E+H-Vorstandsmitglied Mayr über intelligente Prozessautomatisierung

Prozessautomatisierung

E+H-Vorstandsmitglied Mayr über intelligente Prozessautomatisierung

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Industrie 4.0 bestimmt auch die Themen in der Prozessindustrie. Endress + Hauser will hier als Komplettanbieter für Prozessautomatisierung wichtige Impulse geben. Im Gespräch mit KEM Konstruktion erklärt Dr. Andreas Mayr, Mitglied im Executive Board und Corporate Director Marketing & Technologie bei Endress + Hauser, wie sich mit intelligenten Feldgeräten und Systemen die Produktivität steigern, die Anlagenverfügbarkeit erhöhen und die Wettbewerbsfähigkeit sichern lässt.

Interview: Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur KEM Konstruktion

KEM Konstruktion: Endress + Hauser gehört zu den weltweit führenden Anbietern von Prozessmesstechnik. Welche Trends beschäftigen derzeit die Branche? Und wie bildet Endress + Hauser diese Entwicklungen ab?

Dr. Andreas Mayr: Für Endress + Hauser sind zwei aktuelle Entwicklungen relevant. Einmal – wie für die Branche insgesamt – ist es das Thema Industrial Internet of Things oder Industrie 4.0, oder besser, wenn man es allgemeiner fassen will, Digitalisierung. Damit beschäftigt sich die gesamte Industrie branchenübergreifend gerade sehr stark. Im Kern geht es darum unsere Kunden im Rahmen der digitalen Transformation zu begleiten. Denn auch deren Geschäfte und Geschäftsmodelle ändern sich. Daher ist die Fragestellung für uns, wie können wir diesen Prozess der Digitalisierung auch bei unseren Kunden mitgestalten und ihnen helfen, dadurch erfolgreicher zu werden? Dabei gibt es natürlich ganz unterschiedliche Aspekte. Von der Digitalisierung betroffen ist der gesamte Kundenbeziehungsprozess – die Customer Intimacy wie man heute sagt. Das fängt damit an, wie der Kunde uns findet und kennenlernt. Zunehmend passiert das über das Internet oder über Soziale Medien. Ein wichtiger Punkt für Kunden, aber auch Endress + Hauser ist, wie die Angebots- und Bestellabwicklung im digitalen Zeitalter funktioniert. Menschen sind es aus ihrem privaten Umfeld gewohnt, Suchanfragen, Angebotsabfragen und Bestellungen online durchzuführen. Diese Themen halten zunehmend auch in der Industrie Einzug. Die Erwartung im Markt ist, dass das im B2B- genau so einfach geht wie im B2C-Umfeld. Dazu gehört auch die Unterstützung eines durchgängigen Engineerings durch digitale Tools.

Insbesondere wenn es um neue Anlagen geht, spielt das Thema softwaregestütztes Engineering eine immer wichtigere Rolle. Am einfachsten können wir das unterstützen indem wir beispielsweise 3D-Modelle von Geräten zum Download verfügbar machen. Diese können die Kunden dann direkt in ihre eigenen Engineering-Tools einbinden. Eine der größten Herausforderungen in diesem Zusammenhang ist der Umgang mit der installierten Basis. Viele Unternehmen aus der Chemieindustrie stellen sich die Frage, wie sie es schaffen sollen, mit 40 Jahre alten Anlagen heute noch wettbewerbsfähig zu sein. Zu diesem Komplex gehört auch das Legacy Management, also wie gehe ich mit meinem Bestand an Messgeräten um und wie bekomme ich diese „alten“ Geräte meiner Anlagen in die digitale Welt? Denn niemand ist in der Lage, seine komplette Instrumentierung auszutauschen. Um unsere Kunden besser auf ihrem Weg in die digitale Welt zu unterstützen, hat Endress + Hauser zwei neue Tochterunternehmen gegründet. Es handelt sich dabei um kleine Ausgründungen: Das sind einmal die Digital Labs in Berlin, die sich vor allem um das Thema Customer Intimacy kümmern. Also wie und auf welche Art und Weise muss ich Kunden in einer digitalen Welt ansprechen, was ist deren Erwartung? Wie kann Endress + Hauser ein besseres digitales Marketing machen? Das zweite Spin-off in Freiburg beschäftigt sich mit dem Industrie-4.0-Angebot. Die Idee war, diese Themen in eigenen kleinen Einheiten zu bearbeiten, um schneller und agiler unterwegs zu sein.

KEM Konstruktion: …Sie sprachen noch von einem weiteren Trend?

