Auf dem Weg zur automatisierten Fertigung

Seitdem ist der Mittelständler aus dem niederrheinischen Emmerich bei der Weiterentwicklung seiner IT-Infrastruktur regelrecht auf den Geschmack gekommen. Nachdem mit einer gemeinsamen Kommunikationsplattform Projekte besser geplant, gesteuert und kalkuliert werden können, wurde über Jahre immer wieder an verschiedenen Stellschrauben gedreht. Mit der Gründung eines Joint Ventures und einer neuen Fertigungsstätte will Probat künftig nicht nur Services aus der Cloud anbieten, sondern auch mit noch größerer Kosteneffizienz und Maschinenauslastung produzieren.

Wer in aller Munde ist, hat es geschafft. Für die Probat-Werke von Gimborn Maschinenfabrik GmbH gilt das ganz besonders. Denn nach aktuellem Stand werden zwei von drei Tassen Kaffee weltweit auf Maschinen der dort ansässigen Werke des Unternehmens veredelt. Berücksichtigt man, dass alleine in Deutschland ein durchschnittlicher Verbraucher rund 160 Liter Bohnenkaffee im Jahr trinkt, lässt sich erahnen, was die weltweit mehr als 900 Probat-Mitarbeiter an Standorten in den USA, Brasilien, Italien, Schottland, Indien und Kanada sowie in über 40 Ländern leisten, um Taktgeber bei der Kaffeeverarbeitung zu sein und zu bleiben. Damit diese Vormachtstellung noch gefestigt und ausgebaut werden kann, richtet sich der Blick im Unternehmen auf das Internet of Things (IoT) und KI-gestützte Prozesse. IT-MITTELSTAND sprach mit Michél Kersjes, IT-Leiter des Unternehmens, über die genaueren Hintergründe.

ITM: Herr Kersjes, die Probat-Werke von Gimborn Maschinenfabrik GmbH gibt allen Kaffeegenießern und -verarbeitern ein großes Versprechen – dass sie sich um „zukunfts-sichere Lösungen des Kaffees“ kümmert. Was verbirgt sich hinter Ihrer Mission?
Michél Kersjes: Wir liefern unseren Kunden individuelle Maschinen, Prozesse und Services, die sie voranbringen. Wir unterstützen sie mit Lösungen, damit sie ihre Ziele erreichen. Dabei helfen unsere Maschinen und Anlagen unseren Kunden, das Beste aus der Bohne herauszuholen, über Jahrzehnte hinweg. Gleichzeitig sorgen wir auch dafür, dass sie gut für die Zukunft gerüstet sind.

ITM: Beschreiben Sie Probat bitte in einem prägnanten Satz!
Kersjes: Wir sind ein kundenspezifisch arbeitender Einzelfertiger im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus für die Kaffee- und Nahrungsmittelindustrie.

ITM: Sie planen und steuern also für namenhafte Konzerne wie Lavazza, Nestlé und Starbucks den individuellen industriellen Anlagenbau. Worin besteht dabei die größte Kunst?
Kersjes: Die Kunst ist, die Anforderungen der Kunden und die Gegebenheiten vor Ort mit unserem Verständnis zusammenzubringen. Es kommt darauf an, für individuelle Kundenwünsche immer wieder leistungsstarke Lösungen zu entwickeln.

ITM: Das bedeutet, dass Sie als Einzelfertiger enorm von der Stärke Ihrer Ingenieure profitieren, oder?
Kersjes: Richtig. Wenn man unsere Konstrukteure nach der Beschaffenheit der Maschinen fragen würde, lautete die Antwort: „Keine Maschine gleicht einer anderen.“ Es gibt unterschiedliche Verfahren und Technologien beim Kaffeerösten. Die einzelnen Elemente, die darauf basierend gebaut werden, unterscheiden sich je nach Kundenanforderungen stark voneinander.

