BSA Schneider Anlagentechnik bezieht alle Automatisierungskomponenten aus eine Hand

Siemens Komponenten reduzieren Aufwand und Risiken im Maschinenbau und schaffen vielschichtige Synergieeffekte

  • Abb.1: Kompaktanlage zur Schokoladenherstellung ohne Zwischenbänder.Abb.1: Kompaktanlage zur Schokoladenherstellung ohne Zwischenbänder.
  • Abb.1: Kompaktanlage zur Schokoladenherstellung ohne Zwischenbänder.
  • Abb.2: Fünf Walzen-Stuhl Chocfiner.
  • Abb.3: Die Antriebstechnik der neuen Conchen TNCE berücksichtigt die Schwankungsbreite bei den Eigenschaften der Zutaten.
  • Abb.4: Integrated Drive System aus Sinamics- und Simotics-Komponenten sowie Flender-Industriegetriebe.

Dieser Hersteller von Maschinen für die Süßwarenindustrie setzt klare Prioritäten: Mehr Zeit für den Endkunden, minimierte Risiken und Aufwände bei Auslegung und Beschaffung, schnelle Realisierung und eine schlanke, wartungsfreundliche Systemstruktur. Mit Steuerungs- und Antriebstechnik aus einer Hand erreicht das Unternehmen BSA Schneider Anlagentechnik all dies. Das stärkt seine Marktposition und eröffnet den Weg zu neuen Maschinenkonzepten.

Seit 1990 ist die Aachener Firma auf Maschinen und Anlagen für die Schokoladen-, Kakao- und Süßwarenindustrie spezialisiert. Das Maschinenportfolio und Prozess-Know-how des Unternehmens deckt praktisch den gesamten Prozess der Schokoladenherstellung ab. Clevere innovative Maschinenkonzepte ermöglichen eine sehr schnelle Produktionsaufnahme und sparen Stellfläche. So z. B. der Chocfiner, ein sehr kompakter Fünf-Walzen-Stuhl, der ein Vorwalzwerk erübrigt. Ein weiteres Beispiel für die Innovationskraft des Unternehmens ist die ohne Zwischenbänder auskommende Kompaktanlage Chocompact zur Herstellung flüssiger Schokolade. Nicht zuletzt hat es das Unternehmen geschafft, eine Serie von Conchen zu entwickeln, die ohne Zusatzmaßnahmen die Vorschriften zur Lärmemission einhalten – ein echtes Alleinstellungsmerkmal in der Branche.

Gesteigerte technische Kompetenz

„Viele unserer Ideen können wir nur umsetzen, weil wir auf eine wirklich durchgängige und an unserer Belange angepasste Steuerungs- und Antriebstechnik zurückgreifen können. Der innovative und inzwischen stark nachgefragte Chocfiner zum Beispiel wurde in dieser Form überhaupt erst durch das gemeinsam mit Siemens erarbeitete Antriebskonzept möglich“, erläutert Ralph Schneider, einer der Brüder, die das Unternehmen heute als Eigentümer und Geschäftsführer leiten. „Bei diesem Fünf-Walzen-Stuhl baut eine Kombination aus Motormodulen mit Zwischenkreiskopplung in der ersten Passage variable Scheerkräfte auf – und zwar rezepturgesteuert. So kann die Maschine den Kristallzuckeranteil der Schokoladenrohmasse direkt verarbeiten – ohne Vorbehandlung in einem Vorwalzwerk.“

Kompaktes Produktivitätsplus

Der Schokoladenhersteller spart also eine komplette Maschine ein – ohne Qualitätseinbußen.

Zudem ermöglichte es die kompakte Bauform der Umrichter und wassergekühlten Motoren, diese so in Walzen und Ständer zu integrieren, dass der fertig montierte Fünf-Walzen-Stuhl in einen Standardcontainer passt. Damit kann BSA Schneider den Chocfiner ohne vorherige Demontage und mit kompletter Vorinbetriebnahme ausliefern. Statt mehrerer Wochen dauern Aufbau und Produktionsaufnahme beim Endkunden nun nur noch wenige Tage. Und: Der Containertransport einer solchen Anlage ist deutlich günstiger als bei Übergrößen, für die eine gesonderte solide Holzverpackung nötig ist.