Mayr: Der zweite große Trend ist „Lab to Field“. Wir sehen die Entwicklung, dass Kunden qualitätsrelevante Messungen ihrer Produktqualität zunehmend vom Labor in eine prozessbegleitende Inline- oder Onlinemessung verlagern möchten. Damit wollen Unternehmen die Qualität ihrer Produkte noch effizienter sicherstellen und verhindern, dass Fehler zu spät erkannt werden und am Ende ganze Chargen aussortiert werden müssen.

Die Herausforderung besteht darin, die sehr komplexe Analyse-Messtechnik in den Prozess einzubinden. Es geht dabei nicht um einfache pH-Messungen, sondern um anspruchsvolle Analysen, beispielsweise mit Hilfe von spektroskopischer Methoden. Um unsere Kunden auch in diesem Umfeld unterstützen zu können, haben wir in den letzten Jahren Technologie dazu gekauft. Firmen wie Kaiser Optical Systems, weltweit führend auf dem Gebiet von Raman-spektroskopischen Messgeräten, Spectra Sensors, Hersteller von laserbasierten Gas-Analysatoren, und Blue Ocean Nova, ein Unternehmen, das sich mit innovativer Near-Field-Infrarot-Technologie beschäftigt.

KEM Konstruktion: Sie haben dieses Jahr die Heartbeat Technology vorgestellt. Wie funktioniert bzw. was tut diese Innovation und welchen Nutzen haben Anwender davon?

Mayr: Messgeräte mit Heartbeat Technology liefern Diagnoseinformationen, verifizieren die Performance und überwachen alle Prozessdaten. Dadurch unterstützen sie eine vorausschauende Wartung und helfen unseren Kunden, ihre Prozesse zu optimieren. Letztendlich geht es ja darum, die Produktivität der Produktionsanlagen unserer Kunden zu verbessern. Stillstände oder Anlagenausfälle sind diesbezüglich natürlich ein Worst Case. Vor diesem Hintergrund kommt das Thema Predictive Maintenance ins Spiel. Unternehmen wollen nicht warten, bis ein Gerät ausgefallen ist, sondern möglichst frühzeitig über dessen Zustand Bescheid wissen. Unsere Geräte mit der Heartbeat Technology geben klare Diagnoseinformationen aus, ermöglichen die Verifikation der ausgegebenen Messwerte und verfügen über eine Monitoring-Funktion, die ein frühzeitiges Erkennen von Veränderungen, systematischen Fehlern und Prozesseinflüssen ermöglicht. Der Vorteil für die Anwender ist beispielsweise, dass sie Prüfintervalle bei sicherheitskritischen Anwendungen, die sogenannten wiederkehrenden Prüfungen, vergrößern können. Und das alles funktioniert, ohne dass man das Gerät ausbauen muss. Am Ende spart der Kunde dadurch einfach Kosten.

KEM Konstruktion: Für welche Messprinzipien ist die Heartbeat Technology geeignet?

Mayr: Grundsätzlich funktioniert die Technologie mit den meisten unserer Messprinzipien. Aktuell steht die Heartbeat Technology für die Durchfluss-, Füllstands- und Temperaturmessung, sowie in der Flüssigkeitsanalyse zur Verfügung.

Wie bereits erwähnt ist der Wunsch unserer Kunden nach schneller und einfacher Überprüfung, mit hoher Qualität und Prüftiefe und ohne Anlagenstillstand, groß. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden hat Endress + Hauser natürlich auch alle neuen Proline-Durchflussmessgeräte mit dieser Technologie ausgestattet. Prozesse, Hilfskreisläufe und Schutzeinrichtungen müssen regelmäßig überprüft werden. Hier bietet die Heartbeat Technology viele Möglichkeiten für die Prüfung von Durchflussmessgeräten ohne Ausbau. Denn die Prüffunktionalität ist im Messgerät integriert und damit über alle Bedien- und Systemintegrationsschnittstellen verfügbar. Ein Zugang zum Messgerät im Feld ist nicht erforderlich. Besonders benutzerfreundlich ist das mit dem Proline 300/500 möglich – mit einem Tablet-PC über WLAN. Die Prüfdokumentation der Heartbeat-Verifikation lässt sich darüber hinaus als Nachweis von Qualitätsmaßnahmen nutzen.

Auch die Füllstandsmessgeräte Micropilot FMR5x, FMR6x und Levelflex FMP5x bieten wir mit Heartbeat Technology an. Dank Heartbeat Monitoring können Füllstandsmessgeräte nicht nur den Füllstand messen. Dadurch lassen sich auch weitere Prozess- und Gerätedaten bereitstellen und zur Trenderkennung nutzen. Messgrößen, wie zum Beispiel die Signalstärke, werden vom Gerät über den zweiten Stromausgang ausgegeben und lassen sich ohne besondere Anwenderkenntnis zur Schaum- oder Ansatzerkennung verwenden. Diese Informationen können dann von den Kunden zur vorausschauenden Planung von Maßnahmen wie beispielsweise Reinigung oder Wartung genutzt werden.

