Viele Verbraucher wählen ihre Lebensmittel heutzutage bewusster aus: Die Ware muss möglichst frisch und frei von Konservierungsstoffen sein. Folglich werden die Anforderungen an die Hygiene immer strenger. Was diese Entwicklung für die Hardware- und Steuerungstechnologie in der Produktion bedeutet, erläutert der folgende Beitrag.

Die Nachfrage nach möglichst frischen Lebensmitteln, die unbehandelt und frei von Konservierungs- oder anderen Zusatzstoffen sind, steigt. Diesem Trend wird auch in der Lebensmittelherstellung Rechnung getragen. Die Hygiene wird zunehmend zu einem kritischen Faktor, da während des Produktionsprozesses keine Mikroorganismen in die Lebensmittel gelangen dürfen. Lebensmittelverarbeitende Unternehmen reagieren mit neuen Techniken und Technologien auf diese Anforderungen.

Die European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) - ein Zusammenschluss von Herstellern, Lebensmittelproduzenten und Forschungsinstituten - arbeitet an Richtlinien, die die größtmögliche Hygiene in der Lebensmittelproduktion sicherstellen sollen. Hierfür ist von besonderer Bedeutung, dass alle Systeme und Komponenten einfach zu reinigen sein müssen. Die EHEDG verfolgt das Ziel, hygienisches Engineering und Design in allen Bereichen der Lebensmittelproduktion weiter voranzutreiben. Dem Komponentendesign und ihrer Oberflächenbeschaffenheit kommt dabei besondere Bedeutung zu. Zudem muss sichergestellt sein, dass manuelle und automatische Reinigungsprozesse tatsächlich bis auf mikrobieller Ebene effektiv durchgeführt werden.

In speziell entwickelten EHEDG-Testmethoden werden Systeme und/oder Komponenten absichtlich mit Bakterien verunreinigt, um sie anschließend zu trocknen und zu reinigen. Im nächsten Schritt wird mithilfe eines entsprechenden Nährmediums festgestellt, ob Bakterien nach der Reinigung zurückgeblieben sind. Die Farbänderung eines pH-Indikators gibt hierüber Aufschluss. Solche Reinigungs- und Testverfahren wie auch die Produktion selbst erzeugen große Datenmengen, die gesammelt und aufbereitet werden müssen. Die meisten modernen Produktionsanlagen verfügen über ein hochentwickeltes Steuerungssystem, das mit einem anlagenweiten Netzwerk kommuniziert.Über dieses Netzwerk werden alle in der Produktion und der Anlageninstandhaltung beteiligten Komponenten synchronisiert.

Sensoren und Datenübertragung

Der Trend zur Systemautomatisierung ist - wie in vielen anderen Industrien - auch in der Lebensmittelindustrie deutlich zu erkennen. Auch Reinigungsverfahren sind häufig automatisiert und müssen einwandfreie Ergebnisse liefern, ohne das Systemteile und -komponenten demontiert werden müssen. Die in solchen automatisierten Systemen vermehrt eingesetzte Sensortechnologie muss dabei  ebenfalls die strengen Hygieneanforderungen erfüllen.
Die Plattform-Wägezelle PW27 von HBM beispielsweise entspricht den EHEDG-Richtlinien und ist somit für die Lebensmittelbranche geeignet. Um die Reinigungsfähigkeit zu gewährleisten, ist die Wägezelle hermetisch gekapselt und besteht durchgehend aus lebensmittelverträglichem Edelstahl. So ist auch die Kompatibilität mit allen in der Lebensmittelindustrie gebräuchlichen Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sichergestellt. Zusätzlich erleichtert das Design der PW27 die Reinigung. Zum Beispiel sind alle Oberflächen so konzipiert, dass eine Ansammlung von Schmutzpartikeln, Produktrückständen oder Wassertröpfchen vermieden wird.Eine Lasergravur ersetzt die sonst üblichen Spezifizierungsaufkleber. Da in der täglichen Reinigung häufig Desinfektionsmittel und/oder Hochdruckdampfreiniger verwendet werden, ist die PW27 nach Schutzart IP68 oder alternativ IP69K geschützt.

Durch Möglichkeiten zur Datenübertragung kann die Wägezelle Informationen an übergeordnete Steuerungen leiten. Als Kommunikationsprotokoll bevorzugt HBM unter anderem das offene CC-Link-Protokoll, mit dem sich Sensoren, Steuerungen und andere Produkte von über 250 Herstellern frei im selben Netzwerk kombinieren lassen. Die offene Netzwerktechnologie CC-Link erlaubt es Unternehmen, problemlos kompatible Produkte herzustellen. Wo Anwender bislang bei manchen Automatisierungsanbietern auf eingeschränkte Kompatibilität gestoßen sind, ermöglicht CC-Link die freie Wahl der Anlagenkomponenten. Für Gerätehersteller wie HBM bedeutet dies, dass ihre Produkte weltweit in vielen Anlagen einsetzbar sind. Mit seinen Ursprüngen in Japan ist CC-Link mittlerweile das in den asiatischen Fertigungs- und Produktionsbranchen vorherrschende Automatisierungsnetzwerk.

Kunden erwarten immer neue Produktvarianten beziehungsweise die Neugestaltung ihrer Basisprodukte wie zum Beispiel neue Größen und Verpackungen, eine Änderung der Zutaten oder Fertigungsverfahren. Zusätzlich werden neue Produkte entwickelt, getestet und in den Markt eingeführt. Die Produktionsanlagen müssen in Folge dessen kontinuierlich rekonfiguriert werden, wodurch auch das Steuerungssystem immer wieder neu zu verkabeln ist. CC-Link bietet deshalb flexible Netzwerktopologien und Softwarefunktionen an, mit denen neue Stationen nach Bedarf zum Netzwerk hinzugefügt werden können.