May 21, 2023
Aufbau einer Automatisierungsinfrastruktur
Foto mit freundlicher Genehmigung von Getty Images / Dmphotol Es sei denn, Sie verwenden ein brandneues
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Sofern Sie kein brandneues, hochmodernes Werk betreiben, verfügen Sie wahrscheinlich über eine Anlage mit einer Mischung aus veralteten Verarbeitungs- und Verpackungsanlagen mit unterschiedlicher Netzwerk- und Anwendungssoftwareunterstützung – möglicherweise mehreren Bereichen, die manuelle Arbeit erfordern. Aber selbst eine brandneue Anlage von heute ist die veraltete Anlage von morgen und benötigt irgendwann Geräte- und Software-Updates, um sie mit minimalen Ausfallzeiten, höchster Effizienz und gleichbleibender Produktqualität am Laufen zu halten.
Für ältere Einrichtungen ist es wichtig zu wissen, wo und was automatisiert werden muss – was Ihre Prioritäten sein sollten –, um jetzt und in Zukunft wettbewerbsfähig zu bleiben. Für diejenigen mit neuen Pflanzen ist es nie zu spät, Ihre zukünftigen Ziele zu planen. In diesem Artikel betrachten wir, wie man weiß, wann, wo und was in einer älteren Anlage automatisiert werden muss. Natürlich sind die Antworten auf diese Fragen nicht für jede Pflanze gleich.
Zu den Hauptmotivationen, die Lebensmittelverarbeiter dazu veranlassen, ihre Abläufe zu automatisieren, gehören Arbeitsreduzierung, erhöhte Produktionseffizienz und verbesserte Produktqualität, sagt Ryan Beesley, CAP, regionaler technischer Manager – Kennewick, Concept Systems, Inc., ein zertifiziertes Mitglied der Control System Integrators Association (CSIA). . Aber vor allem der Arbeitsaspekt ist seit einigen Jahren ein akutes Problem.
„Die COVID-19-Pandemie hat arbeitsbezogene Herausforderungen in der Branche deutlich gemacht, die vorher nicht völlig offensichtlich waren“, sagt Beesley. „Als Reaktion auf die Pandemie mussten die Lebensmittelverarbeiter sicherstellen, dass die Bevölkerung eine konstante Versorgung mit Produkten hatte, und gleichzeitig mit einem instabilen Arbeitsmarkt zurechtkommen, der ihre Arbeitskräfte in erheblicher Zahl beeinträchtigen könnte. Da die Lebensmittelproduktion als lebenswichtige Dienstleistung eingestuft wurde, war die Deckung der Nachfrage erforderlich.“ wurde zur obersten Priorität. Die Pandemie hat auch Schwachstellen in bestehenden Prozessen aufgedeckt, da diese über ihre Kapazitätsgrenzen hinausgingen. Der Arbeitskräftemangel hatte tiefgreifendere Auswirkungen auf die Produktionssysteme als erwartet und veranlasste viele Hersteller dazu, schnell Automatisierungslösungen einzuführen.“
Zusätzliche Produktionslinien können die Produktion steigern, aber der Arbeitsaufwand bleibt bei jedem Projekt ein wichtiger Aspekt. „Wir hatten einen Lebensmittelhersteller, der erhebliche zusätzliche Kapazitäten benötigte, was die Entwicklung und Installation zusätzlicher Produktionslinien erforderlich machte“, sagt Alfredo Valadez, Projektmanager für globale Anlagen bei Burns & McDonnell. Diese Linien wurden mit der neuesten automatisierten Technologie konzipiert, die den Personalaufwand reduzierte, die Qualität steigerte und zusätzlich Schutz vor Betriebsunterbrechungen aufgrund von Arbeitskräftemangel bot. Da weniger Personal für die Bedienung der Produktionslinien erforderlich war, verringerte sich das Risiko, dass Personen nicht erschienen und die Produktion unterbrochen wurde.
