Fonterra nutzt integrierte Technologien von Rockwell Automation

Hintergrund

Die Fonterra Co-operative Group Limited ist eine multinationale Molkerei-Genossenschaft im Besitz von ca. 10.500 neuseeländischen Milchbauern. Auf das Unternehmen fallen annähernd 30 % der weltweiten Molkereiprodukt-Exporte. Mit Erlösen von umgerechnet mehr als 12.6 Mrd. € ist es zudem das größte Unternehmen Neuseelands und trägt 25 % des nationalen Exportvolumens.

In seinem Netzwerk aus Niederlassungen, Produktionsstätten und Technikzentren rund um den Globus beschäftigt Fonterra weltweit rund 16.000 Mitarbeiter. Jährlich werden aus 22 Mrd. Litern angelieferter Milch verschiedenste Molkereiprodukte für Millionen Konsumenten in 140 Ländern produziert.

Das Unternehmen hat erst kürzlich im niederländischen Heerenveen ein neues Werk für Milchinhaltsstoffe in Betrieb genommen, in dem die Produktion von drei Arten Laktosepulver sowie einer Reihe von Proteinprodukten geplant ist. Zu letzteren gehören Molkenproteinkonzentrate, Molkenproteinisolate, ein besonders fettstoffreiches Molkenproteinkonzentrat sowie verschiedene spezielle Molkenproteinkonzentrat-Pulver zum Einsatz in hochwertigen Nahrungsprodukten für Kinder, Schwangere und Sportler.

Das offiziell im Juli 2015 in Anwesenheit des Königs Willem-Alexander der Niederlande eröffnete neue Werk wurde auf einem 25 Hektar großen Gelände errichtet. Die Planungen erfolgten in Partnerschaft mit einem führenden niederländischen Käsehersteller, aus dessen Käseherstellungsverfahren die Molke stammt, die im Fonterra-Werk verarbeitet wird. Dieses Werk ist das erste im vollständigen Besitz von Fonterra befindliche Werk für Milchinhaltsstoffe in Europa. Im Spitzenbetrieb wird das Werk täglich bis zu 2,7 Mio. Liter Molke verarbeitet bei jährlichen Produktionszahlen von rund 25.000 Tonnen Laktose und 5.000 Tonnen Proteinprodukten.

Für die Beschaffung der Automatisierungs- und Leittechnik des Werks standen Fonterra zahlreiche Anbieter und Systemintegratoren zur Auswahl. In Neuseeland verwendet das Unternehmen programmierbare Automatisierungsregler (PACs) der Marke Allen-Bradley sowie SCADA-Lösungen von Rockwell Automation, ergänzt um Motoren und Motorsteuerungstechnologie anderer Anbieter. Während der Planungen für Heerenveen erwogen die Verantwortlichen von Fonterra zunächst die Nutzung derselben Anbieter-Kombination. Nachdem Rockwell Automation jedoch zusammen mit seinem autorisierten Systemintegrator Beenen B.V. eine hochgradig leistungsfähige, auf dem Konzept der Connected Enterprise basierende Integrationslösung vorgeschlagen hatte, entschied man sich für eine durchgängige Komplettlösung für die Automatisierung, Prozessleittechnik und Motorsteuerung mit Allen-Bradley-Produkten.

Autorisierte Systemintegratoren verpflichten sich zur Bereitstellung der optimalen technischen Lösung sowie der besten Kundenunterstützung unter Nutzung der Technologien von Rockwell Automation. Diese Integratoren pflegen gegenseitig gewinnbringende Partnerschaften mit den Vertriebsabteilungen und/oder -partnern von Rockwell Automation.

Dank dieses Konzepts konnten die Fonterra-Verantwortlichen eine vollständig integrierte Automatisierungslösung von einem einzigen Anbieter einsetzen, die zudem eine nahtlose Kommunikation von der Produktions- bis in die Management-Ebene beisteuert. Auf diese Weise können Produktionsdaten erfasst, organisiert und analysiert werden, um die einzelnen Prozesse zu optimieren. Ebenso kann Fonterra wichtige Informationen mit unterschiedlichen Funktionsbereichen innerhalb und außerhalb des Werks austauschen.

Herausforderung

Die größte Herausforderung für die neue Produktionsstätte war der relativ enge Zeitrahmen, in dem die Produktion aufgenommen werden sollte – die ersten Bestellungen gingen im Februar 2014 ein, und das Werk sollte bereits am Ende desselben Jahres betriebsbereit sein. Unterstützt durch Rockwell Automation ging Beenen diese Herausforderung an, indem man sich auf einen 12-monatigen Zeitplan festlegte – deutlich unter den branchenüblichen 18 bis 24 Monaten.

