Datennutzung – eine wichtige Zutat für die Weinherstellung

Daten – eine wichtige Zutat für die Weinherstellung

Vom Weinberg bis zum Weinglas hat das Opcenter Execution MES (Manufacturing Execution System) von Siemens Digital Industries Software jedes Glied der Weinherstellungskette bei Great Wall Wine Company, einer Tochtergesellschaft von China Oil and Food Import and Export Corporation (COFCO), transformiert. Das Unternehmen zählt zu den größten Weinbaubetrieben der Stadt Yantai in der Provinz Shandong ‒ Chinas renommiertestem Anbaugebiet der Ostküste. Great Wall Wine Company hat moderne Technologien erfolgreich in das traditionelle Weinhandwerk integriert.

Die Great Wall Wine Company, die ihre Erzeugnisse weltweit vertreibt, ist der Maßstab für Chinas Winzer. Mit der Erzeugung von 50.000 Tonnen Rot- und Weißwein jährlich begann der Weinbaubetrieb mit Sitz in Yantai im Jahr 2000 mit der Produktion.

Zur Sicherstellung der Produktqualität und Gewährleistung einer systematischen Produktionslinie befasst sich der Weinbaubetrieb mit jedem Detail des Traubenwachstums, der Weinherstellung, Qualitätskontrolle und des Lebenszyklusmanagements. Die Informationswertschöpfungskette in der Bierbrauindustrie ist sehr ausgereift; in der Weinherstellung zeichnet sich ein völlig anderes Bild.

Der Weinbaubetrieb steht anspruchsvollen Herausforderungen gegenüber, angefangen bei der Pflege der Weinberge, die stark von den Witterungsbedingungen abhängt, über komplexe und sensible Prozesse, bis hin zu hohen Anforderungen an Geschmack und Sicherheit. Heute kann sich der Weinbaubetrieb besser auf diese Herausforderungen einstellen – mit einem Informationssystem, das auf die gesamte Prozesskette ausgerichtet ist: Opcenter Execution.

„Herkömmlicherweise waren die Qualität der Trauben und das Können des Winzers die entscheidenden Faktoren für den Wein, der auf den Markt kommt“, so Li Zefu, Chefingenieur bei Great Wall Wine Yantai Winery. „Dank der Unterstützung durch die digitalen Technologien von Siemens konnten wir das gesamte Produktionsprozessmanagement standardisieren.“

Weinberge werden transparent

Die Qualität einer einzelnen Traube hängt von vielen Faktoren ab – Wetter, Wasser, Boden, geografische Verteilung und sogar den Gewohnheiten der Anbauer. „Wie es so schön heißt: Die Weinherstellung hängt zu 70 Prozent von der Qualität der Trauben ab, während die restlichen 30 Prozent auf den Prozess zurückzuführen sind“, erklärt Ding Jianqiang, Projektmanager bei Siemens. „Ein besseres Weinberg-Management ist die Grundlage für bessere Weinqualität.“

Ende September ist Erntezeit und somit die arbeitsintensivste Zeit im Longshan-Weinberg in Yantai. An einem typischen Arbeitstag kann ein Arbeiter bis zu sechs Körbe (120 Kilogramm) mit Trauben befüllen. Die Fabrik ist bis 2 Uhr morgens geöffnet, um während dieser Zeit die LKWs mit den Traubenlieferungen zu entladen.

Bis zur Ernte der ersten Traube ist der Weinhersteller auf die Informationen angewiesen, die das Siemens MES bereitstellt, um Weinberge mit einer Fläche von etwa 12,7 Quadratkilometern zu managen. Dabei werden einige Weinberge vom Weinbaubetrieb selbst und andere von lokalen Landwirten betrieben.

Der Weinbaubetrieb nutzt von Siemens gebaute Wetterstationen, um Daten zu Bodennährstoffen, Feuchtigkeit und Temperatur zu erfassen ‒ im Wesentlichen zu allem, was die Vitalität der Pflanzen beeinträchtigen könnte. Landwirtschaftstechniker nutzen zudem eine von Siemens entwickelte Anwendung, um zu erfassen, wie viele Pestizide dem Weinberg in einem bestimmten Zeitraum zugeführt werden. Alle Informationen werden in das MES geladen.