ITM: Um eine genauere Vorstellung des Probat-Leistungsangebots zu bekommen: Von welchen Produkten und Services sprechen wir genau?
Kersjes: Im Bereich „Kaffee“ aber auch im weiteren Nahrungsmittelbereich „Kakao, Nüsse und Ölsaaten“ sind wir breit aufgestellt. Beim Kaffee liefern wir komplette, schlüsselfertige Anlagen: Das beginnt bei der Technologie der Rohkaffeeannahme, führt weiter über die Lagerung in Silos, die Weiterleitung über unterschiedliche Fördersysteme und bis hin zu den Röstern. Von den Röstern geht es wieder in Silos weiter, zur Vermahlung. Wir bieten die komplette Lieferkette. An unterschiedliche Rösttechnologien sind nochmals entsprechende Vermahlungs-, Abluftreinigungs- und Energieeinsparungssysteme gekoppelt. Dazu zählen auch die Software und Steuerung, das Laborequipment und der Support bestehend aus Inbetriebnahme und Wartung.

ITM: Projektarbeit nach Wünschen der Kunden ist immer eng mit Kundenähe und -bindung verbunden. Wie werden diese Geschäftsfelder bei Ihnen gelebt?
Kersjes: Gerade im Bereich „Steuerung“ sind wir besonders nah am Kunden dran. Wir bieten hier webbasierte Lösungen an und sind so in der Lage, uns einfach an das kundenseitige ERP-System anzuschließen. Die gesamten Daten, die im Kaffeeröstprozess erzeugt werden, können erfasst und für Kunden als relevante KPIs über Dashboards angezeigt werden. Wir begleiten den Kunden von Projektbeginn bis -ende.

ITM: Ihre Lösungen sind doch sicher erklärungsbedürftig. Welche Bedeutung hat die Beratung?
Kersjes: Eine bedeutende. Seit 2012 verfügen wir daher über ein großes Technikum, indem alle unsere Röst- und Vermahlungssysteme für Kunden erlebbar sind. In Beratungsgesprächen mit unseren Experten kann dort die richtige Technologie ermittelt und eine individuelle Lösung entwickelt werden. Hier wird der Kunde auch hinsichtlich des individuell gewünschten Produkts beraten. In der eigentlichen Projektumsetzungsphase ist unser Team dann vor Ort und begleitet ihn bis zur Inbetriebnahme der Anlage.

ITM: In seiner 150-jährigen Firmenhistorie hat Probat einige wegweisenden Lösungen hervorgebracht, die das Unternehmen letztlich zum Weltmarktführer gemacht haben. Welche waren die technologischen Meilensteine?
Kersjes: Begonnen hat alles mit dem sogenannten Emmericher Kugelröster, der dann zum Trommelröster wurde. Hierbei handelt es sich um das Kernröstverfahren, um Kaffee traditionell und schonend zu rösten. In den 1960er-Jahren wurden der Tangentialröster mit dem Namen „Jupiter“ und in den 70er-Jahren der erste Zentrifugalröster „Saturn“ entwickelt.

ITM: Was hat Ihr Unternehmen im niederrheinischen Emmerich mit seinen weltweiten Standorten in den USA, Brasilien, Italien, Schottland, Indien und Kanada und seinen Vertretungen in über 40 Ländern, was Mitbewerber nicht zu bieten haben?
Kersjes: Das beinhaltet viel. Zum einen zeichnet uns aus, dass wir trotz unserer Größe noch familiär sind und insofern ein gutes Betriebsklima herrscht. Hinzu kommen ein wahnsinnig breit gefächertes Ingenieurswissen und die Fähigkeit, individuelle Kundenlösungen entwickeln zu können. Unser Geschäftsführer hat es mal so beschrieben: Wir sind ein Ingenieurbüro mit angeschlossener Fertigung.

ITM: Und wie stellt sich in Ihrer Branche die nationale und internationale Wettbewerbssituation dar?
Kersjes: Es gibt eine Handvoll namhafter Mitbewerber, die teilweise ebenfalls international, einige aber vor allem in ihren regionalen Märkten bekannt sind.