Abgesehen vom ehrgeizigen Zeitplan verwendet Fonterra seine eigenen Standards für Motorsteuerung und Faceplates – mit Schnittstellen zu Geräten von anderen Anbietern und vom Wettbewerb. Im Laufe des Projekts wurden sie mithilfe unserer Prozessbibliothek zu den Standards von Rockwell Automation konvertiert.

Lösung

Die von Fonterra gewählte integrierte Komplettlösung umfasste zahlreiche Elemente des Produktprogramms von Rockwell Automation, viele davon aus dem erfolgreichen Segment des „Connected Enterprise“.

Durch die Nutzung von EtherNet/IP als primäres Kommunikationsprotokoll hat sich Fonterra die Möglichkeit offengehalten, ohne Aufwand zum Connected Enterprise aufzurüsten – einem Konzept, mit dem Produktionsunternehmen von miteinander vernetzten Maschinen, Lieferketten und Kunden profitieren. Auf diese Weise entstehen Produktionsprozesse, die mit umfassenden Daten/Informationen ausgestattet sind, aus verschiedenen Quellen unterstützt werden sowie sicher und für zukünftige Marktanforderungen gerüstet sind.

Fonterra profitiert von einer vollständig integrierten Automatisierungslösung aus einer Hand, die zudem eine nahtlose Kommunikation von der Produktions- bis in die Management-Ebene beisteuert.

Letztlich wird das Konzept eines vernetzten Unternehmens für Hersteller ein wettbewerbsfähigeres und innovatives Unternehmen schaffen, das Informationen für mehr Produktivität, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit bereitstellt. Die konkreten Vorteile werden von kürzeren Markteinführungszeiten über geringere Gesamtbetriebskosten (TCO) bis zu Verbesserungen in der Anlagenauslastung und im Risikomanagement reichen. Zu den weiteren Vorteilen eines Zugriffs auf kontextbezogene Echtzeitinformationen gehören minimierte Stillstandzeiten, verbesserte Technologien, optimierte Prozesse sowie eine höhere Personal- und Investitionseffizienz. Da EtherNet/IP auf dem unveränderten Standard-Ethernet basiert, lassen sich diese Verbindungen praktisch ohne Aufwand einrichten. Darüber hinaus sind vollständige Sicherheitslösungen verfügbar, die den Benutzerzugriff steuern und unbefugten Zugriff verhindern.

Die von Fonterra eingesetzten Produkte umfassen mehrere programmierbare Automatisierungsregler (PACs) vom Typ Allen-Bradley ControlLogix in Kombination mit Allen-Bradley CENTERLINE 2500 Motor Control Centers (MCC). Hinzu kommen elektronische Überlastrelais des Typs Allen-Bradley E300 sowie mehr als 250 Allen-Bradley PowerFlex Frequenzumrichter, einige mit Dual-Ethernet-Unterstützung. Die auf 42 Schaltschranksäulen aufgeteilte MCC-Installation nimmt eine Länge von 50 m ein. Neben der intelligenten, zentralen Motorsteuerung bieten die CENTERLINE-MCCs ein erweitertes Energiemanagement sowie die Integration in die Rockwell Automation Integrated Architecture – für eine echte Plug-and-Play-Funktionalität.

"Wir haben unsere Lieferanten auch anhand der Gesamtkosten (TCO) ausgewählt. Dabei berücksichtigen wir nicht nur die reinen Investitionskosten, sondern auch alle in 10 Jahren anfallenden Kosten. Das von Beenen entwickelte Konzept basierend auf Rockwell Automation war die beste Lösung."

Alex van Dalen, Geschäftsführer von Beenen BV, dazu: „Es war uns sehr wichtig, an der Umsetzung dieses Projektes beteiligt zu sein. Doch zunächst mussten wir gegen zwei lokale Systemintegratoren antreten. Wir setzen immer auf Qualität und die beste Lösung, weshalb wir Rockwell Automation mit der Planung und Entwicklung der MCC-Lösung beauftragt haben. Wir selbst haben uns um die Elektrik und Automatisierung mittels weiterer Allen-Bradley-Lösungen gekümmert. Wir haben einen regelrechten Teamgeist mit Rockwell Automation aufgebaut. Die positiven Auswirkungen dieser Zusammenarbeit zeigten sich in den Verhandlungen mit Fonterra – und natürlich im Erfolg des Projekts.“

Neben der intelligenten, zentralen Motorsteuerung bieten CENTERLINE-MCCs ein erweitertes Energiemanagement sowie die Integration in die Rockwell Automation Integrated Architecture.

