Optima: Retrofit unter Zeitdruck

Auch Maschinen werden älter. Die gute Nachricht von Optima: Dagegen lässt sich etwas unternehmen, das weit über Kosmetik und plastische Chirurgie hinausgeht. Das zählt ganz besonders, wenn eine Anlage z. B. maßgeblich für die Lieferfähigkeit verantwortlich ist. Genau auf diese Situation traf der Service von Optima Consumer bei der Milcafea GmbH, Rathenow, einem Hersteller von Getränkepulver.

Die Anlage, in diesem Anwendungsbeispiel eine OPTIMA FRK, verrichtet seit über 15 Jahren zuverlässig ihre Dienste bei der Dosierung von Kaffee- und Mixgetränken, wie zum Beispiel Cappuccino. Obwohl der Rundläufer noch hervorragend lief, sah Milcafea keinen „Goldenen Herbst“, sondern massive Probleme auf die Maschine zukommen: Zulieferer von Elektrobauteilen stoppen die Produktion verschiedener Komponenten in Kürze. Reduzierte Bestände im Optima-Lager würden schon mittelfristig keine sichere Versorgung mehr gewährleisten können. Im Gespräch war daher eine Maschinenaktualisierung auf den neuesten Elektro- und Softwarestand von Optima. Damit wäre die Ersatzteilverfügbarkeit auf viele Jahre hinaus erneut abgesichert.

Einmal mehr zeigte sich bei diesem Projekt, wie wichtig die enge Abstimmung zwischen Kunde und Serviceanbieter ist. „Die Ideen, wie wir die Anlage im Zuge eines Upgrades noch verbessern könnten, sprudelten nur so, als wir die Maschine gemeinsam besichtigten“, erzählt Andreas Noller, der das Projekt als Elektrokonstrukteur bei Optima betreute. In der Folge wurde ausgehandelt, welche zusätzlichen Maßnahmen in welcher Zeit durchführbar wären. Unter dem Motto „Was kostet wenig Zeit und bringt viel.“ wurde das Gesamtpaket geschnürt.

Der Schaltschrank rechts (links der Ausgangszustand) entspricht nach dem Retrofit wieder dem Elektro- und Softwarestandard aktueller Neumaschinen: Ersatzteile sind so auf Jahre gesichert.

Operation unter Strom

Man einigte sich, die Umsetzung erfolgte. Die erste Maßnahme betraf den Schaltschrank. Die Anlage stammt noch aus der Zeit, als solche Schränke groß und mächtig waren und neben der Anlage viel Platz beanspruchten. Die aktuelle Idee: Der heute viel schlankere Schaltschrank könnte in ein Technikgeschoss unterhalb der Produktionsebene verlagert werden. Insgesamt wurde die Elektrik modern verschlankt, die Maschine wirkt nahezu „leer“. Mit dem Platzgewinn profitiert das abfüllende Unternehmen auf der Produktionsebene nun von wesentlich verbesserten Hygieneeigenschaften. Kaffeepulver, das immer leicht in die Anlage streut, kann sich nun nicht mehr bis unter den Schaltschrank verbreiten. Die Maschinenumgebung ist viel einfacher zu reinigen als noch zuvor.

Das Elektro-Update wurde zudem auf eine Produktzuführung oberhalb der OPTIMA FRK ausgedehnt. Diese stammt aus demselben Baujahr, jedoch nicht von Optima. Im Rahmen des Upgrades wurde die Steuerung dieser Maschine auf das HMI der Optima-Anlage „ausgelagert“. Die Bedienung der Gesamtanlage ist nun deutlich vereinfacht. Es ist nur noch ein HMI zu bedienen und das Personal muss nicht mehr zwei unterschiedlich aufgebaute Steuerungen verinnerlichen. Das Gesamtmenü folgt einer einheitlichen Logik. Natürlich gilt auch hier, dass die neue Elektrik über den Optima Service abgesichert ist.

Gleichzeitig wurde mit der neuen Steuerung ein gleichmäßigerer Produktfluss erzielt. Die Füllgenauigkeit, mit der der Kunde schon zuvor sehr zufrieden war, hat sich nochmals markant verbessert.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil nach dem Umbau ist der Servicezugang per Remote Control. Bei Störungen der Anlage kann der Betreiber dem Optima-Service direkten Zugang zur Maschinensteuerung gewähren. Mit den Maßnahmen steigt die Gesamtanlageneffizienz: kurzfristig bei Maschinenstörungen und mittel- bis langfristig bei allen notwendigen Elektrokomponenten, die zu ersetzen wären.

