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18.04.2008
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Condition Monitoring in einer aseptischen Getränkeabfüllung zur Unterstützung der zustandsorientierten Instandhaltung im Rahmen eines Wartungsvertrages
Erstellt von: Andreas Dorsch3. RTM – Forum Stuttgart, 15. April 2008
krones Lifecycle Service
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Unternehmensdaten des KRONES Konzerns (2006) in Mio. €
Maschinen/Anlagenzur Getränkeproduktion/Prozesstechnik10,3% (197,3 Mio.)
3,8% (72,2 Mio. )
Maschinen/Anlagenzur Produktabfüllungund -ausstattung85,9% (1.641,3 Mio. )
Umsatzsegmentierung in Mio. €Umsatz 1.911
Ergebnis 77,5
Ergebnis je Aktie (in €) 7,34
Auftragseingang 1.967
Forschung & Entwicklung ca. 6% *
Mitarbeiter
Inland 7.492
weltweit 9.126
*vom Umsatz
Maschinen/Anlagen für den unteren Leistungsbereich(kosme)
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Softdrinks, Wasser 46%
Alkoholische Getränke 31%
Food, Chemie, Pharmazie,
Kosmetik 23%
Umsatz 20061.910,8 Mio. €
Asien/Pazifik 9%
China/Japan 4%
Amerika 26%
Umsatzsegmentierungnach Abnehmerbranchen
RegionaleUmsatzverteilung
Unternehmensdaten des KRONES Konzerns (2006)
Europa 44%
Russland/GUS 8%
Mittlerer Osten/Afrika 9%
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
KRONES weltweitCopenhagen
Berlin
Warsaw
Moscow
Prague
Nit tenau
Vienna
Neutraubling
Freising Sofia
Rosenheim
Flensburg
Bodegraven
Langenfeld
BoltonLouvain-la-Neuve
Bad Kreuznach
Lyon
Lisbon
Barcelona
Buttwil
Garda
Kiev
Almaty
Bucharest
Hong KongSeoul
Tokyo
Shanghai
BangkokBangalore
Johannesburg
Brampton
Franklin
Mexico City
Santa Fé de Bogotá
Caracas
São Paulo
Buenos Aires
Nairobi
Lagos
Taipei
Taicang
Istanbul
Lima
Cochabamba
Kuala Lumpur
Fort Lauderdale
Cape Town
Colombo
AucklandMelbourne
Sydney
Pforzheim
Dubai
Addis Ababa
Rosh Ha-ainLjubljana
Chalkidiki
Zagreb Lahore
Bratislava
Jakarta
ManilaHo Chi Minh
Santa Fé
Seatt le
Khartum
Cairo
Riyadh
BeirutCasablanca
Tunis Tripoli
Tehran
Belgrade
Beijing
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Aseptischer Füllblock mit Sterilisator und Verschlussdesinfektion
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Bestandteile einer aseptischen Abfüllung
KZEKZE
AseptikAseptik --BlocBloc MixerMixer
CIPCIP--ReinigungReinigung
SterilwasserSterilwasser --CIPCIP--ModulModul
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Schematische Darstellung der aseptischen Abfüllung
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Der Produktionszyklus einer aseptischen Abfüllanlage
Produktionszyklus 72 Stunden
SIPSterilisation Leitungen und Produktweg
SOPAußen-Desinfektion
CIPReinigungLeitungen und Produktweg
COPAlkalischeAußen-Schaumreinigung
Regelmäßige Zwischen-Desinfektion alle 4 Stunden
Schaumreinigung und Zwischen-Desinfektion nach Eingriff in den Aseptikbereich
Reinigungszyklus 6 -8 Stunden
Abbruch des Produktionszyklus nach Eingriff in den Produktweg
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Die aseptische Abfüllung, eine Herausforderung für Produktion und Instandhaltung
g Die aseptische Abfüllung im Frischgetränkebereich ist noch relativ neu.Die Betreiber sind mit der komplexen Technik noch nicht vertraut.
g Aufgrund der notwendigen Reinigungszyklen, ist der Ausnutzungsgrad aseptischer Anlagen, auch bei einer hohen technischen Verfügbarkeit, wesentlich niedriger als bei konventionellen Anlagen.
g Unbemerkte Mängel, wie z.B. Leckagen am Produktweg oder an der Abdichtung desReinraums, können zu Verkeimungen und im ungünstigsten Fall zur Kontaminierung des Produkts führen.
g Die Verwendung aggressiver Reinigungsmedien, sowie der kurze Reinigungsintervall, bedingen einen sehr hohen Verschleiß an der Maschine sowie an der dazugehörigen Prozesstechnik.
g Bereits kleine Eingriffe in den Aseptikbereich verursachen lange Produktionsunterbrechungen, da eine Schaumreinigung und Zwischendesinfektion durchgeführt werden muss.
g Ein Eingriff in den Produktweg bedingt einen Abbruch des Produktionszyklus.
