Insbesondere große Unternehmen stehen heute zunehmend im Spannungsfeld von Ökonomie und Ökologie. Globale Aspekte wie Klimawandel, Wasserknappheit und Verpackungsmüll sind im gesellschaftlichen Diskurs von großer Bedeutung und verlangen nach Lösungen.
Die Herausforderung: Manuelle Entscheidungsfindung ablösen und globale Vergleichbarkeit schaffen
Tetra Pak, führender Anbieter von Lebensmittelverarbeitungs- und Verpackungslösungen, ist auf dem Weg zur nachhaltigsten Lebensmittelverpackung der Welt. Investitionen in neue Fabriken und größere Modernisierungsmaßnahmen beruhen auf langfristigen Strategien. Gerade die Langlebigkeit von Fabriken erfordert mehr denn je technische Konzepte, die zukunftssicher und sehr flexibel an Veränderungen angepasst werden können. Ein wichtiger Teil der Wertschöpfung beim Ressourcenverbrauch sind die zahlreichen Fabriken, die weltweit betrieben werden. Hier erfordert Ressourceneffizienz den Einsatz von neuen Technologien.
Die Herausforderung der ganzheitlichen Digitalstrategie bestand sowohl intern (eigene Fabriken) als auch extern (Kunden, die ihre eigenen Produkte in ihren eigenen Anlagen Produkte verpacken, die von Tetra Pak gebaut und gewartet werden). In den eigenen Fabriken war bislang nur eingeschränkt eine globale Sicht auf Produktivitäts-, Sicherheits- und Qualitätsdaten der Schichten möglich. Für einen Cluster-Manager, der die Anlagen in mehreren Ländern beaufsichtigt, blieb bislang im Verborgenen, welcher Vorgang die Leistung einer Fabrik beeinträchtigt. In der Fabrik selbst ist die Herausforderung, dass Produktfehler, die aus prozesstechnischen Gründen ausgelöst werden können, vorher erkannt werden und nicht zum Kunden gelangen. Der Compliance-Score, also die Bewertung des Fortschritts empfohlener Verbesserungsmaßnahmen, erfolgte hier bislang auf manuell erhobenen Daten (nicht zuverlässigen Daten), die nicht immer sofort zur Verfügung stehen. Die Herausforderung für die Tetra Pak-Sicherheitsmanager für Betriebstechnologie (OT) besteht zusätzlich darin, dass die Fabriken die ISA-95-Sicherheitsstandards des Unternehmens einhalten. Auch Sicherheitslücken können durch manuelle interne Audits lange unbemerkt bleiben.
Vor diesen Herausforderungen stehen auch die Kunden von Tetra Pak, die selbst Verpackungsanlagen betreiben, welche von Tetra Pak gebaut und gewartet werden. Hier im Fokus: die Verbesserung der betrieblichen Effizienz von Kundenanlagen auf der ganzen Welt mit Lösungen für die vorausschauende Wartung und die Überwachung der Gesamteffizienz von Anlagen. Durch vorausschauende Wartung sollen Störungen frühzeitig erkannt und unerwartete Ausfallzeiten minimiert werden.
Die Lösung: Aussagekräftige und relevante Daten aus vernetzten Produktionssystemen ziehen
Als Teil dieser Transformation investierte das Unternehmen in Microsoft Azure IoT-Lösungen wie Azure IoT Hub, um „intelligente Fabriken“ zu schaffen, die die genannten Herausforderungen im gesamten Unternehmen lösen.
Ziel war es, aussagekräftigere, bessere Daten aus vernetzten Produktionssystemen zu ziehen – zur Ableitung autonomer oder auch manuell getroffener Entscheidungen, zur Optimierung der gesteuerten Produktion – insbesondere im Hinblick auf den ökologisch minimierten Fußabdruck – und zur Vermeidung von Verschwendung in Energie- und Stoffströmen.
Es gibt das berühmte Zitat von Peter F. Drucker: „What you can’t measure, you can’t control. „Dies gilt insbesondere im Bereich der Digitalisierung. Der Sinn des Sammelns zusätzlicher Daten dient dem Zweck der Verbesserung.
Microsoft konnte mithilfe seiner (verschachtelten) Azure IoT (Edge)-Geräte die Herausforderungen bewältigen, die Tetra Pak an den Softwaredienstleister herangetragen hat:
- Für eine ganzheitliche Sicht auf Produktivitäts-, Sicherheits- und Qualitätsdaten auf globaler Ebene kommt der Azure IoT Hub zum Einsatz. Er ermöglicht die bidirektionale Kommunikation zwischen der IoT-Anwendung und den verbundenen Geräten.
