Hopfen und Malz sind nicht verloren

Wie Brauereien und Getränkehersteller den aktuellen Herausforderungen begegnen können

Effiziente, ressourcenschonende und nachhaltige Produktion bei stetig steigenden Energie- und Rohstoffkosten und einem zunehmend „volatilen“ Absatzmarkt: Das sind, ganz kurz gefasst, die Herausforderungen, denen sich die Brauereien und Getränkehersteller stellen müssen. Doch auf die schlechte Nachricht folgt direkt auch eine gute: Es gibt mindestens ebenso viele Lösungen wie Herausforderungen. Eine leistungsfähige Software, die von der „Shopfloor“-Ebene bis zur Management-Ebene ausgerollt wird, adressiert gleich mehrere der hier beschriebenen Themen. Auf der BrauBeviale – genauer gesagt am ifm-Stand 121 in Halle 6 – werden solche Lösungen, die genau auf die Anforderungen der Getränkeindustrie abgestimmt sind, vorgestellt.

By: Gerald Scheffels für ifm

Im Fokus: Energie- und Ressourceneffizienz

Allein der Kostenfaktor Energie ist aktuell schon ausreichend, eine Brauerei oder einen Getränkehersteller vor Probleme zu stellen. Denn viele Schritte im Produktionsprozess (Mischen, Kühlen, Belüften, Fördern, Abfüllen, Palettieren…) sind energieintensiv und bei den branchenüblich begrenzten Margen können Energiepreiserhöhungen schnell die Rentabilität der Produktion gefährden – zumal die Kosten für Roh- und Betriebsstoffe ebenfalls steigen.

Hinzu kommt: Die Getränkeproduktion nutzt für viele Prozesse wie zum Trocknen, Reinigen oder Sortieren Druckluft, die zwar als flexible und unter Hygienebedingungen sehr gut einsetzbare, aber auch als teure Energieform bekannt ist. Typischerweise steht die Drucklufterzeugung und -aufbereitung für einen Anteil von 10 bis 30% der Gesamtenergiekosten eines Betriebs, und diese Kosten liegen in der Regel im Millionenbereich.

Neue Regelungen und Pflichten

Damit aber nicht genug: Wie andere Unternehmen der Nahrungsmittel- und Prozessindustrie auch, sind Brauereien und Getränkehersteller aufgefordert, ihre Produktion in Richtung Nachhaltigkeit weiterzuentwickeln. Dazu gehören u. a.: reduzierter Verbrauch von fossilen Brennstoffen, die Verringerung von Abfällen und Treibhausgasemissionen sowie das Einsparen von Wasser und Energie. Darüber hinaus sind neue, die Nachhaltigkeit betreffende Regelungen in die Praxis umzusetzen; z. B. zu den verwendeten (und möglichst erneuerbaren) Verpackungsmaterialien.

Eine weitere Herausforderung besteht in der immer intensiveren Berichtspflicht. Aktuell gilt es beispielsweise, die CSR-Richtlinie umzusetzen und eine unternehmensweite CO₂-Bilanzierung zu dokumentieren.

Digitalisierung bringt die Lösung

Diese Themen – Energiekosten, Nachhaltigkeit, Berichtspflicht – hängen zusammen und verstärken sich gegenseitig. Man kann es aber auch positiv sehen: Brauereien oder Getränkehersteller, die eine dieser Herausforderungen aktiv angehen, bemerken potenziell auch positive Auswirkungen auf die anderen Handlungsfelder.

Dass der Schlüssel bei der Bewältigung dieser Aufgaben (Kostensenkung, Effizienzsteigerung, Ressourcenminimierung,…) in der Digitalisierung liegt, ist nicht überraschend. Auf der „Hardware“-Ebene der Prozesse sind die meisten großen und kleinen Unternehmen der Brau- und Getränkeindustrie schon gut aufgestellt. Auf der Ebene der Daten und Informationen und deren Auswertung hingegen gibt es noch erhebliches Potenzial, mit dem die Anwender:innen z. B. beim Ertrag nachhaltige Verbesserungen erschließen können.

