DesignSpark Electrical Logolinkedin
Menu Suche
Ask a Question

10 Jul 2017, 10:32

IIoT haucht veralteten Anlagen bei Nestlé neues Leben ein

Calum Finn ist im dritten Ausbildungsjahr zum Anlagentechniker und arbeitet für Nestlé UK in der Süßwarenfabrik in York. Lesen Sie hier das Profil dieses Gewinners

Wir haben mit Calum gesprochen und mehr über sein preisgekröntes Mechatronikprojekt in der Polo Mint-Abteilung bei Nestlé UK erfahren.

Erzählen Sie uns über Ihre Rolle bei Nestlé ...

Ich begleite in meiner verschiedene Mentoren, die sich auf unterschiedliche Bereiche der Instandhaltung spezialisiert haben, unter anderem SPS-Programmierung, Fehlerfindung bei industriellen Schaltkreisen, Leicht- und Schwermaschinenbau sowie Installationen bei kleinen bis mittelgroßen Projekten. Die entsprechenden Kenntnisse erlange ich auch durch das Beheben von Ausfällen in der Produktionsstätte, wo ich praktische Erfahrungen in realen Situationen sammle. Momentan arbeite ich in unserer KitKat 4-Abteilung, nachdem ich zwei Jahre in der zentralen Instandhaltungswerkstatt und der Polo Mint-Abteilung tätig war. Diese vielfältigen Einsatzbereiche kommen meiner Entwicklung zugute, da ich mit neuen und unterschiedlichen Maschinen und somit verschiedenen technischen Herausforderungen konfrontiert werde. Außerdem entwickele ich so ein besseres Verständnis dafür, wie sich Rohzutaten für Schokolade im Vergleich zu Rohzucker- und zuckerfreien Zutaten bei der Verarbeitung zum Endprodukt verhalten.

Sie verbinden also die Bereiche Elektrotechnik und Maschinenbau miteinander. Können Sie uns erklären, warum Nestlé einen solchen Ansatz verfolgt?

Nach meiner Ausbildung werde ich für Elektrotechnik/Elektronik und Maschinenbau qualifiziert und somit Instandhalter mit zwei Fachkompetenzen sein. Für die Wartungsarbeiten, die ich als Instandhalter in der Anlage durchführen werde, ist dieser Ansatz ideal, weil ich ein umfassendes Verständnis der allgemeinen Funktionsweise von Geräten und Maschinen habe. Meine Fachkompetenzen auf zwei Gebieten sind auch für das Unternehmen von Vorteil, da ich Aufgaben übernehmen kann, die im Ganzen sowohl elektrische als auch mechanische Aspekte umfassen, wie etwa die mechanische Montage einer Baugruppe von Motor und Kupplung mit anschließender erneuter elektrischer Verdrahtung der Motorwicklungen für einen Sanftstart-Umrichterantrieb.

Main control panel

Was können Sie uns über das Ausbildungsprogramm von Nestlé UK berichten?

Das Ausbildungsprogramm von Nestlé wird von Jahr zu Jahr umfangreicher. Dieses Jahr werden 66 neue Auszubildende in den Betrieb aufgenommen.

Die Ausbildungsstellen im Maschinenbau zählen zu unseren gefragtesten Ausbildungsprogrammen, wahrscheinlich, weil wir unseren Auszubildenden hervorragende Grundlagen im Maschinenbau vermitteln und sie von unseren Fachkräften im Maschinenbau, die ihr Wissen gerne weitergeben, gut betreut werden.

Nestlé ist sehr stolz auf seine vielfältigen Ausbildungsprogramme und die großartige Möglichkeit, eine Bezahlung für diese Ausbildung bieten zu können. Über die letzten Jahre haben wir unser Ausbildungsangebot erweitert und ermöglichen nun auch Ausbildungen in den Bereichen Finanzwesen, IT und Supply Chain. Außerdem haben wir mit dem Abschluss „Chartered Manager“ (offiziell anerkannter Manager) auch eine höhere Ausbildung in das Angebot aufgenommen.

Unsere Auszubildenden sind äußerst motiviert und bereichern unser Unternehmen mit neuen Ideen, neuer Begeisterung und neuen Fertigkeiten.