Auf Grundlage all dieser hochgeladenen Daten richten Techniker Archive für Weine jeder Art ein. Die Daten werden verwendet, um den Zustand der Reben und die Möglichkeit der Schädigung durch Insekten zu analysieren. „Diese Daten liefern zusammen eine exakte Vorstellung des gesamten Weinbergs“, so Liu Jianbo, Leiter der Abteilung Informationstechnologie (IT) bei Yantai Winery. „Mithilfe der Daten können wir bewusste Entscheidungen dahingehend treffen, wie wir unsere Reben in Hinblick auf Wetteränderungen und Probleme mit Insekten pflegen müssen. Auf der Grundlage erfasster Daten können wir bessere Trauben erwirtschaften, als wenn wir uns einzig und allein auf unsere Erfahrung verlassen.“

Höhere Qualität dank weniger Fehler

In Anbetracht der sensiblen Prozesse, einschließlich Kelterung, Gärung, Ausbau, Abstechen, Verkostung und Abfüllung, werden Weinbaubetriebe mit einer Fülle von komplexen und manchmal speziellen Produktionsanforderungen konfrontiert. In arbeitsintensiven Branchen sind Fehler im Prozessverlauf zu erwarten.

Trotzdem ist der Prozess strukturierter und reibungsloser geworden. Winzer können den Betreibern durch das MES präzise Anweisungen geben, um falsche oder fehlende Schritte zu vermeiden. Anstatt alle Daten manuell auf Papier erfassen und diese an die nächste Produktionslinie übermitteln zu müssen, können Betreiber Einträge direkt durch das Scannen von Barcodes (z. B. auf Tanks angebracht) erfassen. Aufgezeichnete Daten werden über das lokale Netzwerk der Fabrikumgebung in das MES geladen.

„Betreiber müssen nicht zwischen unterschiedlichen Schritten hin- und herwechseln, um Produktionsaufträge und -daten zu übertragen“, so Li. „Heutzutage können sie einfach das machen, was sie machen sollen. Daten aus Produktions- und Qualitätsprüfungen sind entlang der gesamten Kette verfügbar und liefern alle erforderlichen Informationen.”

Trauben durchlaufen mindestens 10 Verarbeitungsschritte von der Gärung bis hin zum Ausbau in Edelstahltanks und dem Abstich in Fässern aus Eichenholz. Mit dem MES System kann ermittelt werden, welcher Tank von welchem Mitarbeiter während der speziellen Schritte verwendet wurde.

Prozessstandardisierung

Die MES Lösung ermöglicht zudem standardisiertes Prozessmanagement. Durch das automatische Hochladen von Eingaben, die nicht manuell geändert werden können, kann das MES System jegliche Prozessabweichungen ermitteln und Warnmeldungen aussenden, um Schaden zu verhindern.

Daten aus Echtzeit-Herstellungsprozessen werden ebenfalls erfasst und im MES gespeichert. Beispielsweise können Echtzeitdaten aus dem automatisierten Temperaturregelsystems mit vorhandenen Daten verglichen werden, um den Mitarbeitern weitere Schritt-für-Schritt-Anweisungen zu geben.

„Durch die Installation zusätzlicher Automatisierungshardware und -sensoren werden die Effizienz und Qualität im Weinbaubetrieb verbessert“, so Ding. „Zudem kann das MES-System die Steuerungsebene mit dem Betriebsmanagement effizienter verknüpfen.“

Spannende Zukunft

Zudem arbeitet der Weinbaubetrieb mit Siemens an der Entwicklung einer Anwendung für Kunden, die nachvollziehbare Herstellungsinformationen bereitstellt. So sollen die Kunden näher an den Erzeuger oder sogar in die Weinberge gebracht werden. Verbraucher werden über ihre Smartphones Zugriff auf Informationen zu Traubensorten, Gebieten, Produktion, Fässern und anderen Details erhalten und können so die Weinkultur besser verstehen.

Es wird allmählich ein Muss für die Weinindustrie, eine nachvollziehbare Prozesskette zu schaffen, um den gestiegenen Anforderungen hinsichtlich Management und Lebensmittelsicherheit gerecht zu werden“, so Li. „Ich bin davon überzeugt, dass die Technologien und Erfahrungen von Siemens uns eine große Hilfe sein werden.“

Li zufolge werden Winzer mit dem Siemens MES vom Papierkram entlastet und können etwas Interessantes verwirklichen: personalisierten und qualitativ hochwertigeren Wein zur Erfüllung unterschiedlichster Kundenanforderungen.

Erwartungsgemäß wird der Weinanbaubetrieb zukünftig zusätzliche Betriebsdatenerfassung einsetzen, um die MES Lösung auszubauen und die operative Effizienz zu steigern. Der Traum, das Weinanbaumanagement durch Informationstechnologie zu transformieren, wird schnell zur Realität.