Coca-Cola İçecek verbessert die operative Leistung mit AWS IoT SiteWise

Der Zweck des digitalen Zwillings bestand darin, die Fertigung zu automatisieren und CCI einen ganzheitlichen Überblick über die Herstellungsprozesse zu bieten. Mit diesen Informationen kann CCI die Auslastung von Produktionslinien und Anlagen verbessern, wobei die Betreiber die Messgenauigkeit erhöhen und bei Bedarf vorbeugende Wartungsmaßnahmen durchführen können. „Wenn wir Ausfälle und andere Wartungsprobleme lokalisieren können, bevor sie auftreten, können wir die Anlage jederzeit in Betrieb halten und unsere Auslastung verbessern“, sagt Suheyla Er Aksoy, Asset Optimization Digital Technology Leader bei CCI. Ein komplettes digitales Anlagenabbild in der Cloud würde dem Unternehmen auch dabei helfen, durch fortschrittliche Analysen, künstliche Intelligenz und nahezu Echtzeit-Überwachung der Anlagen Vorteile zu erzielen.

Um den digitalen Zwilling zu betreiben, musste CCI Datenpunkte aus seinen Anlagen und industriellen IoT-Geräten mit den zu entwickelnden Anwendungen verbinden. Auf der Suche nach einer Lösung wandte sich das Unternehmen an AWS. „Wir wussten, dass es sich um eine umfassende Lösung handeln würde, die mehrere Aspekte wie IoT-Datenmodellierung, -verarbeitung und -leistung umfasst,“ sagt Elif Ege, Digital Twin Product Manager bei CCI. „AWS bot eine flexible Suite von Services und stellte das Maß an Unterstützung bereit, das wir zum Aufbau einer skalierbaren und konfigurierbaren Lösung benötigten.“

CCI entschied sich für AWS Professional Services (ein globales Expertenteam, das Unternehmen dabei unterstützt, ihre gewünschten Ergebnisse mit AWS zu erzielen), um eine skalierbare Analyselösung mithilfe von AWS IoT SiteWise zu erstellen. Dies ist ein verwalteter Service, der es einfach macht, Daten von Industrieanlagen in großem Maßstab zu sammeln, zu speichern, zu organisieren und zu nutzen, um so die Entscheidungsfindung mit Daten zu unterstützen. Im Rahmen von CCIs Engagement für Vielfalt wurde das Projekt von einem multikulturellen Team geleitet. „Vielfalt ist entscheidend für unsere Nachhaltigkeit und Inklusion steht im Mittelpunkt unserer Kultur“, sagt Aksoy. „Wir konnten ein hochkompetentes und vielfältiges Führungsteam bilden, um dieses Produkt voranzutreiben.“

In der ersten Phase des Projekts nutzte CCI AWS Professional Services, um eine Lösung für seinen Clean-in-Place (CIP)-Prozess zu entwickeln, ein unverzichtbarer Reinigungsprozess in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, bei dem die Innenflächen von Produktionslinien und Anlagen ohne Demontage gereinigt werden. „Unser CIP ist ein alltäglicher Produktionsprozess und entscheidend für die Hygiene- und Qualitätsanforderungen der Branche“, sagt Burcu Hacioglu, Product Owner for the Digital Twin Product Team bei CCI. „Wir wollten die Prozesseffizienz verbessern, indem wir Fehler bei der Zeitmessung vermeiden, die dazu führen könnten, dass CCI-Anlagen zu viel Energie und Wasser verbrauchen.“

CCI benötigte eine Möglichkeit, enorme Mengen an Industriedaten zu sammeln und zu verarbeiten sowie digitale Modelle von CIP-Anlagen und -Prozessen zu erstellen. Um Gerätedaten für die Verarbeitung zu erfassen, verwendete CCI AWS IoT SiteWise, das auf AWS IoT Greengrass läuft, einem Open-Source-Edge-Runtime- und Cloud-Service für IoT, der Entwickler bei der Erstellung, Bereitstellung und Verwaltung von Gerätesoftware unterstützt. AWS IoT SiteWise erfasst eine große Menge an Industriedaten aus CCI-Anlagen und ermöglicht es Betreibern, Prozesse am Edge mithilfe von Grafana-Dashboards, einer Open-Source-Webanwendung für Analysen und interaktive Visualisierungen, zu überwachen. Amazon DynamoDB, ein schneller und flexibler NoSQL-Datenbankservice für jede Größenordnung, wird für die Verarbeitung von Zustandsmaschinen verwendet und berechnet und vergleicht Betriebsdaten.