Laut David Campbell, Abteilungsleiter für globale Anlagen bei Burns & McDonnell, wurde in der soeben beschriebenen Anlage in Valadez die Kapazität durch die Hinzufügung neuer Produktionslinien um 60 % erhöht, gleichzeitig wurde aber auch ein vollautomatisches Lager mit 40.000 Palettenplätzen hinzugefügt, um die Kapazität zu erhöhen. Die Automatisierung des Lagers führte durch die Konsolidierung der Lagerung vor Ort zu einer Reduzierung der Kosten pro Karton um 50 %. Die Automatisierungskomponente hat auch zu einer Reduzierung der Arbeitskosten pro Fall um 40 % und einer Reduzierung des Wartungsaufwands um 50 % geführt, da veraltete Automatisierungsprozesse eingestellt wurden.
„Das Lager war schon immer ein arbeitsintensiver Bereich, da die Vertriebskosten stiegen und Aufträge immer schwieriger zu erfüllen waren und die Menschen nicht so bereit waren, in kalten Umgebungen zu arbeiten“, fügt Mark Livesay, Vizepräsident der automatisierten Lagerhaltung der ESI Group, hinzu. Eine höhere Nachfrage nach Produkten bedeutet eine Erhöhung der Produktionskapazität, was wiederum das Lagerwachstum vorantreibt. Da Standortbeschränkungen und Grundstücke immer teurer werden und die Verlagerung einer Produktionsanlage an einen anderen Standort oft nicht möglich ist, ist es sinnvoll, über eine AS/RS-Anlage vertikal zu arbeiten. Automatisierung wird immer notwendiger, um das Produkt zum Dock zu bringen und zum Verbraucher zu transportieren. Produktschwund wird durch AS/RS-Automatisierung so gut wie ausgeschlossen, da der Bestand zu 100 % genau und rückverfolgbar ist.
Qualität – Warum nicht die Automatisierung nutzen, um die Qualität zu verbessern, was weniger Abfall und Ausschuss bedeutet? Laut Pete Gabor, Direktor für Geschäftsentwicklung bei Glassdome und CSIA-Mitglied, war beispielsweise ein großer Süßwarenhersteller mit einem Problem mit Qualitätsabweichungen konfrontiert. In den letzten fünf Jahren hat sich die Anzahl der SKUs mehr als verdoppelt. Die Einführung neuer Rohstoffe, Geräte und Verfahren führte zu mehr als einer Verdoppelung der Fälle von Qualitätsabweichungen. Die Prüfungen der Größe, Dicke und Geschmacksqualität einer der Hauptlinien wurden manuell durchgeführt und waren arbeitsaufwändig. In regelmäßigen Abständen würden Proben aus der Linie entnommen, vermessen, handschriftlich in ein Tagebuch eingetragen und dann in das Qualitätsmanagementsystem eingepflegt, sagt Gabor.
„Um diesen Prozess zu automatisieren, haben wir ein Vision-System eingesetzt, das mit unserem Glassdome IoT-Gateway an der Linie verbunden ist“, fügt Gabor hinzu. „Das System hat die Größe und Dicke jedes Produkts gemessen und die Ergebnisse automatisch aufgezeichnet. Wir haben alle historischen Prozessdaten geladen und sie mit Berichten zur sensorischen Qualitätsprüfung korreliert, um Geschmacksqualitätsabweichungen zu beheben. Um die optimalen Parameter zu finden, wurden Korrelationen zwischen Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Untersucht wurden Formulierungstemperatur, Ofenfeuchtigkeit, Marshmallow-Konsistenz, Größe und Schokoladentemperatur. Dieser Ansatz erkannte und zeigte Qualitätsverstöße in Echtzeit an, aber wir mussten auch vorhersagen, wann es zu Störungen kommen würde.
