Sleeman Breweries steigert Produktionskapazität dank virtualisiertem Prozessautomatisierungssystem innerhalb von 2 Wochen um 50 %

Sleeman Breweries erhöht Kapazität um 50 Prozent

Herausforderung

  • Erhöhen der Produktionskapazität zur Deckung des steigenden Kundenbedarfs und zur Vermeidung hoher Kosten beim Bau einer neuen Greenfield-Anlage

Lösungen

  • PlantPAx-DCS – Ermöglicht Bedienern und Führungskräften den einfachen Zugriff auf Informationen
  • FactoryTalk Brew – Softwarelösungen vom Rockwell Automation Recognized System Integrator McRae Integration ermöglichen die Steuerung von Brauprozessen, erweiterte Berichterstellung und Analysen
  • Virtualisierte VMWare – Server bieten redundanten Datenspeicher

Ergebnisse

  • Produktionssteigerung – Um 50 % höhere Produktion innerhalb von 2 Wochen, ohne zusätzliche Produktionsanlagen
  • Verbesserte Prozesssteuerung – Kontrolle der Produktion, da Prozess- und Rezeptänderungen im Unternehmen möglich sind
  • Vermeidung von Investitionskosten – Der Bau einer neuen Anlage oder die Ergänzung der Ausrüstung wurde vermieden

Prozessautomatisierungssystem von Rockwell Automation ermöglicht interne Prozess- und Rezeptsteuerung

Profitieren Sie vom derzeitigen Boom

Vor zehn Jahren fragten Touristen, die sich für den typisch lokalen Geschmack im Süden von Kanada interessierten, nach den besten Weinen der Region. Heute dreht sich alles um Craft Beer.

Von Newcomern der Branche bis hin zu großen Unternehmen – alle profitieren vom Durst auf Craft Beer. Die Anzahl der Mikrobrauereien, die weniger als 25 000 Kisten zu je 24 Flaschen produzieren, hat sich in den vergangenen sieben Jahren mehr als verdoppelt.

Diese rasant ansteigende Popularität von Craft Beer brachte ein Unternehmen – Sleeman Breweries – an den Rand seiner Produktionskapazität. Als drittgrößte Brauerei in Kanada braut und vertreibt Sleeman beliebte Biere, die von Lagerbieren bis zu hellen Bieren reichen. Mit seiner berüchtigten Vergangenheit in Zeiten von Prohibition und Alkoholschmuggel und einer Braugeschichte, die bis 1834 zurückreicht, hat sich das Unternehmen auf dem Markt für Craft Beer eine starke Präsenz zurückerobert. Sleeman betreibt drei Brauanlagen in Ontario, Quebec und British Columbia.

Modernisierung des Brauprozesses für Craft Beer

Ein gesteigerter Bedarf an Craft Beer ist für ein Unternehmen ideal, eine unzureichende Produktionskapazität ist es nicht. In seiner Okanagan Spring Brewery (OSB) in Vernon, British Columbia, konnte das Unternehmen mit der Nachfrage nach seinen OSB-Bieren auf dem Markt kaum Schritt halten. Das Management-Team suchte nach Möglichkeiten, um die Produktionsmenge über das Maximum von acht Suden pro Tag zu steigen.

Wenn das Unternehmen die Produktionskapazität in der OSB nicht steigern konnte, würde es wohl eine neue Anlage bauen müssen, was mit hohen Investitionskosten verbunden wäre. Zu dieser Zeit hatte Sleeman Dritthersteller verpflichtet, um den Kundenbedarf decken zu können – keine ideale Lösung, was Verwaltungskosten, gleichbleibend hohe Qualität und ein konsistentes Geschmacksprofil sowie die Einhaltung von Lieferterminen anging.