- Zur einheitlichen und übergreifenden Visualisierung von Daten werden diese mit der Azure-Cloud-Plattform verbunden und mit Microsoft Power BI dargestellt.
- Für vernetzte Kundenlösungen nutzt Tetra Pak Azure IoT Edge-Geräte, um die betriebliche Effizienz von Kundenanlagen auf der ganzen Welt sicherzustellen. Die Lösung ermöglicht vorausschauende Wartung und hilft dabei, die Überwachung der Gesamteffizienz von Anlagen zu verbessern. Durch die Geräte wird außerdem zentral sichergestellt, dass jede interne Fabrik mit den neuesten Software-Versionen ausgestattet ist.
- Die Qualitätsoptimierung und Fehlerreduktion an den Produktionslinien erfolgt durch den Einsatz von Bildanalysen und einem Algorithmus, der ebenfalls auf einem IoT-Edge-Gerät läuft. Dieser verhindert, dass Produktmängel zum Kunden gelangen.
Das Ergebnis: Datengestützte Entscheidungsfindung und globale Vergleichbarkeit
Heute hat Tetra Pak eine einheitliche Sicht auf die Leistung aller Fabriken – und das auf Tagesschicht-, Fabrik-, Cluster- sowie globaler Ebene. Mitarbeiter und Entscheidungsträger können potenzielle Probleme schnell erkennen. Nahezu in Echtzeit kann auf die Daten der 24 Tetra-Pak-Anlagen zugegriffen werden und eine frühzeitige Reaktion auf Veränderungen erfolgen. Sicherheitsverantwortliche haben so die Security und Compliance um bis zu 15 % verbessern können, es gibt keine internen Audits mehr und Sicherheitslücken konnten geschlossen werden. Manager nutzen die IoT-Daten außerdem, um ein tieferes Verständnis der Abläufe zu gewinnen und die Produktivität zu verbessern: Wenn ein Cluster-Manager, der Anlagen in mehreren Ländern beaufsichtigt, feststellt, dass die Produktivität des Clusters sinkt, kann er sofort eine Ebene tiefer klicken und sehen, welche Fabrik hinterherhinkt, und sogar noch tiefer gehen, um herauszufinden, welcher Vorgang in dieser Fabrik die Leistung beeinträchtigt.
Die größten direkten Auswirkungen der Microsoft Azure IoT-Lösung sieht Tetra Pak in der schrittweisen Qualitätsverbesserung der Produkte – dank des Umstands, dass alle Geräte mit der Azure IoT-Infrastruktur vernetzt werden können, die vernetzt werden sollen, sowie den daraus gewonnenen vertrauenswürdigen und sicheren Daten. IoT ermöglicht Tetra Pak neue Wege in der Prozesssteuerung
Ein weiteres Ergebnis der Zusammenarbeit mit Microsoft Azure: Neue Kunden-Dienstleistungen zur Steigerung der Produktionseffizienz. Tetra Pak unterhält nicht nur seine eigenen Fabriken, sondern baut und wartet auch Anlagen für Kunden, die wiederum ihre eigenen Produkte in ihren eigenen Anlagen verpacken. In einem Use Case hat Tetra Pak IoT-Edge-Geräte eingesetzt, um einem Kunden vorausschauende Wartungsdienste anzubieten. So konnte ein Molkereiproduzent in Europa rund 55.000 Euro einsparen, indem er Störungen erkannte und reparierte, bevor sie zu unerwarteten Ausfallzeiten führten.
Tetra Pak kann das Versprechen von Industrie 4.0 für sicherere und effizientere Abläufe in Fabriken dank Microsoft Azure nun intern sowie extern weltweit einlösen. In einigen Märkten ist die Herstellung von Plastikstrohhalmen bereits eingestellt worden. Das nächste große Ziel: Die Produktion hochgradig recycelbarer, faserbasierter Verpackungen. Das Unternehmen will in den nächsten fünf bis zehn Jahren rund 100 Millionen Euro pro Jahr in die Entwicklung nachhaltigerer Verpackungslösungen investieren. Ein Vorhaben, das durch smarte Fabriken und IIoT umgesetzt werden soll.
