Simulation sichert getrennte Materialflüsse in der GVO-freien Produktion
Garant Tierfutternahrung GmbH produziert an drei Standorten Mischfutter und beschäftigt rund 160 Mitarbeiter. Das Unternehmen erwirtschaftet einen Umsatz von etwa 90 Millionen Euro und blickt auf eine mehr als 50-jährige Tradition in der Mischfutterherstellung zurück. Seit 1990 führt Garant als gesamtösterreichische Mischfuttermarke der Lagerhäuser den österreichischen Markt in diesem Sektor an.
Ausgangssituation: Strikte Trennung von GVO und gentechnikfreiem Material nötig
Gentechnisch veränderte Organismen (GVO) und ihre Folgeprodukte dürfen in GVO-frei-Programmen nicht zum Einsatz kommen, genauso wenig wie in Bioprogrammen. Weil GVOs weltweit in der konventionellen Landwirtschaft und Lebensmittelherstellung verbreitet sind, wächst die Gefahr, dass als GVO-frei deklarierte Produkte ungewollt verunreinigt werden. Deshalb müssen Mischfutterwerke die Materialströme von GVO-Rohstoffen und gentechnikfreien Rohstoffen (OGT, Ohne Gentechnik) strikt trennen. Diese Trennung schränkt die Produktionsplanung und -steuerung in der Praxis stark ein, denn im Werk Graz gelten dabei mehrere feste Regeln:
- Nicht jede Presse ist mit jeder Fertigfutterzelle verbunden.
- Nicht jede Presszelle ist mit jeder Presse verbunden.
- Der Mischer ist nicht mit jeder Fertigfutterzelle verbunden.
- Nicht jede Presse kann jedes Pressgut erzeugen.
- Bei einem Produktwechsel darf weder in den Presszellen noch in den Fertigfutterzellen noch auf dem Transportweg Material verschleppt werden.
Damit der Produktionsleiter all diese Regeln einhält, fährt er immer wieder sogenannte Spülchargen, denn nur so lassen sich Verschleppungen zuverlässig vermeiden. Das kostet allerdings teure Rüstzeiten.
Zielsetzung: Einfluss der Restriktionen auf Kapazität und Investition bewerten
SimPlan Österreich sollte mit der Simulation zwei Fragen konkret beantworten. Zum einen ging es darum, die Grenzkapazität des Werks zu ermitteln, weil die genannten Restriktionen die tatsächlich nutzbare Kapazität deutlich unter die theoretische Anlagenkapazität drücken. Zum anderen sollte die Simulation eine konkrete Investitionsmaßnahme im Bereich der Fertigfutterzellen absichern, bevor Garant sie umsetzt.
- Einfluss und Auswirkung der GVO-Restriktionen auf die Produktion sichtbar machen
- Grenzkapazität des Werks Graz ermitteln
- Investitionsentscheidung im Bereich Fertigfutterzellen fundiert bewerten
Lösung: Simulationsmodell bildet Materialfluss und Steuerungsstrategien ab
SimPlan Österreich bildete das gesamte Mischfutterwerk Graz mit einer Jahresproduktionsleistung von fast 60.000 Tonnen in einem Simulationsmodell ab. Das Modell folgt dem realen Materialfluss: Rohstoffzellen bunkern das Material, die zentrale Verwiegung fördert es in die Mahlzellen, und von dort gelangt es in die Mühlen. Das gemahlene Gut liegt anschließend in den Dosierzellen bereit, aus denen die Rezeptur die passenden Mengen entnimmt und der Mischer sie mischt. Mehlige Produkte laufen danach direkt in die Fertigfutterzellen, während gepresste und expandierte Produkte über Presszellen zu den beiden Pressen gelangen.
Eine besondere Herausforderung war die Abbildung der Steuerungsstrategien, denn Garant verarbeitet eine große Produktvielfalt bei stark schwankenden Bestellmengen. Das Modell musste deshalb verschiedene Einlaststrategien berücksichtigen und die eingelasteten Aufträge unter Beachtung der Verschleppungsmatrix reihen. Dabei fließt auch die vorausschauende Verfügbarkeit von Presszellen, Pressen und Fertigfutterzellen in die Reihenfolgeplanung ein. SimPlan testete zusätzlich den Einsatz von Heuristiken, etwa genetische Algorithmen, und beurteilte im Modell, wie wirksam sie die Auftragsreihenfolge verbessern.
Ergebnisse: Modell macht Kapazitätsgrenzen sichtbar und optimiert die Auftragsreihenfolge
Das Simulationsmodell bildet die komplette Anlage ab, also Materialströme, Silokapazitäten sowie Abfüll- und Förderanlagen, und macht dadurch die Auswirkungen der GVO-Restriktionen auf Kapazität und Planung sichtbar. Garant nutzt das Modell jetzt, um die Auftragsreihenfolge mit unterschiedlichen Heuristiken zu optimieren. Bestätigt sich eine Heuristik im Modell als wirksam, überführt Garant sie in ein unterstützendes Planungswerkzeug für den laufenden Betrieb.
Simulation als Antwort auf strikte Trennungspflichten in der Lebensmittelproduktion
Der Fall Garant zeigt ein Problem, das weit über die Mischfutterindustrie hinausreicht. Immer mehr Hersteller in Produktion und Logistik müssen Materialströme strikt trennen, sei es wegen GVO-Vorgaben, Bio-Zertifizierung oder Allergenfreiheit. Diese Trennungspflichten schränken die Produktionsplanung ein, oft ohne dass Verantwortliche die tatsächliche Grenzkapazität kennen. Eine Simulation macht diese Grenzen sichtbar, bevor ein Unternehmen in neue Anlagenteile investiert, und sie liefert damit eine belastbare Grundlage für Entscheidungen, die sonst auf Erfahrungswerten beruhen würden.