„Um dieses Problem anzugehen, haben wir ein Datenmodell erstellt, das die Erkennung und Prognose von Anomalien in Echtzeit umfasst“, sagt Gabor. „Wir konnten Probleme wie Anomalien in der Ofenzone erkennen und ein Frühwarnsystem bereitstellen, wenn die Anlagenbedingungen geändert werden mussten, um eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.“
Diese Lösung reduzierte Personal- und Qualitätsabweichungen und ermöglichte die Herstellung von mehr Einheiten. Der Süßwarenhersteller konnte das manuelle Testpersonal in andere Bereiche der Fabrik verlegen und gleichzeitig die Größenstandardabweichung um 69 % und die Dickenstandardabweichung um 64 % reduzieren, berichtet Gabor.
Reduzierung von Ausfallzeiten – Sie kennen die großen Verluste, die bereits bei geringer Ausfallzeit entstehen. Rao Kolla, PE, CSCP, MBA und Stellar Director of Process Electrical/Controls Engineering, berichtet, dass er mit einem Fortune-500-Lebensmittelhersteller zusammengearbeitet hat, dessen Anlage mit erheblichen Ausfallzeiten seiner Verpackungsanlagen zu kämpfen hatte. „Wir installierten eine Ausfallzeitsoftware für eine der Verpackungslinien und rieten dem Werksleiter, ein funktionsübergreifendes Team zu bilden, das die Herausforderungen und Lösungsvorschläge bestätigen könnte.
„Es hat einige Zeit gedauert, bis die Daten ausreichend erfasst waren, um die Genauigkeit dieser Verpackungslinie zu validieren, aber als das feststand, rief mich der Werksleiter sofort zurück und fragte, wann wir das Gleiche auch bei weiteren Linien tun könnten“, sagt Kolla. „Diese Automatisierung führte zu einer Reduzierung der gesamten Ausfallzeit um 5 %, was letztendlich zu einer Gesamtverbesserung von 60 % führte. Es war, als hätten sie eine zusätzliche Verpackungslinie gewonnen, ohne eine bauen zu müssen.“
Prozessautomatisierung – Dean Elkins, Senior Director, Advanced Automation bei Gray Solutions, einem Unternehmen von Gray, verfügt über automatisierte Anlagen vom Eingang und der Lieferung der Rohstoffe bis hin zur Herstellung, Verpackung und Verladung der Fertigwaren. „Effizienzsteigerungen wurden durch die Implementierung und Überwachung von Prozesskontrollen und Herstellungsdaten, automatisierte prozessbegleitende Test- und Inspektionsverfahren sowie eine flexible Automatisierung erzielt, die die Arbeitskräfte erhöht und gleichzeitig Lebensmittel- und Industriesicherheitsstandards erfüllt.“
Wenn Sie jedoch nicht eine gesamte Anlage automatisieren können, ist die Batch-Bearbeitung vielleicht ein guter Ausgangspunkt. „Obwohl wir Lösungen in allen Lebensmittelverarbeitungsanlagen implementiert haben, haben wir festgestellt, dass unsere Dosierlösungen für unsere Kunden den größten Nutzen gebracht haben“, sagt Tim Barthel, Vizepräsident – Automatisierungslösungen bei Cybertrol Engineering, einem CSIA-zertifizierten Mitglied. „Durch die Optimierung dieses Prozesses haben wir den Durchsatz erhöht, Ausfallzeiten und Nacharbeiten verringert und die Qualität verbessert, indem wir die Herausforderungen unserer Kunden bei der Automatisierung dieser Prozesse verstanden haben. Wir bieten auch Mehrwertlösungen an, wie z. B. die Integration und Automatisierung der gespeicherten Rezepte unserer Kunden in ihren ERP-Systemen, die in der Vergangenheit Klemmbretter und Papier erforderten.“
Standardisierung – Auch wenn Standardisierung an sich vielleicht kein Vorteil der Automatisierung ist, ist sie doch sicherlich ein notwendiger Bestandteil, um diese berüchtigten Automatisierungsinseln zu verhindern. „Standardisierung erleichtert die Integration verschiedener Maschinen, Linien und Produktionsbereiche aus dem Werk“, sagt Enmanuel Aparicio-Velazquez, technischer Account-Manager für Fabrikautomatisierung bei der Siemens AG Digital Industries. „Der Vorteil: Durch die Shopfloor-Konnektivität können Daten in Produktionstransparenz und Leistungsindikatoren zur Ressourcenoptimierung umgewandelt werden.“
Diese Standardisierung muss ein fester Bestandteil der Automatisierungshard- und -softwaretechnologie sein; Definieren Sie Datenkommunikationsprotokolle für die Werkstatt (z. B. OMAC, MTP) und verknüpfen Sie standardisierte Lösungen miteinander – wie SCADA, KPI-Überwachung, Betriebsmanagement, vorausschauende Wartung usw.
