Gancia setzt auf Prozessleitsystem PlantPAx von Rockwell Automation

Gancia setzt auf Prozessleitsystem PlantPAx

Herausforderung

  • Gancia hatte zum Ziel, sein Prozessleitsystem für Schaumweine mit einer vereinheitlichten, bedienerfreundlichen und skalierbaren Lösung zu modernisieren, um so den Keller für die Schaumweinerzeugung in das Gesamtüberwachungssystem des Unternehmens zu integrieren.

Lösungen

Ergebnisse

  • Eine Steuerungslösung, die die Anforderungen im Hinblick auf Vereinheitlichung und Bedienerfreundlichkeit erfüllt
  • Möglichkeit des zeitnahen Eingriffs von außen rund um die Uhr im Fall von Fehlfunktionen bei den Installationen
  • Verringerte Gewinneinbußen durch mangelnde Produktivität aufgrund unvorhersehbarer Ausfallzeiten der Maschine
  • Möglichkeit, vorbeugende Wartungsmaßnahmen zeitlich zu planen
  • Aufbau eines Connected Enterprise

Prickelnder Erfolg: Gancia setzt auf Prozessleitsystem PlantPAx von Rockwell Automation

Hintergrund

Gancia ist eine bedeutende Größe in der Geschichte des italienischen Weinbaus und eine international renommierte Marke „Made in Italy“. Das Weingut F.lli Gancia wurde 1850 gegründet und zeichnet sich durch Experimentierfreudigkeit und Innovation aus – Alleinstellungsmerkmale, die das Unternehmen bis heute differenzieren. Der Gründer Carlo Gancia führte als erster Schaumweine nach der klassischen Methode ein. 1865 erweiterte sein Sohn Camillo das Angebot um die Asti-Variante, ein süßer Schaumwein, der heute weltweit bekannt ist.

Das Unternehmen F.lli Gancia, mittlerweile in 80 Ländern vertreten mit einer jährlichen Produktion von 25 Millionen Flaschen, setzte eine Reihe an technologischen Modernisierungen zur Unterstützung der Produktionszyklen und konsequenter Umsetzung von Qualitäts- und Gütestandards, für die das Unternehmen bekannt ist, um.

Als Teil der Modernisierungsinitiative ergab sich die Notwendigkeit eines neuen Prozessleitsystems für die Schaumweinerzeugung. Gancia entschied sich für Rockwell Automation als Anbieter der Steuerungs- und Automatisierungssysteme sowie für Progecta, einem auf die Lebensmittelindustrie spezialisierten Unternehmen und anerkannten Rockwell Automation Systemintegrator für die Implementierung. Gemeinsam konnten Progecta und Rockwell Automation eine kundenorientierte Lösungen auf dem neuesten Stand der Technik anbieten. Progecta verfügt über 25 Jahre Erfahrung bei der Installation von Steuerungs- und Automatisierungslösungen und ist eines der wenigen italienischen Unternehmen, die sich als anerkannter Systemintegrator von Rockwell Automation bezeichnen können.

Anerkannte Systemintegratoren verpflichten sich dazu, technische Lösungen und Kundendienstleistungen auf höchstem Niveau zu liefern und setzen dabei Technologien von Rockwell Automation ein. Die Systemintegratoren und die Vertriebsmitarbeiter bzw. Distributoren von Rockwell Automation, mit denen sie zusammenarbeiten, unterstützen sich gegenseitig.

Gancia war einer der ersten italienischen Weinbauer die mit einem Überwachungssystem ausgestattet wurden, die ein 24/7 Monitoring gewährleisten.

