Papierherstellung: Alles geregelt mit cloudbasiertem Managed Service

Bei Hamburger Containerboard in Spremberg sorgen rund 600 Regelkreise dafür, dass Altpapier optimal zu hochwertigen Rohpapieren und Gipskartons aufbereitet wird. Gesteuert und analysiert werden sie unter anderem mit der cloudbasierten MindSphere-Anwendung Control Performance Analytics von Siemens. 

 

Die Papiermaschine 1 der Hamburger Containerboard produziert bis zu 315.000 Tonnen Wellpappenrohpapier und Gipsplattenkarton pro Jahr. Auf einer Arbeitsbreite von 530 cm laufen die Bahnen mit einer Geschwindigkeit von 1.200 Metern pro Minute. Als Rohstoff wird ausschließlich Altpapier eingesetzt. „Insgesamt haben wir an dieser Maschine 600 Regelkreise in unserem Simatic PCS 7 Prozessleitsystem“, erklärt Patrick Wolf, Automatisierungsingenieur Stoffaufbereitung bei Hamburger Containerboard.

Prozessoptimierung mit Control Performance Analytics (CPA)

Für optimale Produktqualität und eine unterbrechungsfreie Produktion setzt das Unternehmen auf kontinuierliche Prozessoptimierung. Dazu gehört es, die Regelkreise zuverlässig zu überwachen. Hier kommt die MindSphere-Applikation Control Performance Analytics (CPA) zum Einsatz. Mit diesem cloudbasierten Managed Service lassen sich Regelkreise rückwirkungsfrei analysieren und optimieren. Dazu werden die entsprechenden Daten in Simatic PCS 7 oder einem anderen Prozessleitsystem erfasst und entweder direkt in die Cloud oder als Datei über eine sichere Verbindung an cloudbasierte IoT-Betriebssysteme wie etwa MindSphere übertragen. 

Automatische Verbesserungen im laufenden Betrieb

Die Regelkreiszustände werden mithilfe einer automatischen KPI-Berechnung (Key Performance Indicator) analysiert. Basierend auf den Daten generiert CPA Berichte und Empfehlungen. Dies beinhaltet auch automatische Berechnungen neuer Parametersätze zum Abstimmen von Regelkreisen – ohne dabei den Anlagenbetrieb zu beeinträchtigen.

Datenanalyse in CPA und einfacher Export

Zunächst erprobte das Unternehmen die Lösung erfolgreich an zehn Regelkreisen. Mittlerweile wurden bereits 30 Regler optimiert – und ein Großteil der Verbesserungen wurde auch in das Leitsystem überspielt. „Zusätzlich zu den Analysen in CPA nutzen wir auch die Möglichkeit, die Daten zu exportieren und lokal bei uns zu analysieren“, erläutert Wolf.

Mit Control Performance Analytics kann ich mir einfach per Mausklick die Parameter für jeden einzelnen Regler ansehen – das spart viel Zeit.
Patrick Wolf, Automatisierungsingenieur Stoffaufbereitung, Hamburger Containerboard

Stabiler Anlagenbetrieb durch Automatisierung

Ein weiteres Ziel bei Hamburger Containerboard ist die Anlagenstabilität, die auf möglichst wenig manuellen Eingriffen und zuverlässiger Automatisierung basiert. Ein Beispiel, bei dem CPA den Anlagenbetrieb deutlich stabilisieren konnte, ist der Scheibenfilter: „Hier gab es einen Regler, der teilweise eine ganze Schicht lang im Handbetrieb stand“, schildert Wolf. Nach der Optimierung arbeitet dieser Regler jetzt nur noch im Automatikmodus. Das spart unnötige Handgriffe und Kosten. 

Regelkreisdarstellung wie in der Prozesssteuerung

Außerdem ist es mit CPA auch bei einer derart komplexen Anlage relativ einfach, die Leistung der Regelkreise zu überwachen. „Wir können die Regelkreise in den jeweiligen Anlagenbereichen sehen, so wie sie auch im Simatic PCS 7-System dargestellt sind. Das macht die Bestandsaufnahme sehr einfach. Umgekehrt kann ich mir dann einfach per Mausklick die Parameter und KPIs für jeden einzelnen Regler ansehen – das spart mir viel Zeit“, resümiert Wolf.

Weitere Optimierungen in Aussicht

Nach dem erfolgreichen Start mit CPA wird die Anwendung weiter ausgebaut. „Im nächsten Schritt werden wir jetzt gezielt Regelkreise im Bereich der Chemie optimieren, um den Verbrauch an Zusatzstoffen und Chemikalien zu optimieren“, erklärt Wolf.  Und wenn alles gut läuft, kommt die CPA auch bei einer neuen, noch leistungsstärkeren Papiermaschine um Einsatz, die in einem Neubau gegenüber der Halle stehen wird.

Mai 2021

Hamburger Containerboard ist ein Unternehmen der österreichischen Prinzhorn Holding, und bietet seinen Partnern europaweit ein komplettes Programm hochwertiger Wellpappe-Rohpapiere. Am Standort Spremberg arbeiten derzeit 550 Mitarbeiter. Die Gruppe produziert braune und weiße ungestrichene Papiere, weiße gestrichene Papiere und Gipsplattenkarton. Dabei ist Nachhaltigkeit die Grundlage des Geschäftsmodells, denn das Unternehmen bereitet Altpapier auf umweltschonende Weise wieder auf.

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