Erste Mill E3 revolutioniert die Müllereiindustrie

Das Herzstück der Mill E3 sind mehr als 15’000 Datenpunkte, die Informationen über alle Aspekte des Produktionsprozesses sammeln. Diese Menge an analysierten Daten ermöglicht zusammen mit der innovativen Anwendung der Blockchain-Technologie eine möglichst effiziente, transparente und konsistente Produktion und damit ein Endprodukt von höchster Qualität.

Die neue Anlage, die für den grössten britischen Müller Whitworth Bros. Ltd. gebaut wurde, befindet sich im Norden Englands in Whitley Bridge in Yorkshire. Die Eröffnung der ersten Mill E3 ist eine wichtige Etappe auf dem Weg zur SmartMill. Die im Werk in Whitley Bridge erzeugten und analysierten Daten werden die Entwicklung der Mühlentechnologie vorantreiben, von der derzeitigen datengestützten Mühle hin zu einer Anlage, die ihre eigenen Prozessparameter in einem geschlossenen Kreislauf zur Optimierung der Produktion nutzen kann. Diese selbstregulierende Mühle ist der Vorläufer der SmartMill.

Von der Vision zur Realität

Laut Roman Sonderegger, Head of Business Unit Wheat & Rye bei Bühler, ist die Mill E3 heute von einer Vision zur Realität geworden. Die Mühle von Whitworth Bros. wird die gesamte Müllereibranche beeinflussen, indem sie die künftigen digitalen Dienstleistungen neu definiert. «Dieses Projekt hat für Bühler grosse Bedeutung. Es ermöglicht uns zum ersten Mal, sehr viele neue Daten über den Mühlenprozess zu sammeln, während wir mit Whitworth Bros. zusammenarbeiten. Damit machen wir weitere Schritte bei der Entwicklung der SmartMill», sagt Sonderegger. «Damit leisten wir auch einen starken Beitrag zu unserem Unternehmensziel, den Energie-, Wasser- und Lebensmittelverbrauch in den Wertschöpfungsketten unserer Kunden bis 2025 um jeweils 50% zu reduzieren.»

Die Eröffnung der Mill E3 ist der Höhepunkt aus fast zwei Jahrzehnten enger Zusammenarbeit zwischen Bühler und Whitworth Bros. «Bühler baut hervorragende Mühlen, und wir betreiben sie ziemlich gut», sagt Mike Peters, Managing Director von Whitworth Bros. «Wir können Beobachtungen in Echtzeit zurückmelden, vor allem in den Bereichen Kundenerwartungen und Produktionsdruck. Eine Mühle zu betreiben und zu warten ist etwas anderes, als sie zu bauen.»

Die Mill E3 in Betrieb

Das Konzept der Mill E3 basiert auf der Idee einer modularen «Plug and Play»-Installation der Mühlentechnologie, welche die Installationszeit um bis zu 30% verkürzt. Zudem sinken die Baukosten durch die Volumenverkleinerung der Mühle. Müllereiunternehmen können ihre Betriebskosten dank energieeffizienter Technologien und der umfassenden Nutzung digitaler Dienste erheblich senken.

Das voll integrierte Vermahlungssystem Arrius, eine Schlüsselkomponente der Mill E3, hat einen geringeren Energieverbrauch, kann schneller installiert werden und bietet höchste Lebensmittelsicherheitsstandards, Zuverlässigkeit und eine optimale Mahlleistung. In der Anlage in Whitley Bridge wurde die Vermahlungstechnologie Arrius zum ersten Mal im grossen Massstab eingesetzt. «Der Weizen, der in die Mühle kommt, wird zunächst von Online-Sensoren überprüft, um die wichtigsten Parameter zu ermitteln», erklärt Andrew Thomson, Technical Miller bei Whitworth Bros. «Dann überprüfen die Sensoren von Arrius das Produkt und regeln dessen Verteilung, sodass sich das Mahlsystem erneut an die Eigenschaften des Weizens zum Zeitpunkt des Mahlens anpassen kann. Dieser einzigartige Einsatz von Sensortechnologie stellt sicher, dass jederzeit optimale Mahlparameter erreicht werden.»

