Industrie 4.0 in der Praxis bei Feinkost Kühlmann
Einsparpotenziale aufdecken
Aufgrund der marktspezifischen Anforderungen werden bei Feinkost Kühlmann jährlich über 20 Audits durchgeführt. Hierzu zählen Betriebsprüfungen zur IFS-Zertifizierung, das Energiemanagement nach DIN EN ISO50001 sowie unterschiedliche Kunden-Audits. Steuerungen und das Gebäudemanagementsystem Emalytics tragen dazu bei, dass der Betrieb transparenter und Energie effizienter genutzt wird.
(Bild: Feinkost Kühlmann)
Die in Rietberg ansässige Heinrich Kühlmann GmbH & Co. KG ist einer der größten Feinkosthersteller Deutschlands. Jeden Tag verlassen mehr als eine Million Portionen das Unternehmen. Neben dem Kerngeschäft der klassischen Salate und Antipasti entwickeln die Mitarbeiter stets neue Kreationen. Während sich die Verwaltung, Produktion und das 2000m² große Innovationszentrum im Ortsteil Westerwiehe befinden, sind im Ortsteil Westenholz ein Herstellungsbereich sowie das 11.000m² große Logistikzentrum beheimatet. Wegen der großen Datenmenge, welche die einzelnen Standorte generieren, hat sich die Geschäftsführung 2016 zur Implementierung einer übergeordneten Management-Bedienebene entschlossen. Aktuell werden täglich etwa 100.000 Daten aus der Produktion, den Versorgungsanlagen sowie weiteren Räumlichkeiten erfasst und so weiterverarbeitet, dass verschiedene Nutzerprofile auf sie zugreifen können. Nicht nur der Fertigungsbereich verwendet also die Daten; das Controlling ist ebenso wie das Qualitätsmanagement in die IoT-Plattform eingebunden. Und dies stellt erst den Anfang dar: In der nächsten Zeit stehen 18 zusätzliche Projekte an, um den Sprung vom analogen Zeitalter in die digitale Welt zu vollziehen.
Über 1.000 Datenpunkte integriert
IoT-basierte Steuerungen des Typs ILC 2050 BI leiten die erfassten Daten an das Gebäudemanagementsystem Emalytics weiter. (Bild: Phoenix Contact Deutschland GmbH)
Damit die Liegenschaften nachhaltig und wirtschaftlich betrieben werden, setzt Feinkost Kühlmann das IoT-basierte Gebäudemanagementsystem Emalytics ein. Durch die Integration der über 1.000 Datenpunkte lässt sich eine maximale Transparenz erzielen. Außerdem deckt die Auswertung der Informationen Optimierungspotenziale auf. Zu diesem Zweck sind in den Hallen IoT-basierte Steuerungen des Typs ILC 2050 BI verbaut, die die aufgenommenen Daten an Emalytics weiterleiten. An die SPS können bis zu 63 I/O-Module angeschlossen werden – von digitalen und analogen I/Os mit unterschiedlichen Kanalzahlen bis zu Funktionsklemmen für DALI, Pulszählung, M-Bus oder serielle Schnittstellen. Neben den genannten Protokollen unterstützt der ILC 2050 BI auch BACnet IP, BACnet MS/TP, KNX IP, Modbus und SNMP zur Einbindung der installierten Sensoren und Aktoren. Die Steuerung verfügt über einen Webserver für selbst erstellte Webseiten. Zusätzlich umfasst der ILC 2050 BI zwei logisch voneinander getrennte IP-Schnittstellen sowie einen Ethernet-Switch mit vier Ports. Durch die konfigurierbare Zuordnung der Ethernet-Ports zu den beiden IP-Schnittstellen und die Nutzung des Spanning-Tree-Protokolls lassen sich Topologien wie Daisy Chain oder redundante Ringstrukturen im Backbone-Netzwerk und im lokalen Steuerungsnetz realisieren.
Alarmierung des Bereitschaftsdienstes
In den Fertigungsabschnitten werden die Temperaturwerte nach jeweils zwei Minuten überprüft. Alle Kühl- und Brutschränke und die notwendigen Automaten sind in die Bedienebene integriert. Sobald eine Grenzwertüberschreitung erfolgt, wird diese in der Alarmkonsole kategorisiert und eine Meldung generiert, die der hinterlegte Mitarbeiter per Email oder Telefonanruf erhält. So ist die ständige Kontrolle der Kühlkette sichergestellt. Mussten früher einzelne Mitarbeiter die Werte händisch protokollieren, wird dies heute digital durchgeführt. Zudem entfällt der ständige Bereitschaftsdienst vor Ort. Verfügt der Mitarbeiter über die entsprechenden Rechte, kann er sich von Daheim auf die Anlage schalten. Smart Devices lassen sich in die Lösung einbinden. Mittlerweile arbeiten mehr als 70 Nutzer aus den unterschiedlichen Unternehmensbereichen mit dem Gebäudemanagementsystem.
Die Temperaturen im Kühlhaus werden über ein aussagekräftiges Dashboard dargestellt. (Bild: Feinkost Kühlmann)
Umfassende Verbrauchskontrolle
Die Geschäftsführung hat die Frage aufgeworfen, ob durch Emalytics ein Mehrwert entsteht. Temperaturdaten lassen sich schließlich auch über andere Lösungen bereitstellen. Mittlerweile wird nur noch darüber diskutiert, was als nächstes in die Plattform aufgenommen werden soll, denn finanzielle Einsparungen sind klar ersichtlich. Die einzelnen Filter der Lüftungsanlagen werden zukünftig z.B. nicht mehr turnusmäßig ausgetauscht werden, sondern erst dann, wenn es gemäß den jeweiligen Daten erforderlich ist. Emalytics wertet auch den Verbrauch von Speiseöl und -essig aus. Der Füllstand der Tanks wird dreimal täglich automatisch an die Lieferanten übermittelt, die so den Nachschub planen können. Der Liefermengen lassen sich abspeichern und den Entnahmen gegenüberstellen, was die Lieferkette transparent macht. Ferner findet eine Kontrolle von Wasserverbrauch und -druck statt. Dadurch erkennen die Mitarbeiter Druckeinbrüche schnell und können die Störung umgehend beheben. Der Energiemanagement-Auditor profitiert ebenso von Emalytics, weil zusätzlich zum Wasser- der für ihn wichtige Gas- und Stromverbrauch erfasst und visuell aufbereitet wird.
Verknüpfung der Gewerke
Mattias Lütkevollmer, im Technical Engineering von Feinkost Kühlmann tätig, hat das System in Verbindung mit Elektro Westhoff umgesetzt und es sich zur Aufgabe gemacht, Emalytics fortlaufend zu erweitern. Bei komplexeren Anforderungen oder Fragen unterstützen ihn die Applikationsingenieure des Automatisierungsspezialisten jederzeit. Das integrale Emalytics-System von Phoenix Contact ermöglicht folglich ein standortübergreifendes Prozess-, Gebäude- und Energiemanagement. Wegen des sich aus der Standardisierung ergebenden einfachen Engineerings und der hohen Datentransparenz lassen sich die Gewerke und Liegenschaften jetzt intelligent und nachhaltig verknüpfen. So wird ein wirtschaftlicher Betrieb der Produktionsprozesse und Gebäude sichergestellt.