Herausforderung

Ein besonderer Schwerpunkt für Gancia ist die Schaumweinerzeugung, die 80 Prozent der Produktion ausmacht. Gancia hat dafür nach einer hochmodernen Lösung gesucht, um die Fehler und Risikomargen sowohl in der Test- als auch in der Endphase der Produktion zu minimieren. Die Anwendung musste bediener- und wartungsfreundlich sowie mit den anderen Systemen kompatibel sein. Zusätzlich benötigte das Unternehmen eine vollständige Übersicht und Prozesskontrolle. Eine weitere Anforderung war die Verfügbarkeit kontextualisierter Produktionsdaten zur Optimierung der Entscheidungsprozesse und Fällen von Echtzeitentscheidungen auf.

Eine solche innovative Architektur musste bis zur nächsten Weinlese innerhalb von nur zwei Wochen umgesetzt sein. Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Rockwell Automation das Prozessleitsystem PlantPAx basierend auf einer EtherNet/IP-Netzwerkarchitektur implementiert.

Lösung

Bei Gancia werden zur Herstellung von Wein vier verschiedene Keller genutzt: ein Keller für Basisweine, wo die Moste gelagert und verarbeitet werden, einer für die traditionelle Methode, ein weiterer für die Wermutweine und der Vierte für die Schaumweine, die nach der „Charmat-Methode“ oder Großraumgärung erzeugt werden. Hier entstehen jährlich rund zwanzig Millionen Flaschen Schaumwein und Moscato.

Die Schaumweinherstellung ist ein kritischer Prozess, da sie eine Reihe von Phasen und Schritten in unterschiedlichen Autoklaven umfasst, bei denen die grundlegenden Parameter wie Druck und Temperatur streng überwacht werden müssen. Die „Schaumbildung“ des Asti-Schaumweins benötigt zehn Tage, die des Moscatos hingegen nur fünf Tage.

Je nach Verarbeitungsstufe werden die Weine innerhalb dieser Zeit in Autoklaven gelagert, bei denen im Vorfeld Waschzyklen von mindestens 20 Minuten durchgeführt wurden. Der Wein wird eingeleitet und zur Fermentation zusammen mit Hefekulturen im Autoklav gelagert, bis er einen Alkoholgehalt von ungefähr 7,20/7,30 Prozent für Schaumwein und 5 Prozent für Moscato sowie einen Druck von 5 bar im Tank aufgebaut hat. Sobald die optimalen Werte erreicht sind, erfolgt eine Cross-Flow-Filtration. Der Wein wird abgekühlt und in Containern bei einer kontrollierten Temperatur von 0° C gelagert. Während dieser Stabilisierungsphase erfolgt die Zugabe des Weinsteins. Nach einer Mikrofiltration wird der Wein vor der Abfüllung in Flaschen in Weinlagertanks umgefüllt.

Als Kernstück des Systems wird PlantPAx eingesetzt. Die Steuerungsplattform von Rockwell Automation ersetzt das alte Standard-Steuerungssystem, bei dem es auf Dauer zu Problemen hätte kommen können, wenn Gancia im Schadensfall Ersatzteile benötigt hätte.

„Obwohl es sich um eine sehr komplexe und umfangreiche Anwendung handelt -79 Autoklaven mit einer Traglast von 600 Doppelzentnern, ungefähr 1000 Ventile für die Weiterleitung und die Waschzyklen sowie eine Vielzahl von zu steuernden Geräten - übertrifft das von Rockwell Automation angebotene und von Progecta implementierte System die Lösungen der Wettbewerber, wenn es um die Bedienerfreundlichkeit geht“, erklärt Andrea Cavalli, Technical Management bei F.lli Gancia.

Die auf dem EtherNet/IP-Protokoll basierende Kommunikationsinfrastruktur bietet eine große Flexibilität und Agilität. „Der Wechsel von einer drahtgebundenen Architektur zu einem dezentralen Netzwerk gibt uns die Möglichkeit, das bestehende Steuerungssystem zu wechseln, ohne dabei die Haupt- oder die dezentralen Schalttafeln auszutauschen, auf denen die E/A-Module installiert sind. Der Anschluss der Einzelpunkte basiert auf Ethernet, was eine hohe Skalierbarkeit ermöglicht. Wir können das System einfach durch Hinzufügen zusätzlicher E/As erweitern“, erläutert Nicola Nada, Technical Management bei Progecta.

