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Markus BreuerSoftware Architect
Xavo AGEnterprise IT SolutionsMeistersingerstr.295444 Bayreuth
www.xavo.de
TIA in der GetrTIA in der Geträänkeindustrienkeindustrie
Simatic IT und PCS7 im VerbundSimatic IT und PCS7 im Verbund
39. Jahrestagung des SAK39. Jahrestagung des SAK„„Aktuelle EngineeringAktuelle Engineering-- und Systemkonzepte in der Automatisierungund Systemkonzepte in der Automatisierung““
29. 29. -- 30. April 200830. April 2008
Über Xavo
Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
29.04.2008 Folie 2
Nürnberg
Bayreuth
Nürnberg
Bayreuth
Basel
Xavo AG
>> 20002000> Gründung in Bayreuth
> MES für die Tabakindustrie
>> 20032003> Erster Siemens Certified SIMATIC IT (MES) Partner
in Deutschland
> MES für die Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie
>> 20062006> Eröffnung der Niederlassung Nürnberg
>> 20072007> Eröffnung der Niederlassung Basel
> MES für die Pharmaindustrie / Biotechnologie
> MES für die Umwelttechnologie
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
29.04.2008 Folie 3
Vorstellung Xavo AG: Kompetenzen
> Kompetenz in MES > Produktentwicklung, Produktionsplanung, Produktionsdurchführung,
Qualitätsmanagement, Ressourcenmanagement, Datenerfassung, KPI, Rückverfolgbarkeit, Sicherung der Produktintegrität etc.
> Kompetenz in innerbetrieblicher Logistik> Lagerverwaltung, Materialflusssteuerung
> Nutzung innovativer Produkte und Lösungen> SIMATIC IT (SIEMENS) für MES
> WarehouseExpert (Swisslog) für Lagerverwaltungssysteme
> TransConnect (SQL) für SAP-Kopplung und EAI
> Promexx (Xavo) als MES-Suite für Spezifikation und Produktion
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Projektvorstellung
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Zusammenfassung
29.04.2008 Folie 4
Xavo MESApplikationen für Produktentwicklung, Produktion, Qualitätsmanagement und Intralogistik
>> IndustrienIndustrien
>> For AreasFor Areas
Primary
Secondary IntralogistikTankfarmen
BrauereienTabak Pharma Diskrete Fertigung
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
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Zusammenfassung
Projektumfeld
> Notwendigkeiten von Transfers in der Getränkeindustrie> Verschiedene teilweise gleichzeitig ablaufende
Transfers
> Gegenseitige Verriegelungen
> Anforderungen an Tracking und Tracing (Nachvollziehbarkeit)
29.04.2008 Folie 5
> Komplexität von Transfers in der Getränkeindustrie> Unterstützung von unterschiedlichen, möglichen
Wegen
> Zuverlässiges Verhindern von Vermischungen
> Viele Quellen sind mit vielen Zielen verbunden
> Automatische Freischaltung des richtigen Weges (Ansteuern von Ventilen, …)
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
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Zusammenfassung
Rahmenbedingungen
> Simatic PCS 7> Ist schon vielfach in Brauereien, Molkereien
usw. im Einsatz
> Ist verantwortlich für die zuverlässige Steuerung von Transfers
> Bietet bewährte Technologie mit leistungsfähigen Zusatzbibliotheken
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> Simatic IT> MES wird auch in diesen Industrien verstärkt ein
Thema
> Integration mit vorhandenen ERP-Systemen (z.B. SAP)
> Forderungen nach durchgängiger Traceability
> Optimierte Anlagenauslastung durch effizientere Auftragssteuerung
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
PCS7 im Einsatz
29.04.2008 Folie 7
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
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Beispiel Route Control Manager
29.04.2008 Folie 8
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Aufgabenstellung
29.04.2008 Folie 9
Warenannahme
Lagerbereich I
Lagerbereich II
Versandbereich
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
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Aufgabenstellung
29.04.2008 Folie 10
Einlagerung
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Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Aufgabenstellung
