Brauerei Beck & Co.; Bremen (Deutschland)

Erschienen in: Advance 2 / 2004

Totally Integrated Brewery

Totally Integrated Automation im gesamten Production Life Cycle

Die Brauerei Beck & Co in Bremen hat einen Jahresausstoß von mehreren Millionen Hektolitern Bier und ist damit eine der größten Brauereien in Deutschland. Bei der kürzlich erfolgten Modernisierung des Filterkellers wurden Prozess und Abfüllanlage datentechnisch miteinander verbunden - eine praktische Anwendung von Totally Integrated Automation, durch die sich der Prozess optimieren und Einsparungen realisieren lassen.

Die verfahrenstechnischen Prozesse der Bierherstellung und die damit verbundenen fertigungstechnischen Anlagenteile im Abfüllkeller sind in der Regel getrennt voneinander automatisiert und meist auch datentechnisch nicht miteinander verbunden. Der Grund dafür ist klar: Geht es auf der Prozessseite um komplexe Batchverarbeitung, so steht bei den Abfüllanlagen Geschwindigkeit im Vordergrund.

Die prozesstechnischen Anlagenteile bei Beck & Co sind hier vom Malztransport über die Sudhäuser und den Gär- und Lagerkeller bis hin zum Filterkeller mit Braumat, dem auf Simatic S7 basierenden Prozessleitsystem für Brauereien, realisiert. Die Abfülllinien sind, abhängig vom Errichtungszeitpunkt, mit Simatic S7 oder Simatic S5 automatisiert.

Verbindung von Prozess- und Fertigungsautomatisierung ...

Als ein neuer Filterkeller gebaut wurde, nutzte man die Gelegenheit, hier eine Verbindung zu den anschließenden Abfüllanlagen zu schaffen.

Schnittstelle zwischen den Bereichen ist der Drucktankkeller mit 46 Drucktanks, dem Ventilknoten und den Füllerbeschickungspumpen. Automatisierungstechnisch gehört dieser Bereich noch zur Prozessseite. Die geregelten Füllerbeschickungspumpen sorgen für den notwendigen Füllervordruck, ein Datenaustausch mit den Abfülllinien wurde auch aufgrund der sehr langen Rohrleitungswege erforderlich.

Im Rahmen der Qualitätssicherung wird das Bier im Filterkeller unter anderem auf seinen Sauerstoffgehalt und seine Stammwürze untersucht. Diese Messungen werden im Füllerbereich nochmals durchgeführt, um direkt auf etwaige Abweichungen reagieren zu können. Des Weiteren werden die Durchflüsse und Mengen sowohl auf Filterkeller- und Drucktankkeller- als auch auf Füllerseite überwacht.

Die am Füller erfassten Qualitäts- und Statusdaten werden dem Prozessleitsystem Braumat zur Verfügung gestellt und dort visualisiert, ausgewertet und an das Betriebsdaten- und Qualitätsmanagementsystem übertragen.

Für die Erfassung der Qualitätswerte und für den Datenaustausch der jeweiligen Betriebsmodi und -zustände wurde im Schaltschrank jeder Füllerlinie eine Peripheriebaugruppe Simatic ET 200 installiert. Sie dient als Übergabestation zwischen Prozessleitsystem und Abfülllinie.

Neben der Überwachung von Qualität und Durchfluss sind es vor allem die jeweiligen Anlagenzustände, die ausgetauscht werden. So wird beispielsweise bei einem nur kurzzeitigen Füller-Stopp die Pumpendrehzahl auf eine optimale Drehzahl reduziert, die einerseits die verfahrenstechnischen und ökonomischen Anforderungen berücksichtigt und andererseits eine möglichst schnelle Wiederaufnahme des Produkttransports nach erneutem Füllerstart gewährleistet.

... einfach realisiert mit Totally Integrated Automation

Voraussetzung dafür, dass die Verbindung zwischen dem prozess- und dem abfülltechnischen Teil einfach zu realisieren ist, sind die gemeinsamen Bussysteme Industrial Ethernet und Profibus sowie die Tatsache, dass auf beiden Seiten Simatic S7 im Einsatz ist.

Totally Integrated Automation (TIA) bewährt sich bei Beck in doppelter Hinsicht: TIA steht für einen durchgängigen Systembaukasten auf der Prozessseite. Die Durchgängigkeit bis in die Feldebene, das durchgängige Engineering von Prozessleittechnik und Antriebstechnik reduzieren nicht nur den Engineeringaufwand für die Automatisierung und den Anlagenbauer, der Kunde hat auch den Vorteil einer deutlich höheren Anlagentransparenz, was letztlich zu einer erhöhten Verfügbarkeit und zu Einsparpotenzialen im Servicebereich führt.

Da die relevanten Daten aus den abfülltechnischen Bereichen permanent zur Verfügung stehen, können der automatisierte Ablauf des Prozesses oder das Betriebspersonal des Filterkellers auf etwaige Störungen des Ablaufs unmittelbar reagieren. Die Reaktionszeiten sind entsprechend gering. Dies trägt zu einer höheren Produktivität und somit zur Kostensenkung bei.

Entscheidend ist, dass bei neuen Anlagen oder Anlagenerweiterungen beziehungsweise Retrofits bereits heute darauf geachtet wird, dass Prozess, Fertigung und Logistik auf einer gemeinsamen Basis automatisiert sind. Damit reduziert sich der Aufwand für die Anbindung überlagerter Systeme deutlich und die damit verbundenen Investitionen zahlen sich von Anfang an aus.

02.04.2004