PROZESSAUTOMATISIERUNG & DIGITALISIERUNG

 Optimierung der Getränkepulverproduktion 

Cloudbasierte Analysen von Echtzeitdaten

Durch cloudbasierte Analysen von Echtzeitdaten kann die Effizienz in der Lebensmittelproduktion gezielt gesteigert werden. Bei Nestlé trägt der datenbasierte Ansatz zur Sicherstellung einer konstant hohen Produktqualität bei und ermöglicht gleichzeitig eine Reduktion des Rohstoffverbrauchs.

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AVEVA Group Limited

Mit Produkten wie Babynahrung, Wasser, Schokolade und Kaffee ist Nestlé weltweit erfolgreich. Um die vielen Produktionsprozesse kontinuierlich zu verbessern, setzt der Konzern nicht nur auf moderne Technologien wie KI und Automatisierung. Auch die Teams selbst treiben vielversprechende Projekte und Verfahren voran, um neue Lösungen für Herausforderungen in der Herstellung zu finden. Im US-amerikanischen Werk Waverly in Iowa initiierte ein Team zusammen mit dem Industriesoftware-Anbieter AVEVA ein Leuchtturmprojekt mit cloudbasierten Echtzeit-Analysen, um die Herstellung der Getränkepulverprodukte Nesquik und Ovomaltine zu optimieren.

Von manueller Kontrolle zu datengestützter Präzision

Früher überprüften Mitarbeitende im Werk manuell alle 30 bis 60 Minuten die Feuchtigkeit und Dichte von Getränkepulvern während des sogenannten Agglomerationsprozesses. Bei diesem Verfahren werden die Pulver befeuchtet und getrocknet, bis sie die gewünschte „Fluffigkeit“ erreichen. Die manuelle Kontrolle konnte jedoch keine gleichbleibende Konsistenz gewährleisten: Obwohl die Pulver das Sollgewicht erfüllten, ergaben sich unterschiedliche Füllhöhen – es wurde also teilweise mehr Pulver verwendet als nötig.

Um dem entgegenzuwirken, entwickelte Nestlé gemeinsam mit AVEVA eine Lösung auf Basis von Echtzeitdaten. Ziel war es, mithilfe von smarten Datenanalysen Feuchtigkeits- und Dichtewerte präzise vorherzusagen und automatisierte Sollwertempfehlungen zu liefern – für gleichbleibende Qualität und geringeren Rohstoffverbrauch.

Das Lighthouse-Team übertrug historische Produktionsdaten in die Cloud und kombinierte sie mit aktuellen Prozessdaten aus einem Agglomerationsturm in Waverly. Die Analyse erfolgte auf CONNECT, einer cloudbasierten Plattform für Industrieanalysen: Sie ermöglicht es Unternehmen, ihre Echtzeit-Daten aus unterschiedlichen Quellen sicher zu verknüpfen und auszuwerten.

Testlauf: Optimale Konsistenz, weniger Verschwendung

Das Nestlé-Team stellte eine Korrelation zwischen den Qualitätsparametern des Produkts (Dichte und Feuchtigkeit) und den Prozessvariablen her. Mit Hilfe von AVEVA Advanced Analytics erstellte das Projektteam daraufhin ein Dashboard für die Bediener, das sowohl die prognostizierten Werte als auch die tatsächlichen Dichte- und Feuchtigkeitsniveaus anzeigt. 

Der erste ausführliche Praxistest während einer achtstündigen Schicht verlief erfolgreich: Es entstand ein gleichmäßigeres Pulver mit optimaler Konsistenz und es wurde weniger Produkt verschwendet. Durch den konstant höheren Feuchtigkeitsgehalt und die geringere Dichte mussten die Behälter nicht mehr überfüllt werden, um den gewünschten Füllstand zu erreichen. Am Ende des Versuchs sparte Nestlé pro zehn produzierten 1-kg-Behältern ein Kilogramm Produkt – eine Einsparung von zehn Prozent durch den Einsatz der AVEVA Lösungen.

Während des Versuchs musste das Team manuelle Anpassungen an den Anlagen vornehmen, um die vom Modell empfohlenen Sollwerte zu erreichen. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Sollwertempfehlungen in Zukunft direkt in das SCADA-System von Nestlé einfließen und so automatisierte Prozessanpassungen ermöglichen.

Vorteile der cloudbasierten Datenanalyse 

Nestlé zeigt, wie ein datengesteuerter, cloudbasierter Ansatz neue Spielräume in der Lebensmittelproduktion eröffnet. Durch einheitliche Informationen in einem einzigen digitalen Strang und visualisierte Prozesse profitieren die Teams von Einblicken, die sich über die gesamte Wertschöpfungskette erstrecken. Denn aus den Datenanalysen auf Grundlage industrieller Intelligenz lassen sich viele Rückschlüsse ziehen, um schnell auf Veränderungen zu reagieren und Prozesse bei Bedarf anzupassen. Beispielsweise bei der Rückverfolgbarkeit von Produkten, bei Angebotsengpässen oder Nachfrageverschiebungen.

Gleichzeitig ermöglicht der Einsatz der Plattform CONNECT eine schnelle Bereitstellung und flexible Skalierbarkeit über Standorte hinweg. „Indem wir die Lösung in der Cloud betreiben, können wir das Analysemodell problemlos auf andere Werke in verschiedenen Regionen ausweiten, ohne in zusätzliche Infrastruktur vor Ort investieren zu müssen,“ betont Greg O'Brien, Project Engineer und Project Owner bei Nestlé. Dank der offenen Architektur lassen sich Funktionen zügig erweitern und neue Anwendungen nahtlos integrieren. Nach dem erfolgreichen Leuchtturmprojekt mit Getränkepulvern plant das Unternehmen, den Ansatz auf weitere Produkte zu übertragen, die durch ähnliche Agglomerationsverfahren entstehen: In Zukunft will ein Team unter anderem die Konsistenz von Pizzateigen optimieren.

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