Mehr Effizienz in der Puddingproduktion – Wie wir den Herstellungsprozess eines echten Klassikers am neuen Standort automatisieren und optimieren.
Er ist ein echter Puddingklassiker im Supermarktregal. Nach der Übernahme der Marke Landliebe durch die Müller Group wurde die Puddingproduktion von den Standorten Heilbronn und Schefflenz abgezogen und in die bestehende Müller Molkerei in Leppersdorf verlegt. Kurz darauf wurden wir mit der verfahrenstechnischen Auslegung und Neuprogrammierung der gesamten Produktionslinie am neuen Standort beauftragt – mit klarem Fokus auf eine gleichbleibende Qualität und maximaler Chargenskalierung.
Die Herausforderung
Gerade die traditionelle Pudding-Herstellung erfordert spezifische Prozesse in Bezug auf Konsistenz und Viskosität. Diese Abläufe gab es so in der Müllergroup noch nicht, entsprechend mussten sie von den Standorten Heilbronn und Schefflenz projiziert und auf den neuesten Stand der Technik gebracht werden, um weiter wettbewerbsfähig produzieren zu können.
Die wichtigsten Anforderungen an unsere Programmierung:
Gleiche Qualität des Produktes
Skalierung der Produktionsmenge, maximale Chargengrößen
Verlängerung der Produktionszyklen
Verkürzung der Reinigungspausen
Die Puddingproduktion stellt enorme Anforderungen an die Automatisierung in einem fest eingetakteten Zeitfenster: So gilt es einerseits Temperaturen permanent zu kontrollieren, um Anbrennungen im Produkt zu verhindern. Gleichzeitig muss die Reinigungsleistung optimal eingestellt werden , um die hohen Hygienevorgaben an Sauberkeit der Anlage in kürzester Zeit zu erfüllen.
“Um einen Prozess steril zu halten, müssen alle Koppelstellen oder Leitungsenden mit Dampf bzw. Kondensat überlagert werden. Diese Stellen sind zeitweise sehr heiß. Wenn dort der Produktfluss nicht konstant ist, kommt es zu Anbrennungen, die sich dann in schwarzen Stippen im Endprodukt äussern. Zusätzlich ist der Grießpudding sehr zäh und klebrig was einem gleichmäßigen Fluss entgegenwirkt. Diese zwei Faktoren machen den Prozess sehr schwer kontrollierbar und die Reinigung sehr aufwendig.”
Jens FiebigProjektleiter
Lösung
Ganzheitliche Automatisierung im Prozess
Standortumzug mit Rollout in nur 6 Monaten
Dank unsere Erfahrung mit ähnlich viskosen Produkten aus der Biobranche konnten wir die Auslegung der Puddingproduktion in kürzester Zeit durchführen und das Verfahren in allen Bereichen optimieren. Auch die Inbetriebnahme des Grundprozesses erfolgte in nur wenigen Wochen – entsprechend schnell wurden die großtechnische Produktion angefahren
01
Verfahrenstechnische
Auslegung
Zunächst wurde die Software in der bestehenden Anlage an einem anderen Standort analysiert und in Verfahrensbeschreibungen überführt. Im Anschluss optimierte unser Partner die benötigte Hardware für die Anlagentechnik und passte diese auf ein modernes Hygenic Design an. Alle Änderungen haben wir gemeinsam in die Verfahrensbeschreibungen eingepflegt. Parallel analysierten wir die Schnittstellen zu einer UHT-Anlage für die Erhitzung des Puddings und der Abfüllanlage. Beides waren neue Anlagen, die eine Neudefinition der Schnittstellen erforderten.
02
Softwareerstellung
Im nächsten Schritt erstellten wir die Software für die Prozesse. Dazu mussten zunächst die Softwareklassen angepasst werden, um die Funktionalität der Dampfsperren zu erreichen. Ziel musste es hier sein, mit sterilem Kondensat die Anlage zu sichern und den Wärmeeintrag durch Dampf so klein wie möglich zu halten.
