HMI für automatisierte Bierzapfanlage

Präzise eingeschenkt

Ein perfekt gezapfter Hopfensaft lässt bekanntlich kaum einen Gaumen kalt. Dass jedoch Zapfanlagen häufig mehr Schaum als Bier ins Glas spülen, hat das Unternehmen Beerjet auf den Plan gerufen. Gemeinsam mit der Software-Schmiede X-Works wurde eine Zapfanlage entwickelt, die mit automatisierten Abläufen das flüssige Gold stets im richtigen Maß eingeschenkt wird. Die Basis dafür bildet eine eigens entwickelte .NET-Plattform, die sowohl die digitalen Workflows als auch das HMI abbildet und anschließend online ausrollt.
 Die Automatisierte Zapfanalage Beerjet ermöglicht es, 
eine große Anzahl frisch gezapfter Biere in 
gleichbleibender Qualität bereitzustellen.
Die Automatisierte Zapfanalage Beerjet ermöglicht es, eine große Anzahl frisch gezapfter Biere in gleichbleibender Qualität bereitzustellen. Bild: X-WORKS GmbH

Software ist für jede Maschine ein wichtiger Bestandteil. Einerseits muss sie die korrekte Funktion der Arbeitsabläufe umsetzen und andererseits auch dem Operator durch ein HMI die Bedienung so einfach wie möglich machen. Das Konzept bei der Entwicklung der Softwareplattform für die neue Beerjet-Serie hatte hier zwei wichtige Punkte im Fokus: einerseits die Maschinensteuerung auf einer Embedded-Linux-Plattform zu implementieren und andererseits die Bedienung an bekannte Funktionen von Smartphones anzulehnen.

 Basis der Software und der Steuerung der Beerjets ist eine schlanke Embedded-Linux-Plattform.
Basis der Software und der Steuerung der Beerjets ist eine schlanke Embedded-Linux-Plattform.Bild: X-WORKS GmbH

Embedded Linux für Maschinen

Basis der Software und der Steuerung der Beerjets ist eine schlanke Embedded-Linux-Plattform. Auf dieser werden die digitalen Prozesse ausgeführt, die das Bier in der richtigen Menge und mit der passenden Menge an Schaum in die Gläser zapfen. Zentrales Element der Software sind getaktete und synchronisierte Abläufe. Jeder Ablauf stellt einen digitalen Zwilling der physischen Prozesse an der Maschine selbst dar. Die Prozesse arbeiten intern mit virtuellen Units, die das digitale Pendant der Elemente in der Maschine darstellen. Die virtuellen Units sind Ventile, Taster, LEDs, kombiniert zu einer zusammengehörenden Einheit und werden in der Software je nach Workflow in angesteuert. Embedded-Linux-Plattformen für Maschinen haben Vorteile gegenüber anderen Systemen. Aufgrund der großen Verbreitung sind sie gut gewartet und dokumentiert. Als Open Source sind sie flexibel auf die Anforderungen anpassbar und erweiterbar. Durch die Entwicklung der Software und des HMI in .NET Core können sehr rasch und effizient Ergebnisse erzielt werden. Durch den Einsatz von .NET auch auf Linux können in der Entwicklung Zeit und Ressourcen gespart werden, da kein spezielles Wissen einer SPS-Umgebung erforderlich ist, sondern die Entwickler in ihrer gewohnten Umgebung arbeiten und testen können. Das Software-Team von X-Works umfasst erfahrene .NET-Programmierer, die die Steuersoftware und HMI erfolgreich umsetzen konnten.

 Die Bedienung des neu entwickelte HMIs im Hochformat ist das Look&Feel moderner Smartphones angelegt.
Die Bedienung des neu entwickelte HMIs im Hochformat ist das Look&Feel moderner Smartphones angelegt. Bild: X-WORKS GmbH

Bedienung wie am Smartphone

Nicht nur die vollautomatisieren Abläufe, die auch ungeübten Anwendern einen gut gezapftes Bier zur Verfügung stellen, sind eine Besonderheit der Zapfanlage. Auch das vollständig neu entwickelte HMI erleichtert die Bedienung. Standen in der Vergangenheit die Hersteller oftmals vor dem Problem einer langwierigen Bedienerschulung, gehen bei diesem Projekt Beerjet und X-Works den Weg, dem Bediener ein HMI anzubieten, dessen Funktion ähnlich dem eines Smartphones ist. Damit reduziert sich für die Notwendigkeit von Schulungen auf die Funktion der Zapfanlage selbst. Die Bedienung am Touchdisplay erfolgt mit bekannten Elementen wie einem Display im Hochformat und einem Burger-Button zum Öffnen des Menüs. Der Operator soll sich auf eine schnelle und effiziente Bedienung konzentrieren können. Notwendige Einstellungen können über das HMI mit wenigen Klicks vorgenommen werden. Werden umfangreichere Abläufe wie eine CIP-Reinigung (Clean in Place) durchgeführt, unterstützt der Beerjet mit digitalen Assistenten am HMI. Sie führen den Bediener Schritt für Schritt mit Hilfe von Text- und Bildanleitungen durch die Abläufe. Dem Bediener wird stets angezeigt, was er tun muss, gefolgt von zeitgesteuerten Abläufen, die die Zapfanlage selbstständig ausführt. Alle Vorgänge werden protokolliert und gespeichert und stellen so den wartungsgerechten Umgang mit dem Beerjet sicher.

Abläufe durchgängig automatisiert

Der hohe Automatisierungsgrad soll gleichzeitig auch der Erfolgsfaktor der neuen Zapfanlage darstellen. In intensiver Zusammenarbeit zwischen den Beerjet-Konstrukteuren und den Entwicklern von X-Works, wurden alle relevanten Prozesse für das Bierzapfen digitalisiert und in die Software integriert. Die Programmierung in der .NET-Umgebung ist die geeignete Basis für einen voll automatisierten Biergenuss. Für den Endkunden bietet der Beerjet damit eine gute Ausgangsbasis für einen reibungslosen und performanten Schankbetrieb. Die Automatisierung ermöglicht dem Personal, sich voll auf die Betreuung der Gäste zu konzentrieren und nicht die Zeit mit dem Zapfen von Bier zu verwenden. Gerade in Zeiten, wo Gastropersonal ohnehin sehr schwierig gefunden werden kann, können mit der Zapfanlage die Gäste einer Veranstaltung schnell versorgt werden. Für den Endkunden bietet der Beerjet mehrere Vorteile: Einerseits durch die Einsparung von Schankpersonal und andererseits durch erhöhte Verkaufszahlen in Spitzenzeiten, z.B. in den Pausenzeiten in Sportstadien.

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