Was treibt der Berliner in der Cloud?

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Eine mittelständische Bäckerei investiert für höhere Verfügbarkeit und noch mehr Frische in die Digitalisierung der Produktion

Automatisierungstechnik, Industrie 4.0

Krapfen, Spritzgebäck, Berliner, Pfannkuchen: Die in Siedebackanlagen produzierten Spezialitäten sind insbesondere an Karneval und Silvester beliebt
Krapfen, Spritzgebäck, Berliner, Pfannkuchen: Die in Siedebackanlagen produzierten Spezialitäten sind insbesondere an Karneval und Silvester beliebt
Die Visualisierungsoberfläche ließ sich mit dem EasyBuilder Pro einfach gestalten
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Freuen sich über den Erfolg des gemeinsamem Engineering-Projekts: Thomas Hoffmann, Olaf Rosebrock und Peter Schröder (von links)
Freuen sich über den Erfolg des gemeinsamem Engineering-Projekts: Thomas Hoffmann, Olaf Rosebrock und Peter Schröder (von links)
Die digitalen Möglichkeiten, der von Innovaback neu entwickelten Siedebackanlage, verschaffen dem Bäckereibetrieb heute die Möglichkeit, jederzeit den Betriebszustand zu überwachen und die wesentlichen Kennzahlen z. B. auf dem Smartphone zu sehen
Die digitalen Möglichkeiten, der von Innovaback neu entwickelten Siedebackanlage, verschaffen dem Bäckereibetrieb heute die Möglichkeit, jederzeit den Betriebszustand zu überwachen und die wesentlichen Kennzahlen z. B. auf dem Smartphone zu sehen

Was haben Quark­bällchen in der Cloud verloren? Welche Ver­bin­dun­gen pflegen Krapfen und Ber­li­ner mit dem Inter­net der Din­ge? Fragen dieser Art las­sen sich über­aus an­schau­lich mit einem Blick auf die neue Siede­back­an­lage von Innovaback be­ant­worten. Aus­ge­rüs­tet mit einem All-in-One HMI von Wachendorff, kom­mu­ni­ziert die in Thü­rin­gen in Be­trieb ge­nom­mene An­la­ge regel­mäßig mit der Azure Cloud von Micro­soft. Für die Bä­cke­rei Berg­mann ist die An­bin­dung an die Cloud alles an­de­re als eine Frage des guten Ge­schmacks. Die fort­schrei­ten­de Digi­tali­sie­rung des Familien­betriebs in Frömmstedt bringt viel­mehr greif­bare Vor­tei­le mit sich – von der ge­stie­ge­nen Ver­füg­bar­keit bis zur Frische der Pro­duk­te in den Ver­kaufs­the­ken.

100 Jahre Back­hand­werk – und die Ent­wick­lung vom klei­nen Familien­be­trieb zum leis­tungs­star­ken Mittel­ständ­ler: Win­fried und Mar­tina Berg­mann sind stolz auf die Er­folgs­story ihrer Familie, zumal auch die Unter­nehmens­nach­folge ein wei­te­res Mal ge­glückt ist. Die bei­den Söhne Thomas und Matthias sind in fünf­ter Ge­ne­ra­tion ange­treten, fri­schen Wind in das 380 Köpfe zähl­ende Unter­nehmen aus Frömm­stedt zu bringen – vor allem in Rich­tung Digi­tali­sie­rung. Back­tra­di­tion auf der ei­nen Sei­te, mo­der­ne Tech­nik auf der an­de­ren. Die Ziele der Brü­der sind klar ge­steckt: Er­go­no­mi­schere Ar­beits­bedin­gungen für die Beleg­schaft, ver­bes­ser­te Pro­zes­se für mehr Pro­duk­ti­vität und Wett­be­werbs­fähig­keit.

