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Samstag, 17. Februar 2018

Prozessautomation

Zwischen Stabilität und Offenheit

Von Mühlenkamp | 22. November 2013 | Ausgabe 47

Durchgängige Kommunikationsprozesse sollen Betreiber dabei unterstützen, immer umfangreichere Anlagen zu beherrschen. Auf der Hauptversammlung der Interessengemeinschaft Namur war dies Anfang November ein Thema, welches kommende Woche eine Fortsetzung auf der Nürnberger Messe finden dürfte.

Datenaustausch
Foto: Siemens

Datenaustausch: Ziel ist es, den manuellen Aufwand bei der Übertragung zwischen IT-Systemen zu reduzieren.

Neue Chemieanlagen sind durch eine große Vielfalt an Teillösungen gekennzeichnet, die entsprechend große Datenmengen aus Planung und Betrieb nach sich ziehen. Die Idealvorstellung seitens der Anwender ist, dass diese durchgängig von der Planungsphase bis zum Betrieb verfügbar und aktuell sind. Damit wäre ein ganzheitliches Engineering über den gesamten Produkt- und Anlagenlebenszyklus möglich.

Praktiker wissen allerdings, dass die Realität derzeit anders aussieht. Noch werden zu viele Daten manuell von einem Engineering-Werkzeug ins nächste übertragen. "Bei einer stichprobenartigen Untersuchung an elf Evonik-Standorten haben wir 47 unterschiedliche CAE-Systeme gefunden", stellte Wilhelm Otten, Vorsitzender der Namur, anlässlich der diesjährigen Namur-Hauptsitzung fest.

Die Heterogenität der derzeitigen Engineering-Lösungen ist nicht nur mit viel Aufwand bei der Daten- und Systempflege sondern auch beim täglichen Handling, etwa wenn es an den Austausch von Feldgeräten geht, verbunden. Zudem steht die Planung heute vor größeren Herausforderungen als noch vor einigen Jahren. So ist die Zeit bis zur Produkteinführung wesentlich kürzer, gleichzeitig ist eine höhere Genauigkeit in der Planung gefordert. Dadurch entstehen Terabytes an Daten, die zwischen den Systemen bewegt werden.

Hans-Georg Kumpfmüller und Eckard Eberle, beide von Siemens, präferieren daher eine integrierte Engineering-Lösung, sprich einen Datenpool, der lebenslänglich einer Anlage zugeordnet wird und zwar in allen fünf Phasen des Anlagenlebenszyklus, etwa im Anlagendesign, der Inbetriebnahme, dem Betrieb und der Optimierung sowie der Instandhaltung. Für Eberle steht fest: "In der Vergangenheit haben wir viel Zeit durch das versetzte Arbeiten der einzelnen Gewerke verloren. Mit dem Integrierten Engineering, wie es Comos PT bietet, können wir diese Arbeitsschritte zusammenziehen, sodass Planungsschritte parallelisiert werden können und eine höhere Engineering-Geschwindigkeit möglich ist."

Einen weiteren Ansatz stellte Thomas Scherwietes, Evonik Industries, vor. Er regte unter dem Stichwort Namur-Datencontainer ein neues Konzept für die Definition und Beschreibung einer hersteller- und systemunabhängigen Schnittstelle an. Dabei sollte sich die Anwendung erst einmal auf die Schnittstelle zwischen CAE-System und Prozessleitsystem beschränken.

Bisher erfolgt der Datenaustausch meist über Excel und noch dazu in eine Richtung. "Mit einer Excel-Liste bekommt man kein Änderungs- und Revisionsmanagement hin", machte Scherwietes deutlich. Arbeiten rückten zeitlich immer enger zusammen, wodurch sich die Arbeitsfelder überschnitten. Heute benötige man keine Aktualisierung eines Datensatzes, sondern eine Nahezu-Echtzeitaktualisierung der Informationen.

Über den Namur-Datencontainer ließe sich der Aufwand für die Abstimmung, Implementierung und Wartung der bisherigen individuellen Schnittstellen reduzieren. Auch erleichtere die vereinheitlichte Terminologie die Kommunikation mit dem Anwender und sie ermöglicht den Marktzugang für kleinere Teilnehmer. Entscheidend sei, so Scherwietes, dass die Neutralität des Datenaustauschformats gewährleistet bleibe, um systemunabhängig zu sein. Anbieten würde sich dafür das Format XML, da dieses bereits für Ex- und Importschnittstellen eingesetzt und durch zahlreiche Editoren und Transformationswerkzeuge unterstützt werde.

Die Idee wurde intensiv zwischen Anwendern und Herstellern auf der Hauptsitzung diskutiert. "Wir sehen gute Chancen, den Namur-Datencontainer schnell umzusetzen", zog Otten am Ende der Hauptsitzung Bilanz. Zwar werde es nicht eine perfekte Lösung geben, aber eine 80:20-Lösung sei machbar. Damit zeigte die Namur-Sitzung auch eine Veränderung beim Dialog zwischen Hersteller und Anwender – nur mit einer engen Zusammenarbeit lässt sich letztendlich global erfolgreich agieren.

Sei es nun der Ansatz des gemeinsamen Datenpools oder der Einsatz des Namur-Datencontainers – einer Richtung wird sich auch die Prozessautomatisierung nicht länger entziehen können. Die horizontale und vertikale Integration in den Anlagen schreitet voran und wird eine veränderte Kommunikationsstruktur in der Prozessindustrie nach sich ziehen.

Industrie 4.0 wird auch in dieser Branche intensiv diskutiert. Die in dem Konzept oft geforderte Vernetzung der Anlagen ist häufig schon realisiert. Allerdings fehlt noch der letzte Schritt, wie Otten erklärt: "Wir reden von Anlagen, die einen Deckungsbeitrag von 1 Mio. € pro Tag erzielen. Daher werden wir weiterhin vorsichtig agieren, inwieweit wir uns in Richtung Internet öffnen."

Für die Prozessautomatisierer stehen daher in den nächsten Jahren vor allem die Themen Software und IT-Security im Vordergrund. Zwar werden hier viele Schutzmaßnahmen eingesetzt. Problematisch ist jedoch, dass sich die gängigen IT-Mechanismen nicht immer mit der Praxis der Prozessindustrie verbinden lassen. Während Autorisierung, der Einsatz von Firewalls oder Application Whitelisting gängig sind, bereitet das Aufspielen von Patches, die meist ein Herunterfahren des Systems und damit unter Umständen der Anlage bedeuten, häufig Schwierigkeiten. Auch in diesem Punkt waren sich sich Anwender und Hersteller einig – unzureichende Security-Konzepte hemmen die Industrie 4.0. SABINE MÜHLENKAMP

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