Für Unternehmen der Lebensmittel- und Verpackungsindustrie ist Nachhaltigkeit heute ein Muss. Laut einer Forsa-Studie zur Grünen Woche 2021 machen über 90 Prozent der Kunden ihre Kaufentscheidung mittlerweile von hohen Umwelt- und Tierschutzstandards abhängig. Zudem bedeuten effizient eingesetzte Rohstoffe und Ressourcen auch Einsparungen auf Betriebskostenseite. Tech-Konzern Schneider Electric hat es sich vor diesem Hintergrund zur Aufgabe gemacht, mithilfe digitaler IoT-Lösungen für Energiemanagement und Automatisierung, nachhaltiges und resilientes Wirtschaften zu ermöglichen. Die Voraussetzungen dafür sind überzeugend: 2021 wurde Schneider Electric durch Corporate Knights als „Nachhaltigstes Unternehmen der Welt“ ausgezeichnet.
Wie das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung errechnet hat, gehen weltweit etwa ein Drittel aller produzierten Lebensmittel entlang der Wertschöpfungskette verloren. Angesichts dieser enormen Verschwendung von Rohstoffen und Ressourcen ist klar: der Optimierungsbedarf für eine bessere Nachhaltikeit ist riesig. Und das nicht zuletzt im Bereich der lebensmittelverarbeitenden Prozessindustrie. Mithilfe IIoT-basierter Lösungen für intelligentes Condition Monitoring, vorausschauende Wartung, Remotemanagement oder Digital Twin ist es schon heute möglich, die Verfügbarkeit und Resilienz einer Anlage erheblich zu steigern. Mit fortschrittlichen Engineering-Lösungen, etwa für hardwareunabhängige Automatisierung, lassen sich zudem besonders flexible (im besten Fall modulare) und effiziente Produktionsabläufe orchestrieren. Wichtige Voraussetzung für die Nutzung der damit einhergehenden Vorteile für Produktivität und Nachhaltigkeit: eine ganzheitliche und durchgängige Vernetzung, die Datensilos abbaut und Kunden, Partner und operative Bereiche in einem gemeinsamen Ecosystem zusammenbringt. Mit EcoStruxure hat Schneider Electric eine IoT-Architektur konzipiert, innerhalb der sämtliche elektrotechnischen Komponenten, Steuerungen und Softwarelösungen für die Lebensmittelindustrie ungehindert miteinander vernetzt werden können. Auf diese Weise entsteht eine enge Verzahnung von OT und IT, die über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage hinweg die kontinuierliche Optimierung von Workflows und Prozessen erlaubt.
Nachhaltig Wirtschaften, das bedeutet auch: keine Energie verschwenden. Hier sind bedarfsgerecht ausgelegte Anlagen klar im Vorteil. Innerhalb der Automatisierungsplattform PacDrive 3 von Schneider Electric lässt sich deshalb der Momentenbedarf sämtlicher mechanischer Bewegungen entlang einer Maschine oder Linie exakt simulieren. Auf diese Weise kann die Anlage komplett optimiert ausgelegt werden und für die elektrischen Antriebe wird nur das unbedingt nötige Minimum an Energie verwendet. Da zudem der Strombedarf für jede Bewegung bekannt ist, lassen sich die Bewegungsabläufe smart und materialschonend ausführen. Ein von Planung über Konstruktion bis Betrieb durchgängig verfügbarer Digital Twin der Anlage stellt zu dem sicher, dass Abweichungen, Ineffizienzen oder Produktivitätseinbußen schnell erkannt und zielsicher behoben werden können.
Eine weitere wichtige Komponente für den schonenden und energieeffizienten Betrieb von motorgetriebenen Anwendungen sind Frequenzumrichter. Gerade bei Pumpen- oder Lüfteranwendungen, die zumeist im Teillastbereich laufen, klassischerweise aber eine nicht-lineare Kennlinie aufweisen, kann damit ein enormes Energiesparpotenzial genutzt werden. Ein Beispiel: Die serviceorientierten Frequenzumrichter Altivar Process ATV 600 für einen Leistungsbereich von 0,75 bis 2.600 kW wurden speziell für prozesstechnische Anwendungsfälle in der Lebensmittelwirtschaft konzipiert. Dank ihres kompakten, modularen und robusten Designs eignen sie sich für einen Einsatz in rauen und feuchten Umgebungen. Für den Anwender bieten sie zudem eine integrierte Überwachungsfunktion für Stromverbrauch und Prozesse.
Tech-Konzern Schneider Electric hat sein Softwareangebot für die Prozess- und Lebensmittelindustrie zuletzt stark ausgebaut – etwa durch die Partnerschaft mit dem auf MES-Lösungen für die Brauerei- und Molkereibranche spezialisierten Softwareunternehmen ProLeiT. Auch der enge Schneider Electric Partner AVEVA bietet mit seiner System Plattform eine Softwarelösung für die unternehmensweite Zusammenführung von Daten und Assets. Darauf basierend können Prozesse und Energieverbrauch besser überwacht und Probleme effektiver angegangen werden. Für eine gleichbleibend hohe Produktionsleistung sowie eine minimale Ressourcenverschwendung ergeben sich hier enorme Potenziale.
Um die für den sinnvollen Einsatz intelligenter Softwareanwendungen nötige Datentransparenz von Anlagen und Prozessen zu erhöhen, braucht es im Fall prozesstechnischer Anwendungen eine Vielzahl an Messgeräten und Sensoren. Hier bietet Automatisierungsexperte Schneider Electric ein breites Sortiment an Datenloggern, Drucktransmittern, Durchflussmessern, Füllstandsanzeigen, Temperatur- und Feuchtigkeitsmessgeräten sowie prozessanalytischen Sensoren für zum Beispiel pH-Werte und Leitfähigkeit. Mithilfe dieser Messgeräte lassen sich Fehler, Leckagen und Verunreinigungen zielsicher und schnell identifizieren.
Ein hohes Maß an Ressourcen wird in der Lebensmittelindustrie für Hygienevorgänge verbraucht. Um hier für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit zu sorgen, hat Schneider Electric sein Softwaretool EcoStruxure Clean-in-Place Advisor entwickelt. Damit können in typischen Anwendungsszenarien bis zu 30 Prozent an Energie, Wasser und Chemikalien eingespart werden. Die Lösung stellt zudem sicher, dass sich die unentbehrlichen Reinigungsvorgänge möglichst ergonomisch in die Produktionsabläufe einfügen und reproduzierbare Ergebnisse liefern. Auch eine detaillierte Dokumentation aller Hygienemaßnahmen erfolgt dabei.
Ohne hohe Standards in puncto Nachhaltigkeit und Umweltschutz geht es in der Lebensmittelherstellung nicht. Gleichzeitig müssen diese auch transparent gegenüber Gesetzgeber und Kunden dokumentiert und kommuniziert werden können. Hier hilft intelligente Software, die sämtliche Daten aller Stationen der Wertschöpfungskette transparent zusammenfasst und aufbereitet. Mit dem EcoStruxure Traceability Advisor existiert von Schneider Electric ein entsprechendes Softwaretool, das über Lieferketten, Vorverarbeitung und Produktion hinweg eine exakte Rückverfolgung aller Produkte und Rohstoffe ermöglicht. Mit einem Softwaremodul für das Produktinformationsmanagement wird zudem sichergestellt, dass alle erforderlichen Informationen zu Produktqualität und Nachhaltigkeitsstandards transparent an den Kunden kommuniziert werden können.