Keine zwei Automatisierungslösungen werden gleich sein – jede ist einzigartig. „Maßgeschneiderte Automatisierungslösungen beginnen typischerweise mit einer Machbarkeits- und Konzeptionsphase, die eine tiefgreifende Analyse bestehender Abläufe und Daten beinhaltet“, sagt Campbell von Burns & McDonnell. „Anschließend werden ein detaillierter Entwurf und ein konkreter Kostenvoranschlag erstellt. Schließlich umfasst die Ausführungsphase vor Ort in der Regel die technische Überwachung, den Bau und die Systeminstallation sowie Inbetriebnahmeleistungen.“
„E Tech ist auf FEED-Studien (Front-End Engineering and Design) spezialisiert, die unseren Kunden helfen, ihre Steuerungssysteme strategisch anzugehen“, sagt Cassy Gardner, Betriebsleiterin, Vacaville, Life Science, E Tech Group. „Wir verfügen über einen bewährten Prozess, den wir unseren Kunden zur Verfügung stellen, um ihnen bei der Lösung schwerfälliger, offener Probleme zu helfen.
„Unserer Erfahrung nach ist es für den Erfolg am entscheidendsten“, sagt Gardner, „dass die Bedürfnisse und Ergebnisse für alle Beteiligten von Anfang an klar definiert sind. Eine systematische Vorgehensweise kann die Beteiligten vereinen und kostspielige Änderungen in der Spätphase reduzieren.“
„Zu Beginn der Bewertung gewinnen wir ein Verständnis dafür, wo das Führungsteam Mängel in seinen aktuellen Systemen wahrnimmt, was uns einen Überblick verschafft, um unseren Fokus einzugrenzen“, sagt Beesley von Concept Systems. „Dann befragen wir Produktionsleiter, Produktionsleiter und Bediener, um Problembereiche zu identifizieren. Typischerweise verfügen Produktionsleiter und Bediener über umfangreiche Kenntnisse über ihre Prozesse und können uns leicht auf problematische Bereiche hinweisen. Wir beobachten, wie sie ihre Geräte bedienen und suchen Möglichkeiten, ihre Arbeitseffizienz und Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Unser Ziel ist es nicht, Bediener zu eliminieren, sondern sie mit den notwendigen Werkzeugen auszustatten, damit sie ihre Arbeitsprozesse effektiver gestalten können. Dies kann beispielsweise von der Bereitstellung verwertbarerer Daten zu einem reichen HMI zur vollständigen Automatisierung eines körperlich oder geistig anstrengenden Prozesses.“
Als nächstes priorisiert Concept Systems Prozesse, die sich stark wiederholen, nur minimale interne Schulungen erfordern oder Vorgänge umfassen, die komplex sind, aber typischerweise von Bedienern ausgeführt werden, die automatisierte Vorgänge weitgehend nachahmen.
Nach der Bewertung trifft sich der Systemintegrator (SI) mit den Stakeholdern, um Projekte auszuwählen, die den besten ROI bieten. Diese können von Verbesserungen der Datenerfassung (die zur Ermittlung der Bereiche mit Modernisierungsbedarf verwendet werden) bis hin zu Nachrüstungen der Maschinensteuerung oder mehrjährigen Upgrades reichen. Der Prozess nutzt Bewertungserkenntnisse, um Projekte zu priorisieren, die mit den strategischen Zielen der Organisation übereinstimmen und greifbare Vorteile bringen.
