PZ Cussons stattet seine neue Fertigungsstätte mit modernster Prozesstechnologie von Rockwell Automation® aus
Hersteller von Körperpflegeprodukten profitiert von einer höheren Anlagen- und Produktionsleistung und hält dabei die strikten Qualitätsstandards ein.
Hintergrund
PZ Cussons investierte in eine neue, durchsatzstarke Anlage zur Herstellung von Flüssigprodukten. Neben der höheren Fertigungskapazität ist die gesteigerte Effizienz des Prozesses hervorzuheben. Die alte, über lange Zeit organisch gewachsene Produktionsstätte war nicht mehr in der Lage, die für eine kostengünstige Massenfertigung erforderliche Produktionsmenge zu erbringen. Darüber hinaus war in sämtlichen Fertigungsschritten zu viel menschliches Eingreifen erforderlich. Nicht selten führte das zu unerwünschten Schwankungen bei den Produkteigenschaften.
PZ Cussons war sich bewusst, dass im Produktionsbetrieb immense Potenziale für Kosteneinsparungen lagen und dass diese nur mit einer modernen verfahrenstechnischen Anlage realisiert werden konnten.
Herausforderung
Im Zuge der kompletten Überholung und Modernisierung seiner Logistikkette im Vereinigten Königreich fasste PZ Cussons den Entschluss, auf die Steuerungs- und Transparenzvorteile einer modernen prozesstauglichen Automatisierungsinfrastruktur zu setzen. Die Wahl fiel auf das Allerneueste, was die Industrie zu bieten hatte – geliefert von Rockwell Automation und seinem Alliance Partner Endress+Hauser. Die Lösung basiert nicht nur vollständig auf dem ISA S-88- Standard mit vernetzten Instrumenten und Routing-Ventilen. Vielmehr ermöglichte die einheitliche Softwareumgebung und Skalierbarkeit der Integrated Architecture™ von Rockwell Automation eine verblüffend einfache Installation und linienübergreifende Migration.
Bei Null beginnend, konnte PZ Cussons viele Bereiche mit Einsparmöglichkeiten identifizieren, um unnötige Kosten von vornherein zu vermeiden. Auch der Umstieg auf schlankere Fertigungsabläufe stand auf der Wunschliste. Die primäre Herausforderung bestand darin, sämtliche Prozessschritte transparent zu machen und alle Parameter innerhalb ihres Toleranzbereichs zu halten. Voraussetzung hierfür waren extrem präzise Dosier-, Misch- und Messsysteme, die nicht nur untereinander kommunizieren können, sondern auch an die zentrale Steuerung im Verwaltungstrakt angeschlossen sowie über ein sicheres Extranet mit externen Zulieferern verbunden sind.
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Gesteuert wird die komplett neu entwickelte Verarbeitungs- und Produktionsanlage mit Equipment, das von Rockwell Automation entwickelt, geliefert und mit Services optimiert wurde. Hinzu kommen Instrumente und Feldbus-Netzwerke, die von Endress+Hauser entwickelt, konstruiert und kommissioniert wurden. Die Implementierung macht in vollem Umfang Gebrauch von der Flexibilität, den Prozessverbesserungen und den Diagnosedaten der Feldbus-Geräte, sodass PZ Cussons nun über ein weitaus höheres Maß an Prozess-Transparenz und –kontrolle verfügt. Dank des neuen Konzepts konnte das Unternehmen die Mehrzahl der anvisierten Einsparungen Realität werden lassen und gleichzeitig viele der Prozessvariablen eliminieren, die für unerwünschte Mehrkosten sorgten. Indem die Lösung nahezu jeden einzelnen Arbeitsgang in der Rezepterstellung, beim Mischen, in der Verarbeitung sowie in den Verpackungslinien misst und automatisiert, hat sie beträchtliche Auswirkungen auf die Produktion. Die verwendete Steuerungstechnik sorgt nicht nur für die gewünschten Produktionsvolumina, sondern auch für eine nahtlose Integration der Feldgeräte. Diese wiederum bieten mit ihrer validierten Genauigkeit Gewissheit, dass das angestrebte Qualitätsniveau erreicht wird. Das große Ausmaß der erreichten Einsparungen rechtfertigte schließlich die Entscheidung des Unternehmens, die Produktion nicht an Standorte im Ausland zu verlagern.