Ein auftretender Defekt ist immer ärgerlich, doch die Konsequenzen wären ab sofort bei Milcafea wieder überschaubar. Die Lieferfähigkeit ist abgesichert. Elektrik und Software befinden sich auf dem Stand einer von Optima im Jahr 2018 ausgelieferten Maschine. Also wie neugeboren.

Andreas Noller, Elektrokonstrukteur bei Optima, betont: „Bald werden einige ältere Elektrokomponenten von den Herstellern nicht mehr nachproduziert. Milcafea hat rechtzeitig Maßnahmen ergriffen und ein Upgrade durchgeführt.“

3, 2, 1, go! Die Zeit läuft …

Wichtigstes Kriterium des Auftraggebers war der Faktor Zeit. Denn schließlich müssen die Kunden – überwiegend Discounter – just in time beliefert werden.

Der Umbau kleinerer Anlagen oder besonders umfangreiche Serviceaufträge werden von Optima komplett in Schwäbisch Hall durchgeführt. In diesem Fall hätten allein schon die Auf- und Abbauarbeiten der OPTIMA FRK zu viel Zeit gekostet. Mit der Idee, den Schaltschrank ins Technikgeschoss zu verlegen, eröffnete sich die Möglichkeit, bei Milcafea während der laufenden Produktion umfangreiche Vorarbeiten durchzuführen. Dennoch wurde alles, was in Schwäbisch Hall vorbereitet werden konnte, dort vorbereitet. Dies beinhaltete den ersten Aufbau der Elektrik mit Komponenten wie Servomotoren und Sensoren zusammen mit dem neu eingerichteten Schaltschrank und der neuen Software. Lediglich die Mechanik, die sich bei diesem Projekt in gutem Zustand zeigte, blieb außen vor. Damit war ein Teil der Anlage bereit für Simulationen. „Mehr als 50 Prozent der Anlage konnten wir auf diese Weise prüfen“, sagt Stefan Burk von Optima, der Milcafea im Service betreut.

Fehler können immer passieren, sowohl in der Konstruktion, in der Software und beispielsweise auch beim Verdrahten. Kompliziert und zeitaufwendig wird es allerdings, wenn diese Fehler erst bei der Inbetriebnahme vor Ort bemerkt werden. Sogar die Tendenzsteuerung lässt sich per Simulation prüfen. Stellt die Kontrollwaage eine (fingierte) Überfüllung fest, muss der Servomotor des Dosierers seine Drehzahl reduzieren. Gleichzeitig werden noch kleine Änderungen wie Edelstahlgehäuse am Füller, die heute Standard sind, vorbereitet.

Teilweise parallel dazu starteten die Vorbereitungen vor Ort beim Kunden. Im Technikgeschoss wurden Durchbrüche geschaffen und Kabelkanäle gelegt. Mit dem Stilllegen der „alten“ OPTIMA FRK wurde es dann endgültig ernst, und die Zeit lief unerbittlich. Die alte Elektrik wurde ausgeräumt, die Maschine zerlegt, die vorbereiteten Kabelbäume installiert und angeschlossen. Für den kompletten Aufbau waren zehn Tage einkalkuliert, in denen vom HMI bis hin zu den Linienanschlüssen nach der Kontrollwaage alles für die Wiederinbetriebnahme vorbereitet wurde. Nach weiteren drei Tagen für die Inbetriebnahme lief die Anlage wie vorgesehen an.

Schneller Produktions-Restart

Der Ramp-up-Support von Optima beinhaltete zudem Schulungen an der Anlage, da die Bedienung wie die einer neuen Maschine neu erlernt werden muss. Um dem Kunden rundum den möglichst schnellen Produktionsstart zu ermöglichen, standen ein Elektriker und ein Softwarespezialist in den ersten Tagen an der Maschine bereit. Sie führten Feinjustierungen durch und erläuterten den Mitarbeitern die neue Funktionsweise – und die kamen mit der intuitiveren Bedienung und neuen Visualisierung bestens zurecht.

Die gesamte Zeitersparnis, die durch die Schaltschrankverlagerung, die Simulationen und weitere Maßnahmen erzielt wurde, wird auf rund drei Wochen geschätzt. Für Milcafea zählt jedoch nur eines: Die Kunden konnten vollständig und reibungslos aus der Vorproduktion beliefert werden.