Biotech for Chemistry, Flexible Produktion…

Biotech for Chemistry, Flexible Produktion…

von 18. April 2017

Biotech for Chemistry, Flexible Produktion, sowie Chemie- und Pharmalogistik sind die Fokusthemen auf der Weltmesse der Prozessindustrie Achema 2018 in Frankfurt.

Modul, Modular, Modulare Automation

Diese Trends der Chemie und Pharmabranche werden auch durch Lösungen aus der Prozessautomatisierung unterstützt. Aufgrund der Integration biotechnologischer und chemischer Verfahren werden neue Anforderungen und Konzepte an die Prozessautomatisierung herangetragen. Auch die Chemie und die Pharmaindustrie muss immer individualisierteren Produkten mit immer kürzeren Produktlebenszyklen “ins Auge blicken”. Somit werden Anlagen zukünftig nicht nur modular geplant, sondern sie müssen – durch modulare Automation begünstigt- auch für die flexiblere modulare Produktion gewappnet sein. Man darf die Veränderung nicht nur aus Sicht des einzelnen Produktionsbetriebes betrachten, sondern “out of the Box” den Datenaustausch über die ganze Wertschöpfungskette bzw. das ganze Netzwerk hinweg.

Gleich und doch anders

Automatisierungstechnik ermöglicht es erst, wirtschaftlich attraktive Produktions- und Geschäftsabläufe zu realisieren. Aber trotz aller Weiterentwicklung bleiben die grundlegenden Anforderungen, die der Anlagenbetreiber stellt: Die Produktion muss sicher, zuverlässig und effizient sein. Das Bedienpersonal muss die ihnen anvertrauten Prozesse verstehen, beherrschen und bestmöglich steuern.

Lassen Sie mich mit der Frage nach dem Ziel beginnen: Was charakterisiert eine optimale Prozessautomatisierung?

Drei Aspekte, so denke ich, sind die Antwort:

  • Bestmögliche Integration aller technischen Komponenten mit allen beteiligten Personen und Systemen für eine flexible, optimierte und vorausschauende Prozessführung.
  • Nutzen-stiftender Dialog zwischen Menschen, bedienerfreundliche Interaktion zwischen Menschen und Maschinen und effiziente Maschinenkommunikation;
  • und das alles mit einem Maximum an Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Globale Landschaften

Ein Blick auf die heutige Automatisierungslandschaft macht die Komplexität dieser Aufgabe deutlich. Die rasante Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie hat dazu beigetragen, dass diese Landschaft heute nicht mehr nur einzelne Anlagen, sondern lokale und regionale Verbundstrukturen, ja global verteilte Assets multinationaler Konzerne umfasst. Automatisierung steuert komplexe Wertschöpfungsketten, steht in Wechselwirkung mit vielschichtigen Geschäftsprozessen. All dies effizient zu gestalten, ist die Aufgabe.

Automatisierungslandschaft

Automatisierungslandschaft

Wenn das Herz schlägt

Noch immer beginnt Automatisierung in jedem einzelnen Betrieb, nah am verfahrenstechnischen Prozess – steuernd und regelnd, mit Sensoren und Feldgeräten, Leitsystemen und sicherheitsgerichteten Steuerungen. Dort liegt seit Jahrzehnten ein Schwerpunkt unserer Kompetenz. Dort und in der Feldebene schlägt das automatisierungstechnische Herz der „Operational Technology“ oder OT. All das, was für den sicheren und verlässlichen Anlagenbetrieb nötig ist, zählt zu diesem „mission critical“-Bereich. Zuverlässigkeit hat hier oberste Priorität, und damit Verfügbarkeit und Integrität. Interaktionen mit dem Außenbereich müssen rückwirkungsfrei auf die prozesskritischen Funktionen bleiben. Hier werden wir auch künftig eine zentrale Automatisierungsinstanz benötigen, unabhängig von der Topologie der betrachteten Anlage.