Lieferanten-Know-how

„Bei der Auslegung und Beschaffung der elektrotechnischen Komponenten nutzen wir aus, dass wir alles aus einer Hand bekommen können“, erläutert Geschäftsführer Ralph Schneider. „Dazu beziehen wir frühzeitig Siemens-Vertriebsingenieure in die Projektplanung ein. So bekommen wir genau auf unsere Belange zugeschnittene Vorschläge für ein komplettes, in sich abgestimmtes und optimiertes Ausrüstungspaket zur Steuerungs- und Antriebstechnik – vom Logikmodul bis hin zum Großgetriebe für unsere Conchen.“ Diese Zusammenarbeit führte unter anderem dazu, dass die meisten Maschinen von BSA Schneider heute ganz ohne dedizierte SPS auskommen: Die gesamte Ablaufsteuerung und Temperaturregelung wird von den CPUs erledigt, die sowieso in der dezentralen Peripherie ET200 SP vorhanden sind. So ergibt sich eine sehr schlanke und kostengünstige Systemstruktur.

Conchen

Solche Synergien zwischen dem Know-how der Verfahrenstechniker und dem des Automatisierungspartners sucht und nutzt BSA Schneider konsequent. Letztlich profitieren davon die Anwender, zum Beispiel bei den Trocken-Conchen der Reihe TNCE.

Beim Conchieren werden wesentliche Eigenschaften, insbesondere das Aroma der Schokolade festgelegt. Das horizontale Conchierelement der Conche hebt dazu die noch nicht aufgeschmolzenen Bestandteile der Schokolade immer wieder an und wälzt sie um. Dies durchlüftet die Masse, wobei über mehrere Stunden hinweg die Temperatur sehr langsam und kontrolliert angehoben wird. So entweichen unerwünschte Aromen aus den Primärzutaten: „Ohne das Conchieren der Rohmasse wäre Schokolade gar nicht genießbar“, lacht Ralph Schneider. Durch gezieltes Ansteuern bestimmter Temperaturbereiche können aber auch neue Aromen hinzugefügt werden, z. B. Karamel-Noten.

Das Conchieren dauert je nach Rezeptur, Qualität der Zutaten und angestrebter Qualität der Schokolade mehrere Stunden. Darum werden für ausreichenden Durchsatz gleich relativ große Mengen verarbeitet: Typische Conchen fassen zwischen einer und zwölf Tonnen Schokoladenrohmasse. So ist nicht nur eine sensible und feinfühlige Steuerung des Prozesses verlangt, sondern auch eine extrem leistungsfähige, langzeitstabile Antriebstechnik. Sie muss in der Lage sein, die tonnenschwere zähe Masse dauerhaft in Bewegung zu halten.

Nach den Vorgaben des Maschinenherstellers hat Automatisierungspartner Siemens für die Conchen ein „Integrated Drive System“ aus wassergekühltem 1PH8-Motor, Sinamics-G120-Umrichter und Flender-Großgetriebe zusammengestellt. „Die schnelle Verfügbarkeit dieser Großgetriebe war ursprünglich sogar der Auslöser für die engere Kooperation mit Siemens“, erinnert sich Ralph Schneider. „Nur so können wir bei Conchen auch eng gesetzte Liefertermine realisieren.“

Integrated Drive Systems IDS sind herstellerseitig aufeinander abgestimmte Antriebssysteme, die von der Netzanschaltung bis zur drehenden Welle der Lastmaschine auch produktübergreifende Synergien nutzen, zum Beispiel die Abstimmung der Motorwicklungen und der Lagerisolierung auf die Spannungen und Pulsmuster des Umrichters. Dieses Vorgehen setzt voraus, dass der Antriebshersteller alle erforderlichen Komponenten in seinem Portfolio und unter seiner Entwicklungshoheit hat. Dann ermöglicht das IDS-Konzept Antriebe besonders hoher Leistungsdichte und Überlastfähigkeit, mit großer Dynamik und reduziertem Betriebsgeräusch auch im Umrichterbetrieb. Und im Engineeringframework TIA Portal bewirkt die Auswahl eines IDS auch die automatische Auswahl aller dafür erforderlichen bzw. zugehörigen Komponenten. Das spart Zeit und hilft, Fehler zu vermeiden.