Frische zählt: Schneller beim Kunden

Mit einer neuen Siede­back­an­lage von Innovaback ist die Bäcke­rei Bergmann jetzt in der Lage, mehr Quark­bäll­chen, Krapfen, Spritz­ge­bäck und die in Thü­rin­gen als Pfann­kuchen be­zeich­ne­ten Berliner pro Stun­de her­zu­stellen. Die Leis­tungs­stei­ge­rung dient aber vorder­grün­dig nicht dazu, mehr Mas­se zu ver­kaufen. Statt­des­sen hat die Bäcke­rei mit ihren knapp 50 Fili­alen die Chan­ce, die in Fett ge­backe­nen Hefe­teig­spezia­li­täten frischer in die Verkaufs­theken zu bringen. Frische ist Geschmack. Geschmack ist Qualität. Thomas Bergmann: „Wir können spä­ter an­fan­gen zu backen, um die ge­for­der­te Menge an Pfann­kuchen oder Quark­bäll­chen in der Aus­lage zu haben, wenn un­se­re Läden morgens öffnen.“ Star­tete der Be­trieb wäh­rend der Pfann­kuchen-Haupt­saison in der Ver­gangen­heit gegen 18 Uhr, reicht heute der Start der Pro­duk­tion um Mitter­nacht aus. „Wir sind da­mit sechs Stunden fri­scher – das schmecken unse­re Kun­den“, freut sich Thomas Berg­mann.

Wenn der Geschäfts­führer von Haupt­saison spricht, ist da­mit vor allem die Zeit rund um Kar­ne­val sowie den Jahres­wechsel ge­meint. Ob mit unter­schied­li­chen Marme­laden oder Nuss-Nugat-Creme gefüllt: Die Digi­ta­lisie­rung der Pro­duk­tion leis­tet ihren Bei­trag die Anlagen­ver­füg­bar­keit und Aus­fall­sicher­heit der Pfann­kuchen­pro­duk­tion mit bis zu 80.000 Stück am Tag zu ge­währ­leis­ten. 

Der Anlagen­bauer Innovaback aus Hannover nutzt da­für die in der Azure-Cloud ge­sam­mel­ten Betriebs­daten. Sie bil­den die Grund­lage, um War­tungs­sze­na­rien zu ent­wickeln. Zu­dem sind auf Lang­strecke inner­halb der „Pre­dic­tive Main­ten­ance“ be­last­bare Aus­sagen mög­lich über Aus­fall­wahr­schein­lich­keiten von Ver­schleiß­teilen sowie me­cha­ni­schen wie elek­tro­ni­schen Kom­po­nen­ten. Mit die­sen Zie­len vor Au­gen, war das nieder­sächsi­sche Ma­schi­nen­bau­unter­nehmen wäh­rend der Ent­wick­lungs­phase auf der Suche nach einem Liefe­ranten, der auf mög­lichst ein­fache Wei­se die Bedienung vor Ort, den Fern­zu­griff/Remote-Access und die Cloud-An­bin­dung als Kom­plett­lösung anbietet. In ei­ner engen En­gi­neering-Zu­sammen­ar­beit mit Olaf Rose­brock, Ver­triebsin­ge­ni­eur bei Wachen­dorff, ist aus dieser Auf­gaben­stellung vor Ort in Hannover eine Lö­sung mit dem smar­ten All-in-One HMI WBGcMT3092X ent­standen, welches in der Siede­back­anlage zum Ein­satz kommt und die An­forde­rungen per­fekt abdeckt.

