Rockwell Automation verbessert die Konnektivität von Hiperbaric-Maschinen

Hintergrund

Das spanische Unternehmen Hiperbaric entwirft, entwickelt, fertigt und liefert weltweit Hochdruckverarbeitungsanlagen für die Lebensmittelindustrie.

Dr. Carole Tonello, Applications Manager bei Hiperbaric, erklärt: „Die Hochdrucktechnologie (HPP) ist eine Alternative zur herkömmlichen Pasteurisierung und Sterilisierung durch Hitze.

Das Hochdruckverfahren bewahrt die organoleptischen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften von Lebensmitteln besser als herkömmliche Konservierungsverfahren und verlängert die Haltbarkeit frischer Produkte ohne Einsatz von Konservierungsmitteln oder chemischen Zusätzen.“

Dank ihrer großen Vielseitigkeit kann diese Technologie für eine Vielzahl von Lebensmitteln verwendet werden. Zu den Hauptanwendungsbereichen gehören gekochte und gepökelte Fleischprodukte, Aufschnitt, Fertiggerichte, Dips, Hummus, Guacamole und Soßen, Säfte und natürliche Getränke, Fisch- und Meeresfrüchteprodukte sowie Milchprodukte.

Die HPP-Technologie kann jedoch auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, für die sie bisher noch nicht genutzt wird.

„Das Potenzial dieser Technologie ist noch nicht ausgeschöpft. Wir erwarten dadurch auch in der Kosmetikindustrie bei der Entwicklung von Produkten mit natürlichen Wirkstoffen ohne chemische Zusätze weitere Fortschritte“, betont Tonello.

Hiperbaric ist derzeit der weltweit führende Anbieter von Ausrüstung dieser Art und technologischer Spitzenreiter auf diesem Gebiet. Jahr für Jahr werden mehr als 90 % der Einnahmen mit dem Export erwirtschaftet.

Das Unternehmen ist in 40 Ländern tätig, wobei die wichtigsten Märkte Nordamerika, die Europäische Union, Japan, Korea, Australien und Neuseeland sind.

Herausforderung

Die Ausrüstung von Hiperbaric zeichnet sich durch ihr Design aus, unter anderem durch die Einführung der horizontalen Verteilung.

Weitere Merkmale sind die Verwendung modernster Komponenten und Materialien in Verbindung mit einer Technologie, die die Lebensdauer, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit der Maschine erhöht, sowie eine leicht zu reinigende Struktur, größere Hygiene und hohe Integration in die Lebensmittelverarbeitungsumgebung.

Das Unternehmen stellt derzeit fünf verschiedene Modelle her (Hiperbaric H55, H135, H300, H420 und H525), die sich in ihrer Verarbeitungsleistung unterscheiden.

„Die Modellnamen ergeben sich aus dem Fassungsvermögen (in Litern) der Gefäße, die mit den Speisen und Getränken befüllt werden. Je höher die Kapazität, desto höher der Durchsatz bei der Lebensmittelverarbeitung“, erklärt Luis Ángel Ramos, Leiter der Abteilung Software & Hardware bei Hiperbaric.

Alle Modelle haben ein gemeinsames Design, das auf drei Hauptabschnitten basiert. „Im ersten Abschnitt werden die Gefäße platziert und die Produkte verarbeitet.

Der zweite Abschnitt enthält den Verstärker, also das Element, das den Druck in der Maschine erhöht, normalerweise auf bis zu 87 000 PSI. Der dritte Abschnitt beherbergt das Ein- und Ausgabesystem für die Behälter, in denen das Produkt behandelt wird“, erklärt Ramos.

Je größer die Maschine ist, desto mehr Lebensmittel können verarbeitet werden. Es werden aber auch mehr Verstärker benötigt, um den maximalen Druck in angemessener Zeit zu erreichen.

Die zentrale Herausforderung für Hiperbaric ist die Integration aller Komponenten, aus denen sich die Maschinen zusammensetzt, um eine höhere Zuverlässigkeit und Produktivität bei großer Energieeffizienz zu erreichen und gleichzeitig die Integration in die Produktionskette zu erleichtern.

Zusätzlich zur geforderten Integration besteht die Notwendigkeit, die Geräte einfach verwalten und bestimmte Parameter aus der Ferne anpassen zu können.

Lösung

Hiperbaric hat sich diesen Herausforderungen durch Realisierung eines Rockwell Automation® Integrated Architecture®-Steuerungs- & Informationssystems gestellt, das dank seiner erstklassigen Integrations- und Vernetzungsfähigkeiten mit einer werksweiten Connected Enterprise-Lösung verbunden werden kann.

Das Herzstück der Anlage ist eine Allen-Bradley® ControlLogix®-Steuerung mit Sicherheitszertifizierung und EtherNet/IP™-Netzwerkkonnektivität. Darüber hinaus gibt es eine Reihe von Allen-Bradley POINT I/O™-Modulen im Bedienfeld und an anderen Teilen der Maschine, die zum Lesen analoger und digitaler Signale dienen. 