Das neue Prozessautomatisierungssystem PlantPAx™ von Rockwell Automation nutzt eine Kombination verschiedener Technologien, um die Produktions- und Qualitätsvorgaben einzuhalten. Die Gesamtsteuerung erfolgt durch mehrere Allen-Bradley® ControlLogix® PACs, die sich in Schaltschränken unmittelbar neben den Produktionslinien befinden. Diese Steuerungen übernehmen nicht nur die zentralen Steuerungsfunktionen für die Allen-Bradley Intelligent Motor Control Centres, sondern sind zusätzlich mit FactoryTalk® Batch verlinkt und liefern Daten an FactoryTalk® Historian. Das Tool FactoryTalk® AssetCentre bietet überdies fabrikweites Asset Management. Hinter der gesamten Installation steht ein Strategic Maintenance Contract, ergänzt durch einen Team Support Contract für den Fall, dass es an einem der primären Systeme zu Problemen kommen sollte.
Im Betrieb kombiniert die Fabrik die zugelieferten Rohstoffe nach vorgegebenen Rezepten mit kleineren, präzise dosierten Mengen von Duft- und Zusatzstoffen. Alle Zutaten werden anschließend gemischt und entsprechend den abgerufenen Produktionsvolumina verpackt. So einfach dieser Ablauf theoretisch erscheinen mag, erfordert er doch eine extrem genaue Messung und Steuerung, damit die Chargen den strikten Qualitätsvorgaben des Unternehmens entsprechen.
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Mithilfe der FDT/DTM-Fähigkeiten der FieldCare-Lösung von Endress+Hauser lässt sich die Feldinstrumentierung von einer zentralen Stelle aus warten und konfigurieren. Die Feldbus-Netzwerke erleichtern außerdem die zentrale Überwachung und Analyse des Kommunikations-Datenverkehrs. Dies komplettiert die nahtlose Integration vom Steuerungssystem bis zum Feldgerät; Messgrößen werden validiert und die konsistente Gerätewartung ist sichergestellt.
PZ Cussons ist es gelungen, eine Reihe von Prozessen sehr effektiv zu vereinfachen, die Bediener früher über Jahre hinweg erlernen mussten. Dabei gewöhnten sich die einzelnen Bediener für jede der Maschinen eine eigene Handhabungsweise an, was zu gewissen Prozessschwankungen führte. In einem Bereich ließ sich der Personalaufwand von 16 Mitarbeitern im Vierschichtbetrieb auf einen einzigen Mitarbeiter reduzieren, der die betreffende Sektion nur noch einmal täglich aufsuchen muss. Einige der frei gewordenen Mitarbeiter konnten dann an anderer Stelle eingesetzt werden.
Bei der alten Anlage wurden sämtliche Rezepte fest in die speicherprogrammierbaren Steuerungen einprogrammiert. Neue Rezepte und Mischungen ließen sich deshalb nur mit erheblichem Aufwand, d. h. Neucodierungen, ausprobieren. Die Technologie von Rockwell Automation ermöglicht es PZ Cussons dagegen, neue Rezepte vor der Aufnahme der Massenfertigung zunächst in kleinen Pilotversuchen zu testen. Mussten die Bediener einst speziell ausgebildet werden, kann durch die Skalierbarkeit und Portierbarkeit der Software inzwischen jeder Bediener jede Linie fahren. Das deutlich gewachsene Fähigkeitsspektrum des Personals bietet zusätzlichen Nutzen für jene Bereiche, in denen es auf die Einwirkung der Mitarbeiter wirklich ankommt.
Das Fazit von Ellams lässt keinen Zweifel: „Inzwischen ist es normal, dass schon im ersten Anlauf alles klappt. Die Qualitätsstandards sind sehr hoch, so dass allenfalls geringfügige Nachbesserungen nötig sind. Häufig vergehen Wochen, ohne dass es in der Produktion zu Problemen kommt. Insgesamt verzeichnet die Fabrik weniger Stillstände, eine höhere Genauigkeit und kürzere Chargenzeiten. Das wiederum spart Energie und beschleunigt die Markteinführung.“
Bei Interesse an weiteren Informationen senden Sie eine E-Mail an folgende Adresse: info_at@ra.rockwell.com Betreff: PZ Cussons
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