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Gummibärchen aus dem 3D-Drucker

Industrie 4.0 revolutioniert die Lebensmittelbranche. Die anfängliche Skepsis ist weitestgehend überwunden. Kundenindividuelle Verpackungen „von der Stange“ sind bereits en vogue. Vor Kurzem eröffnete in London das erste Restaurant mit 3D-Druckern für die additive Lebensmittelherstellung.

Wenn man die vielen Studien zu Industrie 4.0 anschaut, wird eines dabei deutlich: Das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) wird als Ideentreiber wahrgenommen.

Neben Start-ups wollen auch etablierte Hersteller und Markenartikler im Food-Bereich daran partizipieren, um sich damit neue Märkte zu erschließen.

Die damit verbundene Flexibilisierung bzw. Modularisierung der Fertigung auf kleinste Einheiten erfordert höchste Datenverfügbarkeit – da die ERP-Systeme einen Großteil der Daten vorhalten, spielen sie eine zentrale Rolle bei IoT-Projekten.

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„Eine Echtzeit-Optimierung im individualisierten Fertigungsprozess verlangt auch Echtzeit-Daten, und diese liefert unter anderem das ERP“, gibt Cormeta-Vorstand Holger Behrens zu bedenken.

Die Lebensmittelindustrie ist geradezu gezwungen, den digitalen Wandel voranzutreiben, wenn sie neue Felder erschließen will. I

ndustrie 4.0 unterstützt den Ausbau eines kundenspezifischen Business-to-Consumer-Geschäfts.

Additive Fertigung

Es ist faszinierend, wenn man in einem 3D-Restaurant ein Neun-Gänge-­Menü komplett aus dem Drucker bekommt oder sein Müsli und seine Schokoladentafel mit dem individuellen Bild bedruckt.

Das Verfahren im ersten Beispiel ist ähnlich wie beim Spritzgießen oder Extrudieren, eben nur in einem 3D-Drucker mit lebensmittelechten Düsen. Raus kommen Pizza, Mousse au Chocolat oder Kartoffelpüree.

Im zweiten Fall müssen die Ver­packungsmaschinen entsprechend modular und flexibel sein, eine Herausforderung, welche die Verpackungsindustrie durchaus schon meistern kann, wie Praxisbeispiele zeigen.

Zudem ist das Thema Individualverpackung im saisonalen und Präsentgeschäft auch nicht ganz so neu, nur eben nicht in kleinen Serien und bis Losgröße 1.

„Die Endverbraucher fordern auf sie zugeschnittene Produkte.

Hier gibt es schon einige Beispiele für Individualisierung, wie etwa bei der Katjes Candy Factory mit Consumer 3D Printing.“

Holger BehrensCormeta-Vorstand

Der Fruchtgummihersteller hat in einigen Stores 3D-Drucker aufgestellt, mit denen aus zahlreichen Formen individuelle Süßigkeiten kreiert werden können.

fruchtgummi

Findige Apparatebauer denken bereits über eine Kombination von 3D-Druck und Backofen nach.

Automatisierung ist für die prozessfertigende Industrie natürlich kein Fremdwort, viele Prozesse wurden bereits in den zurückliegenden Jahren automatisiert und teilweise schon digitalisiert.

„Wir haben bei unseren Kunden in der Nahrungsmittelbranche mit der ERP-Implementierung viele digitale Prozesse schon optimiert und zu einem Großteil auch automatisiert mit intelligenter Workflowunterstützung“,

erklärt Behrens.

 

Im Fokus der digitalisierten Prozesse stand dabei jedoch immer das ERP-System, bei Cormeta die SAP-All-in-one-Branchenlösung Foodsprint.

„Sicherlich haben noch nicht alle Kunden die PLM-Funktionalitäten oder automatisierte QM-Prozesse und systemgestützte Rezepturentwicklung umgesetzt, doch Dokumentation, Chargenrückverfolgbarkeit und In-Prozess-Kontrollen für HACCP bzw. FDA haben inzwischen die meisten implementiert.“

Aber gerade im Vorfeld der Digitalisierung ist es wichtig, bspw. auch die Rezepturentwicklung (Recipe Development) und Qualitätssicherung softwaregestützt zu betreiben, um innovative Food-Produkte schnell an den Markt zu bringen.