KEM Konstruktion: Eine weitere Neuheit sind die Micropilot-Radarmessgeräte, die sich der 80 GHz-Technologie bedienen. Welche Vorteile ergeben sich daraus?

Mayr: Der Micropilot mit 80 GHz-Technologie bietet gleich eine Reihe an Vorteilen: So misst er zuverlässig in einem effektiven Bereich von bis zu 125 Metern in Feststoffsilos dank der guten Fokussierung des Radarsignals. In Flüssigkeiten erreicht das Gerät zudem eine Genauigkeit von ±1 Millimeter. Einbauten oder Hindernisse an der Tankwand beeinflussen die Messung nicht, da der schmale Strahl sie nicht erfasst. Auch Ansatz und Kondensat stören das verlässliche Messergebnis dank des speziellen Antennendesigns nicht. Zudem sind das Engineering und die Installation einfach. Aber wir gehen noch einen Schritt weiter und beantworten die Frage nach der passenden Radarfrequenz für jede Applikationen mit der Summe von 113 GHz. Die tiefere Botschaft dahinter ist – und da glauben wir fest dran –, dass wir die passende Technologie abhängig von der Applikation definieren sollten und nicht umgekehrt. One fits all hilft da nicht weiter, daher bietet Endress + Hauser für unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Technologien und eben auch unterschiedliche Frequenzen an. Ein Beispiel: Wenn ich in einem Bezugsgefäß etwas messe, dann hilft mir die 80 GHz-Frequenz gar nichts, weil die Messung sehr ungenau wird. In diesem Fall ist eine geführte Radarmessung mit 1 GHz die beste Lösung. Auch bei einem Prozess, bei dem es stark schäumt, stellen 80 GHz ein Problem dar. Und dann ist es besser, man verwendet niedrigere Frequenzen, wie 6 oder 26 GHz, die in der Lage sind, den Schaum zu durchdringen. Daraus entsteht dann unsere Formel 1 GHZ + 6 GHZ + 26 GHZ + 80 GHz = 113 GHZ. Und dafür liefert Endress + Hauser das komplette Portfolio an Radarinstrumenten.

KEM Konstruktion: Eine weitere Innovation von Endress + Hauser ist das sogenannte Zweileiter-Gerätekonzept. Damit wollen Sie die Komplexität mit einheitlicher Feldinstrumentierung reduzieren. Können Sie das bitte näher erläutern?

Mayr: Man muss diese Thematik in dem Kontext sehen, dass die Komplexität für den Anwender von Messtechnik durch die Vielzahl von Messaufgaben und der dafür verfügbaren Gerätefamilien unterschiedlicher Hersteller stetig zunimmt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen hinsichtlich Betriebssicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Beide Aspekte führen dazu, dass der Ruf nach Einheitlichkeit und Durchgängigkeit in der Feldinstrumentierung immer lauter wird. Deswegen fordert auch die NAMUR-Empfehlung NE 131 (NAMUR-Standardgerät) unter anderem eine einheitliche Gerätebedienung für Feldgeräte. Für uns war es deshalb ein logischer erster Schritt, Zweileiter-Messgeräte im Durchfluss und Füllstand auf eine einheitliche Plattform zu bringen. Zweileiter bedeutet, dass die Versorgung und die Kommunikation über dieselben zwei Leitungen bedient werden. Dieses Zweileiterkonzept vereinheitlicht Bedienung, Software, Gehäusekomponenten, Elektronikmodule, Schnittstellen, Datenmanagement, Systemintegration, Bestellstrukturen, Ersatzteile und Dokumentation. In unserem Geräteportfolio bilden wir das im Durchfluss mit der Proline 200 ab, im Füllstand mit den Radar-Produktfamilien Micropilot und Levelflex.

KEM Konstruktion: Wenn man sich derzeit mit Innovationen bzw. Zukunftstechnologien beschäftigt, kommt man um die Themen Digitalisierung und Industrie 4.0 nicht herum. Diese Entwicklung birgt Chancen und Risiken. Wie hat sich Endress +Hauser in diesem Bereich aufgestellt?

