Heute ist das Land der zweitgrößte Pistazienproduzent der Welt – und die weltweite Nachfrage wächst täglich.

Einst Königen vorbehalten, sind Pistazien zu einer weltweiten Snack-Sensation geworden. Die Menschen sind verrückt nach der grünen Nuss wegen ihres einzigartigen Geschmacks und ihrer gesundheitsfördernden Eigenschaften. Wie Mandeln, Walnüsse und andere Nusssorten sind Pistazien reich an Proteinen, Antioxidantien und Ballaststoffen.

Wonderful Pistachios deckt als einer der führenden Hersteller den weltweiten Bedarf an dieser kleinen Leckerei ab. Das Unternehmen hat seinen Sitz mitten im kalifornischen San Joaquin Valley, dem Herzen der amerikanischen Pistazienindustrie. Um zu gedeihen, benötigen die Bäume kühle Winter und lange, heiße Sommer mit geringer Luftfeuchtigkeit. Dies beschränkt die Pistazienproduktion weitgehend auf drei Anbaugebiete auf unserem Planeten, den Iran, die Türkei und Kalifornien.

Heute entfallen allein auf Wonderful Pistachios 50 Prozent des weltweiten Pistazienmarktes und 65 Prozent der Inlandsverkäufe. Für ein fortlaufendes Wachstum benötigte Wonderful Pistachios eine neue Anlage, um mehr rohe Früchte in den gerösteten – und normalerweise gesalzenen – Snack zu verwandeln, der weltweit so beliebt ist.

Eine neue Produktionsstätte muss her – aber schnell

Die erste Phase des Produktionsprozesses, das Schälen, ist zeitkritisch. Beim Ernten sind die Pistazien von einer schützenden Außenhülle umgeben, die schnell entfernt werden muss, damit die Nüsse nicht verderben. Aus diesem Grund hat Wonderful Pistachios die neue Anlage in Firebaugh, Kalifornien, in der Nähe der Pistazienhaine gebaut.

Der Schälabschnitt der neuen Anlage musste rechtzeitig zur Ernte fertig sein, die im September beginnt und acht bis zehn Wochen dauert. Nach dem Schälen können die Nüsse für die ganzjährig stattfindenden Prozesse Sortieren, Rösten, Salzen und Verpacken gelagert werden. Die Unternehmensleitung plante, diese nachfolgenden Abschnitte fertigzustellen, sobald der Schälabschnitt in Betrieb genommen worden war.

Hochrechnungen zufolge würden an jedem Erntetag mehr als 2,1 Millionen Kilogramm Pistazien geschält werden. Um ein solch riesiges Volumen über den gesamten Produktionsprozess zu bewältigen, mussten erhebliche Investitionen in die Infrastruktur der neuen Anlage getätigt werden, z. B. in eine 30-Megawatt-Umspannstation und kilometerlange Erdgasleitungen.

Nachdem diese Vorarbeiten auf den Weg gebracht worden waren, begann das Unternehmen mit der Planung der Schäl- und Produktionslinien.

Zur Verwaltung des gesamten Prozesses benötigte das Team von Wonderful Pistachios eine Steuerungslösung, die schnell implementiert werden konnte und sich später auf kritische Phasen wie Pasteurisierung und präzise Röstung erweitern lassen würde.

Präzise Steuerung für einen präzisen Prozess

Die Wahl des Anbieters der Steuerungslösung fiel dem Projektteam nicht schwer, denn es besteht seit über 20 Jahren eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit Rockwell Automation. Vor rund 15 Jahren begann Wonderful Pistachios, die Steuerungsplattform von Rockwell Automation, einschließlich den Motor Control Centers (MCCs), standardmäßig einzusetzen.

„In unserer Branche ist die Durchlaufzeit von Projekten sehr kurz“, berichtet Don Kloster, Leiter Elektrotechnik bei Wonderful Pistachios. „Die Steuerungsplattform von Rockwell Automation ermöglicht es uns, Steuerungen und MCCs zu bestellen, zu installieren und die Produktion innerhalb weniger Wochen aufzunehmen.“

Für die Ansteuerung der 500 Motoren, die für den Antrieb der Pistazienproduktion in der neuen Anlage sorgen, legten Kloster und sein Team das Prozessdesign fest, klopften ihre Anforderungen an die Motorsteuerung ab und bestellten eine große Menge von Allen-Bradley® CENTERLINE® 2100-MCCs.