03
Umbautechnische
Anpassungen
Während der Erstellung der Software wurde eine zusätzliche Mischstation für die Bereitstellung des Rohproduktes implementiert. Dabei musste die Mischfunktion mit den Drehzahlansteuerungen der Motoren so geführt sein, dass der Gries homogen eingemischt und zugleich so wenig wie möglich Luft in die Milch eingebracht wird. Für die Erreichung einer optimalen Reinigungsleistung wurde die Pumpenansteuerungen durch die Software so optimiert, dass ein maximaler Durchfluss des Reinigungsmittels erzielt und alle Wege der Anlage durch Taktungen optimal durchspült werden konnten.
04
Simulationen
und Tests
Um die Funktionalität der Anlage im Zusammenspiel mit der UHT und dem Füller sicherzustellen, wurden mehrere Simulationen und Tests vor der Inbetriebnahme durchgeführt. Kunde und Anlagenbauer mussten diese Testprotokolle verifizieren und für die Inbetriebnahme vor Ort freigeben.
05
Inbetriebnahme
Zuerst wurde die Grundinstallation von SPS und Hardware vor Ort durchgeführt, danach folgte der Hardwarecheck von jedem Objekt der Anlage. Gleichzeitig wurde die Visualisierung gegen die verbaute Hardware geprüft. Erst nach positiv abgeschlossenem Hardwarecheck konnten die Medien wie Dampf und Wasser aufgedreht werden, um danach die Funktionen der Anlagen im Einzelnen zu testen. Auch die Dampfsperren, Durchflüsse und das Regelverhalten wurden eingestellt und optimiert.
Nach Fertigstellung der UHT und des Füllers konnte die Gesamtfunktionalität der Anlage mit Wasser getestet werden. Dies war die Voraussetzung für das Fahren mit dem Produkt.
Know-how-Transfer und Prozessoptimierung
Benefits für Leitebene und Bedienpersonal:
Punktgenaue Auswertungen dank MES-Daten
Temperaturen, Mengen, Drücke und Fließgeschwindigkeiten werden in der Datenbank gespeichert und zusätzlich vom BDE-Team des Kunden abgegriffen.
Verkürzte Reinigungsintervalle
Durch Optimierung der Wegeführung, Taktungsoptimierung für den maximalen Durchfluss sowie eine Erhöhung der Pumpenleistung durch datenbasierte Frequenzumrichter.
Mehr Produktionskapazitäten
Größere Sterilwasserversorgung, Mehr Durchsatzleistung der Komponenten, Weniger Standzeit durch Reinigung.
18
Produktionssteigerung im Zyklus
automation excellence
Zeitplan eingehalten, Output gesteigert.
Verfahrenskompetenz:
In der Vergangenheit haben wir einige Projekte im Bio Bereich mit vergleichbaren Produkten durchgeführt, da im BIO Bereich ähnliche Arten von Stärke eingesetzt werden.
Feinjustierung im Reinigungsprozess
Bei der Skalierung des Prozesses auf die neue Anlagengröße in Leppersdorf traten insbesondere bei der Reinigung durch die hochviskosen Produkte Probleme auf, die auch unter dem hohen Zeitdruck schnell durch Softwareoptimierungen gelöst wurden.
Know-how in der Temperierung
Über mehre Wochen hinweg wurden immer wieder mit dem Produkt getestet und das Misch- und Fließverhalten optimiert. Die Temperaturen konnten dabei so eingestellt werden, dass Anbrennungen vermieden wurden.
Eingespielte Abläufe
Alle baulichen Anpassungen im Mischprozess wurden effizient und sehr schnell Hard- und Softwaretechnisch umgesetzt. So konnten wir die Anlage auch dank der guten Zusammenarbeit mit dem Anlagenbauer bawako termingerecht für die Produktion übergeben.
”Dieses Projekt zeigt mehr denn je, dass es für die Automation in einem derart anspruchsvollen Molkereiprozess keine Standardprozedur gibt. Es erfordert viel Erfahrung und Know-how, um schnell auf Änderungen zu reagieren und die Software minutiös von einem auf den anderen Standort auszurollen. In kürzester Zeit haben wir einen klassischen und dennoch hochkomplexen Prozess modernisiert und fit für die Zukunft gemacht. Der Pudding schmeckt übrigens immer noch genauso gut.
Jens FiebigProjektleiter
