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Projekte Rückers Ostsee Molkerei Wismar und Logistikunternehmen Dachser

UCS zeigt der Milchwirtschaft, wo es lang geht - in Richtung hochmoderner, automatisch gesteuerter Produktions- und Lageranlagen. Die Automatisierungsexperten nahmen für die Rücker's Ostsee- Molkerei Wismar GmbH eine Salzbad-Anlage zur Käsefertigung in Betrieb. Anschließend implementierte UCS im Auftrag des Logistikunternehmens Dachser die RFID-Systeme im Hochregallager der Hochwald Nahrungsmittel-Werke GmbH in Lüneburg. Zwei unterschiedliche Projekte mit dem gleichen Ergebnis: Beschleunigte, störungsfreie und vor allem effizientere Prozessabläufe.

Die weiße Branche bietet selbst erfahrenen System-Spezialisten noch große Herausforderungen. Allein die Vielzahl der verschiedenen Molkereiprodukte erfordert unterschiedlichste Maßnahmen und Kenntnisse der Prozessoptimierung. Von der Rücker's Ostsee-Molkerei Wismar GmbH, einem der weltweit führenden Fetakäse-Produzenten, wurden die Experten von UCS vor die Aufgabe gestellt, eine installierte Salzbadanlage für die vollautomatische Käsefertigung in Betrieb zu nehmen. Für "die Automatisierer" aus Wedel bei Hamburg im Prinzip nichts Neues - und trotzdem kein alter Käse! Anders als bei ähnlichen Projekten war in Weimar nämlich nicht nur die Anlage unbekannt, sondern auch die Software. Sie musste an die veränderten Anforderungen angepasst werden. Und die waren nicht eben gering!

Käsehorden gebadet, verpackt und visualisiert

Um die Systeme für den vollautomatischen Betrieb der Anlage fit zu machen, mussten die Experten von UCS auf ihren reichen Erfahrungsschatz hinsichtlich der Logistik, der Verfahrens- sowie der Bedien- und Steuerungstechnik zurückgreifen. Das Herzstück der Anlage bildet eine S7-400-Steuerung mit Profinet-Anbindungen zu fünf Multifunftionspanels MP370 und Visualisierungssoftware WinCC flexible, beide von Siemens. Eine zusätzliche WinCC-flexible-Station auf PC-Basis dient der Hordenverwaltung im Salzbad. Die frequenzgeregelten Antriebe werden über Profibus angesteuert. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme läuft der Fertigungsprozess nun vollkommen automatisch ab: Die Salzbad-Anlage befördert den frisch gepressten Käse - über 22 000 Tonnen werden in der Wismarer Molkerei jährlich produziert - je nach Gewicht als Block (15 kg) oder Brot (3 kg). Die unterschiedlichen Chargen schwimmen zunächst in Körben durch die Salzlake bis zur Einfuhrstation, wo sie zu Horden zusammengefasst werden. Jede Käsehorde kann 420 Körbe aufnehmen. Sobald die Befüllung beendet ist, wird jede Horde automatisch vom Käsekran abgeholt und wieder in das Salzbad gesetzt, wobei ihre optimale Position automatisch durch die Steuerung ermittelt wird. Das doppelstöckige Salzbad kann mit seinen insgesamt 58 Hordenplätzen ein beträchtliches Fassungsvermögen aufweisen. Der Käse wird dort je nach Typ mehrere Stunden oder Tage gesalzen. Sein aktueller Zustand kann dem Anlagenbediener jederzeit visualisiert werden. Nach Beendigung der Pökelzeit werden die Käsehorden automatisch vom Kran aus dem Salzbad gehoben und über Förderbänder den Brot- oder Block-Verpackungslinien zugeführt.

Inbetriebnahme innerhalb eines Monats

Der Anspruch an die Sensorik war aufgrund der unterschiedlichen Transportmedien sehr hoch: Die Einfuhr des Käses erfolgt schwimmend über die Salzlake, seine Ausfuhr im getrockneten Zustand über Förderbänder. Zudem stellen die unterschiedlichen Spezifikationen des Käses besondere Anforderungen an das System. Und auch die Regulierung des Salzlakenstandes im Becken und der Einschwimm- Rinne erforderte besonderes Know-how. Ein zu hoher Durchfluss würde zu einer extremen Schaumbildung führen. Diese galt es zu minimieren. Neben der Erfüllung dieser notwendigen Bedingungen, gelang es UCS in drei Tagesschichten sowie diversen Wochenend- und Nachteinsätzen durch weitere unterschiedliche Maßnahmen die Mechanik, Elektrotechnik und Software optimal dem Molkereibetrieb anzupassen. Die Leistung der Anlage konnte deutlich erhöht und auch qualitativ verbessert werden. Der Einsatz hat sich gelohnt. Nach nur einem Monat konnte die modernisierte Salzbadanlage bereits in Betrieb genommen werden.

