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18.04.2008 1 CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung Condition Monitoring in einer aseptischen Getränkeabfüllung zur Unterstützung der zustandsorientierten Instandhaltung im Rahmen eines Wartungsvertrages Erstellt von: Andreas Dorsch 3. RTM – Forum Stuttgart, 15. April 2008 krones Lifecycle Service

krones CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung Lifecycle ... · 18.04.2008 9 CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung Die aseptische Abfüllung, eine Herausforderung für Produktion

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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

18.04.2008

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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.)

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CMS in der aseptischen Getränkeabfüllung

Vielen Dank!