ITM: Gerade wenn ich an Niedriglohnländer denke, ist es sicherlich schwierig, Schritt zu halten?
Kersjes: Nein, denn es gehört jede Menge Know-how über den eigentlichen Röstprozess und das Produkt „Kaffee“ dazu, um Röster herzustellen. Mit dem Kopieren von Mechanik und Steuerung ist das nicht getan.

ITM: Dem Wettbewerb setzt sich das Unternehmen bereits seit 1868 aus. Wie konnte aus der von den Gründervätern Alex van Gülpen, Johann Heinrich Lensing und Theodor von Gimborn gegründeten Emmericher Maschinenfabrik und Eisengießerei ein global agierender Mittelständler werden, der als Markt- und Technologieführer von Röstanlagen gilt?
Kersjes: Bestimmt haben die Gründerfamilien eine Marktlücke für die kommerzielle Röstung entdeckt. Viel mehr aber war es das Herzblut, das eine Rolle gespielt hat. Bedenkt man, dass Kaffee früher in Pfannen geröstet wurde, war der Schritt zu den erwähnten Kugelröstern und den damit zusammenhängenden größeren Chargen ein Quantensprung.

ITM: Der Erfolg mittelständischer Unternehmen hängt eng mit Lösungen für Wachstum, Digitalisierung, Innovationen und Nachhaltigkeit zusammen. Warum ist es gerade in Ihrer Branche notwendig, dem Wachstum des Unternehmens Rechnung zu tragen?
Kersjes: Wir wachsen mit dem Verlangen nach Kaffee. Ich denke da speziell an den asiatischen Markt der letzten Jahre, der gezeigt hat, dass neben Tee immer mehr Kaffee verlangt wird. Dieser Nachfrage haben wir schnell und verstärkt mit einer dortigen Expansion Rechnung getragen.

ITM: Wie äußert sich der Digitalisierungsdruck bei einem Maschinen- und Anlagenbauern und welche Strategie verfolgen Sie?
Kersjes: Auf die Produktseite bezogen, spielt das Internet of Things, natürlich eine zunehmend wichtige Rolle. Das Thema hat bei den Kunden Begehrlichkeiten geweckt. Weil wir über das Know-how beim Kaffee, aber bis dato nicht über die Services aus der Cloud verfügten, haben wir ein Joint Venture gegründet. Wir sind damit in der Lage, Daten schnell zu erfassen und zu visualisieren, sprich KPIs abzubilden, wie erwähnt. Wenn die Datenbasis groß genug ist, planen wir eine KI-gestützte Lösung, die Richtung „Predictive Maintenance“ geht. Das bietet dem Kunden nochmals einen Mehrwert.

ITM: Warum arbeiten Sie weltweit mit Forschungseinrichtungen zusammen?
Kersjes: Zum einen, um Forschungsergebnisse direkt einfließen lassen zu können. Zum anderen ist es uns möglich, Fachpersonal zu rekrutieren.

ITM: Gerade in der Lebensmittel- und Zuliefererbranche spielt Nachhaltigkeit eine sehr bedeutende Rolle. Welche Marschroute haben Sie in diesem Zusammenhang ausgegeben?
Kersjes: Emissionsgeschehnisse bei der Kaffeeröstung sind als ein enger Kreislauf mit der Energierückgewinnung zu verstehen. Es gilt, den hohen Energiebedarf für die Röstprozesse durch geringen Energieverlust und durch mögliche Wiederzuführung zu optimieren. Als Beispiel seien die Rezirkulationssysteme und die Wärmetauscher genannt, bei denen die Temperaturen der Röströhren unter regelmäßiger Kon-trolle gehalten werden.

ITM: Sie sprechen Ihr Projektgeschäft an, das Sie seit einigen Jahren im Sinne einer „Smart Factory“ optimiert haben. Wie kam es dazu?
Kersjes: Trends im Markt haben uns dazu veranlasst. Die Kundenanforderungen waren, dass Daten aus den Prozessen gezogen werden sollten, die es ermöglichen, Produktionsabläufe zu verbessern, Energie einzusparen und letztlich Produkte zu optimieren. Im Sinne unserer Kunden haben wir folglich die Komplexität beim Datenmanagement reduziert. Maßgeschneiderte Steuerungslösungen nach Kundenwünschen sorgen jetzt für mehr Transparenz und Zufriedenheit.