Vielleicht sollte eine bessere Frage auf dem Wert basieren, sagt Aparicio-Velazquez von Siemens. „Bei der Entscheidung, Fertigungsbereiche zu automatisieren, sollte der Wert im Vordergrund stehen und nicht die Einfachheit oder Schwierigkeit der Implementierung. Schnelle Erfolge sind in Ordnung. Sie müssen jedoch als Ergebnis von Maßnahmen erzielt werden, die nach der Erkundung, Identifizierung, Entscheidung und Analyse der Geschäftstreiber unter Berücksichtigung durchgeführt werden.“ alle Stakeholder des Unternehmens.“
Die Verarbeitung oder Vorverpackung lässt sich in der Regel am einfachsten automatisieren, da die Handhabung des Produkts vor dem Verpacken weniger komplex ist, sagt Valadez. Verpackungsanforderungen können bei der Gestaltung der Automatisierung zu unterschiedlicher Komplexität führen. Einige Verpackungen sind für die Automatisierung konzipiert, was die Automatisierung erleichtert, während andere Verpackungen für eine einfache Verwendung konzipiert sind. Beispielsweise sind handelsfertige Kartons aufgrund der Karton- und Produktausrichtung manchmal nicht so einfach zu automatisieren. Diese Verpackungsdesigns sollen die Präsentation im Einzelhandel erleichtern und den Verbraucher ansprechen, jedoch nicht unbedingt Automatisierungsgeräte.
Verarbeitungs- und Produktionsaufgaben können Hauptziele für die Automatisierung sein, da diese Aufgaben normalerweise ein hohes Maß an Wiederholbarkeit und Konsistenz aufweisen, sagt Campbell. Weitere Bereiche im Werk, in denen es zu Produktionsengpässen kommt, sind reif für die Automatisierung. Diese Bereiche verursachen in der Regel einen hohen Arbeitsaufwand – oder es werden große Mengen gepufferten Materials bereitgestellt, das auf die Verarbeitung wartet, oder manuelle Prozesse führen zu einer hohen Rate an Qualitätsmängeln. Die Automatisierung dieser Bereiche kann erhebliche Kapitalrenditen bringen.
„Einfache Automatisierung und einfache Rechtfertigung gegenüber dem Endbenutzer sind beide Teile dieser Frage, die berücksichtigt werden müssen“, sagt Barthel von Cybertrol. „Es ist einfach, die Reinigungs- und Prozesssysteme einer Anlage zu automatisieren, aber nur, wenn der Endbenutzer bereit ist, die notwendigen Instrumente hinzuzufügen, um eine automatisierte Steuerung zu ermöglichen. Wir haben beispielsweise einige bewährte Verbesserungen rund um CIP Systeme, deren Implementierung keinen großen Aufwand erfordern würde, aber den Endbenutzer dazu zu bringen, Instrumente hinzuzufügen, um diese Art von Verbesserung zu ermöglichen, kann die erste Hürde sein.“
Wenn ein Verarbeiter die Sicherheit und Effizienz verbessern möchte, könnte die Automatisierung des Materialtransports ein guter Ausgangspunkt sein, sagt Paige Minier, Managerin für OT-Infrastruktur bei Gray Solutions. Es wird weniger Gabelstapler geben, die im Werk herummanövrieren, weniger Verletzungen am Arbeitsplatz durch manuelles Bewegen von Material und eine höhere Effizienz durch das Bewegen von Material durch Förderbänder, Roboter und andere automatisierte Systeme.