Erzählen Sie uns mehr über Ihr preisgekröntes Projekt. Welche Auswirkungen hatte die Leckage der Lüftungsanlage?

Mein Projekt ist erst angelaufen, nachdem es zu Problemen mit dem Auffangbehälter der Lüftungsanlage in der Polo Mint-Abteilung kam. Solche Komplikationen wünscht man sich in einer Umgebung, in der Lebensmittel hergestellt werden, sicher nicht. Diese Probleme hatten auch auf Polo Auswirkungen, denn durch die potenzielle Verunreinigungsgefahr waren die Konformität mit der guten Herstellungspraxis sowie Qualitätsmaßnahmen beeinträchtigt. Eine autonome, intelligente Lösung war gefragt, die den Zustand der Lüftungsanlage automatisch und in Echtzeit überprüfen kann.

Das Projekt baute auf einer Ausfallanalyse auf und war von wesentlicher Bedeutung, um die Risiken eines erneut auftretenden Problems dieser Art zu beseitigen. Dabei wurde eine proaktive Wartungslösung eingeführt, die Maschinenbauer und Mitarbeiter des Managements beim Auftreten von Blockierungen oder einer Systemstörung per E-Mail benachrichtigt. Im Anschluss können dann die Filter der Lüftungsanlage ausgetauscht werden, um negativen Auswirkungen infolge der Leckage vorzubeugen.

Die Alternative zur Implementierung meiner Lösung wäre der Austausch der vorhandenen, überholten Lüftungsanlage durch eine intelligentere und moderne Lüftungsanlage mit vergleichbaren Spezifikationen gewesen. Leider überstieg der angebotene Preis für den Ersatz aller sieben Lüftungsanlagen, einschließlich einer vollständigen Neukonzeption der Leitungen, der Installation und schließlich auch des Produktionsausfalls, das Budget des Wartungsbereichs. Außerdem war die ursprüngliche, vorhandene Lüftungsanlage veraltet und daher eine grundlegende Erneuerung keine Option.

Die Filter hätten auch regelmäßig im Zuge geplanter Wartungsmaßnahmen gewechselt werden können, was sich jedoch als schwierig erwies, da die Lebensdauer von Filtern von vielen Faktoren abhängt, die nie konstant sind, darunter die schwankende Nachfrage von Kunden nach Produkten. Dies würde zu Änderungen am vierteljährlichen Produktionsplan, ungeplanten Betriebszeiten der Lüftungsanlagen und nachfolgend zu vorzeitigen Blockierungen der Filter führen. Es gab keine einfache standardmäßige Vorgehensweise, um einen Zeitrahmen für das Auswechseln der Filter festzulegen, da die Filter die empfohlene Betriebsdauer bereits überschritten haben könnten, womit für die Lüftungsanlage ein Leckagerisiko bestand, oder sie weiterhin die erwartete Leistung lieferten, womit das Auswechseln korrekt funktionierender, ordnungsgemäßer Filter zu unnötigen Ausgaben führen würde.

Wie hoch waren die Kosten der von Ihnen eingesetzten Lösung insgesamt?

276,32 Pfund.

Im Vergleich zu den erzielten Einsparungen waren der Amortisationszeitraum kurz und die Ausgaben für die Komponenten gering. Wie haben Sie das kalkuliert?

Die Anschaffung von Filtern und deren regelmäßige Wartung durch Techniker von Drittanbietern wurden zunehmend kostspielig, insbesondere dann, wenn es kurz nach dem Austauschen zu Blockierungen der neuen Filter kam. Mein System hat eine korrekte Beurteilung der Filter ermöglicht. Grundlage dafür waren der Luftdurchsatz und der Wirkungsgrad der Differenzdruckwerte, die mit dem Datenlogger von Arduino protokolliert und direkt von der Lüftungsanlage gesammelt wurden. So konnte exakt bestimmt werden, wann ein Filteraustausch erforderlich war und wann nicht, abhängig davon, ob die Werte innerhalb der vom Hersteller festgelegten Toleranzen lagen. Dadurch konnten Irrtümer bei der Filterbeurteilung durch das menschliche Auge ausgeschlossen werden.

