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Verfahrenstechnik 12/2020

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Verfahrenstechnik 12/2020

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MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN Intelligente Datenvisualisierung Nur wer seine Prozessdaten sichtbar macht, nutzt sie auch effektiv In der Regel und nach aktuellem Stand der Technik wird ein Bereitstellungszyklus von Rohdaten der verschiedenen Teilsysteme nur einmal pro Tag durchlaufen. Die Frage danach, an welcher Stelle ein Fehler entstanden ist, ist damit oft erst am Ende eines Auswertungszyklus zu beantworten – und zwar nur rückblickend, häufig unkonkret und nur von wenigen Einzelpersonen. Flexible Regulierung fein verzahnter Arbeitsschritte kann mit solchen retrospektiven Informationen niemand leisten, der seinen Prozess direkt steuern und optimieren will. Gerade eine solche flexible Prozessoptimierung ist angesichts zunehmend individualisierter Fertigungsaufträge und Just-in-time-Produktion immer notwendilich, frühzeitig neue Prioritäten zu setzen, bevor sie mit Arbeitsschritten beginnen, die schlimmstenfalls gar nicht abgeschlossen werden können und eine Störung des Gesamtablaufs zur Folge hätten. Leistungsfähiges Tool Im Zeitalter digitalisierter Produktion liefern Maschinen, Sensoren und sonstige Datenquellen eine Vielzahl von Prozessinformationen. Damit besteht, zumindest theoretisch, eine sehr umfangreiche und mit fortschreitender Digitalisierung und Vernetzung der Anlagen weiter wachsende Informationsbasis für Prozessoptimierung. Autor: Patrick Theobald, CTO, Peakboard GmbH, Stuttgart ger, um Effektivität und Prozesssicherheit zu gewährleisten. Dies ist erst dann möglich, wenn alle Mitarbeiter eines Betriebs permanenten Einblick in laufende Prozesse haben. Manager und Planer müssen also Informationssysteme entwickeln, die jedem Beteiligten die jeweils für ihn relevanten Informationen sammeln, sinnvoll miteinander verbinden und verständlich sichtbar machen. Und zwar in Echtzeit. Solche Informationen erhöhen die Wahrscheinlichkeit der Zielerfüllung signifikant, denn Mitarbeiter können nur dann, wenn sie Probleme im Ablauf frühzeitig erkennen, adäquat auf sie reagieren. Zum Beispiel mithilfe eines Fehlteilmonitors, der nicht nur anzeigt, welche Materialien vorhanden sind und welche fehlen, sondern der gleichzeitig angibt, welche nächsten Arbeitsschritte durchführbar und sinnvoll sind. So ist es Mitarbeitern mög- Damit die gesamte Organisation von ihr profitiert, muss eine optimale Visualisierungslösung nicht nur für jeden Standort unterschiedlich aufgebaut sein, sondern auch unterschiedlichen Hierarchieebenen angepasste Informationen liefern. Eine wesentliche Voraussetzung ist, dass eine Datenanbindung an möglichst alle Vorsysteme und Datenquellen besteht – von Lieferanten über Maschinen bis hinzu Kundendaten. Gleichzeitig muss die Anwendung fehlertolerant sein, sodass die Visualisierungsleistung auch dann gegeben ist, wenn ein einzelner Systemabschnitt ausfällt. Datenverarbeitung und Visualisierung sind dann am nützlichsten, wenn sie in Echtzeit oder nur mit minimalem Zeitverlust stattfinden. Auch hierfür spielt der direkte und dezentrale Datenaustausch eine wichtige Rolle. Bei komplexen Prozessinformationen reicht es häufig nicht aus, lediglich Rohdaten zu liefern. Es ist die Aufgabe der Entwickler und Manager des Informationssystems zu definieren, wie mit welchen Daten umgegangen wird – jeder Information sollte also auch eine Prozessanweisung folgen können. Um Informationen übersichtlich und leicht verständlich darzustellen, eigenen sich besonders Dashboards, die auf Displays ausgespielt werden. Diese werden an gut einsehbaren Stellen des Betriebs aufgehängt. Die einzelnen Dashboards müssen jederzeit flexibel gestaltbar und für jede Veränderung und Erweiterung im Betrieb anpassbar sein. Denn ein starr programmiertes Board wird im schlimmsten Fall die Tür zu weiteren Verbesserungen verschließen. Entsprechend sollte in der Architektur bereits die Option für einen langfristigen und kontinuierlichen Verbesserungsprozess mitgedacht werden, um das bestehende Informationssystem sukzessive auf- und ausbauen zu können. So kommen die Vorteile, die eine Visualisierung von Daten in Echtzeit bietet, voll zur Geltung. Foto: red150770/stock.adobe.com www.peakboard.com 26 VERFAHRENSTECHNIK 12/2020 www.verfahrenstechnik.de

