Panta Rhei – alles fließt

Panta Rhei – alles fließt

von 17. Dezember 2018

Fährst Du noch oder fliegst Du schon

Die Welt verändert sich und es werden sich immer wieder neue Trends, Technologien und Geschäftsmodelle durchsetzen. Oder wie Heraklit schon vor circa 2500 Jahren sagte: „Panta Rhei – alles fließt“. Diese Aussage beruht auf seiner Erkenntnis des natürlichen Prozesses des stetigen Werdens und Wandelns.

Wir kennen dies zum Beispiel aus dem Mobilitätsmarkt, bei dem vor rund einem Jahrhundert das Pferd innerhalb einiger Jahre von dem Benzin betriebenen Auto verdrängt worden ist. Heute werden Elektroautos langsam zur Gewohnheit und es tauchen die ersten Volocopter (Foto: Wired) auf. Die Mobilität jedes Einzelnen erweitert sich von der horizontalen auch in die vertikale Fortbewegung. Ähnlich lässt sich auch die Entwicklung der Unterhaltungsbranche während des vergangenen Jahrhunderts beschreiben, die die Veränderung von Schallplatte zu Kassette, CD, DVD, MP3 und zu den heutigen Streaming-Diensten, welche sich mittels Flatrate bezahlen lassen, umfasst. Das bedeutet: Das einzelne Lied ist als Produkt praktisch obsolet, man bezahlt nur noch für die Dienstleistung Unterhaltung.

Eine disruptive Transformation findet schnell und unbemerkt statt. Die Veränderungen wirken sich nicht nur auf einzelne Technologien, sondern auch auf deren Zusammenspiel untereinander aus. Gleichzeitig eröffnet sie neue Möglichkeiten, bestehende Geschäftsmodelle zu verbessern, zu modifizieren oder völlig neu zu gestalten.

Die Prozessautomatisierung war noch nie so spannend wie heute

Nun hat dieses Phänomen auch die Prozessautomatisierung erreicht. Diese ist seit jeher als konservativ und auch eher als träge bekannt. Zumindest was den Umstand angeht, neue Technologien zu adaptieren. Auch die Prozessindustrie wird immer wieder mit neuen Herausforderungen konfrontiert und muss die Möglichkeiten nutzen, die die Digitalisierung liefert.

Die Prozessautomatisierungs-Community ist recht stolz auf klare Strukturen, die eine hohe Verfügbarkeit und funktionale Sicherheit gewährleisten. Gemeint ist die Automatisierungspyramide (Foto: NAMUR), die trotz all ihrer Vorteile leider der Bremsklotz für die digitale Transformation der Prozessindustrie ist. Denn innerhalb der Pyramide ist alles strukturiert. Allein: Eine Vernetzung gemäß des Cyber Physical Systems ist damit nicht möglich und somit auch nicht die Kommunikation über Wertschöpfungsnetzwerken hinweg.

NOA[H] baut die Arche für die Prozessindustrie, um Pyramide und Cloud miteinander zu verbinden.

Nun liegt der Vorschlag der NAMUR mit einer offenen Architektur auf dem Tisch, der die Verfügbarkeit und Sicherheit der Automatisierungspyramide mit den Vorteilen der digitalen Transformation verbinden soll. Kurz ausgedrückt: die NAMUR open architecture (Foto: NAMUR), abgekürzt NOA. NOA soll die Prozessindustrie sicher in die digitale Transformation bringen. Hierfür wird die zukünftige Automatisierungslandschaft in drei Bereiche aufgeteilt, um einen offenen Kommunikationskanal zu etablieren.

Die drei Bereiche unterscheiden sich in der Lokalisierung und auch hinsichtlich der Applikationen.
Nach wie vor beginnt Automatisierung nahe am verfahrenstechnischen Prozess, in Feld und Messwarte. In diesem Bereich, in der NOA-Konzept-Grafik grau dargestellt, schlägt das automatisierungstechnische Herz des Betriebs. Zuverlässigkeit hat hier oberste Priorität. Diese gilt es, auch in einer Industrie 4.0 zu erhalten.