Käsehorden mit bis zu 420 Körben werden mit einem Kran in ein Salzbad gesetzt.Käsehorden mit bis zu 420 Körben werden mit einem Kran in ein Salzbad gesetzt.

Milch hoch gestapelt

Auch die Systeme am Lüneburger Molkereistandort der Hochwald Nahrungsmittel- Werke GmbH wurden in relativ kurzer Zeit, von März bis Mai 2007, erneuert. Dem Tochterunternehmen der Genossenschaft Eifelperle eG mit Hauptsitz in Thalfang/Hunsrück gehören Molkereien in acht Bundesländern, Frankreich, Luxemburg und den Niederlanden. In den unterschiedlich spezialisierten Betrieben wird die Milch erfasst und zu diversen Erzeugnissen verarbeitet. Dachser, einer der führenden Logistik-Dienstleister Europas, betreibt im Lüneburger Werk ein Hochregallager. Das Unternehmen aus Kempten beauftragte die norddeutsche UCS mit der Modernisierung und Anbindung der datentechnischen Systeme an sein neues Warenwirtschaftsystem "Mikado". Um die Sicherheit des Datenaustauschs zwischen den Systemen zu gewährleisten, musste vor allem das vorhandene RFID-System an das neue Lagermanagement angepasst werden. Dazu wurden die sieben stationären und vier mobilen PC-Stationen auf den Regalbediengeräten (RBG) ausgetauscht sowie die Handscanner neu installiert. Darüber hinaus wurde eine Möglichkeit zur automatischen Palettenentriegelung geschaffen. Die weitere Hardware, wie die RFIDLese- und Schreibstationen für die Rolluntersetzer der Paletten sowie die Barcode- Flächenscanner, konnten unverändert beibehalten werden.

Mechanik, Elektrik und Software des Materialflusses bei Rücker wurden optimal angepasst.Mechanik, Elektrik und Software des Materialflusses bei Rücker wurden optimal angepasst.

RFID-gesteuerte Einlagerung

Hauptaufgabe der Systemprofis von UCS war es, eine Software zu programmieren, welche die für "Mikado" notwendigen Bedienoberflächen zur Verfügung stellt und die Einlagerungsprozesse insgesamt optimiert. Der RFID-Tag des Rolluntersetzers lässt sich nun, nach erfolgreicher Modernisierung und Abstimmung aller Systeme, am Produktionsausgang sowie am Wareneingang mit der Ladeträgernummer beschreiben. Nachdem diese mittels Barcode-Scanner eingescannt worden ist, werden sämtliche Produktdaten an das Logistik-System übermittelt. Die identifizierten Paletten können sodann anhand ihrer Nummer auf den Regalbediengeräten erkannt und einem Regalplatz zugeordnet werden. Das Logistik- System weist dem RBG-Führer auf Anfrage automatisch einen Lagerplatz für die jeweilige Palette zu. Die Kommunikation erfolgt visualisiert über DB2- Datenbankaufrufe von Stored Procedures. Die auf einer Frequenz von 134,2 kHz arbeitenden RFID-Antennen weisen eine äußerst geringe Störanfälligkeit gegenüber Metallen aus. In einem Hochregallager keine unwesentliche Eigenschaft! Doch es galt noch andere Störquellen auszuschalten: Auf den RBGs werden bis zu drei Paletten nebeneinander befördert. Damit die Lesesysteme sich nicht gegenseitig behindern, werden die Antennen daher im Halbduplex-Verfahren betrieben. Nach einigen Hardware-Test erfolgte auch hier die reibungslose Umsetzung auf das neue System an nur einem Wochenende. Beispiele wie diese zeigen, mit welch geringem Zeitaufwand automatische Steuerungssysteme modernisiert und in Betrieb genommen werden können - und welch große Wirkung diese Maßnahmen auf die Produktions- und Lagerprozesse haben. Durch den optimierten Ablauf lässt sich die Fehlerquote minimieren und dabei auch noch die Qualität der Produkte erhöhen. Der gesamte Waren- und Informationsfluss gestaltet sich schneller und vor allem effizienter. Die Kunden profitieren von einer erheblichen Kostenreduzierung durch die Produktivitätssteigerung und die Nutzung von Sparpotentialen - nicht nur in der Milchbranche.

Peter Schaffhausen

Peter Schaffhausen


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