Entdecken, was dahintersteckt

Ein Ziel von Industrie 4.0 ist es, Informationen der drei Achsen – vertikal, horizontal und planungsbezogen – zu integrieren und miteinander zu verknüpfen. Endress+Hauser zeigt für jede dieser Achsen, was alles durch „Informatisierung“, also durch systematischen Informationsgebrauch zur Erzeugung weiterer nutzbarer Informationen, erreicht werden kann.

Beckhoff auf der Hannover Messe 2024

Automatisierungslösungen für eine nachhaltige Produktion

Wie können Automatisierer KI-Modelle intuitiv entwickeln und in die Steuerung integrieren? Wie lässt sich überschüssige Energie im Antriebsverbund wieder...

Autor: Ralf Willmes, Marketingmanager Prozessautomatisierung, Weil am Rhein

Die intelligente Verknüpfung verschiedener Teilsysteme, vom ERP-System über die Bedien- und Steuerungsebene bis in die Feldebene, ist von entscheidender Bedeutung für die Funktionalität und die Effizienz des Gesamtsystems. Oftmals sieht die Realität aber anders aus. Geschlossene Systeminseln, fehlende Schnittstellen und viele manuelle Datenübergaben – und somit potenzielle Fehlerquellen – prägen hier das Bild.

Vertikale Integration – Automatisierung und IT-Welt wachsen zusammen

Diese entkoppelten Systeminseln können durch das BPI-Konzept (Business-Process Integration) von Endress+Hauser elegant zu einem Gesamtsystem mit durchgängigem Datenfluss verbunden werden. BPI agiert dabei als Vermittlungsschicht (Middleware) unterhalb der Teilsysteme und bildet somit eine gemeinsame Plattform für den Datenaustausch zwischen diesen Systemen.

Das BPI-Konzept lässt sich anhand eines Kalibriervorgangs anschaulich erklären: Vom ERP-System, z. B. SAP, wird ein Kalibrierauftrag erstellt. Statt diesen nur auszudrucken, wird dieser Auftrag an die BPI-Software gesendet. Sie erkennt diesen als Kalibrierauftrag, routet entsprechend auf das Kalibrationsmanagement-System CompuCal von Endress+Hauser, übersetzt und formatiert die Daten vom ERP in eine für das Zielsystem lesbare Form und versendet diesen Auftrag.

Nach Durchführung der Kalibrierung werden die Kalibrierdaten wieder an BPI zurückgesendet. Die Middleware erkennt diese Daten als Kalibrierdaten, routet auf die entsprechenden Zielsysteme, bereitet die Daten für jedes Zielsystem auf und sendet diese an das SAP-System zur Aktualisierung der Auftragsdaten, an das Asset Management zum Eintrag des Ereignisses für den Audit Trail und an den Service-Server zum KPI Update (Key Performance Indicator). Und das alles ohne äußere Eingriffe.

Ein barrierefreier Datenfluss eröffnet ganz neue Möglichkeiten. Ein Beispiel ist die genaue Diagnose des Messgeräts, auf dessen Basis automatisch vorbeugende Wartungsmaßnahmen oder Kalibrieraufträge angestoßen werden können. Oder eine Verwaltung der Feldgeräte einer Anlage mit automatischen Datenbankeinträgen bei Ereignissen wie Reparatur oder Kalibrierung. Dies ist mit Produkten und Lösungen von Endress+Hauser keine Fiktion, sondern bereits heute schon gelebte Praxis.

Horizontale Integration – durchgängige Kommunikation in der Wertschöpfungskette

Die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens lässt sich mit der Wahl der Bestandsstrategie signifikant beeinflussen. Hohe Bestände gewährleisten einen hohen Lieferservice, münden aber auch in höhere Kosten für die Lagerhaltung. Umgekehrt senken niedrige Bestände die Kosten, steigern jedoch das Risiko, den Lieferservice nicht erfüllen zu können.

Während die Firmen sich um die richtige Balance ihrer Lagerbestände bemühen, werden sie gleichzeitig mit sich ändernden Kundenbedürfnissen wie zunehmender Diversität und volatilem Bedarf konfrontiert. Nur auf der Basis von aktuellsten Bestandsdaten entlang der gesamten Wertschöpfungskette lassen sich Planung und Nachschubprozesse den Marktanforderungen anpassen.

Verlässliche Messtechnik ist die Basis für die Optimierung von Lagerhaltung und Lieferprozessen. Endress+Hauser schafft mit seinem kompletten Messtechnikprogramm die Grundvoraussetzungen dafür. Bei der Datenkommunikation setzt das Unternehmen auf Internet-Technologien: Die lokale Datenübertragungseinheit Fieldgate mit integriertem Web-Server ermöglicht die weltweite Datenerfassung über private und öffentliche Kommunikationsnetzwerke. Ein normaler Internet-Browser reicht hierbei für die Bestandsdatenabfrage aus. Verschiedene Übertragungsarten wie Ethernet, Modem und GSM/GPRS lassen sich, je nach der vorhandenen Infrastruktur, beliebig kombinieren.

