Prozessverbesserung auf die sanfte Art

Eine der größten Produktionsanlagen für Molkenpulver in Finnland hat ihre Produktionskapzität um mehr als 10 % gesteigert, ohne dafür in Geräte investieren oder mehr Energie einsetzen zu müssen. Gelungen ist dies durch die Implementierung der Anwendungen aus der NAPCON Suite für Advanced Process Control (APC) von Neste Jacobs zur Optimierung wichtiger und energieaufwändiger Schritte beim Produktionsprozess.

„Bei einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt wird das Molkenpulver klebrig, was zu Unterbrechungen oder zum Stillstand der Produktion führen kann“, erläutert Antero Ylitalo, Produktionsleiter der Molkenpulverfabrik von Valio. „Wenn das Pulver andererseits zu trocken ist, erzeugt es Staub und verbraucht mehr Energie.“

Der Feuchtigkeitsgehalt des Produkts wird im letzten Schritt des Produktionsprozesses im Sprühtrockner festgelegt. „Am wichtigsten ist die Fähigkeit, die Füllmenge und die Warmluftströme im Sprühtrockner optimal zu steuern“, führt Ylitalo weiter aus. „Wir mussten den Feuchtigkeitsgehalt des fertigen Molkenpulvers unabhängig von den Prozessbedingungen möglichst nahe am Zielwert halten und gleichzeitig die sich dynamisch verändernden Prozesseinschränkungen berücksichtigen.“

Prozess mit vielen gegenseitigen Abhängigkeiten

In der Produktionsanlage wurde eine APC-Lösung implementiert, die aus zwei Tools der NAPCON Suite von Neste Jacobs besteht: NAPCON Indicator berechnet die Material- und Energiebilanzdaten und sendet sie an NAPCON Controller, das multivariable, für die Steuerung von Prozessen mit gegenseitigen Abhängigkeiten optimierte Model Predictive Control-Softwarepaket.

Als Ergebnis wurde der Prozess automatisch von der APC-Lösung gesteuert, sodass die Fabrik ihre Produktion beträchtlich steigern konnte. Gleichzeitig wurde die Gefahr von Systemausfällen aufgrund verstopfter Beutelfilter verringert.

„Wir hatten mehrere APC-Anbieter in Betracht gezogen, doch das Know-how von Neste Jacobs und die Funktionen der NAPCON Suite-Technologie haben uns überzeugt“, sagt Ylitalo. „Im Augenblick planen wir die Implementierung der APC-Technologie auch in anderen Produktionsanlagen, und wir hoffen, die gute Zusammenarbeit mit Neste Jacobs auf diesem Gebiet fortzusetzen.“

Keine Systemausfälle

Laut Keijo Yli-Opas, dem leitenden Anwendungstechniker bei Neste Jacobs, hatte das Unternehmen das APC-Projekt bei Valio drei Monate nach Projektbeginn bereits abgeschlossen.

„Ein wichtiger Faktor dabei war, dass es dank der Installation und Inbetriebnahme der NAPCON Suite-Software keine Prozessausfälle gab“, sagt Yli-Opas. „Für Kunden, die ihre Produktionsanlagen verbessern möchten, spielt das eine bedeutende Rolle.“

Valio ist ein gutes Beispiel für die Eignung von NAPCON Suite für komplexe Prozesse. „Eigentlich lässt sie sich in den meisten Bereichen der Lebensmittelbranche einsetzen, doch die besten Ergebnisse erzielt sie bei unterbrechungsfreien Prozessen wie in der Molkenpulverfabrik“, erklärt Yli-Opas.

Neben der APC-Lösung enthielt die Lieferung für Valio auch eine OPC UA-Verbindung (Open Process Control Unified Architecture) zwischen NAPCON Suite und dem Prozesssteuerungssystem von Valio. „Umfassende Konstruktions- und Implementierungsservices sowie Kundenschulungen waren selbstverständlich auch wichtige Bestandteile unseres Angebots“, fügt Yli-Opas hinzu. Er fasst das Ergebnis des Projekts in einem Satz zusammen: „Eine Steigerung um mehr als 10 % bei der Molkenpulverherstellung, kein erhöhter Energieverbrauch und verbesserte Prozesssteuerung, die einen höheren durchschnittlichen Feuchtigkeitsgehalt zulässt.“

Beeindruckend ist die kurze Zeit, die vom Projektbeginn bis zu dessen Abschluss benötigt wurde. „Ein Faktor, der die Durchführung des Projekts erheblich beschleunigt hat, war das Vorhandensein einer Remote-Kommunikationsverbindung zwischen dem Prozess und unseren Technikern. So konnten wir auch aus der Ferne an dem Projekt arbeiten. Die Verbindung bildet außerdem eine robuste Plattform für Wartungsservices.“