„Was nützt eine tolle Entwicklungsabteilung mit guten Ideen, wenn sich diese bis zur Markteinführung schon wieder überholt haben“

so Behrens.

Gerade vor dem Hintergrund eines sich verschärfenden internationalen Wettbewerbs können innovative Produkte neue Märkte erschließen.

Wesentliche Voraussetzung für eine schnelle Markterschließung sind neben einer integrierten Rezepturentwicklung eine individualisierte Fertigung sowie Transparenz über Material- und Prozesskosten.

„Für mittelständische Lebensmittelproduzenten sind dies echte Herausforderungen“

weiß Behrens,

„eine flexible und kundenindividuelle, konfektionierte Fertigung erfordert Transparenz über alle Prozesse und hierbei können wir unterstützen.“

Die Flexibilisierung gehe bis zum Etikettendruck, der mit Daten aus dem ERP-System angestoßen wird, und zwar bis zum individuellen Einzeletikett, falls erforderlich.

„Wir dürfen nie vergessen: Digitalisierung verlangt digitale Daten und da kommt ein großer Teil aus den Stammdaten der ERP-Systeme, aus PLM, CRM, DMS usw.“

Ein PLM sollte so flexibel sein, dass sich  z.B. neue Rezepte durch Abwandlung bereits vorhandener sukzessive entwickeln lassen.

Hier sind Funktionen wie Massenänderung oder einfaches Kopieren von Rezepten von Vorteil.

Eine weitere Arbeitserleichterung ergibt sich, wenn Etikettendaten via Kommunikationsschnittstelle direkt ans Marketing beziehungsweise den Verpackungshersteller verschickt werden können.

Eine Statusänderung sorgt dafür, dass aus einem Neurezept automatisch die Produktionsstückliste generiert wird.

Wer als Food-Produzent additive Fertigungsverfahren einführt, der wird seine Produktion flexibel gestalten und modular aufbauen.

Eine Großbäckerei bspw. wird sich keinen überdimensionierten 3D-Drucker für die Herstellung von Teiglingen in die Prozessanlage stellen, sondern eine Reihe paralleler, kleinerer Prozesseinheiten aufbauen.

Diese lassen sich flexibler bestücken und schneller umrüsten, was enorm wichtig ist für kleinste Losgrößen.

So könnte selbst der Großbäcker einem Kunden jeden Tag seine persönliche Semmel herstellen und in den Laden liefern.

„Das sind keine Utopien mehr, sondern wird schon bald Realität sein“

prognostiziert Holger Behrens.

Was bei Müsliverpackungen heute schon möglich ist, wird morgen bei vielen Lebensmittelprodukten möglich sein im Sinne des Business-to-Customer.

Ein zentrales Thema dabei ist die Transparenz über Prozesse, Beschaffung, Materialflüsse usw.

„Ohne eine durchgängige ERP-Software ist bei den schnell wechselnden Fertigungsaufträgen kaum noch Transparenz gegeben“

stellt Behrens fest.

„Der Fertigungsstand, die Materialverfügbarkeit, die Anlagenauslastung, QM-Daten und vieles mehr müssen auf Knopfdruck parat sein.“

 

Von der Chargenverfolgung zum Food Tracking

„Die Konsumenten sind heute erheblich sensibler als noch vor Jahren, was die Herkunft ihrer Lebensmittel betrifft, sie wollen wissen, wo etwas produziert wurde und von wo die Rohstoffe dazu kommen“

weiß der Cormeta-Verstand.

Deshalb war eines der technologiegetriebenen Themen bei den ERP-Spezialisten von Cormeta in jüngster Zeit das Food-Tracking.

Um transparent zu machen, woher Chips, Pasta und Schnitzel stammen, ist ein Herkunftsnachweis erforderlich. Das können die meisten IT-Lösungen auch abbilden.

In der Prozessindustrie spielt neben der Chargenrückverfolgbarkeit bei der Massenserialisierung heute ein Track and Trace zum Kunden hin eine entscheidende Rolle.

Zunehmend relevant für Lebensmittelindustrie und Handel ist auch, dass die Käufer mehr Transparenz erwarten.