„Für uns als Maschinenhersteller haben IDS auch den Vorteil, dass wir mit ein und demselben Vorgehen, innerhalb derselben Komponentenfamilien sehr einfach die Leistung unserer Conchen skalieren können“ ergänzt der zuständige Projektleiter Rolf-Dieter Werschkull. Das betrifft in diesem Fall nicht nur die Anpassung an die Größe bzw. Kapazität der Conche, sondern auch die Anpassung an die vom Schokoladenhersteller verarbeiteten Zutaten. Denn: Die Verfahrenstechniker bei BSA Schneider haben in gemeinsamen Untersuchungen mit ihren Kunden festgestellt, dass die heute erhältlichen Zutaten und die daran angepassten Rezepturen von der Conche einen deutlich höheren Energieeintrag erfordern, als dies in früheren Jahrzehnten der Fall war. Darum haben Verfahrenstechniker und Engineering-Experten von BSA Schneider gemeinsam mit Siemens das komplette Antriebstrangpaket untersucht und optimiert. „Heute hat eine 4,5-Tonnen-Conche unserer TNCE-Reihe ein energieoptimiertes 110-kW-Antriebssystem, das auch bei hohen Anforderungen seitens der verwendeten Zutaten einen stabilen Langzeitbetrieb erlaubt – ohne die Energiekosten in die Höhe zu treiben.“

Das kommt bei den Anwendern gut an: Drei dieser Conchen mit neuer Antriebstechnik wurden gerade an einen norddeutschen Schokoladenhersteller ausgeliefert. Doch nicht immer sind die Kunden so nah. „Die Fähigkeit, weltweit einen schlagkräftigen Service anzubieten ist für uns ein zwingend notwendiges Verkaufsargument“, betont Frank Bohn. Er ist bei BSA Schneider der für den internationalen Vertrieb zuständige Geschäftsführer.

Weltweite Servicepräsenz sichert die Produktivität der Endanwender

Für BSA Schneider beginnt Servicepräsenz mit der Fernwartbarkeit: Alle Maschinen sind für den Fernzugriff vorbereitet. Die durchgängige Antriebs- und Steuerungstechnik aus einer Hand erweist sich dabei als großer Vorteil, denn so ist bei Bedarf der direkte und transparente Zugriff selbst auf die Daten der Antriebsebene möglich.

„Viele Kunden haben uns als echten Partner schätzen gelernt, weil unsere eigenen Techniker bei Bedarf vor Ort mit hohem Einsatz und großer handwerklicher Kompetenz auch schwierige Situationen in kurzer Zeit in den Griff bekommen haben“, würdigt Geschäftsführer Ralph Schneider das Engagement seiner Mitarbeiter. „Wenn es lediglich um die Elektrotechnik geht, können Siemens-Techniker diese Aufgabe für uns übernehmen. Das hilft uns, trotz einer bereits sehr breiten Basis weltweit installierter und zu betreuender Anlagen weiterhin unsere eigenen Produktivitätsziele zu erreichen – selbst mit unserer relativ kleinen Mannschaft.“

Erfolgsfaktor Kooperation

Eine flexible, schnelle und treffsichere Reaktion auf die Anforderungen des Endanwenders entscheidet heute sehr häufig darüber, ob ein Maschinenhersteller den Zuschlag des Investors bekommt. Die Kooperation mit einem Automatisierungspartner erleichtert es, alle technologischen, betrieblichen und wirtschaftlichen Aspekte eines Projekts unter einen Hut zu bringen. Das gilt besonders, wenn der Automatisierungspartner alle benötigten Steuerungs- und Antriebskomponenten aus einer Hand liefert, deren Auswahl und Auslegung mit eigener Branchenkompetenz unterstützt und mit voller Konsequenz für die Tauglichkeit des von ihm angebotenen Komplettpakets eintritt. Dann verkürzen sich die Durchlaufzeiten in allen Phasen der Maschinenentstehung und die Projektrisiken werden minimiert. Eine solche Kooperation senkt den hausinternen Beschaffungs- und Engineeringaufwand spürbar und erweitert gleichzeitig die Möglichkeiten, den Endkunden weltweit einen reaktionsstarken Service anzubieten.

„Und manchmal ergeben sich dann noch ganz andere Synergien“, ergänzt Ralph Schneider: „Wenn der Investor die mit Siemens-Technik ausgerüstete Anlage auch noch über Siemens Financial Services finanziert, dann ist für die Hausbank des Maschinenherstellers das Risiko eines Zahlungsausfalls praktisch eliminiert – und für uns die Vorfinanzierung der benötigten Komponenten erheblich einfacher.“

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