Zur Steuerung der Motoren werden PowerFlex® 525-Frequenzumrichter von Allen-Bradley verwendet, und auch Niederspannungskomponenten, wie z. B. Schaltanlagen, sind in den Maschinen weit verbreitet.

Bei den an der Maschine und den Modulen verwendeten Bedienfeldern handelt es sich um PanelView™ Plus 6-HMI-Grafikterminals von Allen-Bradley mit 15-Zoll-Hauptbildschirmen und 7-Zoll-Nebenbildschirmen.

Ramos berichtet: „Wir setzten zusätzlich ein tManager®-Datenübertragungsmodul von Softing ein, einem Encompass-Produktpartner des PartnerNetwork™ von Rockwell Automation.

Dieses Modul dient zur Datenübertragung zwischen dem SCADA-System und der ControlLogix-Steuerung in jeder Maschine.

Dadurch wird die Speicherung von Daten aus der Lebensmittelverarbeitung ermöglicht, wodurch gewährleistet ist, dass keine relevanten Informationen verloren gehen und die Lebensmittel ordnungsgemäß verarbeitet werden.“

Hiperbaric entschied sich für dieses Modul, weil das Unternehmen „ein System suchte, das nicht nur eine hohe Datenintegrität bietet, sondern auch die Datenerfassungsanforderungen des SCADA-Systems unterstützt“, so Ramos.

„Das ist als Software nicht verfügbar und als Hardware war es die einzige geeignete, kompakte Lösung, um die Größe und Komplexität der Maschinen in der Industrieumgebung zu reduzieren.“

Sobald die Module installiert waren, bot das Softing-Team Hilfe und Zusammenarbeit an. Für Ramos waren schnelle und zuverlässige Rückmeldungen wichtig, um etwaige Probleme lösen und weitere Verbesserungen entwickeln zu können.

Zurzeit arbeitet Hiperbaric an den nächsten Schritten, um die Prozesse in den Maschinen zu optimieren. „Wir planen eine Reihe von Verbesserungen, die wir in nächster Zeit gemäß unseren Erfahrungen und Bedürfnissen an der Ausrüstung vornehmen wollen“, bestätigt Ramos.

Die Steigerung von Operational Intelligence und Produktivität sind zwei Hauptaspekte des Rockwell Automation Connected Enterprise.

Dank des Integrated Architecture-Konzepts können Hiperbaric und seine Kunden in Echtzeit auf Produktionsdaten zugreifen, sie analysieren und darauf reagieren, während die Produktivität durch die nahtlose Integration aller miteinander verbundenen Systeme erhöht wird.

Ergebnisse

Durch Einbindung aller Komponenten von Rockwell Automation konnte Hiperbaric beeindruckende Ergebnisse erzielen, wie beispielsweise die mittels EtherNet/IP bereitgestellte Netzwerkkonnektivität.

„Dadurch lassen sich alle Maschinenkomponenten miteinander verbinden, und unseren Kunden stehen eine Reihe von Funktionen zur Verfügung, die sonst nicht nutzbar wären.

Bediener können beispielsweise bestimmte Vorgänge vom Bildschirm des Druckverstärkers aus durchführen, ohne auf den Hauptbildschirm zugreifen zu müssen, denn alles ist über EtherNet/IP verbunden“, erläutert Ramos.

Diese Konnektivität ermöglicht auch die Fernverwaltung von den Hiperbaric-Büros aus.

Dr. Tonello ergänzt: „Wir können von jedem PC aus eine Verbindung zu allen Maschinen herstellen, die wir weltweit im Einsatz haben, und da sich alle Schlüsselelemente im Netzwerk befinden, können wir auf jedes einzelne zugreifen, um Diagnosen zu stellen, Konfigurationen einzusehen und Änderungen vorzunehmen... Für uns ist dies zweifelsohne ein leistungsstarkes Werkzeug.“

Diese Vorteile können auch an Endkunden weitergegeben werden.

Sie profitieren von einem hohen Maß an Einfachheit und Bequemlichkeit bei der Handhabung der Ausrüstung, und es gibt sogar ein Chat-System, über das ein Bediener, der direkt neben der Maschine steht, mit dem technischen Team von Hiperbaric kommunizieren kann, um Parameter vor Ort anzupassen oder ein Problem zu lösen – und dadurch Ausfallzeiten zu reduzieren.

„Unsere Kunden kennen und schätzen diese leistungsstarke Funktion unserer Maschinen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass wir mehr als 200 Maschinen weltweit im Einsatz haben, für die unsere technischen Teams in Spanien, den USA und Australien rund um die Uhr per Fernwartung Support leisten.

So sind wir in der Lage, optimierte Serviceleistungen für Diagnose und Fehlerbehebung anzubieten“, fasst Tonello zusammen.

Allen-Bradley, ControlLogix, Integrated Architecture, PanelView, PartnerNetwork, POINT I/O, PowerFlex und Rockwell Automation sind Marken von Rockwell Automation, Inc.
EtherNet/IP ist eine Marke der ODVA, Inc.