Die Lebensmittel der Kellogg Company finden sich in den Küchen von mehr als 180 Ländern. Mit einem jährlichen Umsatz von mehr als US$14 Milliarden produziert Kellogg”s viele bekannte Markenartikel wie Corn Flakes, Frosties® und Smacks®. 2005 rief Kellogg”s ein Projekt ins Leben, um seine Energiebilanz zu verbessern und gleichzeitig seinen Umsatz zu steigern. Durch die Nutzung von Betriebsdaten aus dem schon seit längerer Zeit installierten PI System konnte Kellogg´s den Energieverbrauch an seinem Standort in Battle Creek deutlich reduzieren.
Die Nutzung des PI System zur Realisierung von Energieverbrauchszielen
In den Jahren 1999-2000 installierte Kellogg”s das PI System als Teil seiner “Operational Asset Effectiveness Group” und erkor es bei der Festlegung seiner 10-jährigen Energieziele zum System der Wahl. “Als wir die 10-jährigen Energieziele festschrieben, war PI die logische Wahl für uns”, erklärte John Gothberg, Engineering & Facilities Manager, auf der OSIsoft User Conference in San Francisco 2016. “Im Rahmen des OAE-Projekts konnten wir bei der Messung von Echtzeitdaten viele Erfolge verzeichnen und damit Entscheidungen für die Fertigung treffen.”
Kellogg”s installierte proaktiv Gas- und Luftmessgeräte sowie Primärspannungszähler und erzeugte Hunderte von PI Server-Signale und Totalizer, um Benchmarks für seine 10-jährigen Energieziele zu gewinnen. “Ich kann kaum in Worte fassen, wie viel Wertschöpfung das alles in unsere Fabrik gebracht hat”, meinte Gothberg. “Es ist schwer, dies im Nachhinein zu beweisen, aber dieses Projekt setzt neue Maßstäbe für durchschlagende Erfolge.”
Verbesserung der Klimaluftqualität bei gleichzeitiger Kostensenkung
Teil des Projektfokus war es auch, den Energieverbrauch der 44 Klimageräte im Werk zu senken. Diese Klimageräte werden von einem Gebäudemanagementsystem gesteuert, und damit die Kühlwassersschlangen nicht einfrieren, wird die Luft auf 80 bis 100 Grad erwärmt und dann bei der Abgabe auf 50 Grad abgekühlt. Prozessluft, die dem Gebäude von außen zugeführt wurde, hing nicht mit den Gebäudemanagement- und Prozessleitsystemen zusammen, so dass ein kontrollierter Druck im Gebäude nahezu nicht existierte und zu Sicherheitsrisiken bei den Lebensmitteln führte.
Die Ingenieure bei Kellogg´s fanden heraus, dass man Wasser mit viel Dampfenergie aufheizte, nur um es dann wieder abzukühlen. Deshalb konzipierte man die Steuerung für die entsprechenden Geräte neu, installierte eine Drucküberwachung für die Gebäude und vernetzte das alles mit der Luftansaugung, um den Gebäudedruck auf konstantem Niveau zu halten. Darüber hinaus realisierte man ein Gefrierschutzsystem für die Kühlschlangen und installierte Luftströmungssensoren, um die Frischluftansaugung an jedem Gerät zu messen. Dies verhinderte nicht nur, dass Luft mit schlechter Qualität von außen angesaugt wurde, es sorgte auch dafür, dass man zum ersten Mal den Gebäudedruck so überwachen und kontrollieren konnte, dass er jederzeit im grünen Bereich blieb. Insgesamt konnte das Unternehmen mit diesem Projekt alleine bei den sechs Klimatisierungseinheiten mehr als US$ 350.000 pro Jahr einsparen.