Es ging nicht nur darum, dass die Anlage die Produktion nur begrenzt steigern konnte. Vielmehr basierte auch die Infrastruktur auf einem veralteten, teilautomatisierten Steuerungssystem. Änderungen am Brauprozess – unter anderem das Hinzufügen neuer Rezepte – mussten manuell vorgenommen werden, wodurch sich das Risiko menschlicher Fehler und von Inkonsistenzen erhöhte. Während des gesamten Produktionsprozesses mussten Bediener zur richtigen Zeit am richtigen Ort sein. Wenn der Bediener die Produktion vor nicht Ort in Gang hielt, kam es zur Unterbrechung des Brauprozesses.

Diese Einschränkungen machten es Sleeman nahezu unmöglich, schnell auf Geschmacksänderungen oder Trends der Verbraucher in der Industrie zu reagieren. Auch erschwerte die manuelle Herangehensweise den Zugriff auf exakte und zeitnahe Produktionsmetriken, die für die vollständige Steuerung des Brauprozesses erforderlich sind. Chargenberichte wurden ad hoc erstellt und erforderte die Eingabe von Zahlen auf Papier, was den Echtzeitzugriff auf kritische Informationen wie Drücke und Durchflussraten einschränkte.

Bessere Steuerung für bessere Biere

Das Sleeman-Team entwickelte und implementierte in Zusammenarbeit mit McRae Integration, einem Rockwell Automation Recognized System Integrator, ein integriertes Prozessautomatisierungssystem, um die Kapazität zu steigern, Risiken zu mindern und den Zugriff auf Echtzeitproduktionsdaten zu ermöglichen.

Das Sleeman-Team strebte eine Standardisierung auf eine Lösung für alle Anlagen an. Mit nur einer Plattform könnten Führungskräfte die Produktionsmetriken und Betriebsdaten für alle Anlagen am Unternehmensstandort einsehen. Eine gemeinsame Plattform würde unternehmensinternen Mechanikern und Elektrikern die Umstellung von einer Anlage zur anderen erleichtern und der Teilebestand könnte optimiert werden.

„Eine Plattform würde uns Einblicke in die Produktionslinien bieten und Zusammenhänge zwischen den Anlagen verdeutlichen. Somit könnten wir auf Erfolgen aufbauen und unsere Ziele hinsichtlich einer kontinuierlichen Verbesserung erfüllen, während wir weiterhin ein herausragendes Bier brauen“, so Stefan Tobler, Braumeister bei OSB. „Wir hatten die Standardisierung auf Rockwell Automation-Systeme bereits in unseren anderen Brauereien abgeschlossen und wussten, dass uns McRae dabei unterstützen würde, unsere Ziele hinsichtlich einer einzelnen Plattform auf der Grundlage der Rockwell Automation-Technologie zu erfüllen.“

McRae implementierte ein stufenweises Konzept auf Basis des PlantPAx®-Prozessleitsystems (Distributed Control System, DCS) von Rockwell Automation und der McRae-eigenen Software Meridian BrewSoft und BrewSight, jetzt FactoryTalk® Brew™.

Das System umfasst eine Berichterstellungs- und Protokollierungssoftware, die zentrale Prozessdaten erfasst, verfolgt und aufzeichnet, um Trends im Brauzyklus hervorzuheben. Dadurch können Bediener bei Bedarf proaktiv Änderungen an den Suden vornehmen. Die Rockwell Automation-Prozessobjektbibliothek stellt vordefinierten Steuerungscode und Faceplates zur Verfügung und das neue System unterstützt die Bediener bei Sleeman dabei, neue Chargen zu konfigurieren und Rezepte zu entwickeln. McRae passte die Lösung mit seinen Softwarelösungen für Brauanwendungen an, sodass Bediener den Prozess mithilfe benutzerfreundlicher Webschnittstellen komfortabel steuern können.

Allen-Bradley® PowerFlex® 525- und PowerFlex 755-Frequenzumrichter von Rockwell Automation ermöglichen eine flexible Motorsteuerung im Brauprozess und helfen dabei, Gerätediagnosen an das Steuerungssystem zu kommunizieren.

