Maple Leaf transformiert sich digital für einen Wettbewerbsvorteil

Fertigungsanlage in Guelph

• Verbesserte Bedienereffizienz und Schulung
• Verbesserte Gesamtanlageneffektivität

Geflügelverarbeitungsanlage in London

• Verbesserter Produktfluss
• Reduzierte Betriebskosten
• Genauigkeit von über 99 % erzielt

Fertigungsanlage in Brampton

• Besseres Verständnis des Durchsatzes erzielt
• Reduzierte Ausfallzeit

Innovation und digitale Transformation als Antwort auf die Marktanforderungen

Der Preisdruck und der Wettbewerb um qualifizierte Arbeitskräfte sind in der Proteinindustrie enorm. Um erfolgreich zu sein, müssen Lebensmittelhersteller wie Maple Leaf Foods bessere Wege finden, um mehr Wert aus den Anlagen auf ihren Fertigungsflächen zu schöpfen – und Arbeitskräfte zu gewinnen, zu schulen und zu binden. Zusammen mit dem angespannten Talentmarkt wächst die weltweite Nachfrage nach Lebensmitteln weiter, was zusätzliche Herausforderungen mit sich bringt. Lebensmittelhersteller stehen unter zunehmendem Druck, Automatisierung und klimaneutrale Verfahren einzuführen, um die betriebliche Effizienz zu steigern, Anlagen nahtlos zu integrieren, Transparenz über ihre Systeme hinweg zu schaffen und IT- sowie OT-Netzwerke abzusichern.

Als weltweit erstes CO₂-neutrales Lebensmittelunternehmen hat Maple Leaf Foods auf allen Ebenen Automatisierung und digitale Transformation genutzt, um Effizienz und Qualität zu steigern. Das Unternehmen hat strategische Partnerschaften geschlossen und an mehreren Standorten innovative Programme gestartet. Diese Programme ermöglichen es, neue Anwendungen für Automatisierungs- und digitale Transformationstechnologien zu erproben – und sich so einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen, indem die neuesten Technologien zur Verbesserung von Qualität und Produktivität eingesetzt werden.

Mit einem starken Ruf für Qualität und Innovation durch Marken wie Maple Leaf, Schneiders und Greenfield Natural Meat Co. bleibt der Lebensmittelhersteller führend in der Branche, indem er modernste Technologien zur Steigerung von Produktion und Nachhaltigkeit integriert. Im Folgenden stellen wir drei dieser Projekte vor.

Projekt 1: Steigerung von Schulung und Effizienz mit AR

Die Führungsebene des Maple Leaf Foods-Werks in Guelph erkannte die Notwendigkeit, die Gesamtanlageneffektivität und die Mitarbeiterschulung zu verbessern. Maple Leaf Foods entwickelte gemeinsam mit Rockwell Automation und den PartnerNetwork™-Partnern Harpak-ULMA Packaging und PTC ein AR-basiertes Schulungsprogramm unter Einsatz von Vuforia® Expert Capture.

Zunächst implementierte Harpak-ULMA seine integrierte OEE-Anwendung, die die Leistung der Verpackungsstraße automatisch in Echtzeit berechnet, überwacht und meldet. Anschließend implementierte Harpak-ULMA die gesamte Bibliothek der PTC-AR-Anwendungen und entwickelte eigene, maschinenbasierte AR-Erfahrungen.

Die meisten AR-Anwendererfahrungen nutzen den digitalen Zwilling der Maschine, ein dynamisches Modell, das die physische Maschine virtuell abbildet. Digitale Zwillinge ermöglichen realitätsnahe Animationen, mit denen Mitarbeitende eine Wartungsroutine oder einen Betrieb simulieren können, bevor sie mit der Maschine interagieren. Digitale Zwillinge erlauben es dem Personal außerdem, virtuell in eine laufende Maschine zu sehen, um den Standort und Zustand von Komponenten zu erkennen, ohne die Produktion zu unterbrechen.

Das Pilotprojekt zeigte schnell den Wert von AR in einer Verpackungsstraße. Die OEE-Anwendung liefert beispielsweise selbstdiagnostizierende Maschinenberichte, die Maschinenausfallzeiten und priorisierte Maßnahmen nach Schicht identifizieren. Mithilfe der Fernkonnektivität überwacht das Harpak-ULMA-Team diese Berichte täglich, erkennt häufige Stillstände – und entwickelt daraufhin schrittweise AR-basierte Abhilferoutinen, auf die Bediener in Echtzeit zugreifen können.

Die AR-basierte Schulung ist im Gange, und das Unternehmen bewertet derzeit die Vorteile der Implementierung. Es wird erwartet, dass das interaktive, visuell intensive Training dazu beiträgt, Sprachbarrieren zu minimieren, Fehler der Mitarbeitenden zu reduzieren und Schulungszyklen in einer Umgebung mit hoher Fluktuation zu verkürzen.


Projekt 2: Aufbau einer Strom- und Steuerungsinfrastruktur für die größte Geflügelverarbeitungsanlage der Welt

Ein zentraler Bestandteil der Strategie von Maple Leaf Foods zur Verwaltung von Risiken in den Produktionsstätten ist die Zusammenarbeit mit strategischen Partnern und Lieferanten, um ein standardisiertes System zur Steuerung, Visualisierung und Verwaltung des Betriebs zu implementieren. Dieses System wird in allen Produktionsstätten eingesetzt. Der Ansatz ermöglicht es Maple Leaf Foods, die Schulung der Bediener signifikant zu reduzieren, flexibler beim Personaleinsatz zu sein und besser auf Ereignisse an jedem Standort reagieren zu können.