„Bereiche mit einem hohen Maß an Arbeitsvariabilität, einem hohen Maß an manuellen Aufgaben und einer großen Anzahl einzigartiger Gegenstände im gleichen Bereich sind am schwierigsten zu automatisieren“, sagt Gabor von Glassdome. „Automatisierungsingenieure müssen bei der Entwicklung einer Automatisierungslösung pessimistisch sein. Wir müssen jedes mögliche negative Szenario berücksichtigen und eine Lösung entwickeln, um dies zu vermeiden. Die Lösung wird mit zunehmender Variabilität immer schwieriger.“
„Es ist schwierig, einen spezifischen Problembereich für die gesamte Branche zu benennen“, sagt Valadez. „Es hängt vom Produkt und Prozess ab. Beispielsweise kann es problematisch und teuer sein, die Verpackung zu automatisieren, wenn sie nicht für die Automatisierung ausgelegt ist. Außerdem sind Prozesse mit geringem Volumen und hohem Mix schwierig zu automatisieren, da sie eine erhebliche Flexibilität erfordern.“ im System. Dies führt zu einem teuren System, das aufgrund der geringen Skaleneffekte einen geringen ROI aufweist.“
Betriebe, bei denen die Produktionsanforderungen, die Materialhandhabung oder verschiedene auszuführende Aufgaben sehr unterschiedlich sind, können schwierig zu automatisieren sein, fügt Campbell hinzu.
„Es kann schwierig sein, Bereiche der Anlage zu automatisieren, in denen die Produktgleichmäßigkeit gering ist“, sagt Gray's Elkins. Geräte wie Vorrichtungen, Roboter und Verpackungsmaschinen sind so konzipiert, dass sie mit der erwarteten Teilepräsentation funktionieren. Während Ungleichmäßigkeiten oft durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren, einschließlich Bildverarbeitungssystemen, behoben werden können, könnte dies die Komplexität und Kosten der Lösung erhöhen. Ein weiterer Gesichtspunkt ist die Eignung der Automatisierungsausrüstung für die Umgebung. Besondere Vorsicht ist beispielsweise in Kalt- oder Nassbereichen oder bei Geräten geboten, die Fett in Lebensmittelqualität erfordern.
Nicht alle Bereiche eignen sich für kostengünstige Lösungen – zum Beispiel arbeitsintensive Bereiche wie Produkthandhabung, Verpackung und anschließende Lagerung (Lagerung und Kommissionierung), sagt Livesay von der ESI Group. Es gibt Bereiche, deren Automatisierung sehr kostspielig ist und die keinen guten ROI aufweisen, z. B. die Teilekommissionierung. Es ist einfach, volle Paletten auszuliefern, und man kann Lagenkommissionierungsszenarien rechtfertigen, aber irgendwann muss eine Entscheidung getroffen werden, ob sie den zusätzlichen Automatisierungsaufwand rechtfertigen können, um zu Stückkommissionierungsebenen zu gelangen.
„Wir haben herausgefunden, dass Upgrade-Möglichkeiten bei Altsystemen am schwierigsten zu verkaufen sein können, da diese Systeme derzeit im Betrieb einer Anlage laufen – und ein Austausch in manchen Fällen nur dazu dient, künftige Ausfallzeiten zu vermeiden –, werden die Kosten und die Definition eines echten Produktions-ROI zu einer Herausforderung.“ „, sagt Barthel von Cybertrol. Es ist schwierig, ein Upgrade zu verkaufen, wenn ein Verarbeiter die Absicht hat, die Kosten zu minimieren, ohne auf langfristige Gewinne zu achten, die er durch die Automatisierung erzielen kann. Die alleinige Konzentration auf die Kosten kann den Hersteller daran hindern, ein robusteres System zu implementieren, bei dem es weniger wahrscheinlich zu Ausfallzeiten aufgrund von Altsystemen kommt. Die mangelnde Bereitschaft, zusätzliche Instrumente hinzuzufügen, verhindert die Sammlung sehr wertvoller Informationen, die zur Verbesserung der Produktion erforderlich sind, fügt Barthel hinzu.
Hier ist ein verwandtes Problem. Die Zustimmung der Bediener im Werk kann eines der größten Hindernisse für die Weiterentwicklung der Automatisierung eines Werks sein, sagt Kolla von Stellar. Veränderungen sind für manche Menschen von Natur aus schwierig, aber viele setzen „Automatisierung“ oft mit „Ich werde ersetzt“ gleich, obwohl das oft nicht der Fall ist. Bildung ist von entscheidender Bedeutung, da sich die Technologie schnell weiterentwickelt und diese „Angst vor dem Unbekannten“ den Erfolg oder in manchen Fällen auch das Überleben eines Herstellers erheblich beeinträchtigen kann.