Der Aufbau der Mühle ist auf optimale Leistung ausgelegt und die einzelnen Module sind für die Wartung leicht zugänglich. Vormontierte und geprüfte Gebläsemodule sind auf eine schnelle «Plug and Play»-Installation ausgelegt. Sie befinden sich in Containern ausserhalb des Gebäudes und ermöglichen einen möglichst effizienten pneumatischen Transport des Produkts durch die gesamte Anlage.

Digitale Lösungen helfen, Ziele zu erreichen

Sensoren speisen alle paar Sekunden Daten in das Bühler Mercury Manufacturing Execution System (MES), um die Steuerung aller internen Abläufe der Mühle zu erleichtern. Diese Daten versorgen auch die IoT-Plattform Bühler Insights, mit der Algorithmen vergangene und aktuelle Produktions- und Prozessparameter vergleichen. So wird sichergestellt, dass die Mühle stets mit optimaler Effizienz arbeitet, um ein möglichst konsistentes Qualitätsprodukt zu erzielen.

«Das Spannendste an dieser Technologie ist, dass sie dem Bedienpersonal Daten in Echtzeit zur Verfügung stellt, anhand derer der Müller oder die Müllerin wichtige und fundierte Entscheidungen über die Anlage treffen kann», erklärt Peters. «Wir verstehen uns bei Whitworth Bros. als Pioniere. Anhand der 15’000 Datenpunkte müssen wir die optimalen Maschinenparameter ermitteln, die für die kontinuierliche Herstellung hochwertiger Produkte unter Verwendung digitaler Technologien erforderlich sind. Sobald diese genau definiert sind, lassen sich die Mahlprozesse genauer einstellen und die Prozessmöglichkeiten weiter ausbauen.»

Zu den weiteren Serviceprodukten, die in der Mill E3 zum Einsatz kommen, gehören beispielsweise das Temperature and Vibration Management (TVM), das Yield Management System (YMS), die Fehler- und Stillstandszeitanalyse (EDA), die Gesamtanlageneffektivität (Overall equipment effectiveness, OEE) und Replay. Zusammen liefern sie kontinuierliche Daten über Maschinen- und Prozesstrends, potenzielle Wartungsprobleme und den Zusammenhang zwischen Maschinenleistung, Qualität und Effizienz.

«Die Services für die SmartMill sind wie Legosteine, die Müller sich bei Bedarf nehmen, um ihre Ziele zu erreichen», sagt Sonderegger. «Auf dieser Reise stehen wir erst am Anfang. Alle gesammelten Daten werden es uns ermöglichen, neue Ideen und Dienstleistungen zu entwickeln, um unsere Kunden auf der ganzen Welt optimal zu unterstützen.»

Blockchain-Transparenz

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Mühle E3 ist die Entwicklung einer nahtlosen Schnittstelle von Laborsystemen zu Bühler Mercury MES und Bühler Insights und in Zukunft auch zu Kunden von Whitworth via Blockchain. Die Blockchain-Anwendung ist derzeit in der Entwicklung. Sie wird die sichere Übertragung von Daten an Kundinnen ermöglichen und Transparenz über die genauen Prozessparameter schaffen, die beim Mahlen ihrer Produkte verwendet werden.

Blockchain soll den Bedarf an häufigen Probenahmen und Labortests verringern, da die Kunden im Rahmen des Produktzertifizierungsprozesses in Echtzeit auf die Produktionsparameter zugreifen können. Der Hauptvorteil von Blockchain ist eine sichere Datenerfassung und -speicherung, die höchste Datensicherheit und Transparenz bietet. Sie ermöglicht ein konsistentes, rückverfolgbares und lebensmittelsicheres Produkt.

«Wir stellen derzeit gemeinsam mit Bühler sicher, dass alle Daten, die wir im Blockchain-System beobachten, mit unseren Labordaten übereinstimmen. Dann können wir Blockchain in Zukunft bei unseren Kunden einführen», sagt Thomson.

Blockchain hat noch viel ungenutztes Potenzial. Künftige Anwendungen von Blockchain könnten die Verwendung von Sensoren in Fahrzeugen zur Überwachung von Zeit, Umgebungstemperatur und anderen Sicherheitsprozessen umfassen. Sie könnte zur Überwachung der Leistung von Technologien als eine Art intelligente Versicherung oder zur Verbesserung der Rückverfolgbarkeit eingesetzt werden.