Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie process news 3. Jahrgang Juli 2 | 2004 s Vorteile von MES-Systemen: Interview mit Dr. Horst J. Kayser Simatic PCS 7 und Simatic IT bei RohMax Öl Additive Vorteile von MES-Systemen: Interview mit Dr. Horst J. Kayser Simatic PCS 7 und Simatic IT bei RohMax Öl Additive Danone integriert Produktion und ERP-Ebene Erfolgsfaktor Wissen Danone integriert Produktion und ERP-Ebene Erfolgsfaktor Wissen
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Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie
processnews
3. Jahrgang Juli 2|2004
s
Vorteile von MES-Systemen:Interview mitDr. Horst J. Kayser
Simatic PCS 7 und Simatic IT bei RohMax Öl Additive
Vorteile von MES-Systemen:Interview mit Dr. Horst J. Kayser
Simatic PCS 7 und Simatic IT bei RohMax Öl Additive
Danone integriert Produktion und ERP-Ebene
Erfolgsfaktor WissenDanone integriert Produktion und ERP-Ebene
Erfolgsfaktor Wissen
proce
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Durch die Integration zweier Abfülllinien mitSimatic IT erzielte Danone Spanien signifikanteVerbesserungen: höhere Verfügbarkeit,besseres Qualitätsmanagement und letztlichauch bessere Konformität mit den geltendengesetzlichen Bestimmungen
Maßgeschneiderte Additive für Anwendungenin Industrie-, Automobil- und Flugzeugschmier-stoffen werden bei RohMax Öl Additive inWeiterstadt mit Hilfe von Simatic PCS 7produziert
Herausforderung auf hoher See:Für Norsk Hydro migriert Siemenszurzeit eine Teleperm M-Anlagezu Simatic PCS 7
INHALT2
n
3 EDITORIAL
4 NEWS
Siemens liefert Automatisierungs-und Elektrotechnik für Erweiterung eines Edelstahlwerks in Shanghai
Promotion Truck für Prozess-instrumentierung und Analytik
Siemens rüstet neue Chip-Fabrik von AMD aus
LuoYang Float Glass und Siemens unterzeichnen Cooperation Agreement
MicroSAM gewinnt iF design award
TECHNOLOGY
MES Solutions6 Potenziale voll nutzen
Manufacturing Execution Systems:Was sie können und wie sie funktionieren
MES Solutions10 Hochflexibel, standardbasiert
und skalierbarDr. Horst J. Kayser zu den Vorteilen von Simatic IT
Prozessleittechnik23 Flexibel auf allen Wegen
Wegesteuerung mit Simatic Route Control
Prozessinstrumentierung25 Leitfähig gemäß ATEX
Ultraschallsensoren für staubexplosions-gefährdete Bereiche
CASE STUDIES
MES in der Milchindustrie12 Erfolgsfaktor Wissen
Effiziente Integration von Produktion und Unternehmensleitebene
Tabakaufbereitung16 Flexibel aus Prinzip
Component Based Automation bei Philip Morris
Basischemie19 Alles online
Zeitnahe Analytik von Prozessgasen mit Maxum und MicroSAM
Spezialchemie20 Einfach „wie geschmiert“
Produktion von Öl-Additiven bei Degussa
Migration22 Projekt im rauen Meer
Das Oseberg Field Centre wird mitSimatic PCS 7 modernisiert
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Joghurtproduktionbei Danone
Foto: Siemens
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Liebe Leserinnen,liebe Leser!
Unsere Kunden fordern von unsLösungskompetenz, offeneSysteme und Konzepte sowie
globale Präsenz – das ist das Ergebnis einer Befragungnamhafter Industrieunternehmen, die Morgan Stanleyzum Thema Automatisierungstechnik durchgeführt hat.
Das haben wir schon immer gewusst, könnten wir beiSiemens sagen, und in der Tat bestätigt uns die Studieeinen hervorragenden Platz als einen der führenden Liefe-ranten von Lösungen für die Industrieautomatisierung, miteiner guten Branchenkenntnis und einer ausgezeichnetenglobalen Aufstellung.
Nach wie vor sehen wir unsere Stärke aber nicht zuletztauch in innovativen, leistungsstarken und technischführenden Produkten. Diese starke und gesunde Basishaben wir genutzt, um darauf in den vergangenen Jahrenunsere Lösungskompetenz konsequent aufzubauen und zuerweitern und unseren Kunden mehr als „nur“ ein durch-gängiges Technologie- und Produktspektrum zu bieten. In dieser Ausgabe der process news finden Sie einigeBeispiele dafür – etwa bei der Modernisierung der Prozess-leittechnik bei RohMax Öl Additive.