Drei Funktionen in einem Gerät

Aus dem Blick der Geräte­tech­nik heraus be­trach­tet, steht hinter dem All-in-One HMI die cMT-Serie von Wachen­dorff. Das „c“ steht für „Crea­tively, Connec­tivity, Cloud Com­puting“, „MT“ steht für „Machine Ter­minal“.
Die Geräte der cMT-Serie ver­einen drei Funk­tionen in einem kom­pak­ten Touch-Panel: HMI-Funk­tiona­lität für die in­tui­tive Bedienung vor Ort, Remote-Access-Funk­tiona­lität für den Fern­zugriff sowie die IIoT-Gate­way-Funk­tionali­tät für die Cloud-Kom­mu­ni­ka­tion. Das smarte HMI vom Typ WBGcMT3092X liefert mit seinem Quad-Core-Pro­zessor ausreichend Per­for­mance für die Multi­instanz-Visuali­sierung, paralleles Auf­rufen auf unter­schied­lichen End­geräten, lokal und Remote (auf Desktop-PC, Tablet oder Smart­phone; mit Windows-, Android- oder IOS-Betriebs­system). Die IIoT Standard­proto­kolle OPC UA und MQTT er­mög­lichen die Kom­mu­nika­tion zwischen Ma­schi­nen und An­la­gen bis hin zu den über­geord­neten Leit- und Manage­ment­sys­temen. Die cMT-Serie ist mit unter­schied­lichen Bild­schirm-Dia­go­nalen erhält­lich, Innovaback setzt in dieser Anlage das 9,7‘‘-Gerät ein.

HMI, Remote-Access, Gate­way: Der Drei­klang aus ganz unter­schied­lichen Auf­gaben samt Inte­gra­tion in ein ein­zel­nes Gerät ließ sich mit der Lösung von Wachendorff kom­for­ta­bel, platz­sparend und nicht zu­letzt sehr kosten­günstig reali­sieren, denn na­tür­lich spielt auch das Preis-/Leis­tungs­ver­hältnis der ein­ge­setzten Kom­po­nenten eine wich­tige Rolle.   

Thomas Hoffmann, Leiter Automation und Maschinenintelligenz bei Innovaback: „Die Cloud-Anbindung funktioniert hervorragend, die Visualisierung ebenfalls. Das Touchpanel reagiert sehr gut und die Software dahinter ist einfach zu erlernen.“ Der Support durch den  Applikationsingenieur Christian Herrmann von Wachendorff sei in diesem nicht alltäglichen Projekt außergewöhnlich gut gewesen – bis hin zur Programmierung neuer Funktionen und Details in der Schnittstelle samt einer Neuprogrammierung des Treibers für die Microsoft Azure Cloud. Das weitreichende Know-how in puncto Cloud-Konnektivität erschließt sich Innovaback vor allem in Person von Geschäftsführer Peter Schröder – gleichzeitig Inhaber des auf Cloud-Lösungen spezialisierten Systemhauses Elanity in Hannover. 

Die Zusammenarbeit Innovaback und Wachendorff führte ebenfalls dazu, gerade bei der Visualisierung und Bedienerführung im Vergleich zu Wettbewerbsanlagen ein neues Kapitel aufzuschlagen. Für die Gestaltung der intuitiv nutzbaren Touch-Screen-Oberfläche setzt Wachendorff mit dem Tool „EasyBuilder Pro“ auf lizenzfreie Projektierungssoftware, die als Bestandteil der Hardware keine Folgekosten verursacht. Bei der Projektierung der neuen Siedebackanlage begleitete Applikationsingenieur Herrmann das Innovaback-Entwicklungsteam im Rahmen eines Coachings, um die Einarbeitung zu verkürzen. 

Die digi­talen Mög­lich­keiten, der von Innovaback neu ent­wi­ckel­ten Siede­back­an­lage, ver­schaffen dem Bäckerei­betrieb heute die Mög­lich­keit, jeder­zeit den Betriebs­zustand zu über­wachen und die wesent­lichen Kenn­zahlen z. B. auf dem Smart­phone zu sehen.

