CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung. krones Lifecycle Service

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1 krones Lifecycle Service Condition Monitoring in einer aseptischen Getränkeabfüllung zur Unterstützung der zustandsorientierten Instandhaltung im Rahmen eines Wartungsvertrages Erstellt von: Andreas Dorsch 3. RTM Forum Stuttgart, 15. April

2 Unternehmensdaten des KRONES Konzerns (2006) in Mio. Umsatz Ergebnis 77,5 Ergebnis je Aktie (in ) 7,34 Auftragseingang Forschung & Entwicklung ca. 6% * Mitarbeiter Inland weltweit *vom Umsatz Umsatzsegmentierung in Mio. Maschinen/Anlagen zur Produktabfüllung und -ausstattung 85,9% (1.641,3 Mio. ) Maschinen/Anlagen zur Getränkeproduktion/ Prozesstechnik 10,3% (197,3 Mio.) Maschinen/Anlagen für den unteren Leistungsbereich (kosme) 3,8% (72,2 Mio. ) 2

3 Unternehmensdaten des KRONES Konzerns (2006) Umsatzsegmentierung nach Abnehmerbranchen Regionale Umsatzverteilung Alkoholische Getränke 31% Europa 44% China/Japan 4% Food, Chemie, Pharmazie, Kosmetik 23% Softdrinks, Wasser 46% Amerika 26% Asien/Pazifik 9% Russland/GUS 8% Mittlerer Osten/Afrika 9% Umsatz ,8 Mio. 3

4 KRONES weltweit Nittenau Flensburg Neutraubling Copenhagen Berlin Prague Warsaw Langenfeld Seattle Santa Fé Fort Lauderdale Mexico City Brampton Franklin Caracas Santa Fé de Bogotá Lima Cochabamba São Paulo Bodegraven Louvain-la-Neuve Bolton Bad Kreuznach Pforzheim Freising Lyon Buttwil Lisbon Casablanca Barcelona Garda Tunis Rosenheim Lagos Moscow Vienna Zagreb Cairo Ljubljana Tripoli Kiev Bratislava Belgrade Bucharest Sofia Chalkidiki Istanbul Tehran Beirut Rosh Ha-ain Dubai Riyadh Bangalore Khartum Addis Ababa Nairobi Johannesburg Almaty Beijing Lahore Taicang Shanghai Hong Kong Bangkok Colombo Tokyo Seoul Taipei Manila Ho Chi Minh Kuala Lumpur Jakarta Buenos Aires Cape Town Sydney Melbourne Auckland 4

5 Aseptischer Füllblock mit Sterilisator und Verschlussdesinfektion 5

6 Bestandteile einer aseptischen Abfüllung Aseptik-Bloc Mixer CIP-Reinigung KZE Sterilwasser- CIP-Modul 6

7 Schematische Darstellung der aseptischen Abfüllung 7

8 Der Produktionszyklus einer aseptischen Abfüllanlage Produktionszyklus 72 Stunden Regelmäßige Zwischen- Desinfektion alle 4 Stunden Schaumreinigung und Zwischen- Desinfektion nach Eingriff in den Aseptikbereich Abbruch des Produktionszyklus nach Eingriff in den Produktweg Reinigungszyklus 6-8 Stunden SOP Außen- Desinfektion SIP Sterilisation Leitungen und Produktweg CIP Reinigung Leitungen und Produktweg COP Alkalische Außen- Schaumreinigung 8

9 Die aseptische Abfüllung, eine Herausforderung für Produktion und Instandhaltung g Die aseptische Abfüllung im Frischgetränkebereich ist noch relativ neu. Die Betreiber sind mit der komplexen Technik noch nicht vertraut. g Aufgrund der notwendigen Reinigungszyklen, ist der Ausnutzungsgrad aseptischer Anlagen, auch bei einer hohen technischen Verfügbarkeit, wesentlich niedriger als bei konventionellen Anlagen. g Unbemerkte Mängel, wie z.b. Leckagen am Produktweg oder an der Abdichtung des Reinraums, können zu Verkeimungen und im ungünstigsten Fall zur Kontaminierung des Produkts führen. g Die Verwendung aggressiver Reinigungsmedien, sowie der kurze Reinigungsintervall, bedingen einen sehr hohen Verschleiß an der Maschine sowie an der dazugehörigen Prozesstechnik. g Bereits kleine Eingriffe in den Aseptikbereich verursachen lange Produktionsunterbrechungen, da eine Schaumreinigung und Zwischendesinfektion durchgeführt werden muss. g Ein Eingriff in den Produktweg bedingt einen Abbruch des Produktionszyklus. 9

10 Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage g Planmäßige Inspektionen Vierteljährlicher Aseptik-Check Check der Mikrobiologie und der verfahrenstechnischen Aufzeichnungen (BDE) Erarbeiten und festlegen geeigneter Maßnahmen bei Befunden Beratung in Bezug auf Bedienung, Reinigung und Wartung der Anlage Halbjährliche Inspektion Vorbereitung der Halbjahres- oder Jahresüberholung. 10