Auch in anderer Hinsicht bestätigt die Studie vonMorgan Stanley uns in unserer Strategie: Viel mehr als dasreine Investment zählt bei der Entscheidung für eine neueAutomatisierungs- oder IT-Lösung die langfristige Kosten-betrachtung – neudeutsch die „Total Cost of Ownership“und die „Life Cycle Costs“. Daher sind Flexibilität, Skalier-barkeit und Offenheit ganz wichtige Faktoren – auch aufdem Markt für Manufacturing Execution Systeme, die imMittelpunkt dieser Ausgabe stehen. Unsere Lösung dafürheißt Simatic IT. Simatic IT ist als einzige MES-Softwarekonsequent gemäß der ISA-95 Richtlinie entwickelt undrealisiert worden. Simatic IT setzt auf offene und standar-disierte Schnittstellen auf, ist modular mit dem zentralenWorkflow als Produktionsprozess-Modell aufgebaut undbietet die optimale Durchgängigkeit im Rahmen vonTotally Integrated Automation. Was Simatic IT wirklichleistet und welche Vorteile Sie als Anwender davon haben,können Sie ab Seite 6 lesen.
Ich hoffe, dass wir Ihnen einige wertvolle Anregungengeben können.
Komplexe Wegeführung einfach gemacht: Simatic Route Control erleichtert die Optimierung von Material-transporten in Rohrnetzen und Förderstrecken – und dasschnell und komfortabel ohne Programmieraufwand
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news
Wägetechnik24 Volle Packung
Siwarex A bei Mercator in Ljubljana Slowenien
TRENDS
Konkrete Vorteile: MES8 Klare Argumente
Über die direkten betrieblichen Einsparungenhinaus haben MES langfristige Vorteile
Prozessinstrumentierung und -analytik9 Informationen werden zu Wissen
Intelligente Feldgeräte unterstützen MES und Asset Management
Prozessautomatisierung18 „Tracks to Success“
User Community-Konferenz diskutiert die Trends in der Prozessautomatisierung
Siemens hat von der chinesischen Baos-han Iron & Steel Group Co. Ltd. (Bao-
steel), den Auftrag erhalten, die kompletteAutomatisierungs- und Elektrotechnik fürdie zweite Produktionslinie des Edelstahl-werks Shanghai No. 1 zu liefern. Das Auf-tragsvolumen beläuft sich auf rund 19 Milli-
onen Euro. Die neue Edelstahllinie soll im September 2005 den Betrieb aufneh-men und umfasst einen Schrottplatz, einen 90-MVA-Lichtbogenofen mit einem Ab-stichgewicht von maximal 120 Tonnen,einen Argon-Oxygen-Decarbonisation-(AOD-)Konverter mit einer Kapazität von135 Tonnen, einen 135-Tonnen-Pfannen-ofen sowie eine Stranggießanlage.
Siemens liefert dafür die komplette elek-trotechnische Ausrüstung inklusive Instru-mentierung und Antriebstechnik sowieeiner dynamischen Blindstromkompensa-tionsanlage. Darüber hinaus erhält die neueProduktionslinie ein Prozessleitsystem aufder Basis von Simatic PCS 7 mit integriertentechnologischen Funktionen für die Strang-gießanlage. Siemens ist auch für das Enginee-ring sowie die Überwachung von Montageund Inbetriebsetzung verantwortlich. ■
Siemens liefert Automatisierungs- und Elektrotechnik für Erweiterung eines Edelstahlwerks in Shanghai
Mehr zum Thema:www.siemens.de/semiconductorE-Mail: [email protected]
Siemens hat von M+W Zander den Auftragerhalten, in Dresden das zweite Werk von
AMD mit Gebäude- und Prozessautomati-sierungstechnik auszustatten. Der Auftragumfasst die Gebäude- und Prozessautoma-tisierung aller Gebäude und Anlagen vonder Planung über die komplette Bauausfüh-rung bis zur Inbetriebsetzung – einschließ-lich technischer Gebäudeausrüstung undProzessversorgung des 14.500 Quadrat-meter großen Reinraums. Mit dem Spaten-stich am 20. November 2003 begann dieBauphase des 2,4-Milliarden-Euro-Projekts,die mit dem „ready for equipment” Ende2004 abgeschlossen sein soll.
