Nahrungsmittel und Getränke: Virtuelle Braukunst

Für den Umzug der Paulaner-Brauerei München vom Nockherberg nach Langwied wurde alles gründlich geplant. Damit auch am neuen Braustandort der Anlagenbau reibungslos läuft, setzte Paulaner auf das Simulationswerkzeug Tecnomatix.

Paulaner-Brauerei, Deutschland

Bei der Planung einer Brauerei geht es neben dem eigentlichen Bau auch um viele Faktoren, die sich auf die Prozesse auswirken. Ein sich stetig wandelndes Produktspektrum und starke saisonale Nachfrageschwankungen müssen bei der Planung von Produktion und Logistik ebenso berücksichtigt werden wie wechselnde Verpackungen. Unterschiedliche Rezepturen der Zwischen- und Endprodukte sowie die technische Eignung der Sudkessel, Tanks, Filteranlagen und Abfülllinien zur Herstellung der Verpackungsvarianten erfordern anspruchsvolle technische Lösungen.

Paulaner braut seit 1634 am Nockherberg. Als einzige Münchner Brauerei, die immer noch an ihrem angestammten Platz steht, stößt sie inzwischen an ihre Kapazitätsgrenzen. Am 3. Juni 2014 wurde der Grundstein für die neue Brauerei auf einem 15 Hektar großen Grundstück in München-Langwied gelegt. Anfang 2016 soll sie in Betrieb gehen. Gebraut wird dort bereits jetzt, aber vorerst nur virtuell. Als wesentlicher Teil des Konzepts zum Bau der neuen Brauerei nach modernstem Stand der Technik wurde zusammen mit iSILOG, einem führenden Simulationsdienstleister, eine Lösung für die Getränkeindustrie mit der Plant Simulation Software im Tecnomatix Portfolio von Siemens PLM Software entwickelt.

Mit dem Modell, das brauereispezifische Komponenten wie Sudhaus, Gär- und Lagertanks, Filter, Drucktanks, Abfülllinien und Lager umfasst, kann der gesamte Produktionsprozess simuliert werden. Verschiedene Planungsstrategien und Szenarien lassen sich so vorab bewerten.

Szenarien zur Kapazitäts- und Leistungsplanung

Die Daten für das Simulationsmodell werden in standardisierten Excel-Tabellen eingegeben. Eingänge für die Kundennachfrage und die Parameter der Prozessschritte (Sudhaus, Gär- und Lagertanks, Filter, Drucktanks, Abfüllung, Lager) werden über verschiedene Register strukturiert. Über zusätzliche Register können die Tankkapazitäten hinsichtlich Anzahl und Größe sowie die Verfügbarkeit von Abfülllinien für mehrere Prozessschritte definiert werden. Nach Import dieser Daten in die Simulationssoftware werden die Komponenten des Modells automatisch generiert und konfiguriert, ohne dass detaillierte Kenntnisse zum Aufbau des Simulationsmodells nötig sind. So können auf einfache Weise viele verschiedene Szenarien in kurzer Zeit simuliert, analysiert und mit anderen Szenarien verglichen werden. Paulaner ist mithilfe dieser stochastischen Prozesse in der Lage, verschiedene Einflüsse durch Produkte, Prozesse und Kundennachfrage bis hin zu möglichen Betriebsstörungen zu bewerten und die erforderlichen Investitionen in Tanks und Anlagen zu ermitteln. Darüber hinaus sollten für die neue Paulaner-Brauerei weitere Leistungsindikatoren wie Wärmebedarf, Strom- und Wasserverbrauch sowie der Bierverlust beim Brauvorgang optimiert werden.

Anhand des Modells und bestimmter Simulationsszenarios können unterschiedliche Verbesserungsmaßnahmen geprüft und verglichen werden. Nur was sich dabei nachweislich als erfolgreich erweist, wird dann später umgesetzt. So lassen sich Fehlinvestitionen vermeiden. Durch den Einsatz der Plant Simulation Software können die Brauexperten Engpässe identifizieren und die besten Strategien für Reinigung, Wechsel, Losgrößen, Produktionsplanung und -steuerung entwickeln. Wichtiges Ergebnis ist eine neue Sequenzierungsstrategie als Funktion von Produkt-Mix und Menge.

Für den Start und die Zukunft gerüstet

Bei der Simulation lassen sich die unterschiedlichen Ziele Leistung, Flexibilität und Kosten gemeinsam berücksichtigen. Auch strategische Planungen für mehrere Jahre im Voraus sind mit der Plant Simulation Software möglich, denn Entscheidungen für Neuinvestitionen oder Optimierungsmaßnahmen hinsichtlich künftiger Bedarfe und Produktionsspektren können im Detail simuliert und abgewogen werden. So ist die Paulaner-Brauerei gut gerüstet, damit zum Oktoberfest 2016 alles bestens läuft.

Tecnomatix Software von Siemens PLM

Vorteile durch Tecnomatix Fertigungssimulations- und Validierungslösungen:

  • Frühes Entdecken von plötzlich auftretenden Fehlern im System sowie kostengünstigeres und einfacheres Beheben von Störungen
  • Verkürzte Systemstartzeit durch geringeren Bedarf an physischen Testversionen
  • Genaue Messbarkeit von Veränderungen in den Herstellungsprozessen und im Produktionsdurchsatz
  • Einfachere Durchführung technischer Studien
  • Anbindung zur Automatisierungssimulation mit Simit Simulation Framework (via OPC-Schnittstelle)

Bildquellen: Paulaner/sampics; iSILOG/Paulaner

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