Eine Revolution in der Braukunst

Fertigungsintelligenz und Wachstumsrezepturen verbinden

Mithilfe von Automatisierungstechnologie können Brauereien ihre Bierproduktion steigern und eine gleichbleibend hohe Bierqualität gewährleisten

Bierbrauer benötigen bedienerfreundliche, moderne, automatisierte Lösungen für die Überwachung und Steuerung jedes Prozessschritts des Bauverfahrens.

Biere, die mit denselben Rohstoffen produziert wurden, mögen ähnlich aussehen, doch was Geschmack und Konsistenz betrifft, können die Unterschiede erheblich sein. Zurückzuführen ist dies auf feine Abweichungen bei den Brautechniken, die aber den einzigartigen Charme eines Bieres ausmachen.

Die Kernelemente eines großartigen Bieres sind seit Generationen unverändert, wobei die unterschiedlichen Zusammensetzungen von Malz, Hopfen, Wasser und Hefe den vom Konsumenten geschätzten Geschmack ausmachen. Geändert hat sich jedoch die Art und Weise wie der Brauprozess überwacht und verwaltet wird, um die gewünschte Qualität und Konsistenz oder Wiederholbarkeit des Endprodukts sicherzustellen.

Angepasst an den Bedarf von Craft-Bierbrauern

Unabhängig von der Größe der Brauerei und den eingesetzten Methoden setzen Bierbrauer eine Reihe von Prioritäten für die Herstellung ihrer charakteristischen Biere. Die wichtigsten sind Maximierung des Ertrags, Gewährleistung einer gleichbleibenden Qualität, Optimierung der Reinigungsprozesse und Minimierung von Verlusten.

Mit Blick auf diese Prioritäten kann der Zugriff auf Echtzeitdaten eine zentrale Rolle spielen, wenn es um die optimale Verwaltung und Überwachung des Brauprozesses geht. Auf die wachsende Nachfrage nach einem modernen Brauereisystem hat Rockwell Automation mit seiner FactoryTalk® Craft Brew-Lösung für Prozess- und Batch-Anwendungen reagiert. Sie gibt Craft-Bierbrauern, Systemintegratoren und OEMs ein einziges, standardisiertes Steuerungssystem an die Hand.

Dank der kundenspezifischen Bibliothek, die auf der Kernbibliothek des PlantPAx®-Prozessleitsystems aufbaut, und den skalierbaren Steuerungen, die eine moderne Architektur ermöglichen, können Braubetriebe die Ablaufsteuerung von Chargen verbessern. Somit lassen sich Prozesslaufzeit und -effizienz optimieren und die Anpassung von Rezepturen erleichtern. Vor allem liefern sie wertvolle Einblicke in den Betrieb für die Überwachung und Rückverfolgung der Chargenqualität.

Präzise Sudhaussteuerung

Im Sudhaus unterstützen die von einem skalierbaren Steuerungssystem bereitgestellten Daten die Effizienz von Bestandsverwaltung, Mischvorgängen und Stücklisten.

Während des Mahlvorgangs werden die Steuerung von Rezepturmengen, Walzenabständen, automatischen Starts und Abschaltungen sowie die Siebanalyse erleichtert. Prozesse wie Einmaischen und Würzefiltration, Fermentierung und Hefemanagement werden transparenter.

Bediener können zum Beispiel Informationen zur Batch-Produktion, die an kritischen Qualitätspunkten erfasst und korreliert werden, von einer FactoryTalk View Machine Edition (ME)- oder Site Edition (SE)-Bedienerschnittstelle abrufen, an der vorkonfigurierte Systeme für Tanks und verschiedene Modi für den Umfang von Bedienerinteraktionen eingestellt sind.

Darüber hinaus bieten die Fermentierungstemperaturregelung und Rezepturverwaltung des Systems Optionen für den Betrieb im automatischen, halbautomatischen oder manuellen Modus. Die Bediener können das System mit maßgeschneiderten Nachrichten und Rezepturnamen anpassen. Dadurch wird nicht nur der manuelle Aufwand für jeden einzelnen Prozessschritt reduziert und die Produktivität erhöht, sondern es können auch bessere Entscheidungen getroffen werden, um die Qualität und Konsistenz des Endprodukts insgesamt zu verbessern.

Technologie und die Kunst des Bierbrauens

Ein Vorteil moderner Technologien besteht darin, dass Bierbrauer nun über ihr Handy die Gärprozesse im Auge behalten können. Über die HMI haben sie von jedem Ort aus Zugriff auf Brauhistorie und Ereignisse, Batch-Berichte und umfangreiche Diagnosedaten. Ferner gewährleistet das System einen umfangreichen Schutz ihrer Investition vor unbefugten Änderungen am Programmcode oder an Prozesswerten.

Insgesamt lässt sich feststellen, dass die Daten, die ausschließlich mithilfe von Automatisierung bereitgestellt werden können, von unschätzbarem Wert für die Gewährleistung und den Erhalt einer gleichbleibend hohen Qualität jedes Biererzeugnisses sind. Durch die Speicherung der Daten ist ein flexibleres Rezepturmanagement möglich. Bestehende Rezepte können angepasst und neue Biersorten ausprobiert werden. Ob die Verfahren nun durch Maschinen oder die Bediener ausgeführt werden, die Kontrolle über das Kunsthandwerk des Bierbrauens bleibt beim Bierbrauer selbst.