ITM: Bestand noch weiterer Optimierungsbedarf?
Kersjes: Unsere Kunden sind immer daran interessiert zu wissen, wie wir uns ökologisch positionieren. Um unsere Klimabilanz zu dokumentieren, haben wir ein Energieaudit DIN EN 16247-1 durchgeführt, nach dem wir zertifiziert sind. Eine Photovoltaikanlage wurde installiert und im Rahmen einer neu geplanten Fertigung setzen wir auf ein Blockheizkraftwerk (BHKW), um noch energieeffizienter performen zu können. Kunden und Mitarbeiter können darüber hinaus Ladesäulen für Elektroautos nutzen.

ITM: Ihr aktuellstes Projekt „Probat Go“ stellt die Fortführung Ihrer Neustrukturierung dar. Was verbirgt sich hinter diesem Claim?
Kersjes: Wir erweitern und kernsanieren unsere Fertigungsfläche mit dem Ziel, unsere Fertigungsprozesse zu verbessern. Dabei werden mehrere Systeme innerhalb der Fertigung ausgetauscht. Insbesondere das Lagersystem, welches noch manuell und damit langsam in der Bedienung ist, bedarf einer Erneuerung. Wir streben automatisierte Systeme u.a. auf Basis des sogenannten Lean-Liftens an und wollen den innerbetrieblichen Transport grundlegend ändern. In Zukunft wird es einen an das Lagersystem angebundenen Routenzug geben. Dieser kennt Routen mit den dazugehörigen Haltestellen, an denen das Material abgeliefert wird.

ITM: Das klingt nach einer hochtechnologischen Lösung.
Kersjes: Das A und O ist dabei das Netzwerk, über das die ganzen Prozesse laufen. Wir arbeiten gerade an einer ordentlichen Infrastruktur mit einem lückenlosen Wlan.

ITM: Auf welcher Management-Ebene werden denn derartige strategischen IT-Entscheidungen bei Ihnen getroffen?
Kersjes: Entscheidungsvorlagen werden in der IT mit den entsprechenden Fachabteilungen entwickelt. Je nach Umfang des Projekts obliegt die Entscheidung der Geschäftsführung.

ITM: Welche Besonderheiten eines Anlagenbauers in der Einzelfertigung mussten denn bei der Suche nach einem branchenspezifischen ERP-System berücksichtigt werden?
Kersjes: Die Lösung sollte abbilden, dass wir flexibel unsere Stücklisten bauen und unsere Konstrukteure unterstützen können. Da wir mit wachsenden Stücklisten arbeiten, müssen diese anpassbar sein, während wir schon Teile fertigen. Um dem Controlling Genüge zu tun – also einen Überblick zu erhalten, ob wir kostendeckend arbeiten –, war die Erfassung der Arbeitszeiten in der Konstruktion und Fertigung erforderlich. Kaufmännische Abläufe waren eher nebensächlich.

ITM: Welche Anforderungen mussten damals wie heute berücksichtigt werden?
Kersjes: Wir haben einen großen Bedarf an Rechenleistung, insofern spielt die Serverstruktur eine wichtige Rolle. Ebenso wie die Netzwerke, die eine entsprechende Bandbreite bieten müssen. Gerade durch die Automatisierung und den Datenaustausch haben sich diese Anforderungen natürlich gewaltig verändert. Darüber hinaus erfordert unsere globale Ausrichtung auch die Mehrsprachigkeit von Lösungen.