Die intelligenten MCCs, die mit den Allen-Bradley-Frequenzumrichtern PowerFlex® 70 und PowerFlex 525 von Rockwell Automation integriert sind, ermöglichen eine flexible Steuerung der Produktion. Die MCCs beinhalten vorkonfigurierte Software, die Produktions- und Diagnosedaten, Trends, Komponentenhistorie, Schaltpläne, Benutzerhandbücher und Ersatzteile in Echtzeit erfasst.

Die MCCs bieten im Vergleich zu den zuvor von Wonderful Pistachios intern gefertigten Schalttafeln erhebliche Zeitersparnisse bei der Inbetriebnahme. Die MCCs wurden vor dem Eintreffen wie immer vollständig inspiziert, was dem Wonderful Pistachios-Team die Installation erleichterte.

Darüber hinaus tragen die zentralisierte Steuerung und die intuitiven Add-On-Befehle der MCCs dazu bei, die Gesamtbetriebskosten im Vergleich zu den hauseigenen Schalttafeln zu senken, da sie Ausfall- und Fehlerbehebungszeiten reduzieren. Das Team kann vor Ort leicht Änderungen vornehmen und die MCC-Behälter bei Bedarf schnell und sicher bewegen.

Die MCCs übermitteln Produktions- und Diagnosedaten über ein EtherNet/IP™-Netzwerk an die programmierbaren Automatisierungssteuerungen (PACs) Allen-Bradley ControlLogix® von Rockwell Automation.

Anlagenbetreiber können Daten direkt von den Steuerungen abrufen und innerhalb einer Stunde historische Produktionsberichte erstellen. Anhand dieser Daten lassen sich Produktionsvariablen, wie z. B. Trocknertemperaturen und Röstgeschwindigkeiten, schnell ermitteln und gegebenenfalls anpassen. Über die EtherNet/IP-Netzwerkverbindung kann Wonderful Pistachios alle Systeme fernüberwachen und bei Problemen rasch reagieren.

Darüber hinaus ermöglichen die offene Struktur der Steuerungsplattform und das EtherNet/IP-Netzwerk dem Wonderful Pistachios-Team die einfache Installation und Anbindung der von OEM stammenden Ausrüstung. Das Team schaffte Trockner, Pasteurisierer und andere Geräte ohne Steuerungen an und integrierte sie in die ControlLogix-Plattform.

Produktion in Millionenhöhe

Nach dem Eintreffen der MCCs war die Produktionslinie innerhalb von drei Wochen einsatzbereit, gerade rechtzeitig für die Ernte im Herbst. Die Vorverarbeitung begann dann im folgenden Jahr, wobei das geschätzte Volumen um 15 Prozent übertroffen wurde.

Dank der Zuverlässigkeit und Überwachungsmöglichkeiten des Steuerungssystems läuft die Produktion mit der neuen Anlage schlank und effizient.

„Im Jahr 2000 wurden 100 Personen benötigt, um mit einer Anlage 680 000 Kilogramm Nüsse pro Tag zu produzieren“, so Paul Hughes, General Manager für Kapitalprojekte bei Wonderful Pistachios. „In der Anlage in Firebaugh verwalten 10 Personen vor Ort die Produktion von 2,5 Millionen Kilogramm pro Tag während der Erntesaison.“

Bis 2023 wird die Anlage über Endbearbeitungskapazitäten verfügen, und der gesamte Ausbau wird bis 2025 abgeschlossen sein.

Die oben genannten Ergebnisse beziehen sich speziell auf den Einsatz von Produkten und Dienstleistungen von Rockwell Automation in Verbindung mit anderen Produkten durch Wonderful Pistachios. Die Ergebnisse können bei anderen Kunden anders ausfallen.

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