Rasant steigende Nachfrage besser bedienen

Die Konsumentennachfrage nach Craft-Bieren sowie der Wettbewerbsdruck hinsichtlich Innovation und Effizienz bei der Craft-Bierherstellung steigt.

Die in Frage kommenden Technologien hängen von der Größe des Brauereibetriebs ab. Eine Mikrobrauerei, die z. B. bis zu 15 000 Fässer jährlich produziert und davon ca. 75 Prozent oder mehr außerhalb der Brauerei verkauft, setzt wahrscheinlich manuelle oder einfache Steuerungstechniken ein.

Eine regionale Craft-Brauerei, die größtenteils „traditionelle“ oder „innovative“ Bier herstellt, hat wiederum ein jährliches Produktionsvolumen zwischen 15 000 und 6 Millionen Fässern. Kleinere Brauereibetriebe arbeiten eher halbautomatisch, größere vollautomatisch.

Doch egal wie groß eine Brauerei ist, sie wird auf einem dynamischen Markt mit anderen Wettbewerbern konkurrieren. Dafür benötigt sie einfache, standardisierte Betriebsabläufe, um Qualitätsbiere erzeugen und mit der komplexen Konsumentennachfrage Schritt halten zu können.

Große Marken

Während FactoryTalk Craft Brew dafür konzipiert wurde, das Wachstum kleinerer Brauereien anzukurbeln, richtet sich die FactoryTalk Brew™-Lösung an größere Brauereien. Diese möchten ihre Produktion standardisieren und vollständig automatisieren, um eine Informationsplattform für das Berichts- und Rezepturmanagement zu erhalten und Informationen von der Automatisierungsschicht bis zur MES-Schicht verknüpfen zu können. Diese Lösung integriert Automation und Information auf der Unternehmensebene, um ein Connected Enterprise zu ermöglichen und informierte Geschäftsentscheidungen zu unterstützen. Sie ergänzt damit die funktionalen Anforderungen großer regionaler und globaler Brauereien über FactoryTalk Craft Brew hinaus.

FactoryTalk Brew ist eine modulare Lösung für Großbrauereien. FactoryTalk Craft Brew richtet sich als modulare Sudhausanwendung an Mikrobrauereien.

Beide Lösungen verringern die Komplexität während der Inbetriebnahme und des Brauereibetriebs sowie die Abhängigkeit von besonderen Fähigkeiten und Kenntnissen der Mitarbeiter. Da die Entwicklung umfangreicher, kundenspezifischer Anwendungen entfällt, können Brauereien aller Größen die Produktionsqualität und Markteinführungszeit durch Digitalisierung und Optimierung verbessern.

Wettbewerbsvorteil nachhaltig festigen

In Europa gilt Bier als beliebtestes alkoholisches Getränk. Nach dem Asien-Pazifik-Raum ist Europa der zweitgrößte Bierkonsument. Das entspricht einem Anteil von 27 % am weltweiten Bierkonsum. Schätzungen zufolge wird der europäische Biermarkt 2018 einen Umsatz von 145,81 Mrd. US-Dollar erreichen. Bis 2023 soll dieser auf 203,83 Mrd. US-Dollar ansteigen, d. h. mit einer CAGR-Rate von 4,3 % innerhalb des Prognosezeitraums von 2018 bis 2023.

Kleine Brauereien wollen größer werden und nicht mehr jeden Prozessschritt manuell durchführen. Wenn sie acht bis zehn Chargen Bierwürze pro Tag gewinnen wollen, stellt Automatisierung praktisch die einzige Möglichkeit dar, Wachstum zu erreichen.

Sind die automatisierten Programme erst optimiert, werden die Betriebsabläufe stets gleich präzise ausgeführt, wodurch eine einheitliche, wiederholbare Produktion erreicht wird. Selbst Brauer, die noch keine Erfahrung mit Automatisierung haben, werden die Vorteile kennen und schätzen lernen. Gut konzipierte Systeme bieten ein Höchstmaß an Flexibilität, sodass Änderungen bei Bedarf vorgenommen und neue Rezepturen einfach programmiert werden können.

Mit einem skalierbaren, modularen System und einer besseren Anlagennutzung und Zeitplanung können Brauer ihre Produktion um bis zu 50 Prozent steigern, ohne in weitere Tanks investieren zu müssen. Es ist somit nicht nötig, ein teures Zehn-Fässer-System anzuschaffen, wenn die Automatisierung des vorhandenen Fünf-Fässer-Systems völlig ausreicht, um die Sudhausproduktion zu steigern, die Konsistenz zu erhöhen und Zeit und Geld zu sparen.

Für Brauereien, die weiter wachsen wollen, ist es an der Zeit, innovative Technologien zur Optimierung der Brauprozesse und zur Steigerung der Kapazität und betrieblichen Effizienz über die gesamte Produktion hinweg einzusetzen. Da sie Zeit beim Anlagen- und Prozessmanagement einsparen, können sich die Bierbrauer auf ihr eigentliches Handwerk konzentrieren – die Kunst des Bierbrauens.

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