Anomaly Detection und Energy Benchmarking in der Produktion
Ausgangssituation
In den Produktionsbetrieben von Greiner Packaging International wird eine Vielzahl an Prozess‑ und Energiedaten kontinuierlich erfasst. Maschinen liefern Informationen zu Zuständen, Durchsätzen und Prozessparametern, während Energiedaten wie Strom‑ oder Druckluftverbrauch zunehmend automatisiert zur Verfügung stehen. Trotz dieser guten Datenbasis wurden Auffälligkeiten im Energieverbrauch oder im Maschinenverhalten bislang häufig erst im Nachhinein erkannt, etwa über Monatsberichte oder manuelle Auswertungen.
Schleichende Veränderungen, wie ein langsam ansteigender Energieverbrauch einzelner Maschinen oder ineffiziente Betriebszustände einzelner Linien, sind im laufenden Betrieb schwer zu erkennen. Zusätzlich erschwert die heterogene Maschinenlandschaft an den verschiedenen Standorten eine direkte Vergleichbarkeit. Energiekennzahlen sind meist vorhanden, lassen sich jedoch nur mit hohem Aufwand standort‑ oder maschinenübergreifend bewerten. Dadurch bleiben Optimierungspotenziale im Alltag oft ungenutzt.
Lösung
Um diese Transparenzlücke zu schließen, wurde bei Greiner Packaging International ein Projekt zur Kombination von Anomaly Detection und Energy Benchmarking gestartet. Ziel war es, bestehende Prozess‑ und Energiedaten systematisch zu nutzen, um Abweichungen automatisch zu erkennen und gleichzeitig eine belastbare Vergleichbarkeit zwischen Maschinen, Linien und Standorten zu schaffen.
Die Anomaly Detection analysiert kontinuierlich Energie‑ und Prozessdaten einzelner Maschinen und identifiziert Abweichungen vom erlernten Normalbetrieb. Anstelle fester Grenzwerte werden typische Betriebsmuster herangezogen, wodurch auch ungewöhnliche, aber technisch noch zulässige Zustände erkannt werden können. So können beispielsweise energetisch ineffiziente Maschinenzustände oder atypische Verbrauchsspitzen frühzeitig sichtbar gemacht werden.
Ergänzend dazu ermöglicht das Energy Benchmarking einen strukturierten Vergleich des Energieeinsatzes. Energiekennzahlen werden standardisiert aufbereitet und gegenübergestellt, etwa zwischen baugleichen Maschinen, vergleichbaren Produkten oder Produktionslinien an unterschiedlichen Standorten. Auf diese Weise lassen sich Best‑Practice‑Zustände identifizieren und objektiv mit energetisch ungünstigen Betriebsweisen vergleichen. Die Kombination beider Methoden stellt sicher, dass sowohl kurzfristige Auffälligkeiten als auch langfristige Effizienzpotenziale erkannt werden.
Nutzen
Durch den Einsatz von Anomaly Detection und Energy Benchmarking konnte bei Greiner Packaging International ein deutlich höheres Maß an Transparenz im Energieeinsatz erreicht werden. Auffällige Abweichungen im Maschinen‑ und Energieverhalten werden frühzeitig erkannt und gezielt analysiert, wodurch schneller auf ineffiziente Zustände reagiert werden kann, zum Beispiel:
- Im Bereich „Tiefziehen“ wurden defekte Druckluftventile identifiziert, wodurch jetzt 30 – 35 m³/h Druckluft durch den Tausch der Ventile eingespart werden können.
- Im Bereich „Druck“ wurden 30 % Unterschiede im Energieverbrauch zwischen verschiedenen Maschinen festgestellt. Durch Anpassung der Einstellungen und bei der Beschaffung ist jetzt der Energieverbrauch deutlich reduziert.
- Bei Mühlen für die Regeneration von Material wurde festgestellt, dass aufgrund von Verschleiß der Energieverbrauch deutlich erhöht war. Durch regelmäßige Wartung des Mahlwerkes ist der Energieverbrauch nun drastisch reduziert. Hier kommen wir langsam in den Bereich von „Predictive Maintenance“. Zusätzlich konnten Hersteller identifiziert werden, deren Mühlen einen deutlich geringeren Verschleiß haben, wodurch die „Total Cost of Ownership“ deutlich reduziert wird.
Der manuelle Aufwand für Datenauswertungen wird reduziert, da relevante Abweichungen automatisiert identifiziert werden. Gleichzeitig dient das Energy Benchmarking als fundierte Entscheidungsgrundlage für technische Optimierungen und Investitionen. Die Vergleichbarkeit zwischen Maschinen und Standorten unterstützt den konzernweiten Wissensaustausch und fördert die Übertragung energieeffizienter Best‑Practice‑Lösungen. Insgesamt leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz, zur Kostenreduktion und zur nachhaltigen Weiterentwicklung der Produktionsprozesse.
Durch definierte Notfallprozesse ist sichergestellt, dass auch bei Systemausfällen eine lückenlose Dokumentation gewährleistet ist.
Kurzvorstellung des Unternehmens
Greiner Packaging entwickelt und produziert seit mehr als 60 Jahren stabile Verpackungen aus Kunststoff. Zahlreiche Produktions-, Dekorations- und Barrieretechnologien stehen dafür zur Verfügung. Verpackungen von Greiner Packaging finden Anwendung in zahlreichen Food- und Non-food-Märkten. Mit dem Ziel, eine Kreislaufwirtschaft voranzutreiben, erweitert das Unternehmen beständig sein Portfolio an nachhaltigen Verpackungslösungen.
Greiner Packaging beschäftigt rund 4.900 Mitarbeiter:innen an mehr als 30 Standorten in 15 Ländern weltweit und besteht aus zwei Business Units: Die Business Unit Packaging produziert Verpackungen, die Business Unit Assistec produziert technische Teile sowie ganze Baugruppen aus Kunststoff. 2025 erzielte das Unternehmen einen Jahresumsatz von 902 Millionen Euro (inkl. Joint Ventures).
Die Greiner Packaging ist Teil der weltweit tätigen Greiner AG. Diese besteht aus vier Sparten: Greiner Packaging, Greiner Bio-One, Greiner Mediscan und NEVEON.
Autoren
Christian Mittermayr, Stefan Rockenschaub
Greiner Packaging International GmbH
Gewerbestraße 15
4642 Sattledt
© StEP-Up
Weitere konkrete Lösungen zum Thema „Industrie 4.0“ aus der industriellen Praxis finden Sie in der StEP-Up-Publikation „Industrie 4.0 in der Anwendung. Konkrete Lösungen aus der industriellen Praxis.“