Die Daten (und ihre Auswertung) sind der Schlüssel

Was lässt sich durch kluge und „maßgeschneiderte“ Digitalisierung konkret erreichen? Auch hier einige Beispiele aus der Brau- und Getränkeindustrie:

• Online-Energie-Controlling führt zu nachhaltiger Senkung des Energieverbrauchs.
• Echtzeit-Informationen aus dem Herstellungs- oder Abfüllprozess steigern die Anlagenverfügbarkeit.
• Exakte Steuerung der Prozesse erhöht die Ausbeute sowie die Ressourceneffizienz und auch die (stets gleichbleibende) Produktqualität.
• Die Automatisierung von Bestellvorgängen, Lagerverwaltung und Disposition ermöglicht eine bedarfsgerechte Produktion und vermeidet somit Ressourcenverschwendung.

Der Nutzen von IIoT-Technologien

Besonders wirkungsvoll ist dabei der Einsatz von IIoT-Technologien zur Überwachung von Maschinen und Anlagen auf Basis von Echtzeit-Informationen. So lässt sich die Lieferkette optimieren und die Qualitätskontrolle engmaschiger und damit effizienter gestalten. KI-basierte Lösungen erschließen hier zukünftig nochmals größere Optimierungspotenziale.

Effizienz steigern – mit durchgängigem Datenfluss

Ebenso wichtig ist es, die von den Sensoren auf „Shopfloor“-Ebene erfassten Daten (Temperatur, Druck, Durchfluss…) nicht nur „in the loop“ zu verwenden, sondern ans SAP ERP-System weiterzugeben und zu verarbeiten. Denn dort können unmittelbar Aktionen ausgeführt werden – zum Beispiel die rechtzeitige Disposition von Instandhaltungspersonal oder das punktgenaue Auslösen von Ersatzteilbestellungen. Durch die Auswertung und Verdichtung der Daten und Informationen lässt sich außerdem erkennen, wo immer wieder Störungen auftreten oder Ausschuss entsteht. Das trägt u. a. dazu bei, ungeplante Maschinenstillstände/Produktionsstopps und Verschwendung zu vermeiden. Voraussetzung dafür ist die Nutzung einer Softwarelösung, die ideal auf die Sensorik abgestimmt und nahtlos ins SAP ERP-System integriert ist. Treffen intelligente Sensorik und ausgereifte Supply Chain Software zusammen, entsteht nie dagewesene Transparenz. Genau das lässt sich mit Shop Floor Integration (SFI) von ifm erreichen.

Automatische Nachschubsteuerung für Säure- und Laugentanks

Ein konkretes Beispiel: In der Getränkeindustrie ist Hygiene das größte Gebot. Vor der Abfüllung muss jede Flasche gründlich gereinigt werden. Dafür wird häufig Heißlauge genutzt, die aus Lagertanks direkt in die Waschanlage gepumpt wird. Geht der Tank leer, steht die Reinigung still und alle folgenden Produktionsschritte geraten ins Stocken. Um dieses Worst-Case-Szenario zu verhindern, muss sichergestellt werden, dass immer genug Nachschub da ist. Mittels Sensorik lässt sich der Füllstand im Tank messen. Doch: Richtig effizient wird es erst dann, wenn die Informationen nicht nur an der Maschine verfügbar sind, sondern direkt auch ins SAP ERP-System einfließen. Hier kommt Shop Floor Integration ins Spiel. SFI verknüpft die sensorisch ermittelten Füllstandswerte mit SAP, sodass relevante Folgeprozesse wie eine Nachschubversorgung automatisch ausgelöst werden. Die hinterlegten Daten lassen sich dann direkt auch für Auswertungen oder Reportings nutzen, um Optimierungspotenziale zu identifizieren und bestmöglich auszuschöpfen – so sind Hopf und Malz nicht verloren.