ITM: Die Frage nach Individual- oder Standardlösung hat sich wahrscheinlich nicht gestellt?
Kersjes: Die Betrachtung ging damals nur in Richtung „Standardprodukte“. Individuelle Anforderungen an die Business-Software ams.erp wurden vom Beratungs- und Software-Unternehmen ams.Solution entsprechend angepasst. Beispielsweise ging es um einen Variantenkonfigurator, der uns vertriebliche Angebotstexte zusammenfügen sollte. Ebenso gab es Anpassungen für die Fertigungslogistik und die für die korrekten Stücklisten notwendige NC-Programmierung. Aus heutiger Sicht sind das Anpassungen, die z.T. über den Standard schon abgedeckt werden.

ITM: Inwiefern spielt und spielte das Thema „Datensicherung“ eine Rolle?
Kersjes: Da damals noch keine Cloud-Lösungen existierten, fiel die Entscheidung für eine schnelle On-Premise-Lösung mit der entsprechenden Datensicherheit vor Ort.

ITM: Und welche Datensicherheitsstrategie verfolgen Sie heute in Ihren weltweiten Dependancen?
Kersjes: Über eine einheitliche Lösung verfügen wir derzeit noch nicht. ams läuft on-prem in allen größeren deutschen Standorten und im Headquarter. In den Tochterunternehmen wird remote gearbeitet. Wir haben also derzeit alles unter unserer Hoheit.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 04/2021. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

ITM: Gab es Bedenken bzgl. Cloud-Lösungen?
Kersjes: Im Umgang mit den Daten und deren Sicherung waren wir damals eher konservativ. Erst in den letzten drei bis vier Jahren hat sich die Meinung dahin entwickelt, dass wir Cloud-Lösungen mehr Vertrauen schenken.

ITM: Kann man sagen, dass Ihr Entwicklungs- bzw. Erneuerungsprozess mit der Zusammenarbeit mit der ams.Solution AG und deren eingeführten ERP-Lösung für Einzelfertiger zusammenhängt?
Kersjes: Ja, die Zusammenarbeit mit ams hat schon vor 20 Jahren begonnen. Unser damaliges PPS-System war an seine Grenzen gestoßen, sodass wir damals nach einer Lösung gesucht haben, die vieles unter einem Dach vereinfacht. ams erhielt den Zuschlag und wird seit 2001 bei Probat betrieben. In der Folgezeit wurde die Zusammenarbeit immer weiter intensiviert und ausgebaut. Einige Jahre später haben wir z.B. die Kostenrechnung und Finanzbuchhaltung an ams angebunden und Lagerbuchungen mit Barcodes versehen. Für die Mitarbeiter ergab sich daraus eine enorme Erleichterung, weil Kolli-Listen zusammengescannt werden konnten und dem Servicemitarbeiter vor Ort somit direkt die erforderlichen Dokumente vorlagen.

ITM: Welche Veränderungen wurden noch angestoßen?
Kersjes: Wie erwähnt gab es Anbindungen von Lagersystemen, z.B. die eines Blechlagers. Informationen zur Disposition unserer Bleche laufen somit teilautomatisiert über ams. Später haben wir die Stahllager nachgezogen. Nicht zu vergessen, der innerbetriebliche Transport: Diesbezüglich gab es einige Anpassungen im ams-System. So wurde eine Eigenentwicklung von uns mit der Anbieterlösung gekoppelt. Schließlich sind wir in die Fertigung vorgedrungen, um Prozesse zu digitalisieren und nun zu automatisieren.

ITM: Welche Planung gibt es hinsichtlich Ihrer Fertigung?
Kersjes: Ein Projekt, das wir gerade im März angegangen sind, ist die Anbindung des Lagersystems an ein Data Warehouse. Da die Programmierschnittstellen zu ams noch genau definiert werden müssen, befinden wir uns in einem regen Austausch. Ziel ist es, das Kosten-Controlling und die Bestände exakt zu erfassen.

ITM: Beschreiben Sie das bitte noch näher.
Kersjes: Wir möchten einen Leitstand an die ams-Lösung anbinden und so noch effizienter in der Fertigung agieren. Über das System ist es möglich, die Kapazitäten so zu planen, dass sie über hundert Prozent liegen. Es soll eine Optimierung und Automatisierung der Arbeitsgänge stattfinden.