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage
g Planmäßige Inspektionen
• Vierteljährlicher Aseptik-Check� Check der Mikrobiologie und der verfahrenstechnischen Aufzeichnungen
(BDE)
� Erarbeiten und festlegen geeigneter Maßnahmen bei Befunden
� Beratung in Bezug auf Bedienung, Reinigung und Wartung der Anlage
• Halbjährliche Inspektion� Vorbereitung der Halbjahres- oder Jahresüberholung.
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage
g Planmäßige Instandhaltungsmaßnahmen
• HalbjahresüberholungAnlagenstillstand: 3 Tage� Überholung der Medienverteiler � Durchführung zustandsabhängiger Maßnahmen je nach Bedarf� Abschluss der Maßnahme mit Aseptik-Check
• JahresüberholungAnlagenstillstand: 7 Tage� Überholung der Medienverteiler, Füllventile, gesamte Behälterführung� Erneuerung der Reinraumabdichtung� Überholung der gesamten Peripherie (Sterilwasser UHT, CIP, KZE, usw.)� Durchführung zustandsabhängiger Maßnahmen je nach Bedarf� Abschluss der Maßnahme mit Aseptik-Check
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage
g Service und technische Unterstützung• Kleinere Reparaturen werden, soweit technisch möglich, durch das Instandhaltungspersonal
des Anlagenbetreibers ausgeführt. (z.B. einfacher Austausch defekter Komponenten)• Kurzfristig notwendige Instandhaltungsmaßnahmen werden durch den KRONES
Projektleiter geplant und von KRONES Servicetechnikern in Zusammenarbeit mit dem Anlagenbetreiber durchgeführt
• Bei Störungen, Anlagenausfall oder Leistungsverlust unterstützt KRONES den Anlagenbetreiber durch geeignete Maßnahmen� Beratung am Telefon (Helpdesk)� Teleservice (Onlineverbindung mit SPS, BDE oder RTM)� Entsendung eines Servicetechnikers
g ErsatzteileDer Full-Service Instandhaltungsvertrag beinhaltet alle Ersatzteile, die im Rahmen der
Instandhaltungs- oder Instandsetzungsmaßnahmen benötigt werden.
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Full-Service Instandhaltungsvertrag für eine aseptische Abfüllanlage
g Abrechnung Die Abrechnung erfolgt dynamisch in Abhängigkeit der produzierten und verkaufsfähigen Ware.Zusätzlich wird KRONES, durch eine Bonus / Malus Regelung, in die Verantwortung für den Ausnutzungsgrad der Anlage einbezogen
Die Herausforderung für KRONES ist klar definiert:
Maximale Verfügbarkeit und Betriebssicherheit bei vertretbarem Instandhaltungsaufwand
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Pilotprojekt für den Einsatz von CMS und RTM
Real Time Maintenance (RTM)
Condition Monitoring System
Kernziel: Steigerung der Verfügbarkeit und Produktivität
Maximale Verfügbarkeit und Betriebssicherheit bei vertretbarem Instandhaltungsaufwand
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Konzepterstellung CMS
Die Voraussetzung für den effektiven Einsatz eines Condition MonitoringSystems ist ein klares Instandhaltungskonzept.
1. Identifizieren der Instandhaltungsstellen einer Anlage
2. Detaillierte Beschreibung der Instandhaltungsstellen� Welche Verschleißteile gibt es?
� Welche Verschleißkriterien gibt es?
� Wie kann der Verschleiß gemessen werden?� Welche Inspektionsintervall ist notwendig?
� Besteht die Gefahr spontaner Ausfälle durch Überlast
� usw.3. Festlegen einer detaillierten IH Strategie pro IH Stelle
4. Feststellen welche Inspektionen wirtschaftlich durch CMS automatisiert werden können
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
CMS und RTM - Konzept
SPITZ - Ethernet
Firewall
VPN – Verbindung Remote
KRONES - Ethernet
Mail-Server SAP R/3
PM / CS
Instandhaltungs - MailInstandhaltungs - SMSInstandhaltungs -SAP Meldung / Auftrag
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Contiroll
S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
OctavisSoftware
OctavisOPC Server
SoftingOPC Server
VPN ClientRemoteDesktop
Algorithmus -Manager
Konfigurations -Manager
SAP PMMeld. -
SPITZ - Ethernet
Firewall
VPN – Verbindung Remote
KRONES - Ethernet
Mail-Server SAP R/3
PM / CS
Instandhaltungs - MailInstandhaltungs - SMSInstandhaltungs -SAP Meldung / Auftrag
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Contiroll
S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
OctavisSoftware
OctavisOPC Server
SoftingOPC Server
VPN ClientRemoteDesktop
Algorithmus -Manager
Konfigurations -Manager
SAP PMMeld. - Auftr.
