Die Digitalisierung und Automatisierung der Industrie schreiten stetig voran, und auch die Hamburger Container- und Chassis-Reparatur-GmbH (HCCR), eine 100% Tochtergesellschaft der Hamburger Hafen und Logistik AG (HHLA), geht diesen wichtigen Schritt. Als Anbieter von klassischen Depotdienstleistungen wie Inspektion, Reparatur und Reinigung von Containern sowie der Wartung von Klimaanlagen in Reefercontainern und der Reinigung von Tankcontainern, hat HCCR in Zusammenarbeit mit uns die Containerreinigung auf ein neues, digitales Niveau gehoben.
Herausforderungen und Zielsetzung
Die manuelle Containerreinigung erfolgt derzeit in traditionell betriebenen Waschstraßen und basiert weitgehend auf der langjährigen Erfahrung der Mitarbeiter:innen. Ziel des Projekts war es, die Effizienz des gesamten Reinigungsprozesses zu steigern und die Abläufe transparenter zu gestalten. Dazu sollten alle relevanten Daten zum Waschvorgang digital erfasst, ausgewertet und aufbereitet werden. Die Herausforderung bestand darin, eine Lösung zu finden, die geringe Hardware- und Software-Anforderungen stellt, schnell eingerichtet werden kann und einfach zu bedienen ist.
Umsetzung der Digitalisierung mit dem Revolution Pi
In der ersten Projektphase ging es darum, die relevanten Parameter für den Waschvorgang zu erfassen. Dazu zählen Wassertemperatur, Wasserdruck, benötigte Waschzeit, Verbrauch von Wasser und Reinigungsmitteln sowie die Art der Verschmutzung. Durch den Einsatz von entsprechenden Sensoren konnten diese Werte zuverlässig gemessen und digital erfasst werden. Bei der Integration der Sensoren wurden zunächst die örtlichen Begebenheiten analysiert, Störfaktoren entfernt und potenzielle Datenerfassungsquellen bewertet.
Als technische Lösung kamen Revolution Pi Module der Firma KUNBUS zum Einsatz. Diese industrietauglichen Open Source IPCs basieren auf dem Raspberry Pi und ermöglichten eine einfache, flexible Datenerfassung und Weiterverarbeitung. Insgesamt wurden mehrere Revolution Pi Connect+, Revolution Pi DI und Revolution Pi AIO Module verbaut. Der Revolution Pi Connect+ diente dabei als IoT-Gateway, um die gesammelten Daten in die Cloud zu übertragen. Die cloudbasierte Datenerfassung war der Grundstein für die nachfolgende Datenanalyse und die Entwicklung einer App für HCCR.
Entwicklung einer intelligenten App zur Prozessoptimierung
Mit den gesammelten Daten konnten wir eine App entwickeln, die den Reinigungsprozess digital abbildet und optimiert. Die von uns gesammelten Daten erlaubten es einen maschinellen Lernen Algorithmus zu entwickeln, welcher jeweils das effizienteste Waschprogramm basierend auf den äußeren Bedingungen wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit auszuwählen. So wird sichergestellt, dass jeder Container mit minimalem Ressourcenaufwand gereinigt wird. Zudem können die Mitarbeiter:innen direkt in der App Anmerkungen hinterlegen, beispielsweise zu besonderen Verschmutzungen, wodurch ein wichtiger Wissenstransfer digitalisiert wird.
Die Verantwortlichen haben nun jederzeit den Überblick über den Ressourcenverbrauch: Wie viel Wasser wurde verwendet? Wie hoch war der Energieaufwand? Welche Menge an Reinigungsmitteln kam zum Einsatz? Diese Transparenz ermöglicht eine präzise Abrechnung und eröffnet Potenziale für neue Geschäftsmodelle.
Überwindung technischer Hürden und Einbindung alter Maschinen
Besondere Herausforderungen ergaben sich durch die Integration bestehender, veralteter Maschinen. So mussten alte PLC-Systeme eingebaut werden, wobei die Stromkästen unübersichtlich und die Verkabelungspläne veraltet und ungenau waren. Trotz dieser Hürden gelang es uns, die Revolution Pi Module und die bestehenden Sensoren erfolgreich zu integrieren und so auch aus den älteren Maschinen relevante Daten zu gewinnen.
Ein weiteres Problem war die oft stark verschmutzte Ladung der Container, darunter Lebensmittelreste und andere Rückstände. Dank unserer Lösung konnte das Reinigungspersonal bereits vorab sehen, welche Ladung transportiert wurde und welche Reinigungsmittel sowie Programme dafür am besten geeignet sind.
Weitere digitale Lösungen zur Prozessoptimierung
Neben der Digitalisierung der Waschstraße haben wir den gesamten Prozess optimiert, indem wir auch die Auftragsannahme und das Job-Management digitalisiert und integriert haben. Dazu gehört die Anpassung und Integration bestehender Management-Dienste, um den Arbeitsalltag bei HCCR zu erleichtern.
Fazit und Ausblick
Mit der erfolgreichen Digitalisierung der Containerwäsche hat HCCR einen großen Schritt in Richtung Effizienzsteigerung und Kostensenkung gemacht. Durch die Implementierung moderner IoT-Technologien und die Entwicklung maßgeschneiderter Softwarelösungen konnte die Abhängigkeit von manuellen Prozessen reduziert und ein wertvoller Wissenstransfer realisiert werden. Mittelfristig sollen Forschungsinstitute die Daten nutzen, um die Waschprogramme noch weiter zu optimieren und so Zeit, Geld und Rohstoffe zu sparen.
Das Projekt zeigt eindrucksvoll, wie aus traditioneller Industrie durch gezielte Digitalisierung moderne, effiziente und nachhaltige Prozesse entstehen können. Wir freuen uns darauf, HCCR auch in Zukunft bei der weiteren Optimierung und Entwicklung neuer, innovativer Lösungen zu unterstützen.