Mayr: Wir sehen diesbezüglich eher die Chancen, ohne die Risiken zu unterschätzen. Eines dieser Risiken ist das Thema Security. Durch moderne Software-Technologien, optimierte Prozesse und nicht zuletzt entsprechende Zertifizierungen lässt sich dieses Risiko beherrschen, auch wenn hierfür neue Kompetenzen aufgebaut werden müssen. Zudem muss man sich als Unternehmen darüber im Klaren sein, dass sich im Rahmen der Digitalisierung Geschäftsmodelle ändern. Das betrifft insbesondere die Kommunikation und die Kontakte zwischen Herstellern, Lieferanten und Endkunden. So treten heute in vielen Branchen Internetplattformen zwischen die Hersteller und ihre Kunden und beherrschen damit sozusagen die gesamte Kundenbeziehung. Hier müssen wir uns die Frage stellen, wie wir die Beziehung zu unserem Kunden in die digitale Welt transformieren können? Das beginnt mit einem optimierten Webauftritt, mit einer nahtlosen Integration von Shops und von Engineering-Tools. Auch unser Produktangebot müssen wir in Sachen Industrie 4.0 fit machen. Das ist ja auch ein Grund für das Spin-off in Freiburg gewesen, das sich darum kümmert, wie wir mehr auswertbare Daten verfügbar machen können für unsere Kunden, etwa in einer Cloud.

KEM Konstruktion: Im Rahmen der Digitalisierung sind intelligente Produkte und Lösungen gefragt. Was haben Sie in Sachen IIoT, Cloud, etc. zu bieten?

Mayr: Intelligente Produkte sind für Endress + Hauser nichts Neues. Unsere Sensoren erfassen Daten und senden sie über die entsprechenden Schnittstellen an die übergeordneten Systeme wie MES, ERP oder Asset-Managementsysteme. Was wir jetzt tun – und was auch seit einiger Zeit unter dem Begriff NOA, also NAMUR Open Architecture, diskutiert wird – ist, die klassische Automatisierungspyramide mit Überwachungs- und Optimierungsfunktionen von Industrie 4.0 zu erweitern. Damit eröffnen wir einen parallelen Weg, um mehr Daten aus den Feldgeräten zu bekommen und damit beispielsweise erweiterte Auswertungen zu fahren. Die Schnittstellen dafür wie Profibus oder WirelessHART sowie zunehmend auch Ethernet, WLAN und Bluetooth existieren. Zudem bieten wir mit der Endress + Hauser Cloud eine Infrastruktur für Anwendungen im IIoT. Beispielsweise verfügen die neuen Durchflussmessgeräte Proline 300/500 erstmals über ein integriertes WLAN, einen integrierten Web-Server oder eine OPC-UA Schnittstelle zur einfachen Bedienung und Bereitstellung zusätzlicher Prozess- und Geräteinformationen.

KEM Konstruktion: Endress + Hauser gibt viel Geld für F&E aus. Im Jahr 2016 haben Sie 64 neue Produkte auf den Markt gebracht. Welche Pläne haben Sie für das kommende Jahr 2018 und wo werden Produkt- bzw. Lösungstechnisch die Schwerpunkte liegen?

Mayr: Bei Endress + Hauser hat die Forschung und Entwicklung traditionell einen hohen Stellenwert. So haben wir ein regelmäßiges Innovatorentreffen, bei dem neue Ideen vorgestellt und herausragende Patente honoriert werden. Insgesamt hält Endress + Hauser weltweit über 7.000 aktive Schutzrechte. Letztendlich sind innovative Produkte, die unseren Kunden echten Mehrwert bieten, unser bestes Argument im weltweiten Wettbewerb. Ein Schwerpunkt zukünftiger neuer Produkte werden in den kommenden Jahren Themen rund um Industrie 4.0 sein, etwa Applikationen rund um unsere Cloud. Ein Beispiel dafür ist unsere Endress+Hauser Analytics App. Dabei handelt es sich um die automatisierte Erfassung und Analyse der installierten Mess- und Regeltechnik. Am Ende werden auch 2018 garantiert wieder ungefähr 60 neue Produkte von Endress + Hauser auf dem Markt sein.

www.endress.com

Details zum Thema Industrie 4.0 in der Prozessindustrie:

http://hier.pro/GSYym


„Die Erwartung im Markt ist, dass das im B2B- genau so einfach geht wie im B2C-Umfeld. Dazu gehört auch die Unterstützung eines durchgängigen Engineerings durch digitale Tools.

Dr. Andreas Mayr, Mitglied im Executive Board und Corporate Director Marketing & Technologie, Endress + Hauser
Bild: Covino/Konradin Mediengruppe

„Wir sehen die Entwicklung, dass Kunden qualitätsrelevante Messungen ihrer Produktqualität zunehmend vom Labor in eine prozessbegleitende Inline- oder Onlinemessung verlagern möchten.“

Dr. Andreas Mayr, Mitglied im Executive Board und Corporate Director Marketing & Technologie, Endress + Hauser
Bild: Covino/Konradin Mediengruppe

„Bei Endress + Hauser hat die Forschung und Entwicklung traditionell einen hohen Stellenwert.“

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Bild: Covino/Konradin Mediengruppe

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