Fortschreitende Automatisierung erschließt weitere Potenziale: Plant Asset Management oder Advanced Process Control sind hier einige Stichworte. Nennen wir es anlagennahes MES.
Der einzelne Produktionsbetrieb ist schon heute in ein komplexes IT- und Steuerungsnetzwerk eingebunden. Doch um nun in den M+O Bereich, im NOA Bild rosa eingefärbt, aus der Kernautomatisierung heraus sicher kommunizieren zu können, sind offene und Hersteller unabhängige Schnittstellen Grundvoraussetzung. Diese Schnittstellen sorgen für eine Entkopplung zwischen den jeweiligen Bereichen sowie für einen standardisierten Übergang.

Und die digitale Transformation wird noch weiter entlang der Wertschöpfungskette umgesetzt. Die Integration von Daten über Betriebe, Standorte, Unternehmen und Wertschöpfungsketten hinweg wird noch mehr Flexibilität und Effizienz erschließen. Die Remote-Anbindung von Entwicklungs- und Servicepartnern tragen ihren Teil dazu bei.
Hierfür bietet das Central M+O die Möglichkeit, zentral Spezialisten-Applikationen und -Services anlagenübergreifend zur Verfügung zu stellen, um Reliability Centered Maintenance oder auch Big Data Analysen ganzheitlich und kostengünstig umsetzen können. Auch den Ausbau der Vernetzung über Cyber Physical Systems ist über Central-M+O-Komponenten zu erwarten; was zum Beispiel immer mehr Services dabei hilft, zu den Lieferanten und Herstellern bedarfsgerecht auszulagern. Der rosa eingefärbte Bereich im NOA-Schaublid bildet somit die Grundlage, um die Möglichkeiten, die die Industrie 4.0 Initiave mit sich bringt, auch in der Prozessindustrie umzusetzen.

Try and Error

Industrie 4.0-Applikationen werden in den Bestandsanlagen (Brownfield) nur dann Einzug halten, wenn der Aufwand, wie durch NOA beschrieben, für die Betriebe gering gehalten wird und nicht erst mit großen Investitionen die Infrastruktur wie z.B. die Feldkommunikation als auch das Leitsystem hierfür ertüchtigt werden muss. NOA soll den einfachen und schnellen Einsatz innovativer Technologien erleichtern. Ganz nach dem “Try and Error”-Prinzip. So soll der schnelle und wirtschaftliche Erfolg möglich gemacht werden. Bei aller Offenheit, Verfügbarkeit und Sicherheit ist es wichtig, dass der Bestand nicht beeinträchtigt (rückwirkungsfrei) oder gefährdet wird. Daher bietet NOA die Möglichkeit, dies alles außerhalb der Pyramide umzusetzen.

Da wir von Yokogawa der Meinung waren und sind: „Es reicht nicht, dass wir Ingenieure uns freuen, dass NOA technisch machbar ist.“. So haben wir mittlerweile drei funktionsfähige Demonstratoren umgesetzt und diese jeweils auf der NAMUR HS 2017, Achema 2018 und auf der NAMUR HS 2018 vorgestellt.

Folgende Anwendungsfälle decken die drei Demonstratoren ab:

  • Ventil Diagnose in der Cloud mit Handlungsempfehlung zurück an das Prozessleitsystem (Verification of Request)
  • Diagnose von Coriolis im Plant Specific M&O für präventive Reinigung und Rekalibrierung  mit Handlungsempfehlung zurück an das Prozesselitsystem (Verification of Request)
  • Diagnose von PAT in der Cloud mit Handlungsempfehlung zurück an das Prozessleitsystem (Verification of Request)

Der PAT-Anwendungsfall wird in dem BLOG-Artikel „PAT-Demonstrator – NOA ist der ideale Partner“ von Werner Worringen beschrieben. Die Informationen zu den beiden anderen Demonstratoren finden Sie bald ebenfalls in diesem BLOG.

Damit haben wir der Community proaktiv gezeigt, was es bedeutet, co-innovativ die digitale Transformation industriespezifisch umzusetzen.

NOA wird kommen – da ist es realistisch und möglich, sich schnell wirtschaftlichen Nutzen darstellen lassen. Wir haben jetzt die Chance, diese Initiative aktiv zu gestalten.

Wie stehen Sie der Digitalen Tranformation in der Prozessindustrie gegenüber? Sehen Sie NOA als einen Weg die digitale Transformation in der Prozessindustrie umzusetzen?

Welche Veränderungen beschäftigen Sie schon heute und / oder welche sehen Sie auf sich zukommen. Denn wissen ja, Panta Rei – alles fließt.


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