Die digitale Zukunft von Molkereien: Automatisierung und ihre Effekte
In nicht allzu ferner Zukunft werden große integrierte Molkereien mit relativ wenigen Mitarbeitern arbeiten. Durch die letzte Stufe der Automatisierung könnten Molkereien fast ohne Personal auskommen, mit Ausnahme der Mitarbeiter in der Schaltwarte und des Wartungspersonals. Das bedeutet letztendlich auch, dass so gut wie keine Beleuchtung mehr benötigt werden wird.
Manche halten es für Science-Fiction, doch die Werke und Lagerhäuser der Zukunft werden buchstäblich finster sein. Nur bei den wenigen Wartungsbesuchen von Menschen muss noch das Licht eingeschaltet werden.
Digitale Molkereien
Wir befinden uns mitten in der vierten industriellen Revolution, weithin bekannt als Industrie 4.0. Diese noch nicht abgeschlossene Revolution wird durch eine Verbreitung von Automation, Datenaustausch, Robotik und künstlicher Intelligenz beschleunigt. Sie ist das Ergebnis eines stärkeren Zusammenschlusses zweier Bereiche, die bisher getrennt voneinander waren: Informationstechnik (IT) und Betriebstechnik (OT vom Englischen Operating Technology). Eine Brücke wird die physische Welt der Produktion mit der digitalen Welt des Cyberspace verbinden. Heute beherrschen Buzzwords die Debatte über industrielle Fertigung und die Lieferkette: Digitalisierung, Cloud-Computing und industrielles Internet der Dinge (IIoT).
Es gibt Gründe dafür, sich diesen neuen Technologien zu öffnen. So heißt es in einem neuen Bericht von Deloitte über die intelligente Fabrik: „In einer optimierten intelligenten Fabrik können Vorgänge mit minimaler manueller Intervention und hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden. Automatisierte Abläufe, synchronisierte Assets, verbesserte Verfolgung und Planung sowie ein optimierter Energieverbrauch sind feste Bestandteile einer intelligenten Fabrik und können Ausbeute, Verfügbarkeit sowie Qualität steigern, während Kosten und Ausschuss sinken.“
Tetra Pak hat ein eigenes Whitepaper zur Bedeutung von Industrie 4.0 für die Lebensmittel- und Getränkeherstellung veröffentlicht. Darin werden einige Chancen hervorgehoben, die sich künftig ergeben: „Die gute Nachricht ist, dass die technologiebedingte Integration von Prozessen infolge der Industrie 4.0 Lebensmittelherstellern helfen kann, viele der zurzeit an sie gestellten Anforderungen zu erfüllen. Dies gilt gleichermaßen für die Verbesserung der Lebensmittelsicherheit, die Optimierung des Lieferkettenmanagements, die Maximierung der Rentabilität in einem komplexen und wettbewerbsorientierten Markt sowie Flexibilität angesichts dynamischer Verbrauchertrends.“
Alles dreht sich um Verfügbarkeit
Die Milchwirtschaft ist ein Vorreiter bei neuen Technologien und Automation. Übernahmen haben zu einer vermehrten Konsolidierung der Branche geführt. Weltweit ringen nur wenige internationale Player um Marktanteile. Diese großen Multis errichten immer größere Milchbetriebe, um die Skaleneffekte zu nutzen. Gleichzeitig werden die Betriebssysteme dieser Anlagen immer intelligenter. Der Trend in der modernen Milchverarbeitung und Abfüllung geht eindeutig zu höheren Kapazitäten und längeren, unterbrechungsfreien Laufzeiten.
„Die Nachfrage nach immer höheren Kapazitäten führt naturgemäß zu mehr Automation und intelligenter Steuerung“, sagt Eagle Liang, Global Product Manager für Homogenisatoren bei Tetra Pak. „Wenn eine Anlage mit Höchstgeschwindigkeit arbeitet, kostet jede Sekunde Ausfallzeit – erst recht, wenn sie ungeplant ist – viel Geld, denn die Produktion steht still. Eine maximale Verfügbarkeit ist daher besonders wichtig.“
Liang ist seit einer Weile an einem Projekt beteiligt, in dem ein intelligentes System zur Maximierung der Betriebsdauer von Homogenisatoren entwickelt wird. Dieses wegweisende Projekt wurde im Mai 2018 mit dem Tetra Pak Homogenisator 250 der Öffentlichkeit vorgestellt. Es handelte sich um den ersten Homogenisator einer neuen Generation, mit fortschrittlicher, intelligenter Steuerung. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die kontinuierliche Überwachung. Dank diverser Sensoren an wichtigen Bauteilen des Homogenisators erkennt das System, wann ein Problem vorliegt, das der Aufmerksamkeit bedarf.
Als Grundlage für das intelligente System diente eine Analyse der Leistungsdaten, die in den letzten fünf Jahren mit 7.000 Homogenisatoren weltweit erfasst wurden. Es beruht also nicht auf ungeprüften Theorien, sondern soliden, im Praxisbetrieb gewonnenen Fakten. Eine Trendanalyse nutzt Echtzeitdaten zu Druck, Schwingung und Leitfähigkeit. Mit diesen Sensoren, die im neuen Homogenisator verbaut sind, lässt sich der Verschleiß und Austauschzeitpunkt der Bauteile prognostizieren.
Vorbeugende Wartung mithilfe der Cloud
Im nächsten Schritt werden all diese Daten in der Cloud gespeichert, um die Datenbasis ständig um neue Informationen anzureichern. Anhand der Daten aller vernetzten Einheiten und Produktionslinien können neue Erkenntnisse gewonnen werden. Dazu werden moderne Analysealgorithmen eingesetzt.
Immer mehr Linien von Tetra Pak sind vernetzt und senden Daten über eine Cloud-Verbindung an das Quality and Performance Management Centre von Tetra Pak. Diese Daten werden von Fachleuten begutachtet, die Zugriff auf die Leistungsdaten Tausender weiterer vernetzter Einheiten haben. Sie können hochqualifizierte Empfehlungen geben, mit denen sich ungeplante Ausfallzeiten vermeiden lassen. Auf diese Weise kann Tetra Pak vorbeugende Wartungsdienste im Rahmen von Service-Vereinbarungen anbieten. Das ist nur eine von vielen neuen Möglichkeiten, die die Digitalisierung und das industrielle Internet der Dinge möglich machen.
Auch wenn die Werke der Zukunft ohne Licht auskommen, steht am Ende der industriellen Revolution doch ein heller Schein in Form von Energieeffizienz, weniger Ausschuss und einer höheren Produktqualität.
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