29.04.2008 Folie 11
Umlagerung
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Lösungsansatz
Beispiel
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Aufgabenstellung
29.04.2008 Folie 12
Auslagerung
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
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Zusammenfassung
Herausforderung
29.04.2008 Folie 13
PLM IEinlagerung
PLM IIUmlagerung
PLM IIIAuslagerung
PLM: Process Line Manager(PCS7 Add-On)
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
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Lösungsansatz
29.04.2008 Folie 14
PLM IEinlagerung
PLM IIUmlagerung
PLM IIIAuslagerung
Simatic IT
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Anforderungen
> Es besteht die Notwendigkeit, die unterschiedlichen PLM-Bausteine zu koordinieren
> Informationen für eine durchgängige Traceability sollten an einer Stelle zusammenlaufen
> Komplexe Transferaufträge kommen aus überlagerten Systemen
> Der PLM hat gewissen Einschränkungen (Anzahl abgedeckter Anlagenbereiche, Anzahl gleichzeitig laufender Aufträge, Gesamtanzahl Aufträge, Equipmentanzahl)
� Ziel: Koordination der Zusammenarbeit der PLMs in PCS7 über SIT
� Zusammenarbeit zwischen PCS7 und SIMATIC IT war eine konsequenteSchlussfolgerung
� Erstellung einer Transfer-Bibliothek basierend auf Simatic IT
29.04.2008 Folie 15
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
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Anforderungen
> Hauptziel ist die Erstellung einer SIMATIC IT Lösung für Transferprozesse und Transferaufträge innerhalb verschiedener Produktionsbereiche einer Produktionsanlage in der Getränkeindustrie
> Ein Transfer kann aus mehreren Punkt-zu-Punkt Verbindungen bestehen (unterschiedlichen Quellen und unterschiedliche Ziele)
> Es müssen mehrere Transporte zur gleichen Zeit möglich sein (sofern anlagentechnisch durchführbar!)
> Alle Transferprozesse sind innerhalb von SIMATIC IT zu modellieren und eine Genealogie basierend auf dem SIMATIC IT Materialmodell ist zu erstellen.
> Hierfür sind SIMATIC IT Konzepte wie CIL-GEN (Cross Industry Library –Genealogie), Spooler usw. zu verwenden
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Lösungsansatz
Beispiel
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Systemarchitektur
29.04.2008 Folie 17
Windows Dienst
WinCC User Archive Importer
Transfer Order Synchronizer
MM
CIL Portal
CIL:- Transfer Order Screens - ConfigDemo:- Production Order Screen- CIP/SIP Screens - Administration- Config
POM
User Archive
Transfer Manager Services
WinCC
PLM xx
PLM-Lib (KB)
Production Modeler
Transfer Manager
Demo-Lib (KB)
CIL-GEN
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Systemkomponenten
> Das CIL Portal wird verwendet, um die Transferaufträge, die CIP/SIP Aufträge und die Konfiguration darzustellen.
> Der Production Modeler enthält die PLM Library, welche die PLM spezifischen Funktionalitäten bietet
> Die Transfer Manager Services verwalten die unterschiedlichen PLM Instanzen.
> Der WinCC User Archive Importer ist verantwortlich für die Synchronisation der Transfers mit dem Material Manager
> Der Transfer Order Synchronizer synchronisiert die Aufträge im Production Order Manager mit den Transferaufträgen
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Systemkomponenten
> Verwendung des Spooler/Manager Konzeptes> Jede PLM Komponente wird innerhalb des PM durch ein Objekt vom Typ
„Logical Unit“ repräsentiert (PLM Spooler).
> Ein einziges Objekt „Logical Cell“ auf plant Ebene (PLM Manager) verwaltet die gesamten Transfers.
> PLM Manager> Der PLM Manager enthält einen Dispatcher, um die einzelnen Transfers zu
koordinieren. Hierzu wird eine „Dispatch Table“ verwendet.- Die „Dispatch Table“ ist eine 2-dimensionale Matrix, die Informationen über die
Prioritäten der einzelnen PLMs enthält.
- Der Transferauftrag definiert Quell- und Zieltanks. Diese Information zusammen mit der „Dispatch Table“ wird verwendet, um den richtigen PLM auszuwählen.
