Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei. Managementsysteme

Transkript

1 Leonardo da Vinci Projekt Nachhaltigkeit in der gewerblichen Wäscherei Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 1

2 Inhalt Prinzip Qualitätsmanagementsystem Einsparpotenziale Übersicht erfassbarer Daten Betriebsdaten Prozessdaten Maschinendaten Anwendungsmöglichkeiten der Daten - Verfahrenskontrolle, Instandhaltung, Rückverfolgbarkeit - Anforderungen - Betriebsdatenerfassung Waschen Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 2

3 Lernziele Nach Beendigung des Kapitels werden Sie wissen, was ein Managementsystem ist verstanden haben, warum es eingesetzt wird die Potenziale für die betriebliche Effizienz erkannt haben wissen, wie Managementsysteme funktionieren wissen, was Monitoring und Controlling bedeuten den Unterschied zwischen Monitoring und Controlling kennen wissen, welche Daten bei einem Qualitätsmanagementsystem erfasst werden sollten verstanden haben, welche Analysen aus den Daten erstellt werden können Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 3

4 Prinzip Qualitätsmanagementsystem Qualitätsmanagementmaßnahmen und/oder -instrumente sollen Prozesse und Arbeitsabläufe verbessern und damit deren Effizienz steigern dabei werden Daten erfasst, die kontinuierlich beobachtet werden der Unterschied von einem Qualitätsmanagementsystem zur einfachen Steuerung ist, dass mehrere Geräte und Prozesse dabei miteinander vernetzt werden die Daten liefern Informationen zur weiteren vorausschauenden Steuerung des Prozesses der Wäscheaufbereitung dadurch werden die Prozesse so effizient wie möglich gestaltet Fehl- und Überproduktion vermieden, wodurch Nutzen für die Umwelt (= nachhaltige Produktion) entsteht Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 4

5 Mögliche Einsparpotenziale Einsparungen sind möglich in folgenden Bereichen: Wasser Wasch- und Waschhilfsmittel Energie (abhängig von eingespartem Wasser) Zeit (effizientere, kürzere Programme, Erhöhung der Waschzyklen pro Tag, Verlängerung von Maschinenlaufzeiten, optimale Beladung, optimale Restfeuchte) Weitere Effekte sind: Reduzierung Arbeitsaufwand und Personalkosten Verringerung von Verlusten bei Reklamationen (validierte Prozesse, Rückverfolgbarkeit, Dokumentation Erfüllung von gesetzlichen Anforderungen Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 5

6 Einsparpotenziale Wasser durch kontinuierliche Datenerhebung wird der tatsächliche Wasserverbrauch ermittelt dieser wird mit dem programmierten Wasserverbrauch verglichen durch Überwachung der Betriebsdaten können hoher Wasserverbrauch und dessen Ursachen davon ermittelt werden. Ursachen für extrem hohen Wasserverbrauch: Leckagen in Abflussventilen, Schläuchen, etc. Zu viel Kondenswasser in Folge schlechter Dampferzeugungsinstallationen Fehlprogrammierung Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 6

7 Einsparpotenziale Wasch- und Waschhilfsmittel Waschmitteldosierung und Wasserverbrauch stehen im unmittelbaren Zusammenhang Zu viel Waschmittel bedeuten - hohe Abwasserbelastung - zusätzlichen Bedarf an Spülwasser Zu wenig Waschmittel führen zu - unzureichendem Ergebnis - ein dann erneuter Waschprozess bedeutet Verschwendung von Wasser, zusätzlichem Waschmittel und Energie Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 7

8 Einsparpotenziale Energie hoher Wasserverbrauch erhöht Energiekosten durch zusätzlichen Energieverbrauch zum Aufheizen des Wassers - richtiger Wasserverbrauch optimiert Energiekosten Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 8

9 Einsparpotenziale Beladung, Restfeuchte Überbeladung führt zu schlechtem Wasch- und Spülergebnis Unterbeladung bedeutet zu geringe Ausnutzung der Kapazität Wiederholung bedeutet Zeitverschwendung, Verlust von Kapazität und zusätzliche Textilabnutzung (vgl. Waschmitteldosierung) niedrige Restfeuchte ist eine wichtige Voraussetzung für den nachhaltigen Trocken- und Mangelprozess Wäsche mit hohem Feuchtigkeitsgehalt benötigt viel Energie zum Trocknen zu geringer Restfeuchtegehalt macht den Mangelprozess aufwändiger und kann zu zusätzlichem Verschleiß führen Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 9