Wenn Sie über ein Automatisierungsprojekt nachdenken, gibt es schließlich immer versteckte Fallen, die ein erfolgreiches Unterfangen zunichte machen können. Zu diesen Problemen zählen unter anderem:
Automatisierung – Sie können nicht ohne sie leben und wettbewerbsfähig sein. „Automatisierung wird in vielen Fällen als Ware betrachtet, während sie in Wirklichkeit, sobald die Ausrüstung installiert ist und anfängt, an Wert zu verlieren, die Automatisierung ist, die die Rentabilität im Betrieb eines Herstellers steigert“, sagt Barthel von Cybertrol.
„Automatisierung ist genauso gut wie die Art und Weise, wie sie in die Abläufe Ihres Unternehmens integriert wird, wie sehr Ihre Kultur bereit ist, sie zu übernehmen, und die Annahme, dass sie sich immer weiterentwickeln wird“, sagt Gabor von Glassdome. „Die erfolgreichsten Projekte, an denen ich beteiligt war, haben diese drei Philosophien übernommen. Ich ermutige Sie, dasselbe zu tun.“
Überlegungen zum Verschieben von Anwendungen in die Cloud
Viele Anbieter stellen ihre Angebote auf Cloud-basierte Dienste um, da sich die Zuverlässigkeit und Sicherheit dieser Dienste erheblich verbessert hat. Beispielsweise bietet ein Hersteller von Datenaufzeichnungsgeräten eine cloudbasierte Lösung an, die alle Anforderungen an Lebensmittelsicherheit und Cybersicherheit erfüllt und herkömmliche Datenaufzeichnungsgeräte auf Papierblattbasis ersetzt. Dies ist eine großartige Alternative für die Datenaufbewahrung und Compliance.
Während cloudbasierte Systeme für bestimmte Lebensmittelhersteller eine intelligente und kostengünstige Option sein können, ist es wichtig, vor dem Umstieg eine sorgfältige und methodische Abwägung der Vor- und Nachteile vorzunehmen. Einige Lebensmittelverarbeiter sind möglicherweise der Meinung, dass Cloud-basierte Dienste für die Verwaltung der meisten Betriebsabläufe auf Unternehmensebene geeignet sind, während andere möglicherweise Schwierigkeiten haben, sich von herkömmlichen Steuerungssystemen zu lösen.
Bei der Überlegung, auf cloudbasierte Steuerungssysteme umzusteigen, muss die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Prozesses oberste Priorität haben. Es ist wichtig festzustellen, ob der Prozess ohne lokale Steuerungen sicher und zuverlässig gesteuert werden kann. Wenn die Antwort nicht zuverlässig und ohne Zustimmung aller Betriebs- und Managementebenen gegeben werden kann, sollte der Prozess nicht als Kandidat für eine cloudbasierte Steuerung betrachtet werden.
Die Entscheidung für den Übergang zu cloudbasierten Kontrollsystemen sollte eine sorgfältige Abwägung der Risiken und Vorteile sowie eine gründliche Bewertung der spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen des Lebensmittelverarbeitungsbetriebs beinhalten. Wenn cloudbasierte Steuerungssysteme das erforderliche Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit bieten können, können sie zahlreiche Vorteile bieten, wie zum Beispiel verbesserte Zugänglichkeit, Flexibilität und Skalierbarkeit. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass diese Vorteile nicht auf Kosten der Prozesssicherheit und -zuverlässigkeit gehen.
Eine Alternative zur vollständigen Umstellung auf cloudbasierte Steuerungssysteme besteht darin, Softwaredienste eines Unternehmens wie Rockwell Automation zu nutzen, das eine Reihe cloudbasierter Dienste anbietet. Beispielsweise stellt ihre FactoryTalk Design Hub-Software Entwicklungstools bereit, die es dem Werkspersonal ermöglichen, Systeme weiterzuentwickeln und zu warten, ohne dass mehrere Softwarerevisionen und Programme erforderlich sind.