Mit dieser Lösung erhalten die Betreiber von CCI Zugang zu digitalen Darstellungen der Unternehmensanlagen und erhalten Einblick in den CIP-Prozess nahezu in Echtzeit. Die IoT-Daten werden in der Cloud mit Geschäftsregeln und prozessbezogenen Informationen angereichert, die von AWS-Services wie AWS IoT Analytics unterstützt werden. Dabei handelt es sich um einen vollständig verwalteten Service, der Analysen operationalisiert und automatisch skaliert, um IoT-Daten in einer Größenordnung von bis zu mehreren Petabytes zu unterstützen. Diese angereicherten Daten werden dann in einem industriellen Data Lake gespeichert und CCI-Betreibern und Unternehmensbeteiligten über Amazon Athena zur Verfügung gestellt; ein interaktiver Abfragedienst, der die Analyse solcher Daten auf AWS mithilfe von Standard-SQL erleichtert.

CCI hat die digitale CIP-Lösung in 2 Monaten entwickelt. „Die effiziente Zusammenarbeit als schlankes, agiles Team zusammen mit AWS Professional Services hat dazu beigetragen, unsere Markteinführungszeit zu verkürzen“, sagt Ege. Innerhalb von 4 Monaten nach der Einführung identifizierte CCI über 30 Verbesserungsmöglichkeiten, die zu jährlichen Einsparungen von 20 Prozent bei Strom und 9 Prozent bei Wasser führten. Darüber hinaus schätzt CCI, dass durch den Einsatz der digitalen Zwilling-Lösung 34 Tage Bearbeitungszeit pro Jahr eingespart werden, was die Gemeinkosten senken und die Effizienz weiter steigern wird. „Zwischen 2021 und 2023 gehen wir davon aus, dass wir durch die Implementierung des digitalen Zwillings des CIP-Prozesses 200 Produktionstage zurückgewinnen werden“, sagt Aksoy. „Wir gehen auch davon aus, dass wir unsere Füllmischmaschinen optimieren werden, was sich stark auf die Auslastung unserer Produktionslinie auswirken wird.“

Ende Februar 2021 implementierte CCI die CIP-Lösung auf vier Systeme und erweiterte den digitalen Zwilling um Füllmischmaschinen in drei seiner Werke. Der Einsatz dieser Lösungen hilft dabei, Maschinenausfälle zu erkennen und die Leistung der Produktionslinie zu verbessern. Um seine Ziele in Bezug auf die Optimierung der Anlagen, die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine, die bessere Auslastung der Produktionslinien und die Nachhaltigkeit zu erreichen, arbeitet CCI an der Automatisierung der Fertigungsprozesse in allen 26 Werken.

In Zukunft wird CCI seine Abfüllanlagen durch Überwachung, Prozessanalyse und Implementierung künstlicher Intelligenz in großem Maßstab weiter transformieren. CCI weitet seinen digitalen Zwilling auf Werke und Linien aus und wird auch weiterhin Modelle für Machine Learning in AWS entwickeln, um die Intelligenz in der Fertigung zu verbessern. „Mit dem digitalen Zwilling haben wir einen daten- und technologiebasierten Ansatz zur Anlagenoptimierung entwickelt“, sagt Aksoy. „Dies beschleunigt unsere Bemühungen um eine autonome, intelligente Fertigung, indem wir unsere Teams mit IoT-Daten und KI ergänzen.“