10 Übersicht erfassbarer Daten Erfassung von Ist-Daten über Zustände und Prozesse im Betrieb Organisatorische Betriebsdaten (Produktionsdaten) Zeiten Laufzeit der Maschine (gesamt/pro Tag) Mengen Gewichte Gewicht der Textilien (pro Wäsche/pro Tag) Verbrauchsdaten (pro Wäsche/pro Tag) Temperatur auch: Prozessdaten (vgl. nächste Folie) Stückzahlen Arbeitsfortschritt Auftragsstatus Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 10

11 Übersicht erfassbarer Daten Parameter der Prozesse, Einstelldaten auch technische Betriebsdaten genannt. Zur Einstellung des Waschverfahrens Temperatur Zeit Dauer G-Faktor Trommeldrehzahl Wäschegewicht pro Waschgang Laufzeit der Trommel Heizraten, Abkühlraten Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 11

12 Übersicht erfassbarer Daten Maschinendaten zur (aktiven) Steuerung Schnittstelle zwischen Maschinen der Produktionstechnik und Informationsverarbeitung zur Analyse der Prozesseffizienz und Möglichkeit zur aktiven Beeinflussung (Steuerung) des Prozesses Durchsatz/Anzahl Teile Auslastung Laufzeit Maschinenzustand (Hauptzeit, Nebenzeit, Störung, Wartung, Instandhaltung) Verbrauch (Wasser, Energie) Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 12

13 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Verfahrenskontrolle, Instandhaltung, Rückverfolgbarkeit Ein Managementsystem fasst ausgewählte Daten möglichst optimal zusammen, um die ausgewählten Prozesse mit höchst möglicher Effizienz zu steuern auch Möglichkeiten zur Datenanalyse Postendatenerfassung Produktivitätsanalyse Verbrauchsanalyse Waschzyklenanalyse Maschinenlaufzeitenanalyse Kostenanalyse Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 13

14 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Verfahrenskontrolle, Instandhaltung, Rückverfolgbarkeit Grundlage für Rückverfolgbarkeits-Systeme Gleichzeitig dienen sie der Prozessvalidierung - Validierung bedeutet, die Gültigkeit eines Verfahrens zu belegen - d. h. konkret, dass man das richtige Waschverfahren angewendet hat Validierungsdaten dienen dem Beweis über die Anwendung des richtigen Verfahrens zusätzlich gibt es die Möglichkeit, zu Zwecken der Validierung Waschgangskontrollstreifen ( Monitore ) einzusetzen - Monitore wurden bereits separat in Kapitel 5 behandelt Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 14

15 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Schnittstellen Die Analyse von Maschinendaten zur aktiven Steuerung erfordert Schnittstelle(n) zwischen Produktionstechnik und Informationsverarbeitung Netzwerk Anwendungsbeispiel aus der Praxis: Maschinen Informationsverarbeitung/ Managementsystem Quelle: Electrolux Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 15

16 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Online-Erfassung Moderne Managementsystem arbeiten online Benötigte Voraussetzungen: Hardware Betriebssystem Datenbank USV Router Switch Server Internetzugang Quelle: Kannegiesser Workstation Server Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 16

17 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Voraussetzungen Um ein Managementsystem in einer Wäscherei zu installieren, sind folgende Voraussetzungen nötig: Maschinen, die mit einem speziellen Netzwerkprotokoll (Verbindung, bei der Daten zwischen Computern ausgetauscht werden) ausgestattet sind Datennetzwerk PC/Server mit Verbindung zum Datennetzwerk mit Management- System Software Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 17

18 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Voraussetzungen - Ethernet Passive Komponenten Verbindungskabel, Datenleitungen (Anforderungen nach ISO- Standard 11801, Kategorie 5 Max. Transferrate: 100 Mbit/s Max Kabellänge: 100 Meter Aktive Komponenten Schalter und Netzknotenpunkte sind als Datenverteiler unbedingt notwendig. Signalverstärker zwischen benachbarten Netzwerkanschlüssen Quelle: Kannegiesser Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 18