Für die Leistungssteuerung wurde eine spezielle Schalttafel eingebaut, wohingegen die Steuerungssysteme der Ventile über ein einziges Netz und Netzwerkkabel gesteuert werden. Dies verringert die Anzahl der Kabel in den Kabelkanälen und vereinfacht somit die Reinigung. Außerdem wurde Platz für weitere Kabel geschaffen, falls diese im Rahmen künftiger Entwicklungen im Schaumwein-Keller benötigt werden.

Ein wichtiger Industriesektor für Gancia ist Sektherstellung, welche bis zu 80 % der Produktion ausmacht

Die Transparenz über den gesamten Prozess hat sich deutlich verbessert. Zwei 50-Zoll-Monitore wurden anstelle der bestehenden LED-Übersichtstafeln nebeneinander installiert und ermöglichen eine vollständige Überwachung der gesamten Installation auf einen Blick. Dabei kommt die High-End-OWS (Operator Workstation) zum Einsatz.

Ergebnisse

„Das Prozessleitsystem PlantPAx entspricht voll und ganz unseren Erwartungen“, fährt Andrea Cavalli fort. „Erstens erreichen wir damit unser Hauptziel, moderne Technologien einzusetzen. Damit vereinheitlichen wir unseren Produktionsprozess der industriellen Schaumweinerzeugung auf höchst effiziente Weise und haben nun einen verbesserten Einblick in die Prozesse – ein strategischer Bestandteil unseres Geschäftsfelds. Zweitens haben wir die Diagnosemöglichkeiten durch eine Reihe von Echtzeit-Alarmen erweitert, um ein zeitnahes Eingreifen zu ermöglichen, eine Aufgabe, die bislang dem Kellermeister vorbehalten war. Er war die einzige Person, die Probleme erkennen und Fehler im Fall von Unregelmäßigkeiten beheben konnte.

Gancia wurde als eine der ersten Weinkellereien mit einem Überwachungssystem ausgestattet, um kritische Parameter rund um die Uhr zu überwachen. Durch die Umsetzung des Connected-Enterprise-Konzepts wurde der ehemals separate Schaumweinkeller in ein allgemeines Steuerungssystem integriert werden. Die unternehmensweite Strategie zur Anbindung der Anlage ermöglicht eine bessere Übersicht über die Betriebsabläufe, verbessert die Messbarkeit der Leistung und unterstützt die Entscheidungsfindung mithilfe von kontextualisierten Echtzeitdaten.

Dank dem EtherNet/IP-Kommunikationsprotokoll erhält das Wartungspersonal die Möglichkeit, zeitnah einzugreifen. Nach Erhalt einer Alarmmeldung über ein mobiles Gerät, können die betreffenden Personen das System über ein Mobilgerät per Fernzugriff erreichen, den Fehlerort schnell lokalisieren und den Fehler beheben. Die Anwesenheit einer Aufsichtsperson oder des Betriebsleiters rund um die Uhr ist also nicht länger erforderlich. Außerdem verringert dies das Risiko von unvorhersehbaren Ausfallzeiten der Maschine. Weiterhin lassen sich mithilfe des Systems vorbeugende Wartungsmaßnahmen zeitlich einplanen.

„Die Integration von Betriebs- und Informationssystemen sowie die Verfügbarkeit von Betriebsdaten kombiniert mit der Rückverfolgbarkeit von Parametern und der Trenddefinition erfüllt definitiv unser Ziel, ein echtes „Connected Enterprise“ zu sein. Darüber hinaus verbessern unterstützende Tools unsere Entscheidungsfindung“, fasst Andrea Cavalli zusammen.

Kontakt

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