11 Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage g Planmäßige Instandhaltungsmaßnahmen Halbjahresüberholung Anlagenstillstand: 3 Tage Überholung der Medienverteiler Durchführung zustandsabhängiger Maßnahmen je nach Bedarf Abschluss der Maßnahme mit Aseptik-Check Jahresüberholung Anlagenstillstand: 7 Tage Überholung der Medienverteiler, Füllventile, gesamte Behälterführung Erneuerung der Reinraumabdichtung Überholung der gesamten Peripherie (Sterilwasser UHT, CIP, KZE, usw.) Durchführung zustandsabhängiger Maßnahmen je nach Bedarf Abschluss der Maßnahme mit Aseptik-Check 11

12 Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage g Service und technische Unterstützung Kleinere Reparaturen werden, soweit technisch möglich, durch das Instandhaltungspersonal des Anlagenbetreibers ausgeführt. (z.b. einfacher Austausch defekter Komponenten) Kurzfristig notwendige Instandhaltungsmaßnahmen werden durch den KRONES Projektleiter geplant und von KRONES Servicetechnikern in Zusammenarbeit mit dem Anlagenbetreiber durchgeführt Bei Störungen, Anlagenausfall oder Leistungsverlust unterstützt KRONES den Anlagenbetreiber durch geeignete Maßnahmen Beratung am Telefon (Helpdesk) Teleservice (Onlineverbindung mit SPS, BDE oder RTM) Entsendung eines Servicetechnikers g Ersatzteile Der Full-Service Instandhaltungsvertrag beinhaltet alle Ersatzteile, die im Rahmen der Instandhaltungs- oder Instandsetzungsmaßnahmen benötigt werden. 12

13 Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage g Abrechnung Die Abrechnung erfolgt dynamisch in Abhängigkeit der produzierten und verkaufsfähigen Ware. Zusätzlich wird KRONES, durch eine Bonus / Malus Regelung, in die Verantwortung für den Ausnutzungsgrad der Anlage einbezogen Die Herausforderung für KRONES ist klar definiert: Maximale Verfügbarkeit und Betriebssicherheit bei vertretbarem Instandhaltungsaufwand 13

14 Pilotprojekt für den Einsatz von CMS und RTM Kernziel: Steigerung der Verfügbarkeit und Produktivität Maximale Verfügbarkeit und Betriebssicherheit bei vertretbarem Instandhaltungsaufwand Real Time Maintenance (RTM) Condition Monitoring System 14

15 Konzepterstellung CMS Die Voraussetzung für den effektiven Einsatz eines Condition Monitoring Systems ist ein klares Instandhaltungskonzept. 1. Identifizieren der Instandhaltungsstellen einer Anlage 2. Detaillierte Beschreibung der Instandhaltungsstellen Welche Verschleißteile gibt es? Welche Verschleißkriterien gibt es? Wie kann der Verschleiß gemessen werden? Welche Inspektionsintervall ist notwendig? Besteht die Gefahr spontaner Ausfälle durch Überlast usw. 3. Festlegen einer detaillierten IH Strategie pro IH Stelle 4. Feststellen welche Inspektionen wirtschaftlich durch CMS automatisiert werden können 15

16 CMS und RTM - Konzept S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300 Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Accutower Contiroll... SPITZ - Ethernet ca VSE ca VSA 2 Variante RTM Server IPC (Schaltschrank) Octavis Software Octavis OPC Server Softing OPC Server VPN Client Remote Desktop RTM Diagnose - PC Algorithmus - Manager Konfigurations - Manager SAP PM Meld. - Auftr. Mail / SMS SQL DB VPN Verbindung Remote Firewall KRONES - Ethernet Teleservice RTM Diagnose Mail- Server SAP R/3 PM / CS Instandhaltungs - Mail Instandhaltungs - SMS Instandhaltungs - SAP Meldung / Auftrag Teleservice RTM Diagnose IFORT GmbH 16

17 Stufenweise Implementierung des CMS und RTM Konzepts Stufe 1 > CMS Ausrüstung von Standardkomponenten in der Anlage mit Körperschallsensoren Stufe 2 > CMS + RTM Auswerten vorhandener Daten aus SPS, BDE und Antriebskomponenten (Frequenzumformer, Servoantriebe, etc.) Zielsetzung: Vermeidung ungeplanter Anlagenstillstände durch frühzeitige Erkennung von Schäden 11 Auswerteeinheiten für Körperschallsensoren mit über 40 Messstellen installiert: - Antriebseinheiten - Hauptlager - Medienverteiler - Pumpen Meldung bei Grenzwertüberschreitung per an den Instandhalter vor Ort sowie an den Projektleiter bei KRONES 17

18 Stufenweise Implementierung des CMS und RTM Konzepts Stufe 1 > CMS Ausrüstung von Standardkomponenten in der Anlage mit Körperschallsensoren Stufe 2 > CMS + RTM Auswerten vorhandener Daten aus SPS, BDE und Antriebskomponenten (Frequenzumformer, Servoantriebe, etc.) Zielsetzung: Früherkennung von Schäden oder Veränderungen Reduzierung der präventiven IH-Maßnahmen Frühwarnsystem zur Vermeidung von Wirkungsgradunterschreitung Meldung bei Zunahme von Mikrostörungen Nutzung vorhandener CMS Informationen aus Antriebskomponenten (Stromaufnahme, Drehmoment, Temperatur,...) Leistungsbezogene Wartung nach Betriebstunden und in Abhängigkeit der Prozessbedingungen Meldung bei Unterschreitung des Anlagenwirkungsgrades bzw. des Ausnutzungsgrades 18

19 19 Vielen Dank!