Lebens- und Futtermittelhersteller weltweit agieren in einem sich rasch verändernden Marktumfeld. Die Anforderungen für mehr Nahrungsmittelsicherheit steigen stetig, gleichzeitig bedeutet jede Minute Maschinenstillstand für die Reinigung oder Unterhaltsarbeiten den Verlust von wertvoller Produktionszeit.

Mit diesem Szenario vor Augen machten sich die Ingenieurinnen und Ingenieure von Bühler an die Arbeit mit dem Ziel, die Prozesshygiene zu erhöhen, die Produktivität zu steigern und neuste Digitalisierungstechnologien zu integrieren. Basierend auf 40 Jahren zuverlässiger Extrusionstechnologie für Cerealien, Snacks, Heimtiernahrung, Fleischersatzprodukte, Food Ingredients und vielem mehr blieb dabei ein zentrales Element unangetastet: die bewährte Zweiwellenextrusionstechnologie, die in hunderten Maschinen auf der ganzen Welt seit Jahrzehnten zuverlässig ihre Dienste leistet.

«Wir haben unseren Fokus auf einen ganzheitlichen Ansatz basierend auf vier Hauptkategorien gelegt: Hygienisches Design, Prozessstabilität, integrierte Intelligenz und Service Excellence. Alles mit dem Ziel, die Overall Equipment Efficiency (OEE) für unsere Kunden zu steigern», sagt Stefanie Hardtmann, Product Manager Value Nutrition bei Bühler.

Modularität und Effizienz

Mit Nutrex 7 Series trägt Bühler den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Anwendungen mit einem modularen Konzept Rechnung. Da die Extrusionstechnologie für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten in unterschiedlichen Branchen eingesetzt wird, muss das System auf verschiedene Prozessanforderungen ausgelegt sein. Allen Anwendungen gemeinsam ist, dass die Anlagen sicher betrieben werden müssen. In der Lebensmittelindustrie und im Heimtierfutterbereich stehen hohe hygienische Ansprüche und maximale Betriebszeit im 24/7-Betrieb sowie hohe Leistungsbereiche im Vordergrund. Diese Bandbreite abzudecken, erforderte einen holistischen Ansatz.

«Hier stützten wir uns auf vier Jahrzehnte Erfahrungen basierend auf hunderten installierten Anlagen auf der ganzen Welt. Entscheidend war die ganzheitliche Betrachtung des Extrusionssystems in der Lebensmittelverarbeitungskette», erklärt David Meile, Project Manager R&D bei Bühler. Die Entwicklung von Nutrex 7 Series fand in enger Zusammenarbeit mit Kunden statt.

Hygienisches Design

Ein wichtiger Aspekt ist der Zugang zur Maschine bei der Reinigung. Je einfacher dieser ist, desto effizienter kann gereinigt und die Anlage entsprechend schneller wieder in Betrieb genommen werden. Nutrex 7 Series ist in jeder Hinsicht auf kurze und effiziente Reinigungsprozesse ausgelegt.

«Äusserlich setzen wir auf ein schlankeres Design des Extruders. Der höhergelegte Unterbau schafft mehr Bodenfreiheit, und die Hydraulikbox wurde vom Unterbau an die Seite des Extruders integriert. Das erlaubt einen direkten Zugang mit den Reinigungsgeräten, was die Reinigung vereinfacht und die Reinigungsdauer verkürzt», sagt David Meile.

Ergänzt wird dieses Hygienekonzept durch neue Reinigungslösungen wie die patentierte Cleaning Lance, die eine wirksame Innenreinigung ermöglicht, das Hygieneniveau erhöht und zugleich die Sicherheit für das Bedienpersonal verbessert. Die Anlage ist in Edelstahl ausgeführt und für die Nassreinigung von aussen wie von innen ausgelegt. Unterstützt wird das Konzept durch neue Automations- und digitale Servicelösungen. Optionen wie CCP (Critical Control Point) Monitoring oder die OEE (Overall Equipment Efficiency) App helfen dabei, Prozesse laufend zu überwachen, Abweichungen nachvollziehbar zu dokumentieren und Korrekturmassnahmen gezielt zu unterstützen. Das kann den Aufwand für Audits und Validierungen reduzieren. Ergänzend bietet Bühler gemeinsam mit RedLog den Extrusion Kill-Step Validation Service an, der Kunden eine belastbare Grundlage für die Bewertung der Extrusion als kritischen Prozessschritt liefert.