Mail / SMS SQL DB
RTM Server – IPC (Schaltschrank)
TeleserviceRTM DiagnoseIFORT GmbH
..... ca. 11 - VSEca. 44 - VSA2“ Variante
SPITZ - Ethernet
Firewall
VPN – Verbindung Remote
KRONES - Ethernet
Mail-Server SAP R/3
PM / CS
Instandhaltungs - MailInstandhaltungs - SMSInstandhaltungs -SAP Meldung / Auftrag
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Contiroll
S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Contiroll
S7 400
Auftr.Mail / SMS SQL DB
RTM Server – IPC (Schaltschrank)
TeleserviceRTM DiagnoseIFORT GmbH
..... ca. 11 - VSEca. 44 - VSA2“ Variante
SPITZ - Ethernet
Firewall
VPN – Verbindung Remote
KRONES - Ethernet
Mail-Server SAP R/3
PM / CS
Instandhaltungs - MailInstandhaltungs - SMSInstandhaltungs -SAP Meldung / Auftrag
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutherm Contiroll
S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
Füller Rinser Sterilisator Mixer KZE / UHT Accutower Contiroll
S7 400 S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
OctavisSoftware
OctavisOPC Server
SoftingOPC Server
VPN ClientRemoteDesktop
Algorithmus -Manager
Konfigurations -Manager
SAP PMMeld. - Auftr.
Mail / SMS SQL DB
RTM Server – IPC (Schaltschrank)
OctavisSoftware
OctavisOPC Server
SoftingOPC Server
VPN ClientRemoteDesktop
Algorithmus -Manager
Konfigurations -Manager
SAP PMMeld. - Auftr.
Mail / SMS SQL DB
RTM Server – IPC
S7 300 S7 300 S7 300 S7 300
TeleserviceRTM DiagnoseIFORT GmbH
TeleserviceRTM DiagnoseIFORT GmbH
..... ca. 11 - VSEca. 44 - VSA2“ Variante
RTM Diagnose - PCRTM Diagnose - PCRTM Diagnose - PC
TeleserviceRTM Diagnose
TeleserviceRTM Diagnose
TeleserviceRTM Diagnose
TeleserviceRTM Diagnose
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Stufenweise Implementierung des CMS und RTM Konzepts
Stufe 1 > CMS
Ausrüstung von Standardkomponenten in der Anlage mit Körperschallsensoren
Stufe 2 > CMS + RTMAuswerten vorhandener Daten aus SPS,
BDE und Antriebskomponenten (Frequenzumformer, Servoantriebe, etc.)
� Zielsetzung:Vermeidung ungeplanter Anlagenstillstände durch frühzeitige Erkennung von Schäden
• 11 Auswerteeinheiten für Körperschallsensoren mit über 40 Messstellen installiert:- Antriebseinheiten- Hauptlager- Medienverteiler- Pumpen
• Meldung bei Grenzwertüberschreitung per E-Mail an den Instandhalter vor Ort sowie an den Projektleiter bei KRONES
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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung
Stufenweise Implementierung des CMS und RTM Konzepts
� Zielsetzung:� Früherkennung von Schäden oder Veränderungen
� Reduzierung der präventiven IH-Maßnahmen
� Frühwarnsystem zur Vermeidung von Wirkungsgradunterschreitung
• Meldung bei Zunahme von Mikrostörungen • Nutzung vorhandener CMS Informationen aus Antriebskomponenten (Stromaufnahme, Drehmoment,
Temperatur, ....)• Leistungsbezogene Wartung nach Betriebstunden und in Abhängigkeit der Prozessbedingungen • Meldung bei Unterschreitung des Anlagenwirkungsgrades bzw. des Ausnutzungsgrades
Stufe 1 > CMS
Ausrüstung von Standardkomponenten in der Anlage mit Körperschallsensoren
Stufe 2 > CMS + RTMAuswerten vorhandener Daten aus SPS,
BDE und Antriebskomponenten (Frequenzumformer, Servoantriebe, etc.)