ITM: Sie sprachen den Austausch im Rahmen eines IT-Projektes an. Warum ist der für die Zusammenarbeit mit einem IT-Dienstleister so wichtig?
Kersjes: Gerade wenn es noch keine Konnektivitätspunkte gibt, muss der Datenfluss exakt erörtert werden. Um Inkonsistenzen zu vermeiden, findet eine Absprache statt, welche Prozesse man selbst beschreibt bzw. welche APIs vom Anbieter geliefert werden. Brainstormings eignen sich außerdem dafür, sich an anderen Kundenprojekten des Anbieters zu orientieren.

ITM: Was können Sie sich denn von anderen Einzelfertigern abschauen?
Kersjes: Hinsichtlich der Automatisierung können wir natürlich nicht wie ein Serienfertiger agieren. Wir müssen darauf achten, welche Teilkonstruktionen und -schritte sich wiederholen. Hierauf gilt es den Fokus zu legen, um im Sinne einer Automatisierung immer noch wieder Optimierungspotenziale auszuschöpfen.

ITM: Gibt es ein konkretes Beispiel für die Optimierung Ihrer Prozesse?
Kersjes: Unsere Ladenrösterfertigung ist eher wie eine Serie zu betrachten. Wir haben daher letztes Jahr noch genauer hingeschaut, welche Entnahmeprozesse sich verbessern lassen. ams bietet mit den Features „Pick-by-Light“, also einem „beleglosen“ Kommissionierverfahren, oder „Pick-by-Voice“, bei dem einem Mitarbeiter zugerufen und angezeigt wird, wo er welches Teil findet, noch jede Menge Optimierungspotenzial. Da letztere Variante in der jetzigen Fertigung noch nicht umsetzbar ist, weil es dort zu laut ist und die Begebenheiten noch nicht passen, werden wir das in der neuen Fertigung realisieren. Mit dem neuen Lagersystem wird dem Mitarbeiter dann automatisch angezeigt, an welchem Lagerort sich welches Teil für den nächsten Arbeitsschritt befindet.

ITM: Was können wir in den nächsten Jahren noch von Probat lesen und hören?
Kersjes: Auf jeden Fall von Fabscale, unserem Joint Venture mit dem Softwareanbieter Cropster, und unseren Services aus der Cloud. Bei den hauseigenen Produkten wird die Visualisierung eine große Erneuerung sein. Wir bieten unseren Kunden damit eine komplett neue Bedienoberfläche. Ein seit 2011 betriebenes Dispositionssystem werden wir noch in das ams-Systems integrieren, sodass ein Serviceauftrag auch gleich im Dispositionssystem abgebildet wird. Servicemitarbeiter können geleistete Arbeit beim Kunden mit dem Abschluss eines Projektes dokumentieren, die Rechnungslegung kann also in Gang gesetzt werden. Ein heute noch teilautomatisierter Prozess wird dann erheblich schneller von der Hand gehen. Die Komplettierung der Fertigung ist für September 2022 geplan.

PROBAT-Werke von Gimborn Maschinenfabrik GmbH

Wer an die Hanse denkt, verbindet mit der im 12. Jahrhundert gegründeten Vereinigung norddeutscher Kaufleute  weniger Emmerich, die mittlere kreisangehörige Stadt am Niederrhein. Dennoch zählt „Embrica decora“, das prächtige Emmerich, seit sieben Jahrhunderten zum historischen Handelsbund. Der dort beheimatete Maschinen- und Anlagenbauer Probat hat es in seiner 150-jährigen Firmengeschichte als Einzelfertiger von Lösungen für die Bereiche „Annahme, Lagerung, Förderung, Gattierung, Röstung und Mahlung von Kaffee“ zum unangefochtenen weltweiten Marktführer gebracht. Niederlassungen in den USA, Brasilien, Italien, Schottland, Indien und Kanada, Vertre-tungen in über 40 Ländern sowie ein Jahresumsatz von rund 150 Mio. Euro unterstreichen das eindrucksvoll.

Bildquelle: Mike Henning