Die Rezeptur­ver­wal­tung senkt ihrer­seits das Risiko von Bediener­fehlern und damit Pro­duk­tions­ver­lusten. Mit dem Fern­zu­griff hat Innovaback die Chance, das Bäckerei­unter­nehmen lang­fris­tig zu be­glei­ten und aus der Pro­zess­sicht heraus spür­bare Ef­fi­zienz­ver­bes­se­rungen zu im­ple­men­tieren. Bei­spiels­weise lassen sich im Rahmen eines Ener­gie­manage­ment­sys­tems Trend­ver­läufe er­ken­nen und Ana­lysen für grund­legen­de Ver­besse­rungen aus­geben. „Der Ener­gie­ver­brauch gehört in einer Bäcke­rei zu den größten Kosten­trä­gern“, meint Thomas Bergmann. Bezogen auf die Siede­back­an­lage mit dem 170 bis 180 Grad heißen Fett, lässt sich etwa der Be­trieb der Heiz­ele­mente op­ti­mieren. Hier­bei ist zu wissen, dass sich die rund 300 Liter Pflanzen­fett auf unter­schied­liche Tem­pe­ra­tur­zonen ver­teilen, die von den Heiz­ele­menten ein ent­spre­chend ange­passtes Ver­hal­ten er­for­dern. Muss auf­grund des kalten Teiges im vor­de­ren Be­reich recht kräftig Ener­gie zuge­führt werden, wird der Be­darf bis zum Aus­lauf immer geringer, da das Spritz­gebäck in den Wende­statio­nen auf der Strecke ste­tig heißes Fett in den nach­folgen­den Be­reich trägt. Diese Zu­sammen­hänge zu er­kennen, macht den Weg frei, Ef­fi­zienz­ge­winne im großen Stil zu er­zielen. „Dafür brau­chen wir aber die Daten von mehr als einem Tem­pe­ratur­sen­sor und auch das Ver­hal­ten unter­schied­licher Back­pro­dukte im Ver­gleich“, macht Peter Schröder klar. Die Arbeit hat sich an dieser Stelle schon jetzt gelohnt: Die Siede­back­anlage von Innovaback ar­bei­tet energe­tisch mit sehr ho­hem Wirkungs­grad. Die An­schluss­leis­tung / Spitzen­last konnte von 78 KW auf 52 KW gesenkt werden (Spitzen­strom 80 Ampere statt 125 Ampere). Daraus ergibt sich in einer 8-Stunden-Schicht eine Energie­er­sparnis von rund 200 KWh (von vor­mals ca. 600 KWh auf nun ca. 400 KWh).

Dann greift der Backofen an

Mit Blick auf die Ma­schi­nen­sicher­heit stellt sich gerade in ver­netzten Pro­duk­tionen auch die Frage der IT-Security. „Wenn der Back­ofen zum ersten Mal die Fett­siede­anlage attackiert hat, wissen wir, dass die IT-Sicher­heit keine Frage von Büro­rechnern ist“, fasst Thomas Hoffmann zusammen. Hier nichts dem Zufall zu über­lassen und die eige­nen An­lagen sicher zu machen, hat dazu geführt, die Siede­back­anlage mit einer eigenen Fire­wall zu ver­sehen.

Fazit

Die Lösung mit dem smarten All-in-One HMI von Wachendorff mit der inte­grier­ten Remote-Access-und IIoT-Gate­way-Funk­tiona­lität, macht den Weg frei, Indus­trie 4.0 An­wen­dun­gen mit dem Bediener und der Ma­schi­nen­steue­rung vor Ort zu ver­binden. Für Innovaback eröffnet sich darüber hinaus die Chance aus den gewonnenen Da­ten ver­lässli­che Aus­sagen über Aus­fall­wahr­schein­lich­keiten und die Lebens­dauer von Kom­po­nenten zu treffen. Dieser Aspekt bekommt gerade angesichts der gefor­derten Verfüg­barkeit in der Hoch­saison mit bis 80.000 Krapfen am Tag einen enormen Stellen­wert. Darüber hinaus kann Innovaback gegen­über seinen Bäckerei­kunden als lang­fristiger Partner auf­treten, Maschinen­lösungen auf Lang­strecke zu opti­mieren – gerade im Hin­blick auf den spar­samen Um­gang mit Ener­gie. 
 

Veröffentlicht am Juni 8, 2021 - (633 views)
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