Industrie 4.0 und Digitalisierung der Produktion, sind in den letzten Jahren zum beherrschenden Thema in der Industrie geworden. Ziel ist, die immer komplexer werdenden Produktionen transparenter und effizienter zu machen. Daraus folgen erhöhte Produktivität, verkürzte Durchlaufzeiten und eine besser steuerbare Produktion, die wesentlich kosteneffizienter sind. Dies hat die Firma Trinseo erkannt und dazu bewogen, ein in die Jahre gekommenes Werk zu schließen und ein hochmodernes Neues im niederländischen Terneuzen zu errichten. Die hierzu notwendige IT- und Automatisierungstechnik lieferte BSG.
Umfang des Projektes sind vier Produktionslinien unterschiedlicher Ausführung, um diverse Granulat-Produkte herzustellen. Beschickt werden diese durch Fördertechnik der Firma AZO, die die Rohstoffe über Dosierwaagen dem Prozess zuführen. Im Rahmen eines Batchprozesses wird eine Farb-Materialmischung hergestellt, die dem Hauptprozess hinzugefügt wird. Die Herstellung dieser Rohstoffkomponente mit knapp 30 Dosierstationen läuft weitestgehend autark ab. Für das komplexe Zusammenspiel aller am Produktionsprozess beteiligten Anlagenteile hat die BSG jahrelange Erfahrung und Prozesskompetenz, sowohl in der SPS-, als auch in der IT-Projektierung. Während die Automatisierung von Produktionslinien und der entsprechenden Förder- und Dosiertechnik zum Tagesgeschäft der BSG zählt, lag die Herausforderung bei diesem Projekt an einer anderen Stelle.
Zusammenführung von parallelen Prozessen
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| Bedienung Produktionsanlage |
Die große Herausforderung dieses Projektes lag darin, die kontinuierlichen Prozesse mit mehreren diskontinuierlichen zeitlich so zusammen zu führen, dass zu keiner Zeit die kontinuierlichen Prozesse unterbrochen werden. Kernstück der gesamten Automatisierung ist die Software ONEexchange von BSG. Hier werden sowohl die kontinuierlichen Produktions-, als auch die diskontinuierlichen Batchprozesse geplant. Die notwendigen Daten, wie beispielsweise Fahrprogramme für die Produktionslinien oder Mischrezepturen, werden den einzelnen Anlagenteilen über dieses System digital zur Verfügung gestellt. In der IT- und auch in der SPS-Programmierung sind die beiden Prozessarten derart logistisch optimiert, dass sie parallel zueinander laufen. Zu keinem Zeitpunkt ist ein menschliches Eingreifen erforderlich. Die diskontinuierlichen Batchprozesse, hauptsächlich Farb-Materialmischungen, werden vollautomatisch von mehreren fahrerlosen Transportfahrzeugen (AGV) ausgeführt. Die AGVs fahren mit Mischcontainern mehrere Dosierstationen an. Die daraus entstehenden Mischungen werden zeitgerecht in einem Rack-System geparkt und während der Produktion automatisch just-in-time der jeweiligen Produktionslinie bereitgestellt und ausgetauscht. Weiterhin werden die verschiedenen Anfahrmaterialien von den AGVs in Containern gelagert und als Rework in den Produktionsprozessen wiederverwertet. Am Ende der Produktion wird die Förderung aller Rohmaterialien so koordiniert, dass bei Erreichen der Soll-Menge alle Behälter und Waagen nahezu leer sind. „Vorteil hierbei ist, dass am Ende eines Auftrags keine Materialien aufwändig entsorgt werden müssen. Zugleich minimiert sie die Reinigungszeit erheblich“, so Steven De Geeter Betriebsleiter von Trinseo.
Protokollierung und Reporting
Alle dosierten Mengen und Füllstände der einzelnen Lagerorte werden von ONEexchange erfasst. Hier erfolgt auch eine Rückschreibung der verbrauchten Materialien an das ERP-System. Über die Track&Trace-Funktion können somit alle Materialien des Gesamtauftrags verfolgt werden. Aber nicht nur Füllstände und Mengen werden erfasst, sondern die kompletten Prozessdaten aller Anlagenteile. Damit ist über das MDA-Modul des ONEexchange Systems eine lückenlose Analyse der Produktion möglich. Diese Analysen werden in Reports zusammengefasst. Beispielsweise sind hier Warehouse- oder Maschinenauftrags- Reports zu nennen. Weiterhin ist auch ein OEE-Report enthalten.
Bandbreite der Automatisierung
In diesem Projekt wurden große Teile der Engineering-Lösungen der BSG eingesetzt. Diese sind in drei Bereiche aufgeteilt. ONEoperate steht für die Automatisierung und Bedienung einzelner Maschinen oder ganzer Produktionslinien. Weiterhin ONEview, das in diesem Projekt in der Leitwarte als Leitsystem eingesetzt wurde und das schon beschriebene ONEexchange System. Diese Software enthält wesentliche Teile eines MES und verbindet alle Anlagenteile miteinander. Darüber hinaus bildet es die Schnittstellen zu einem ERP-System, in diesem Fall SAP und des Labor-Informationssystem LIMS.
Ziel erreicht
Durch den konsequenten Einsatz hochmoderner Automatisierungstechnik in allen Teilen der Produktion, ist das neue Werk gegenüber dem alten wesentlich ressourcenschonender. „Die Verbesserung der Effizienz in der Produktion sind durch die Automatisierung der BSG erheblich. Das Zusammenspiel zwischen diskontinuierlichen und kontinuierlichen Prozessen erfordert kaum personelles Eingreifen. Durch die Digitalisierung der Produktion konnte die Fehlerrate eingegebener Daten erheblich reduziert werden“, berichtet Steven De Geeter weiter. Aus all dem resultieren ein erheblich entspannterer Produktionsablauf sowie optimierte und gleichmäßigere Workflows. Im Sinne von Industrie 4.0 ist Trinseo mit den Systemen der BSG einen ganz großen Schritt weitergekommen und kann beruhigt in die Zukunft blicken.