Aufgrund der bestehenden Partnerschaft beauftragte Maple Leaf Foods RidgeTech Automation, einen Systemintegrator im Rockwell Automation PartnerNetwork™, mit der Konzeption, Verwaltung und Implementierung dieses Standardsystems. Die beiden Unternehmen arbeiteten gemeinsam mit Rockwell Automation an der Entwicklung einer einheitlichen Steuerungsarchitektur unter Einsatz von ControlLogix® 5580, CompactLogix® 5380, PowerFlex® 525-Umrichtern (VFDs), POINT I,O™- und POINT Guard I,O™-Modulen. Ein SCADA-System für Prozesssteuerung und Überwachung wurde ebenfalls mit FactoryTalk® View SE aufgebaut. Dieses Standardsystem wird nun für alle Neubauten verwendet.

2021 begann Maple Leaf Foods in London, Ontario, mit dem Bau der größten und technisch fortschrittlichsten Geflügelverarbeitungsanlage der Welt. In der 660000 Quadratfuß großen Anlage sollten mehr als 4000 Ausrüstungsgegenstände installiert werden. Das Projekt war enorm: 175 SPS und über 1500 VFDs wurden implementiert.

Nach Abschluss der Bauphase suchte Maple Leaf Foods nach Möglichkeiten zur Optimierung der Produktion. Ein Schwerpunkt lag auf dem Sortier- und Verpackungsbereich der Anlage. In diesem Bereich sortieren komplexe Anlagen verschiedene Geflügelteile und leiten sie durch ein gestuftes Netzwerk von Förderbändern. Um Abfall zu minimieren, wollte Maple Leaf Foods die höchste Genauigkeit bei Sortierung und Fördertechnik erreichen.

RidgeTech nutzte die Emulate3D™-Digital-Twin-Software von Rockwell Automation, um einen digitalen Zwilling des Prozesses zu erstellen. Anschließend wurden der Förderfluss modelliert und Engpässe sowie unterausgelastete Bereiche innerhalb der Förderstraße identifiziert. Maschinelles Lernen wurde auf die Simulation angewendet, um den optimalen Materialfluss zu ermitteln. Die gesamte Studie wurde digital durchgeführt, während die Produktion weiterlief. Das Ergebnis war ein Systemdesign, das eine Fördertechnik-Genauigkeit von über 99 % erreichte.


Projekt 3: Kreative Nutzung der Plex-Produktionsüberwachung für weitere Standardisierung

Das Team von Maple Leaf Foods identifizierte einen weiteren Bereich für Standardisierung im neuen System – sie wollten herausfinden, wie sie die Bedingungen von Leistungsvereinbarungen mit den OEMs, die Anlagen für ihre Produktionsstätten liefern, optimal gestalten können. Dafür wählten sie Plex-Produktionsüberwachung (PM); die Anwendung dieses Plex-Produkts lag jedoch außerhalb des üblichen Einsatzbereichs. Anstatt damit die Gesamtanlageneffektivität zu verfolgen, sollte Plex PM zur Überwachung der OEM-Anlagenleistung eingesetzt werden.

Um eine nahtlose und kreative Integration von Plex PM zu gewährleisten, arbeitete Maple Leaf Foods erneut mit RidgeTech zusammen. RidgeTech verwaltete die Hardware- und OT-Ebenen und koordinierte auch mit dem Plex-Team und den OEMs der Anlagen. Um Plex PM für OEM-Leistungsdaten zu nutzen, wurden mit Plex PM Kennzahlen wie OEM-Ausfallzeitcodes, Linienstatistiken (ob die Linie vorgelagert oder nachgelagert unterversorgt war), Alarme und weitere wichtige Maschineneinblicke erfasst. Diese Informationen werden genutzt, um die Bedingungen für OEM-Leistungsvereinbarungen zu formulieren. Die Ergänzung von Plex PM durch Maple Leaf Foods ist Teil des Bestrebens, konsistente Ausfallzeitdaten über alle Maschinen der Anlage hinweg ohne Bedienereingriff zu schaffen.

Dieses Projekt läuft derzeit im Maple Leaf Foods-Werk in Brampton. Obwohl es nicht für diesen Zweck vorgesehen war, hat Plex PM bereits die

Gesamtanlageneffektivität (OEE) durch vollständige Transparenz der Anlagenleistung und reduzierte Ausfallzeiten verbessert. Sollten weiterhin positive Ergebnisse erzielt werden, wird das Plex-Smart-Manufacturing-Tool in die Standardtechnologie-Suite von Maple Leaf Foods aufgenommen und entsprechend in weiteren Anlagen implementiert.


Maple Leaf Foods setzt auf Nachhaltigkeit durch Innovation

Das Engagement von Maple Leaf Foods für den Einsatz fortschrittlicher Automatisierungs- und digitaler Technologien hat nicht nur die Produktionseffizienz verbessert, sondern auch die Position des Unternehmens als Branchenführer in der nachhaltigen Lebensmittelverarbeitung gefestigt. Die Zusammenarbeit mit RidgeTech Automation, Rockwell Automation, Harpak-ULMA Packaging und PTC hat die transformative Kraft der Technologie bei der Bewältigung von Branchenherausforderungen – von der Mitarbeiterschulung bis zur Betriebsoptimierung – unter Beweis gestellt. Während weiterhin mit modernen Lösungen wie AR und digitalen Zwillingen innoviert wird, ebnet Maple Leaf Foods den Weg für die Zukunft der Lebensmittelverarbeitung.