Sleeman Breweries steigert Produktionskapazität dank virtualisiertem Prozessautomatisierungssystem

Modernisierung des Brauprozesses für Craft Beer

Das Prozessautomatisierungssystem von Rockwell Automation ermöglicht interne Prozess- und Rezeptsteuerung in der Bierproduktion

Vor zehn Jahren fragten Touristen, die sich für den typisch lokalen Geschmack im Süden von Kanada interessierten, nach den besten Weinen der Region. Heute dreht sich alles um Craft Beer. Von Newcomern der Branche bis hin zu großen Unternehmen – alle profitieren vom Durst auf Craft Beer. Die Anzahl der Mikrobrauereien, die weniger als 25.000 Kisten zu je 24 Flaschen produzieren, hat sich in den vergangenen sieben Jahren mehr als verdoppelt. Diese rasant ansteigende Popularität von Craft Beer brachte Sleeman Breweries an den Rand seiner Produktionskapazität. Als drittgrößte Brauerei in Kanada braut und vertreibt Sleeman beliebte Biere, die von Lagerbieren bis zu hellen Bieren reichen. Mit seiner berüchtigten Vergangenheit in Zeiten von Prohibition und Alkoholschmuggel und einer Braugeschichte, die bis 1834 zurückreicht, hat sich das Unternehmen auf dem Markt für Craft Beer eine starke Präsenz zurückerobert. Sleeman betreibt drei Brauanlagen in Ontario, Quebec und British Columbia.

McRae implementierte ein stufenweises Konzept auf Basis des Plantpax-Prozessleitsystems (Distributed Control System, DCS) von Rockwell Automation und der McRae-eigenen Software Meridian BrewSoft und BrewSight, jetzt Factory Talk Brew. Das System umfasst eine Berichterstellungs- und Protokollierungssoftware, die zentrale Prozessdaten erfasst, verfolgt und aufzeichnet, um Trends im Brauzyklus hervorzuheben. Dadurch können Bediener bei Bedarf proaktiv Änderungen an den Suden vornehmen. Die Rockwell Automation-Prozessobjektbibliothek stellt vordefinierten Steuerungscode und Faceplates zur Verfügung und das neue System unterstützt die Bediener bei Sleeman dabei, neue Chargen zu konfigurieren und Rezepte zu entwickeln. McRae passte die Lösung mit seinen Softwarelösungen für Brauanwendungen an, sodass Bediener den Prozess mithilfe benutzerfreundlicher Webschnittstellen komfortabel steuern können. Allen-Bradley Power Flex 525- und PowerFlex 755-Frequenzumrichter von Rockwell Automation ermöglichen eine flexible Motorsteuerung im Brauprozess und helfen dabei, Gerätediagnosen an das Steuerungssystem zu kommunizieren.

Zum Abschluss der Implementierung arbeitete McRae mit dem IT-Team von Sleeman zusammen, um die virtualisierten VM-ware-Server zu installieren. Das Sleeman-Team hatte bereits einige Jahre zuvor in seinem Werk in Vernon redundante Server implementiert, doch es war schwierig, die Kosten für die Anlagen niedrig zu halten und den zusätzlichen Speicherplatz zu verwalten. Die virtualisierten VM-ware-Server boten automatische Redundanz für Produktionsdaten dank einer verbesserten Datenwiederherstellung und eines erweiterten Datenspeichers. Ein virtualisierter Server kann bis zu vier physische Backup-Server ersetzen, wodurch sich die Hardwarekosten der Anlage erheblich senken lassen. Zudem kann das Sleeman-Team dadurch Kopien der virtualisierten Server erstellen, um Simulationen offline auszuführen und Produktionsänderungen vor ihrer Umsetzung zu testen.

Innerhalb von zwei Wochen nach der Implementierung erhöhte Sleeman die Produktion in seinem Werk in Vernon um 50 Prozent und konnte anstatt acht Suden nun zwölf Sude pro Tag verarbeiten. Das Brauereiteam kann jetzt alle Biere vor Ort und ohne Fremdhersteller brauen. Zudem konnten die Kosten für eine neue Anlage oder für umfangreiche Aufrüstungen oder Ergänzungen vermieden werden. Die Bediener können den Brauprozess jetzt besser steuern. Mithilfe von auf Web-Browsern basierenden Rezepten können Bediener ein neues Rezept einfacher entwickeln, eine Test-Charge erstellen und das Rezept für zusätzliche Tests und für die Produktion im System speichern. Brauereileiter können Prozess- und Rezeptänderungen ganz einfach über eine Web-Browser-Schnittstelle und ohne zusätzliche Mitarbeiter vornehmen.

Das Management kann mögliche Probleme in der Produktion überprüfen, indem es die Trenderstellungsfunktionen des Plantpax-Systems und die Berichterstellung der Software Brewsight nutzt. Mithilfe von Ausnahmeberichten erstellt das System Berichte zur Verfolgung des Fortschritts bei der Fermentation der Sude und informiert die Brauereileitung über eventuelle Abweichungen der Brauvariablen. Das Brauteam kann bei Bedarf korrigierend einschreiten und Ausfallzeiten verringern, anstatt den Sud später in kleinen Mengen zu überarbeiten und abzustimmen.

„Das Brauen von Craft Beer umfasst zahlreiche kleine Änderungen der Rezepte – auf der Basis von Wasser, zugesetztem Malz und anderen Variablen – und das Hinzufügen neuer Rezepte“, so Tobler. „Das Plantpax-System mit der Software Factory Talk Brew ermöglicht uns eine gleichbleibend hohe Brauqualität und macht uns gleichzeitig flexibel genug, um schnell auf Geschmacksänderungen der Kunden und auf Markttrends reagieren zu können.“ Dank der Software-Upgrades ist unsere Brauqualität auf einem hohen Niveau geblieben, während wir die Produktionsgeschwindigkeit erhöht haben. Das Werk in Vernon arbeitet jetzt mit einem branchenführenden, zweistündigen Brauzyklus und konnte die Geschmacks- und Qualitätskonsistenz verbessern.

Doch das Sleeman-Team ist noch nicht fertig – geplant ist die Implementierung der Plantpax-Plattform im übrigen Teil des Vernon-Werks, z. B. für die Tankfarm und die Abfüllanlagen. Mit fortschreitender Standardisierung in allen Bereichen der Sleeman-Werke verbessert sich auch die Transparenz im Unternehmen, sodass effizientere Entscheidungen getroffen werden können, die das Unternehmenswachstum fördern.