Die Software-Installation ist mindestens ebenso beeindruckend: FactoryTalk View bietet eine umfassende Transparenz der Prozesse und kommuniziert mit den ERP- sowie Prozessleitsystemen. FactoryTalk Historian übernimmt die Datenarchivierung, während FactoryTalk VantagePoint zur Visualisierung und Verteilung der Informationen dient. Dank jederzeit frei verfügbarer Daten in einem übersichtlichen Format, zugeschnitten auf die einzelnen Aufgaben im Unternehmen, kommen Bediener und Unternehmensführung zu deutlich besser fundierten, schnelleren Entscheidungen mit positiven Auswirkungen auf die Produktionsoptimierung. Mit FactoryTalk AssetCentre kann Fonterra sämtliche automationsbezogenen Betriebsmitteldaten aus dem gesamten Werk an zentraler Stelle sichern, verwalten, revisionieren, verfolgen und protokollieren. Darüber hinaus erlaubt AssetCentre eine automatische, zyklische Datensicherung der Steuerungen für eine zuverlässige „Notfallwiederherstellung“. Die CPG Suite von Rockwell Software bietet nutzbringende Anwendungen mit deren Hilfe Fonterra eine maximale operative Leistungsfähigkeit (Stichwort „Operational Excellence“), eine höhere Effizienz der Lieferkette, die Einhaltung behördlicher Auflagen und das Erreichen von Zielen der Nachhaltigkeit sicherstellen kann.

Ergänzt wird die Installation durch eine Reihe wertschöpfender Dienstleistungen, darunter ein Teile-Managementvertrag für wichtige Ersatzteile, eine TechConnect-Supportvereinbarung sowie ausführliche Schulungen für das Fonterra-Personal.

Ergebnisse

Alex van Dalen erklärt: „Besonders begeistert war das Fonterra-Team von der Premier Integration in Bezug auf die Produkte zur Motorsteuerung von Rockwell Automation. Die Diagnose-Software wurde als sehr hilfreich gelobt, um vom MCC aus Einblicke in das Schütz und auch in die Frequenzumrichter zu erhalten. Das Konzept des Connected Enterprise wird Fonterra zudem in die Lage versetzen, seine Produktionsdaten weitaus wirksamer zu nutzen und allen Personen zugänglich zu machen, die für ihre Arbeit sowohl historische als auch Echtzeitdaten benötigen.“

Hans Berghorst, Betriebsleiter bei Fonterra, erläutert: „Rockwell Automation ist der Fonterra-Standard in den Niederlanden. Durch die Implementierung einer Komplettlösung von Rockwell Automation haben wir es anstatt mit zwei nur mit einem Anbieter zu tun, was zudem in puncto Wartung und Ersatzteile von Vorteil ist. Wir haben unsere Lieferanten auch anhand der Gesamtkosten (TCO) ausgewählt. Rockwell Automation schnitt besonders gut ab. Wir berücksichtigen nicht nur die reinen Investitionskosten, sondern auch alle in 10 Jahren anfallenden Kosten. Das von Beenen entwickelte Konzept basierend auf Rockwell Automation war die beste Lösung. Darüber hinaus profitieren unsere Ingenieure vom integrierten Konzept. Dank MCC IntelliCENTER können sie Neustarts direkt von der Bedienoberfläche in der Leitwarte durchführen und müssen nicht zum MCC gehen.“

Bezogen auf die Erstellung neuer Faceplates fügt Berghorst hinzu: „Dies ist eine Mischung aus Fonterra-, Beenen- und Rockwell-Automation-Engineering. Wir wollten immer schon eine standardisierte Lösung und nutzen unsere unternehmensinternen, weltweit identischen Bibliotheken als Standard. Aber nun, da die Motorantriebe von Rockwell Automation sind, haben wir natürlich neue Faceplates auf Basis der Fonterra-Planungsstandards entwickelt.

Uns war von Anfang an klar, dass wir Allen-Bradley-PACs und Steuerungslösungen verwenden wollten. In Neuseeland entwickeln wir viel in Zusammenarbeit mit Rockwell Automation, daher können wir Routinen und Programme einfach kopieren. Außerdem haben wir in unserer neuseeländischen Leittechnik-Abteilung Spezialisten, die sich mit den Lösungen von Rockwell Automation bestens auskennen. Und auch aus Sicht des Supports ist eine standardisierte Lösung grundsätzlich vorzuziehen.“

Zum fünfjährigen Servicevertrag führt Berghorst weiter aus: „Bei Rockwell Automation gibt es sehr kompetente Berater, die jedes Detail der Systeme kennen. Außerdem konnten wir eine hervorragende Unterstützung durch Beenen konstatieren, die den Großteil der direkten Interaktion mit Rockwell Automation übernahmen.“

„Das ist das erste neue Werk, das wir in Europa gebaut haben“, so Berghorst abschließend, „daher lässt sich die Leistung mit anderen Standorte und Technologien schlecht vergleichen – dennoch sind wir bislang mehr als zufrieden.“