Fluss der Informationen

Natürlich stehen die OT-Systeme in ständiger Verbindung mit den MES und ERP-Systemen, die für Produktions- und Unternehmenssteuerung zuständig sind. Prozessnahe MES-Funktionalitäten und Workflows werden dabei schon heute und zukünftig noch mehr ebenfalls zum kritischen Bereich gezählt. Aber eine Anlage schlicht „am Laufen zu halten“, reicht schon lange nicht mehr aus, um den Anforderungen des Marktes zu entsprechen und wirtschaftlich erfolgreich zu sein. Das erfordert nachhaltig optimierte Verfügbarkeit, Flexibilität, Effizienz im Hinblick auf Produktivität und Qualität, aber auch einfache Bedienbarkeit.

  • Vorausschauende Prozessführung,
  • zustandsbasiertes und prädiktives Plant Asset Management,
  • intelligentes Alarmmanagement,
  • mobiler Datenzugriff

ermöglichen dies.

Damit zeichnet sich ab, dass in der Produktionssteuerung – bisher eine Domäne des MES – eine Neuverteilung der Aufgaben erfolgt. Werkzeuge zum Workflow-Management leisten besonders an den Schnittstellen von Leitsystem und MES bzw. MES und ERP-Ebene wichtige Beiträge zur Optimierung von Geschäfts- und Produktionsabläufen. Das gilt für die Planung, Vorbereitung und Durchführung von Wartungs- und Instandhaltungsaufgaben ebenso wie Produktions- und Kampagnenplanung oder eine rückverfolgbare Chargendokumentation etc. – essentiell etwa in regulierten Industrien wie der Pharmaproduktion. Sie nutzen dafür Informationen aus dem OT-Bereich, benötigen häufig aber zusätzliche Daten. Auch in dieser informationstechnischen Optimierungs-Ebene ist Yokogawa schon lange zu Hause.

Datenintegration

Erfolgsentscheidend ist dabei, Komponenten nicht nur informationstechnisch zu vernetzen, sondern prozessual – etwa in einheitlichen Workflows oder im Sinne einer Lebenszyklus-Planung – zu integrieren. Dabei geht es nicht nur um den Lebenszyklus einer einzelnen Anlage, sondern der Produkte des Kunden über die Produktlebenszeit und über alle Produktionsstandorte hinweg.
Grundlage solcher Lösungen sind in zunehmendem Maße Daten, die in Echtzeit in verschiedenen Anlagen an unterschiedlichen Standorten gewonnen und dann zusammengeführt und analysiert werden. Automatisiert entstehen daraus KPIs, Handlungsanweisungen oder sogar Eingriffe in das Prozessgeschehen im Sinne einer closed-loop-Regelung.
Ob die Integration von Standorten bis hin zu einem unternehmensweiten Netzwerk als äußerer IT-Ebene ausgeht oder eher von einer Zwischenebene lokaler cyber-physischer Systeme, mag individuell verschieden sein. Bereits in einem lokalen Daten- und Anlagenverbund kann eine unternehmensübergreifende Integration Nutzen stiften.

Zwischen zwei Welten

Auf absehbare Zeit wird es zwischen der klassischen OT-Automatisierung und der vollständig digitalen Welt beliebig viele Zwischenzustände geben. Der Wandel vollzieht sich kontinuierlich. Yokogawa agiert daher pragmatisch: mit Lösungen, die den Anwender auf jeder Evolutionsstufe bestmöglich unterstützen.
Wie die einzelnen Schritte bis zur Achema 2018 aussehen, möchte ich gerne mit Ihnen auf diesem Blog diskutieren. Sehen Sie noch weitere Herausforderungen für die Zukunft? Haben Sie Fragen zu der Automatisierungslandschaft? Hinterlassen Sie ein Kommentar.

Die Lösungen stellen wir Ihnen auch auf der Messe in Frankfurt 2018 vor. Bleiben Sie gespannt.

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