Darüber hinaus eröffnete sich aufgrund der Daten die Möglichkeit, recyceltes Wasser mit den ohnehin schon vorhandenen Pumpen durch die Kühlschlangen zu leiten und diese so vor dem Einfrieren zu schützen. Und man entdeckte, dass man, wenn man Frischluft nicht nur für jeweils eine Klimatisierungseinheit sondern für alle sechs gleichzeitig ansaugte, in der Lage war, die Abluft aus dem Gebäude mit der Frischluft so zu mischen, dass überhaupt kein Wasser mehr erwärmt werden musste. Im Februar nutzte man den ganzen Monat lang überhaupt keine Warmwassererwärmung, und die Berechnungen ergaben, dass man damit innerhalb von nur einer Woche über US$ 40.000 einsparte.
Vorgaben für weitere Energieverbrauchsziele
Wenn man sagen würde, dass das Programm ein Erfolg war, so ist das eine grobe Untertreibung: Kellogg”s wertet kontinuierlich Daten aus, um Einsichten in seine Betriebsabläufe zu gewinnen und Prozesse so anzupassen, dass bessere Ergebnisse erzielt werden. Man hat nun neue Energieziele für das Jahr 2020 vorgegeben. Der Gasverbrauch zeigt einen deutlichen Trend nach unten, und ständig werden weitere Möglichkeiten zur Senkung des Wasserverbrauchs identifiziert. “Von den 35 Projekten, die wir realisiert haben, nutzen nur fünf keine Daten aus dem PI System”, stellte Gothberg fest. “Wir haben diese Daten zur Umsetzung und Validierung verwendet, weil Hoffnung keine Geschäftsstrategie ist – und genau das ist der Faktor, den wir an Daten so lieben.”
OSIsoft ist von einem 1980 gegründeten Startup für Datenarchiv-Software zu einem Weltmarktführer in “operational intelligence” gewachsen. Mit Hauptsitz in San Leandro, Kalifornien, USA, betreibt das Unternehmen Niederlassungen weltweit. An über 19.000 Stand-orten werden insgesamt mehr als 1,5 Milliarden sensorbasierte Daten erfasst und ausgewertet.
Das PI™ System
OSIsoft konzentriert sich ausschließlich auf die Bereitstellung eines einzelnen transformativen Produkts: das PI System. Dieses erfasst Sensordaten von Herstellungsanlagen und sonstigen Geräten und verwandelt sie in umfassende Echtzeit-Einblicke, um Kosten zu reduzieren, die allgemeine Produktivität zu verbessern und/oder neue Dienstleistungen zu schaffen.
OSIsoft bietet zudem ein weitreichendes Partner-Ökosystem, das über 450 Schnitt- und Verbindungsstellen umfasst und Daten des PI-Systems in beliebte Unternehmensapplikationen und Cloud-Plattformen übersetzt und überträgt. Mehr als 300 Hardwarehersteller, Softwareentwickler und Systemintegratoren produzieren Produkte und Dienstleistungen, die auf dem PI-System basieren.
Beispiele für Kundennutzen des PI Systems in verschiedenen Branchen:
-Die Windenergiebranche nutzt das PI-System, um die Stromproduktion zu erhöhen und Wartungskosten zu reduzieren
-Wasserversorgungsunternehmen sparen täglich Millionen Liter Wasser, indem sie Lecks mit Hilfe des PI-Systems genau lokalisieren können.
-Ernährungsbranche: Kellog spart durch sensorbasierte Optimierung der Klimageräte
über 3 Mio $ im Jahr
-Pharma: 14 der 15 größten Pharma- und Biotechnologieunternehmen weltweit nutzen das PI System™, um Verbesserungen in der Chargenfertigung, der Einhaltung von Auflagen, dem Risikomanagement, dem Produktionsanlauf und der Neuformulierung von Wirkstoffen umzusetzen
-Energieversorgung/Stadtwerke: Entega nutzt das PI-System als zentrales System zur Datenkonsolidierung für sämtliche Fabriken in den Bereichen “Alarm Handling”, Online-Auswertung, KPI Monitoring und Produktionsvorhersage
-Das PI-System wird ebenfalls in Solarfarmen, Brauereien, Datenzentren, Kreuzfahrtschiffen, führenden Forschungslaboratorien, Elektrizitätsnetzen, Stadien und in Smart-Geräten aller Art eingesetzt.
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