Im ersten Teil dieser zweiteiligen Serie haben wir Ihnen gezeigt, wie intelligente Integration eine reibungslose Warenannahme von Rohstoffen unterstützen kann. Der vorliegende zweite und letzte Teil steigt tiefer in den Entwicklungsprozess für Fischfutter ein, in dem Herausforderungen wie die Kontrolle der Feuchtigkeit (aufgrund der Extrusion) eine wichtige Rolle spielen. Schließlich sollte man die gesamte Auswirkung der „Verdunstung“ auf das Rezeptdesign nicht unterschätzen. Eine präzise Formulierungsplattform, die die Produktionseinstellungen berücksichtigt, ist von ausschlaggebender Bedeutung. Einige Szenarien ...

Szenario 1: Rezeptdesign von extrudierten Produkten

Unser erstes Szenario geht davon aus, dass bestimmte Rohstoffe wie Getreide einen schwankenden Nährstoffgehalt aufweisen. In diesem Fall ist es unverzichtbar, die Qualität dieser Rohstoffe langfristig zu überwachen, um eine präzise Formulierung zu gewährleisten. In Abbildung 4 ist der interaktive Assistent aus der BESTMIX-Qualitätskontrollsoftware zu sehen, der von Ernährungswissenschaftlern dazu verwendet wird, Stichprobendaten in neue Werte für die Rohstoffmatrix umzurechnen. Das Formular zeigt alle relevanten Daten aus einzelnen Proben einschließlich der vorgeschlagenen neuen Werte für die Formulierung.

Wenn die Rohstoffmatrix auf dem neusten Stand ist, kann das Rezeptdesign in Angriff genommen werden. Während dieses Rezeptdesigns berücksichtigt der Formulierer die spezifischen Produktentwicklungsbeschränkungen und Parameter des Produktionsprozesses. Da das fertige Produkt extrudiert und dann auf den verlangten Trockenmassegehalt getrocknet wird, berücksichtigt der Formulierer dies bei der Rezeptoptimierung. In Abbildung 5 ist ein Rezept mit einer Verdunstungsbeschränkung in der BESTMIX-Formulierung zu sehen. Die analytischen Beschränkungen, wie sie in Abbildung 5 zu sehen sind, werden natürlich für das Endprodukt festgelegt. Auf diese Weise kann der Fischfutterhersteller exakt die ernährungstechnische Qualität bereitstellen, die auf dem Etikett angegeben ist: nicht mehr, nicht weniger.

Sobald das gesamte Rezept erstellt worden ist, bricht der Formulierer das Master-Rezept auf Unterrezepte herunter, um die Schritte des Produktionsablaufes nachvollziehbar festzulegen. Hierzu wird die in der BESTMIX-Futterformulierungssoftware enthaltene Mix-Funktion verwendet. Abbildung 6 veranschaulicht, wie das Master-Rezept in ein Extruder-Rezept und die Beschichtungszutaten aufgeteilt wird. Dabei kann der Formulierer spezifische Parameter wie eine Verdunstungsbeschränkung ausschließlich auf das Extruder-Rezept festlegen. Die Beschichtungszutaten werden folglich nicht beeinflusst. Das Ergebnis: eine präzise Dosierung der Rohstoffe ist sichergestellt, was zu einem konformen Produkt zu möglichst geringen Kosten führt.

Schließlich muss ein Fischfutterhersteller ebenfalls mit Varianten der Standardrezepte arbeiten, beispielsweise mit anderen Pigmentanteilen, mit Arzneimitteln versetzten Varianten ... Die BESTMIX-Formulierungssoftware erlaubt in einem solchen Fall eine mühelose Verwaltung verwandter Rezepte, so dass der Formulierer nur das Standardrezept pflegen muss. Bei einer Aktualisierung des Standardrezepts werden sämtliche verwandten Rezepte in der Folge ebenfalls automatisch aktualisiert. Dies ermöglicht einen sehr flexiblen und einfachen Ablauf des Rezeptdesigns.

Szenario 2: Herstellung extrudierter Produkte

Das zweite Szenario stützt sich auf die Fertigung eines extrudierten Produkts. Auch hier wird die Reihenfolge des Produktionsablaufs in der ERP- oder MES-Software festgelegt und dann an die Qualitätskontrollsoftware übergeben.