Prozessdaten gezielt nutzbar machen Ein in der Förderung von Öl und Gas tätiger Konzern wollte die Qualität seiner Lagerstätten in Zukunft besser als bisher beurteilen können und kam mit diesem Problem auf die Firma PDE Process Data Engineering GmbH zu. Ein entscheidender Parameter hierbei ist der Verwässerungsgrad des über die einzelnen Bohrungen geförderten Gases. „Wir haben dem Kunden vorgeschlagen, für die Berechnung des Verwässerungsgrades direkt die Tankstandsmessungen zu verwenden“, so PDE-Geschäftsführer Jörg Wolf (Bild). „Damit lassen sich auch für kürzere Zeiträume, typischerweise einen Tag, sehr genaue Ergebnisse erzielen.“ Durch die Trenddarstellung des auf Tagesbasis ermittelten Verwässerungsgrades je Bohrung können beispielsweise die Veränderungen im Zeitverlauf in der Lagerstätte schnell erkannt werden. So einfach die Vorgehensweise klingt, so komplex ist die Umsetzung, die jahrelange Erfahrung und Knowhow in der Prozessdaten-Analyse erfordert. Dem Expertenteam gelang es, alle Probleme nach und nach zu lösen. Wie die fortlaufenden Tests vor Ort zeigen, ist die Fehlerquote bei der Datenerfassung deutlich auf konstant unter fünf Prozent gesunken. Die neu gewonnenen Daten werden gleichzeitig für Abrechnungszwecke sowie als Nachweis gegenüber den Behörden genutzt. „Dieses Projekt ist ein erneuter Beweis dafür, was sich aus den vorhandenen Prozessdaten herausholen lässt, wenn man sie nutzbar macht“, so Jörg Wolf. www.pde-gmbh.de Digitale Transformation Die Integration von Zukunftstechnologien wie Edge- und Cloud- Computing, künstliche Intelligenz oder Additive Manufacturing in das Portfolio bietet Anwendern neue Möglichkeiten einer flexibleren und intelligenteren Fertigung. Die kommunikative Vernetzung durch Industrial 5G spielt dabei eine Schlüsselrolle. Mittels KI-gestützter Analyse von Sensordaten, wie bspw. Vibrationen und Temperaturen, werden wichtige Informationen zur vorrausschauenden Wartung generiert. Der Anwender kann Maschinen-KPIs und Zustands-Benachrichtigungen über mobile Endgeräte oder Cloudapplikationen abrufen. Als weitere Neuheit stellt Siemens ein IoT-Gateway zwischen Cloud, firmeneigener IT und Produktion vor: Simatic IOT2050 verfügt zukünftig über Edge-Funktionalität und lässt sich so einfach in Siemens Industrial Edge-Lösungen integrieren. Im Bereich Antriebstechnik wird gezeigt, dass auch dort zukünftig hochfrequente Daten maschinennah verarbeitet werden können. Die Anbindung von Sinamics Frequenzumrichtern an ein Edge-Gerät ermöglicht Anwendern von Maschinen und Applikationen komplexe Analysen der im Antrieb gesammelten Daten. Wir unterstützen Sie optimal in Ihrer Anwendung mit unseren Produkten, Lösungen und Dienstleistungen. EINSATZ + OUTPUT Sie betreiben Ihren Prozess sicher, zuverlässig, effizient und umweltfreundlich. Kunden in aller Welt vertrauen uns, wenn es um ihre Anlagen geht. Uns verbindet ein gemeinsames Ziel: Wir wollen industrielle Prozesse besser machen. Jeden Tag, überall. People for Process Automation Erfahren Sie mehr unter: www.de.endress.com www.siemens.com