Die Fieldgates von Endress+Hauser stellen nicht nur aktuelle Messwerte zur Verfügung, sondern bieten zusätzlich die Möglichkeit, Gerätestatus zu überwachen, Informationen abzufragen und Daten direkt an eine übergeordnete Bestandsmanagement-Software wie beispielsweise SupplyCare von Endress+Hauser zu übergeben. SupplyCare ermöglicht vom Schreibtisch aus einen komfortablen Zugriff auf die aktuellen Füllstände in Tanks und Silos, wobei individuelle Warn- und Alarmgrenzbereiche aller angezeigten Bestandsdaten festgelegt werden können.

Mit der integrierten E-Mail-Funktion lässt sich beispielsweise schnell und unkompliziert Nachschub anfordern. Darüber hinaus stellt Supply- Care Trends, historische Daten und Ereignisse dar und erlaubt die Verwaltung von Tanks, Tankgruppen, Kunden sowie Produkten. Mithilfe des Analysemoduls lassen sich Leistungskennzahlen berechnen und auswerten.

Durchgängiges Engineering – Anlagendaten rücken zusammen

Für ein durchgängiges Engineering dürfen die Bereiche Automatisierung und IT nicht getrennt betrachtet werden – sie müssen informationstechnisch zu einer Einheit verschmelzen. Damit eine Zusammenführung von Automatisierung und IT gelingt, müssen aber nicht nur deren Komponenten dieselbe Sprache sprechen, sondern auch deren Entwickler.

Das Problem: Automatisierer und IT-Programmierer setzen unterschiedliche Prioritäten. Stehen in der IT Vertraulichkeit und Sicherheit von Daten an erster Stelle, ist für den Automatisierer das Thema Verfügbarkeit die Nummer eins. Diese unterschiedlichen Sichtweisen führen zu einer gewissen Skepsis der Entwickler gegenüber der jeweils „anderen Welt“. Würden Automatisierer und IT-ler eine gemeinsame Sprache sprechen, wären die Synergieeffekte noch viel größer.

Bei Endress+Hauser findet diese enge Zusammenarbeit zwischen Automatisierung und IT bereits heute statt. Eines von vielen Beispielen ist die Implementierung von Life-Cycle-Konzepten bereits während der Planung einer Anlage. Denn während die Lebensdauerzyklen einer Produktionsanlage bei 20 bis 30 Jahren liegen, sind die IT-Zyklen mit ca. vier Jahren wesentlich kürzer, und so ist es dort üblich, schon rechtzeitig Update- und Migrationsstrategien zu entwickeln. Diese IT-Strategien wurden jetzt automatisch für die Produktionsanlagen und deren Komponenten übernommen.

Das Ergebnis: innovative Lösungen über die Steuerungsebene hinaus wie das webbasierte Asset-Managementsystem W@M. Mit dem W@M-Konzept bietet Endress+Hauser Projektierern und Anwendern eine Plattform für alle Prozesse und offene, leistungsstarke Tools. Das A und O bei Industrie 4.0: der schnelle und zielgerichtete Zugriff auf die richtigen Daten zum Zeitpunkt des Bedarfs. Die webbasierten Werkzeuge Operations App für Smartphones, das W@M-Portal oder W@M Enterprise liefern alle gewünschten Informationen und unterstützen den Anwender von der Anlagenplanung bis hin zur Instandhaltung der Betriebsmittel – jederzeit und an jedem Ort.

So erfolgt beispielsweise die Auswahl, Auslegung und Verwaltung von Messtechnik zur Produktionsanlage zentral mit dem Applicator. Die resultierenden Daten werden anschließend vom Planungsbereich des Applicators in den Beschaffungsprozess übertragen, etwa in den Onlineshop oder das ERP-System. Bei der Beschaffung ermöglicht das W@M-Portal ebenfalls eine direkte Konfiguration und Bestellung der Produkte und Ersatzteile, falls dies noch nicht über den Applicator realisiert wurde.

Für Inbetriebnahme, Betrieb und Instandhaltung liefert das Portal dem Anwender vollständige Informationen und Dokumentationen zu allen Messgeräten, für Endress+Hauser-Produkte sogar automatisch. Ein weiterer wertvoller Helfer im täglichen Betrieb ist der integrierte Aktivitätenplaner. Er unterstützt das Anlegen und die Verfolgung von Aufgaben. Eine automatische E-Mail-Benachrichtigung sorgt dafür, dass nichts vergessen wird.

Nur wer den Status seiner Anlage perfekt kennt, kann proaktive Wartungsstrategien umsetzen und so Zeit und Geld sparen. Dank der Online-Verbindung zur Produktdatenbank erhalten die Kunden automatisch alle aktuellen Informationen über ihre Messgeräte, wie Produktverfügbarkeit, Lebenslauf, Dokumentation, Kalibrierprotokolle, Betriebsanleitungen und Weiteres mehr. Egal, ob man Industrie 4.0 als Quantensprung ansieht oder als Evolution statt Revolution: Sie wird kommen – wir stecken mittendrin in der Digitalisierung der Produktion. I