Angesichts des kurzen Amortisationszeitraums waren meine Gesamtkosten für das Projekt wirklich niedrig, besonders, wenn man sie mit denen anderer Projekte in HLK-Anlagen in der Fabrik vergleicht, die dasselbe Ergebnis unter viel höheren Kosten, sowohl für Komponententeile als auch für den Eingriff von Drittanbietern, erzielt haben. Mein Projekt wurde vollständig vor Ort durchgeführt und profitierte von der grandiosen zentralen Werkstatt der Fabrik in York, sodass Kosten für externe Arbeitskräfte eingespart werden konnten. Es ist für leistungsstarke industrielle Teile zu angemessenen Preisen konzipiert, unterbindet den unbekannten „Black-Box“-Effekt und wird vollständig von internen Mitarbeitern ohne externe Unterstützung betreut.

Welche Komponenten von RS haben Sie in Ihrem Projekt genutzt und warum?

  1. Chinfa 13,5-W-Schaltnetzteil für DIN-Schienen zur Frontplattenmontage, Vin 9 → 36 V DC, Vout 5 V DC, E/A-Isolierung 1500 V DC (896-2209)
  2. DWYER-616KD-04 Druckschalter (906-9446)
  3. Gehäuse Arduino Uno, transparent (860-7599)
  4. Arduino Ethernet Shield 2 mit PoE (873-2294)
  5. Entwicklungsplatine Arduino UNO R3 (715-4801)


Arduino and casing

Die Produktionsumgebung von Polo unterliegt ständigen Veränderungen. Die Lieferung am nächsten Tag von RS hat wirklich große Vorteile für mein Projekt gebracht und es ermöglicht, Fristen einzuhalten oder manchmal sogar vorzeitig zum Abschluss zu kommen. Der hervorragende Service von RS hat das Projekt wirklich vorangebracht, sogar dann, als nicht alles nach Plan verlief. Eine Lieferung kam versehentlich in unserem F&E-Zentrum statt im Techniklager an. Ich habe bei RS angerufen und ein Servicemitarbeiter hat die Bestellung sachkundig zurückverfolgt, konnte mir genau sagen, wo sie zugestellt und bei wem sie abgegeben worden ist.

Das ist ja ein großartiges Beispiel dafür, wie Sie Kenntnisse aus Maschinenbau und Elektronik miteinander verknüpft haben, um eine effizientere und kosteneffektive Lösung bereitstellen zu können!

Ich war unglaublich dankbar dafür, dass mir eine solch heikle und kostspielige Lüftungsanlage einer realen Produktionsanlage anvertraut wurde, um meine eigene Lösung zu einem Problem zu entwickeln und umzusetzen. Das hat mir geholfen, mein Verständnis für Elektrotechnik- und Maschinenbausysteme durch Konzeption, Installation und Implementierung enorm weiterzuentwickeln und auch mein Vertrauen zur Entwicklung ähnlicher Lösungen gestärkt, die auch in anderen Bereichen der Fabrik große Unterschiede bewirken werden.

Ein Test, der in der Lüftungsanlage mit der schlechtesten Leistungsfähigkeit durchgeführt wurde, war hinsichtlich Kostenersparnis und höherer Effizienz derartig erfolgreich, dass das Wartungs- und Managementteam von Polo plant, dasselbe Konzept für die übrigen sieben Lüftungsanlagen in der Polo Mint-Abteilung einzuführen.

 

Ich bin davon überzeugt, dass Polo, ich selbst und Nestlé als Unternehmen von diesem Projekt profitiert haben, denn es beweist, dass große Verbesserungen an veralteten Anlagen machbar sind und für die Zukunft der Branche und die Zukunft des IIoT weitreichende Möglichkeiten eröffnen. Es zeigt, dass interne Mitarbeiter, die etwas bewegen wollen und dazu angehalten werden, Open-Source-Technologien zu nutzen und Ideen zum Lösen eines wiederkehrenden Problems beizusteuern, dieselben Ergebnisse erzielen können wie externe Unternehmen, die denselben Service anbieten und dafür überhöhte Rechnungen stellen.

Mehr über Nestlé...

Huge thanks to Calum Finn and his manager, Steve Ollis, as well as Nestlé's Communications & Corporate Affairs and HR teams, for sharing their story with DesignSpark.

DesignSpark Community Manager and all-around geek girl.

10 Jul 2017, 10:32

Kommentare