> PLM Spooler> Der PLM Spooler enthält alle Informationen des zugehörigen PLM, die
notwendig sind, damit der PLM Manager die Transferaufträge korrekt ausführen kann (wie z.B. mögliche Quell- und Zieltanks)
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Systemkomponenten
> MS Windows Server 2003 R2
> MS SQL 2005 SP2
> MS Visual Studio 2005 SP1
> OPC Core Components SDK 3.00.102 (OPC Foundation)
> OPC .NET API 2.0 (OPC Foundation)
> Simatic IT 6.3 SP1 HF1
> CIL-PTL (CIL-Portal Simatic IT 6.3)
> CIL-EQU (CIL-Library Equipement Simatic IT 6.3)
> CIL-GEN (CIL-Library Genology Simatic IT 6.3)
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Funktionalitäten
> Erstellen, Ändern, Löschen und Lesen von Transferaufträgen innerhalb des Production Order Manager
> Erstellen, Ändern, Löschen und Lesen von Transferaufträgen innerhalb der einzelnen PLMs (erfolgt über automatische Synchronisation)
> Koordination von mehreren PLMs untereinander
> Zugriff auf das WinCC User Archive, um gespeicherte Werte aus diesen zu lesen (z.B. Materialbewegungen)
> Zugriff auf PCS7 Module über OPC Client Services
29.04.2008 Folie 21
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Funktionalitäten
> System kann in zwei verschiedenen Modi betrieben werden:
> Active Mode (Simatic IT ist der Master)
Die Transfers werden von Simatic IT initiiert und die angeschlossenen PLMs führen diese entsprechend aus.
> Passive Mode (PLM ist der Master)
Einzelne Transferaufträge werden im Leitsystem direkt erfasst. Die übergeordnete Simatic IT Instanz übernimmt diese Informationen und verarbeitet sie entsprechend.
29.04.2008 Folie 22
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Beispiel
> Beispiel Konfiguration> Es gibt 3x2 Tanks mit insgesamt 3 PLMs.
> Die Tanks T1a/b und T2a/b sind verbunden über den PLM 1 und PLM 2.- PLM 1 wird normalerweise für den Transfer bevorzugt (Priorität 1)
- Wenn PLM 1 belegt ist wird alternativ PLM 2 verwendet (Priorität 2).
> Die Tanks T2a/b und T3a/b sind verbunden über den PLM 3.- PLM 3 wird für jeden Transfer verwendet (Priorität 1)
29.04.2008 Folie 23
TankT1a
TankT1b
TankT2a
TankT2b
TankT3a
TankT3b
PLM 1
PLM 2 PLM 3
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Beispiel
29.04.2008 Folie 24
<PM Logical Cell>PLM Manager
<PM Logical Unit>PLM Spooler 2
<PM Logical Unit>PLM Spooler 1
<PM Logical Unit>PLM Spooler 3
PLM 1
PLM 2
PLM 3
Info
Priority Parallel PLMs
1 PLM 1 PLM 3
2 PLM 2 ---
Dispatcher
Transfer Order
Info
Info
Dispatch Table
Equipment Level
Plant Level
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Beispiel
> Ein Transferauftrag (T1a�T2a) wird erstellt und freigegeben.
> Der Transferauftrag wird an den „PLM Manager“ weitergegeben.
> Der „PLM Manager“ benutzt die „Dispatch Table“ um den richtigen PLM zu finden. In diesem Fall wird PLM 1 benutzt, da es noch keinen vorher freigegebenen Transferauftrag für PLM 1 gibt.
> Der Transferauftrag wird der internen Auftragsqueue hinzugefügt.
> Ein weiterer Transferauftrag (T1b�T2b) wird erstellt und freigegeben.
> Der Transferauftrag wird an den „PLM Manager“ weitergegeben.
> Der „PLM Manager“ benutzt die „Dispatch Table“ um den richtigen PLM zu finden. In diesem Fall wird PLM 2 benutzt, da der PLM 1 durch den vorher freigegebenen Auftrag belegt ist.
29.04.2008 Folie 25
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Projektvorstellung
Lösungsansatz
Beispiel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
> Der Transferbedarf in der Getränkeindustrie wird immer komplexer
> Die Anforderungen an Rückverfolgbarkeit werden immer höher
> Es gibt auf „unterer Ebene“ bereits bewährte Systeme für die Abwicklung von Transferaufträgen (z.B. Process Line Manager)
> Diese Systeme haben gewisse Einschränkungen (Anzahl abgedeckter Anlagenbereiche, Anzahl gleichzeitig laufender Aufträge, Gesamtanzahl Aufträge, Equipmentanzahl)
> Durch Integration in ein MES (Simatic IT) können diese Einschränkungen eliminiert werden
> Einheitliche Plattform für die zentrale Steuerung und Datensammlung
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Markus BreuerSoftware Architect
Xavo AGEnterprise IT SolutionsMeistersingerstr.295444 Bayreuth
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