Die Herstellung extrudierter Produkte erfordert mehrere Prozessschritte und verschiedene Geräte. Der erste Schritt ist die Vermengung von trockenen und nassen Rohstoffen. Da der Feuchtigkeitsgehalt eines fertigen Produkts engen Grenzen unterliegt, wird er in der Mischung mithilfe eines Sartorius-Feuchtemessgeräts gemessen. Die Ergebnisse werden ebenfalls ohne Intervention des Anwenders automatisch in der Qualitätskontrollsoftware erfasst.

Nach dem Mischen werden verschiedene Prozesse angewendet, u. a. Vorbehandlung, Extrusion, Trocknung, Abkühlung und schließlich Beschichtung. Diese Abläufe werden durch zahlreiche Variablen und Sollwerte gesteuert. Für diese recht komplexen Abläufe werden erfahrene Bediener benötigt. Eine zeitbasierte Aufzeichnung dieser Einstellungen und Variablen ist zweckmäßig, um den Prozess besser zu begreifen und ihn bei Bedarf zu steuern, um die korrekten Sollwerte zu erreichen. Diese Aufzeichnung der Einstellungen in einer zentralen Qualitätskontrollsoftware ermöglicht die erneute Nutzung dieser Erkenntnisse bei zukünftigen Produktionsaufträgen. Aus diesem Grund werden die Sollwerte und Variablen (wie Siebgröße, Anzahl Messer, Temperatur, Druck, Dampf und Dichte) während des Produktionsprozesses mehrfach in der Qualitätskontrollsoftware erfasst. Die Software gibt zusätzliche Orientierungshilfen und zeigt beispielsweise ein Warnsymbol an, wenn ein Ergebnis nicht innerhalb der erwarteten Grenzen liegt. So kann der Bediener die Produktion steuern und einige Sollwerte / Variablen bedarfsgemäß anpassen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Im letzten Schritt kann das fertige Produkt anhand eines NIR-Scans auf seinen Nährstoffgehalt geprüft werden. Auch hier kann wieder die automatisierte Schnittstelle genutzt werden, um die Ergebnisse hochzuladen. Dieser Test ist wichtig, da der Hersteller vor der Verpackung des Produkts die Gewissheit haben möchte, dass der Nährstoffgehalt exakt den Angaben auf der Verpackung entspricht.

Szenario 3 - Bearbeitung von Bestellungen

Das letzte Szenario handelt von der Bestellungsbearbeitung. Auch hier wird die Probe in der Qualitätskontrollsoftware erstellt ausgehend von einer Transaktion in der ERP- (oder MES-) Software, mit Informationen wie: Produkt, Auftragsnummer, Kunde, Menge, Lieferdatum usw.

Da das Unternehmen verpackte Waren liefert, erfolgt bei der Palettierung eine abschließende Sichtprüfung, um zu bestätigen, dass alles den Qualitätsrichtlinien des Unternehmens entspricht. Typische Fragen in diesem Rahmen sind: Ist die Kunststofffolie korrekt um das Produkt gewickelt? Ist der Inhalt der Etiketten korrekt? Sind die Etiketten lesbar? Sind einige Kartons beschädigt? usw. Das Ergebnis all dieser Prüfungen kann sofort in die Qualitätskontrollsoftware eingegeben werden. Bemerkt ein Anwender, dass beispielsweise etwas mit dem Etikett nicht stimmt, kann er ein Foto machen, das automatisch zu der Probe hinzugefügt wird. Auf diese Weise werden alle Daten zentral in der integrierten Qualitätskontrollsoftware gespeichert, was eine vollständige Rückverfolgbarkeit ermöglicht.

Fazit

In diesem zweiteiligen Artikel habe ich den Schwerpunkt auf Integration und intelligentes Rezeptdesign gelegt. Eine präzise Formulierung mit integrierter Qualitätskontrolle ist ein strategischer Vorteil und ein Unterscheidungsmerkmal, mit dem der Fischfutterhersteller seine Chancen auf dem Markt verbessert.