Die Skandale der letzten Jahre haben viele Verbraucher verunsichert. Der Kunde im Supermarkt will wissen, woher die Rohstoffe für ein Produkt stammen, auf welchem Acker der Weizen für sein Toastbrot geerntet oder in welchem Stall das Schwein für sein Schnitzel gemästet wurde.

In einer modernen Softwarelösung für die Prozessindustrie sollten alle Daten zu den Rohstoffen und deren Herkunft jederzeit einseh- und nachverfolgbar sein.

Hierzu müssen sich die Herkunftschargen im Wareneingang auf unterschiedliche Art erfassen lassen: entweder über vom Hersteller bereitgestellte Daten oder wahlweise durch eine Wareneingangsprüfung der Lieferantenchargen.

Die Software sollte dann die Wareneingänge automatisch den Herkunftsdaten zuordnen können.

Wird z. B. Schweinefleisch von einem Schlachtbetrieb bei einem Wurstproduzenten angeliefert, muss dieser auch die Informationen über die Herkunft der Schweine bereitstellen.

Diese Lieferantencharge muss sich über den gesamten Produktionsprozess mitführen lassen.

Durch Zuordnung eines Tracking-Codes kann die Lieferantencharge quasi mit der Produktionscharge aus dem Fertigungsauftrag verheiratet werden.

„Wir empfehlen, den Tracking-Code zum Beispiel als QR-Code auf die Verpackung aufzudrucken, damit darüber bis zum Ursprungsproduzenten zurückgetrackt werden kann“

erklärt Behrens.

Über eine solche Funktion lässt sich die Herkunft eindeutig nachvollziehen und tracken.

Zum Beispiel können Fleisch- und Wurstproduzenten, die eine solche Lösung nutzen, mit dem QR-Code alle benötigten Informationen zur Verfügung stellen.

Der Kunde scannt an der Fleisch- oder Wursttheke den Code auf der Schnitzel-, Hähnchen- oder Wurstpackung per Handy und kann bspw. über eine Online-Plattform mit den hinterlegten Fertigartikeln die Herkunft eindeutig ermitteln.

Cloud macht Daten mobil

Flexibilität heißt hier auch die flexible Anbindung, Vernetzung und Ansteuerung der modularen Prozessanlagen bis zum 3D-Drucker.

„Ohne Mobilität ist Industrie 4.0 hier nicht denkbar“

unterstreicht Holger Behrens.

Für die flexible App-Erstellung steht ein umfassender Baukasten unter der Plattform SAP Fiori bereit, die kollaborative Zusammenarbeit in Teams wird durch SAP Jam unterstützt, also eine integrierte Social-Media-Kommunikationsplattform.

„Wir müssen eine schnelle Datenverfügbarkeit sicherstellen, ob On-Premise oder aus der Cloud, ob auf PCs oder mobilen Endgeräten via Apps.“

Aus diesem Grund haben die ERP-Experten von Cormeta die Branchenlösung Foodsprint auf SAP S/4 Hana gebracht und intensiv getestet.

So verfügt das Berater-Team inzwischen über ein umfassendes Know-how für die Migrationsunterstützung bei S/4 Hana.

„Wichtig für uns ist die Verknüpfung unseres langjährigen Prozess-Know-hows innerhalb der Lebensmittelbranche mit umfassender Technologie-Expertise“

verdeutlicht Behrens.

„Vor der Umstellung der Branchenprozesse testen wir diese nochmals intensiv und begleiten die Kunden auf ihrem Weg in die digitale Transformation.“

Ein eigenes Technologie-Team übernimmt losgelöst von der eigentlichen ERP-Beratung die Umstellungen auf Hana bzw. S/4 Hana und den Support von SAP-Cloud- sowie mobilen Lösungen.

Cormeta selbst betreibt derzeit mehrere Hana-Anwendungen für Entwicklungs- und Testzwecke im Haus.

Wer als mittelständischer Lebensmittelproduzent schließlich für das digitale Zeitalter und Industrie 4.0 gewappnet sein will, der kommt um eine durchgängige Daten- und Prozessunterstützung nicht he­rum, um letztlich durch Individualisierung und größtmögliche Transparenz den Weg in eine globale Wettbewerbswelt zu ebnen.

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