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Verfahrenstechnik 7-8/2015

Verfahrenstechnik 7-8/2015

Alles im Blick

Alles im Blick Digitalisierung von Industriearmaturen Peter Arzbach, Monika Schneider Nichts hat unser Leben in den letzten Jahrzehnten so sehr beeinflusst wie die wachsenden Möglichkeiten zur Datenerfassung, -speicherung, -ver- arbeitung und -kommunikation. Neue Produkte und Systeme haben wir wie selbstverständlich in unseren Alltag integriert. Prominenteste Beispiele sind Smartphone und Navigationssystem, aber gerade auch beim Betrieb von Prozessanlagen wird die Digitalisierung immer wichtiger. Autoren: Peter Arzbach, Monika Schneider, Samson AG, Frankfurt/M. Samson als Hersteller von Ventilen und Anbaugeräten hat den Nutzen durch Digitalisierung von Armaturen früh erkannt. Seitdem steht das Thema im Fokus, und das Unternehmen beteiligt sich aktiv an seiner Umsetzung und Weiterentwicklung. Schon 1986 hat sich Samson zusammen mit anderen Industrieunternehmen an der Definition eines Feldbusses für die Automatisierungstechnik, dem späteren Profibus, beteiligt. Die Kommunikation, wie sie z. B. Feldbusse bieten, ist ein wichtiger Bestandteil der Digitalisierung, damit gesammelte Daten und/oder deren Auswertung weitergegeben werden können. Aktuell werden die Armaturen über ihre Anbaugeräte, im Wesentlichen über den Stellungsregler, digitalisiert. 1995 hat Samson seinen ersten digitalen Stellungsregler mit Hart-Kommunikation auf den Markt gebracht. 2001 wurde das 26 VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2015

KOMPONENTEN UND SYSTEME Produktportfolio um die Bauart 3730 erweitert. In dieser Modellreihe sind Stellungsregler mit integrierter Diagnosefirmware und unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen zusammengefasst. 2012 fand die 75. Namur-Hauptversammlung unter dem Thema „Aktorik“ statt. Der Hauptvortrag von Dr. Jörg Kiesbauer, Vorstand für Forschung und Entwicklung der Samson AG, widmete sich dem Thema „Von der Handdrossel zum smarten Stellgerät“. Die im Vortrag beschriebene Evolution des Stellgeräts wurde von Samson in allen wesentlichen Entwicklungsstufen maßgeblich mit beeinflusst. Heute sind vor allem anspruchsvolle Regelarmaturen mit Stellungsreglern bestückt. Demgegenüber stehen einfache Armaturen (beispielsweise Auf/Zu-Armaturen), die noch immer in erster Linie mit Magnetventilen und/oder Grenzsignalgebern ausgerüstet sind. Ihre Digitalisierung ist lange nicht so weit fortgeschritten, wenngleich Samson auch hier Lösungen bietet, beispielsweise den digitalen Grenzsignalgeber Typ 3738. Für Samson stellt sich die Aufgabe, die Anforderungen an die digitale Vernetzung von Wertschöpfungsketten beim Kunden nicht nur zu erfüllen, sondern auch neue Lösungen zu entwickeln (Stichwort: Industrie 4.0). Einerseits müssen Armaturen Informationen an das Gesamtsystem weitergeben, andererseits müssen sie in der Lage sein, Informationen aus dem System zu empfangen. Im Fall von Auf/Zu-Armaturen ist noch ein Stück Weg zurückzulegen, um den heutigen hohen Digitalisierungsstand von Regelarmaturen zu erreichen. Hier gilt es, einen wirtschaftlichen Nutzen zu generieren. Daten sammeln und sinnvoll nutzen Die Digitalisierung erlaubt eine Rund-umdie-Uhr-Überwachung von Armaturen. Direkt erfassbare Größen wie Sollwert, Istwert, Regeldifferenz und Antriebsdruck können kontinuierlich aufgenommen und in Zukunft noch um zusätzliche Informationen ergänzt werden. Samson hat über 100 Jahre Erfahrung im Ventilbereich und dadurch das notwendige Know-how, um die gewonnenen Daten zielgerichtet auszuwerten und daraus die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen. Der Stellungsregler weist den Anwender frühzeitig auf Fehlzustände im und am Ventil hin. Meldungen wie „innere Leckage“ oder „Defekt der Antriebsfedern“ erfordern keine weitere Interpretation der Daten durch den Anwender. Die Digitalisierung ermöglicht zusammen mit der qualitativ hochwertigen im Stellungsregler integrierten Ventil diagnose Expertplus eine Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit, da eventuelle Fehlzustände frühzeitig erkannt und behoben werden können. Ziel ist es, zukünftig Fehlzustände sogar gänzlich zu vermeiden, was durch Ansätze wie vorrausschauendes Fahren der Anlage, aber auch proaktives Wartungs management erreicht werden kann. Hierzu sind entsprechende Informationen und Bewertungen der Armatur als Aktor in der Anlage nicht nur unabdingbar, sondern auch ein wesentlicher Wettbewerbsvorteil. Über das eigentliche Produkt hinaus beeinflusst die Digitalisierung bei Samson alle Bereiche von der Produktion bis hin zu den Serviceleistungen. Samson ist Vorreiter in der Weiter- und Neuentwicklung von Armaturen und Anbaugeräten. Moderne Serviceleistungen basieren auf Daten, die während des Produkt-Lifecycles gesammelt werden, damit die Wartung einer einzelnen Armatur bis hin zur Gesamtanlage kalkulierbar und zielgerichtet durchgeführt werden kann. Daten transparent machen und schützen Für zukünftige Entwicklungen wird es entscheidend sein, was mit den gesammelten Daten geschieht. Die Digitalisierung ist kein Selbstzweck – das alleinige Sammeln und Kommunizieren von Daten reicht nicht aus. Daten müssen nutzbar gemacht werden. Dazu ist es notwendig, wichtige von unwichtigen Daten zu trennen und die gewonnenen Daten zielgerichtet zu analysieren. Um belastbare Aussagen über den Zustand einer Armatur machen zu können, müssen der Datenauswertung fundierte Armaturen- Diagnoseergebnisse fließen direkt in den Prozess ein und können Anlagen- und Wartungsmanagement optimieren kenntnisse zugrunde liegen. Bei Samson fließt das Wissen von Ventil-, Antriebs- und Stellungsreglerspezialisten sowie das Kundenwissen über den Prozess gleichermaßen in die Diagnosefirmware Expertplus ein. Der unumstrittene Nutzen derartig gewonnener Diagnoseergebnisse kann um ein Vielfaches gesteigert werden, wenn sie in den Prozess, sowie das Anlagen- und Wartungsmanagement einfließen. Dazu müssen einerseits die technischen Herausforderungen (Beherrschung der Datenmenge, Schaffung einer einheitlichen Kommunikationsschnittstelle) gelöst werden. Andererseits müssen sich Unternehmen im großen Umfang auf die Digitalisierung einlassen und ihre Grenzen definieren. Welche Daten möchte man transparent machen? Sind die Daten ausreichend geschützt? Wie viel Unternehmens-Know-how möchte man preisgeben? Diese und ähnliche Fragen, die wir heute schon aus unserem privaten Umfeld kennen, müssen bei Samson und von den Kunden beantwortet werden, damit die Digitalisierung bis zur letzten Konsequenz genutzt werden kann. www.samson.de VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2015 27

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