Zum Abschluss der Implementierung arbeitete McRae mit dem IT-Team von Sleeman zusammen, um die virtualisierten VMware®-Server zu installieren. Das Sleeman-Team hatte bereits einige Jahre zuvor in seinem Werk in Vernon redundante Server implementiert, doch es war schwierig, die Kosten für die Anlagen niedrig zu halten und den zusätzlichen Speicherplatz zu verwalten. Die virtualisierten VMware-Server boten automatische Redundanz für Produktionsdaten dank einer verbesserten Datenwiederherstellung und eines erweiterten Datenspeichers. Ein virtualisierter Server kann bis zu vier physische Backup-Server ersetzen, wodurch sich die Hardwarekosten der Anlage erheblich senken lassen. Zudem kann das Sleeman-Team dadurch Kopien der virtualisierten Server erstellen, um Simulationen offline auszuführen und Produktionsänderungen vor ihrer Umsetzung zu testen.

Bereit für mehr Bier

Innerhalb von zwei Wochen nach der Implementierung erhöhte Sleeman die Produktion in seinem Werk in Vernon um 50 Prozent und konnte anstatt acht Suden nun zwölf Sude pro Tag verarbeiten.

Das Brauereiteam kann jetzt alle Biere vor Ort und ohne Fremdhersteller brauen. Zudem konnten die Kosten für eine neue Anlage oder für umfangreiche Aufrüstungen oder Ergänzungen vermieden werden.

Die Bediener können den Brauprozess jetzt besser steuern. Mithilfe von auf Web-Browsern basierenden Rezepten können Bediener ein neues Rezept einfacher entwickeln, eine Test-Charge erstellen und das Rezept für zusätzliche Tests und für die Produktion im System speichern. Brauereileiter können Prozess- und Rezeptänderungen ganz einfach über eine Web-Browser-Schnittstelle und ohne zusätzliche Mitarbeiter vornehmen.

Das Management kann mögliche Probleme in der Produktion überprüfen, indem es die Trenderstellungsfunktionen des PlantPAx-Systems und die Berichterstellung der Software BrewSight nutzt. Mithilfe von Ausnahmeberichten erstellt das System Berichte zur Verfolgung des Fortschritts bei der Fermentation der Sude und informiert die Brauereileitung über eventuelle Abweichungen der Brauvariablen. Das Brauteam kann bei Bedarf korrigierend einschreiten und Ausfallzeiten verringern, anstatt den Sud später in kleinen Mengen zu überarbeiten und abzustimmen.

„Das Brauen von Craft Beer umfasst zahlreiche kleine Änderungen der Rezepte – auf der Basis von Wasser, zugesetztem Malz und anderen Variablen – und das Hinzufügen neuer Rezepte“, so Tobler. „Das PlantPAx-System mit der Software FactoryTalk Brew ermöglicht uns eine gleichbleibend hohe Brauqualität und macht uns gleichzeitig flexibel genug, um schnell auf Geschmacksänderungen der Kunden und auf Markttrends reagieren zu können.“

Dank der Software-Upgrades ist unsere Brauqualität auf einem hohen Niveau geblieben, während wir die Produktionsgeschwindigkeit erhöht haben. Das Werk in Vernon arbeitet jetzt mit einem branchenführenden, zweistündigen Brauzyklus und konnte die Geschmacks- und Qualitätskonsistenz verbessern.

Doch das Sleeman-Team ist noch nicht fertig – geplant ist die Implementierung der PlantPAx-Plattform im übrigen Teil des Vernon-Werks, z. B. für die Tankfarm und die Abfüllanlagen. Mit fortschreitender Standardisierung in allen Bereichen der Sleeman-Werke verbessert sich auch die Transparenz im Unternehmen, sodass effizientere Entscheidungen getroffen werden können, die das Unternehmenswachstum fördern.

Die oben erwähnten Ergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die Verwendung von Rockwell Automation-Produkten und -Dienstleistungen bei Sleeman Breweries in Verbindung mit anderen Produkten. Die jeweiligen Ergebnisse können bei anderen Kunden abweichen.

Allen-Bradley, PlantPAx und PowerFlex sind Marken von Rockwell Automation Inc.

VMware ist eine Marke von VMware Inc.

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