Digitaler Lösungen

Ein weiterer zentraler Bestandteil ist die integrierte Intelligenz. Das komplett überarbeitete Steuerungssystem ist das Aushängeschild der Automatisierungsstrategie von Bühler, die zum Ziel hat, bis 2030 alle Maschinen- und Anlagensteuerungssysteme auf einer Plattform zu vereinheitlichen. «Ein Extruder ist nicht einfach eine Maschine, sondern ein integrierter Prozessschritt in der Lebensmittelindustrie. Unser neues Visualisierungskonzept wird dieser Komplexität gerecht und bildet die verschiedenen Prozesse wie Vorkonditionieren, Wiegen, Extrudieren bis hin zu Schneiden schematisch auf diversen Ebenen ab. Zudem ist die Steuerung komplett browserbasiert – die Prozesse können also von überall her überwacht und gesteuert werden», erklärt Adrian Staerkle, Team Manager R&D Automation Software bei Bühler. Durch diese neuen Features erkennen Bedienende allfällige Meldungen und Alarme schneller und können Stillstandzeiten verringern. Dank der ortsunabhängigen Überwachung können sie sich während der Produktionszeit anderen Themen wie Qualitätskontrolle widmen. Ergänzt wird das System durch eine neue Steuerungshardware mit einem hygienischen rostfreien 24-Zoll-Bildschirm, die auf Erweiterbarkeit ausgelegt ist und die neusten Komponenten vereint.

Auch StepFlow ist ein technischer Meilenstein. Beim Hochfahren eines Extrusionsprozesses ist die Erfahrung des Bedienenden von entscheidender Bedeutung, um möglichst schnell die volle Produktion zu erreichen und den Produktausschuss minimal zu halten. StepFlow gibt Kunden neu die Möglichkeit, die idealen Einstellungen beim Hoch- und Herunterfahren direkt der Maschine zu überlassen – basierend auf dem über Jahrzehnte gesammelten Fachwissen von Bühler in hunderten Anlagen.

«Die StepFlow Funktion sorgt dafür, dass das schnellste Anfahrverfahren automatisch anhand vorgegebener Produktionsparameter ausgeführt wird», erklärt Adrian Staerkle. Dank StepFlow können Kunden bis zu 30% Abfall pro Durchlauf vermeiden und steigern die Prozesseffizienz zusätzlich.

Services als Unterschiedsfaktor

Mit seinem Service-Netzwerk bietet Bühler modulare Lösungen für unterschiedliche Serviceanforderungen und bündelt diese zu einem massgeschneiderten Leistungspaket. Konkrete Servicebausteine wie Vibration Monitor, Oil Condition Monitor, Spare and Wear Parts Packages und Expert Services ermöglichen es, den Anlagenzustand gezielt zu überwachen, Wartung planbarer zu gestalten und die Verfügbarkeit weiter zu verbessern. So unterstützt Bühler seine Kunden dabei, Produktivität und Innovationskraft gezielt zu stärken und zugleich einen zuverlässigen Betrieb, planbare Wartung und zusätzliche Betriebssicherheit sicherzustellen.

Im Feld bewährt

Bühlers enge Partnerschaften zu seinen Kunden ermöglichte es dem Team, Nutrex 7 Series mit Produzenten aus verschiedenen Branchen wie Haustiernahrung, Backmischungen oder Cerealien zu entwickeln und im industriellen Betrieb zu testen. Einer der ersten Testkunden von Nutrex 7 Series ist die Kärntner Mühle in Österreich. Bereits vor Jahrzehnten hat der Betrieb sein Portfolio erweitert und die Herstellung von Spezialmischungen für die Backindustrie zur traditionellen Mehlherstellung hinzugefügt.

Martin Kropfitsch, Inhaber und Geschäftsführer der Kärntner Mühle, sagt: «Als erster Kunde des Extrusionssystems Nutrex 7 Series waren wir eng in den Entwicklungsprozess eingebunden. Die Zusammenarbeit mit Bühler war partnerschaftlich und praxisnah. Besonders beeindruckt hat uns die einfache Integration in unsere bestehende Linie sowie das deutlich vereinfachte Handling. Die intuitive Steuerung erleichtert den Betrieb spürbar im Alltag.»

Weitere Nutrex 7 Series Anlagen sind bei Testkunden im Einsatz. Die Anlage ist ab sofort bestell- und lieferbar. Stefanie Hardtmann sieht den Launch als einen weiteren Meilenstein in der langen Geschichte von Bühler.

«Seit 166 Jahren lanciert Bühler neue Verarbeitungstechnologien mit dem Ziel, seine Kunden erfolgreicher zu machen. Mit Nutrex 7 Series knüpfen wir nahtlos an diese Tradition an und bieten Lebens- und Futtermittelproduzenten weltweit eine Anlage, mit der sie gerüstet sind für die Herausforderungen in ihren Märkten. Sie ist flexibel einsetzbar, erfüllt höchste Hygieneanforderungen und ist mit der neuesten Steuerungstechnik für einen reibungslosen und effizienten Betrieb ausgestattet.» Stefanie Hardtmann.