Dr. Philippe Solot, Gerold Schatt
Bei Diskussionen über die Notwendigkeit einer Anlagenerweiterung herrscht oft Unstimmigkeit. Wer daran denkt, mittels eines Gantt-Diagramms die Ressourcenbelegung über die Zeit zu untersuchen, hat schon einen wesentlichen Schritt in Richtung Objektivität gemacht. Tatsächlich kann nur eine vertiefte Analyse der produktionslogistischen Flüsse unter Berücksichtigung der Dauer der Prozessabläufe klar ermitteln, wann Kapazitätsverluste entstehen und welche Engpässe sie verursachen. Typische Problemstellen in der Lebensmittelindustrie sind die niedrige Leistung von Verarbeitungsressourcen, die begrenzte Pufferungskapazität von Tanks oder die rohrleitungsbedingte Unmöglichkeit, gewisse Produktions- und Reinigungsvorgänge parallel durchzuführen.
Als Emmi, der führende Milchkonzern der Schweiz, in seinem Werk Emmen Kapazitätsprobleme bei der Produktion von Functional-Food-Trinkjoghurts erwartete, startete die Betriebsleitung eine Untersuchung der Materialflüsse. Der betroffene Anlagenteil, in dem ca. zehn Grundjoghurtsorten hergestellt werden, besteht aus einem Erhitzer, der über Heißschalter die Milch an zehn kombinierte Reife- und Puffertanks liefert, die mit einem Kühler im Kreislauf angeschlossen sind und nach denen fünf Abfüllanlagen zur Verfügung stehen. Der Erhitzer bildete bekannterweise einen Engpass und sollte erneuert werden. Unklar waren aber die Sollleistung des neuen Systems und die Konsequenzen seiner Einführung auf die Tank- und Kühlerbelegung. Auch der Einfluss der periodischen Apparatereinigung mittels CIP-Anlagen auf die Produktivität sollte ausgewertet werden.
Aufgrund der komplexen prozessbedingten Restriktionen an der möglichen Gleichzeitigkeit gewisser Abläufe, die u.a. durch Reinigungsoperationen verursacht waren, wurde entschieden, die Gantt-Diagramme mittels Materialflusssimulation zu konstruieren. Wichtig waren die genaue Abbildung der Problemstellung sowie eine einfache Modellierungsweise und eine möglichst visuelle Darstellung der Ergebnisse, die die Interpretation unterstützt. In diesem Zusammenhang entschloss man sich dafür, die Simulationssoftware Simbax von Aicos Technologies einzusetzen, die speziell auf die Bedürfnisse der Prozessindustrie zugeschnitten ist und somit die mühelose Analyse selbst komplexerer Situationen ermöglicht.
Nach einer problemorientierten zweitägigen Schulung konnte der Betriebsingenieur die Problemstellung mühelos modellieren. Realitätsnah ließen sich folgende Modellkomponenten abbilden:
- das Layout als Modell der Ressourcen
- die Rezepte als Modelle der Prozesse
- die Auftragsliste als Modell des Produktionsplans