Dieser Ansatz kann die Vorteile cloudbasierter Dienste bieten und gleichzeitig ein gewisses Maß an traditioneller Kontrolle aufrechterhalten. Es ermöglicht effizientere und optimierte Entwicklungsprozesse mit Zugriff auf die erforderlichen Tools und Software, die über die Cloud verfügbar sind. Gleichzeitig kann es dazu beitragen, die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Prozesses zu gewährleisten, indem lokale Kontrollsysteme für unmittelbare und kritische Funktionen aufrechterhalten werden.
— Ryan Beesley, CAP, Regional Engineering Manager – Kennewick, Concept Systems, Inc.
Wenn ein Lebensmittelverarbeiter nicht über genügend Platz verfügt und/oder ein vollständig automatisiertes Lager benötigt, verfolgt das AS/RS den ausgehenden Bestand und verhindert die Alterung der Produkte, da das System über alle erforderlichen Produktionsdaten verfügt. Ein automatisiertes Fördersystem leitet Produkte von Produktionslinien und Palettiersystemen zu einem Sammelpunkt und dann zum AS/RS-Lager. Mit einer automatisierten Lösung, einschließlich eines Bildverarbeitungssystems, das mit einer Glassdome-Fertigungssoftwareplattform mit einem IoT-Gateway verbunden ist, konnte ein Süßwarenhersteller seine Produktgrößenabweichung um 69 % und die Dickenstandardabweichung um 64 % reduzieren. Heutzutage verfügen neuere Lebensmittelunternehmen über die Der Luxus, eine automatisierte Infrastruktur von Grund auf – von Grund auf – aufzubauen, ohne sich um Altsysteme sorgen zu müssen. Siemens Digital Industries implementierte eine durchgängige digitale Lösung für die intelligente Fischfarm von Singapore Aquaculture Technologies, die Totally Integrated Automation von Siemens mit intelligenten Sensoren und Konnektivität zum IoT-Betriebssystem MindSphere umfasste. Eine dedizierte Anwendung hilft bei der Überwachung von Vorgängen und der Verarbeitung von Daten in einem sicheren Netzwerk. Die E Tech Group ist auf FEED-Studien (Front-End Engineering and Design) spezialisiert, die ihren Kunden dabei helfen, ihre Steuerungssysteme strategisch anzugehen. Das Unternehmen bringt Werkzeuge und Techniken für jeden Teil dieses Prozesses ein. E Tech hat diese Praktiken durch seine früheren Kundenreisen abgeleitet. Automatisierungsinseln können zu unvorhergesehenen Kosten führen, je nachdem, wie ihre Daten auf der Produktionssteuerungs- und Unternehmens-/ERP-Ebene verwendet werden sollen. Die Konfiguration dieser Systeme und gegebenenfalls die Aktualisierung auf kompatible Software ist mit Kosten verbunden. Das Bild zeigt ein Beispiel einer gängigen Softwarearchitektur und des Datenflusses zwischen IT- und OT-Systemen. Die orangefarbenen Verbindungen stellen Bereiche dar, in denen häufig Änderungen vorgenommen werden, um eine Schnittstelle mit der neuen Ausrüstung herzustellen. Neuere Architekturen eliminieren viele der gegenseitigen Abhängigkeiten und reduzieren so die Installations- und Wartungskosten. Die Planung einer Automatisierungsinfrastruktur wird durch den Einsatz von Standards und kompatibler Ausrüstung und Software erleichtert. Die Totally Integrated Automation (TIA)-Architektur von Siemens bietet ein umfangreiches und umfassendes Portfolio an Produkten, Lösungen und Dienstleistungen zur vollständigen Integration und Automatisierung aller Arten von Prozess- und Fertigungsindustrien. Überlegungen zum Verschieben von Anwendungen in die Cloud