19 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Voraussetzungen - Software Managementsystem-Software ist heute meist auf Servern installiert. Ist die Anzahl der verbundenen Maschinen klein, kann die Software auch auf PC-Arbeitsplätzen installiert sein. Folgende Voraussetzungen sind nötig: Server - Ausgestattet mit speziellen Komponenten wie UPS und ausfallsicherer Festplatte - Betriebssystem: Windows 2000 oder 2003 Arbeitsplatz - Standard PC - Betriebssystem: Windows 2000 oder Windows XP Professional Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 19

20 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Einbindung in Betriebssystem Die Maschinendaten auf dem PC oder Server sind in Ordnern organisiert. Auf der Festplatte ist ein Ordner pro Maschine für den Datenaustausch angelegt und für den Netzwerkzugang freigegeben Jede Maschine stellt beim Start eine Verbindung zum Ordner her und speichert die Daten automatisch dort ab Quelle: Kannegiesser Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 20

21 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Benutzeroberfläche besteht aus 5 verschiedenen Fenstern: Ablauf Waschprozess Maschinentyp Information Temperatur-/Wasserlevel Programmablauf Quelle: Electrolux Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 21

22 Anwendungsmöglichkeiten der Daten Statistische Auswertungen die statistischen Daten können als Graphik oder Tabelle dargestellt werden, in ein Excel-Sheet übertragen und ausgedruckt werden Quelle: Electrolux Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 22

23 Betriebsdatenerfassung zur Verfahrenskontrolle Messdaten folgende Messdaten dienen zur Verfahrenskontrolle von Waschprogrammen, z.b, Füllverhältnis Bleichmittel/Dosierung Maximale Flottentemperatur, Einwirkdauer Flottenverhältnis Klarwäsche, Spülen Konzentration von Gesamtalkalität und Ätzalkalität Wasserverbrauch (Zulaufmengen, Frischwasser) Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 23

24 Betriebsdatenerfassung zur Verfahrenskontrolle Beispiel Waschmaschine Quelle: wfk Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 24

25 Betriebsdatenerfassung Waschen Produktverbrauch Produktverbräuche werden mittels Durchflussmesser ermittelt Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 25

26 Betriebsdatenerfassung Waschen Integriertes Wägesystem (IWS) Integrierte Wiegesysteme (IWS) sind meist Teil integrierter Managementsysteme IWS bieten die Möglichkeit der Beladungskontrolle während des Prozesses dadurch ist gewährleistet, dass die Maschinenkapazität optimal genutzt wird zudem sollte ein integriertes Managementsystem Daten zur Steuerung der Restfeuchte liefern (Residual Moisture Control, RMC) um die optimale Restfeuchte für den Mangelprozess zu erzielen Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 26

27 Betriebsdatenerfassung Waschen Beispiele Verbrauchsdaten Produktverbrauch pro Produkt und Dosierstelle und/oder pro kg Trockenwäsche Dosierprogramme der Waschschleudermaschine Dosiermengen pro Dosierimpuls Pumpenleistung/min Dosierung pro kg Wäsche Quelle: ECOLAB Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 27

28 Betriebsdatenerfassung Waschen Beispiele, Tagesdiagramme Waschmaschinen Programmstart der einzelnen Waschschleudermaschinen mit Sollbeladung und Programmdauer Anzahl der Waschtakte einer Waschstraße bei entsprechenden Eingangssignalen Quelle: ECOLAB Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 28

29 Betriebsdatenerfassung Waschen Beispiele, Störungsmeldungen Störprotokoll Produktmangel Gerätestörung Dosierzeitüberschreitung Durchflussüberwachung Pro Störmeldung Bezeichnung der Störung Zuordnung zu Maschine Zuordnung zu Gerät Beginn der Störung/Datum/Uhrzeit Dauer der Störung in Minuten Speicherung der letzten 50 Störmeldungen Quelle: ECOLAB Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 29

30 Betriebsdatenerfassung Beispiele Tagesproduktion Anzahl der Dosierprogramme pro WSM Wäschedurchsatz pro WSM in kg Wäschedurchsatz gesamt in kg Zeiterfassung Waschzeit Maschinenlaufzeit Stillstandszeit Manuelle Funktionen Art, Zeitpunkt und Dauer der manuellen Eingriffe Auflistung aller kalibrierbaren Dosierleistungen pro Dosiergerät Leistung pro Minute und Sekunde Datum der letzten Kalibrierung Quelle: ECOLAB Modul 6 Spezielle Aspekte Kapitel 7 Managementsysteme 30