Im Rahmen des Auftrages von M+W Zan-der übernimmt Siemens die Projektabwick-lung. Dazu gehören das komplette Projekt-management und die Montageplanungsowie die Feldinstrumentierung, Installa-tion und Applikationsprogrammierung. DasProzessleitsystem Simatic PCS 7 wird alswerksweite Systemplattform für sämtliche
Aufgaben der Gebäude- und Prozessau-tomatisierung eingesetzt – vom Rein-raum bis zu den Nebengewerken wieReinstwasser, Abwasser, Chemikalien-versorgung und technische Gase. ■
Siemens rüstet neue Chip-Fabrik von AMD aus
Mehr zum Thema:www.siemens.de/prozessinstrumentierungE-Mail: [email protected]
Wendig, flink und kurze Rüstzeiten – dassind die Merkmale, mit denen der Pro-
motion Truck für Prozessinstrumentierungund Analytik seit Anfang Februar in Sach-sen, Sachsen-Anhalt, Thüringen, Branden-burg und Berlin unterwegs ist. Der Truckstellt die neue Bandbreite des Siemens-Port-folio für Prozessinstrumentierung und Ana-lysengeräte vor. Highlights sind dabei Tech-nologien wie Füllstandmessung mit Radaroder Ultraschall, Durchflussmessung nachdem Coriolis-Prinzip, Wägetechnik und derneue kompakte ProzessgaschromatographMicroSAM. Mittels eines ebenfalls vorhan-denen Simatic PCS 7-Leitsystems kann dasperfekte Zusammenspiel zwischen Leit-und Feldebene demonstriert werden. Ein-drucksvoll wird so ein Vorteil des Totally In-tegrated Automation-(TIA-)Konzeptes ver-anschaulicht.
Weitere Stationen sind bereits fest ge-plant, so dass der Terminkalender des Trucksbis November 2005 nahezu lückenlos gefüllt
ist. Zunächst geht die Reise nach Bayern undden südlichen Teil Baden-Württembergs.Danach geht es durch Großbritannien unddie Schweiz, bevor der Truck im HerbstNorddeutschland und das Rhein-Main-Ge-biet besucht. Im Frühjahr 2005 wechselnsich Einsätze in Nordrhein-Westfalen undÖsterreich ab und anschließend führt dieReise zu unseren östlichen Nachbarn Polenund Tschechien. Am Ende der Tour stehtdann der westliche Teil Europas mit denNiederlanden, Frankreich und Spanien. ■
Promotion Truck fürProzessinstrumentie-rung und Analytik
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Auf Tour in Deutschland und Europa: der Promotion Truck für Prozess-instrumente und -analytik
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Das Beijing International Exhibition Cen-ter war vom 11. bis zum 14. April Schau-
platz der 15. Internationalen Glass Exhibi-tion. Mehr als 2100 Unternehmen – rund 40Prozent davon aus dem Ausland – beteilig-ten sich an der Messe und unterstrichen da-mit die wachsende globale Bedeutung derchinesischen Glasindustrie. China entwi-ckelt sich in rasantem Tempo zu einem derwichtigsten Zentren der Glasproduktion.Siemens zeigte auf der Messe unter ande-rem die neuesten Technologien rund umSimatic PCS 7 inklusive des neuen SimaticPCS 7 Box sowie Motion Control Produkte,und Siemens Shanghai Industrial Automa-tion Ltd. stellte seine Lösungen für die Glas-industrie vor.
Während der Messe unterzeichnetenSiemens und die China LuoYang Float GlassGroup ein Advanced System Integrator Coo-peration Agreement. Die LuoYang FloatGlass Gruppe wurde 1956 gegründet undhat sich seitdem zum bedeutendsten Glas-unternehmen Chinas mit eigener Entwick-
lung, Produktion und Marketing gemausert.Der LuoYang Float-Prozess, einer der dreiwichtigsten Prozesse zur Herstellung vonFlachglas, wurde von LuoYang entwickelt.
Liu Baoying, Präsident von LuoYang, undDr. Zhu Leibo, General Manager bei Luo-Yang, erwarten sich von der Zusammen-
arbeit viele wertvolle Impulse für zukünf-tige gemeinsame Projekte. ■
LuoYang Float Glass und Siemensunterzeichnen Cooperation Agreement
G leich sechsmal konnten sich Produktevon Siemens einen der begehrten iF
design awards sichern.Die Frequenzumrichter Sinamics S120 und
Sinamics G110, die Kopfbaugruppe des dezen-tralen Peripheriegerätes Simatic ET 200X, dasVision System Simatic VS120 und die Maschi-nensteuertafel der Sinumerik 840D über-zeugten durch die gelungene Verbindung vonFunktionalität und Design. Dass innovativeTechnik und Ästhetik gut zusammenpassen,unterstrich auch der Gaschromatograph Micro-SAM, der ebenfalls einen Preis für Siemensgewann.
Der iF design award ist der international be-kannteste deutsche Design-Preis. Er wird jedesJahr anlässlich der Messen CeBit und HannoverMesse von einer international besetzten Exper-tenjury vergeben. Die preisgekrönten Produktewurden während der CeBit und der HannoverMesse im iF-Pavillon auf dem Messegeländeausgestellt. ■
MicroSAM gewinnt iF design award
LuoYang Float Glass und Siemens haben in Peking eine Vereinbarung über eine enge Zusammenarbeit getroffen
Eines der ausgezeichnete Produkte: der Prozessgaschromatograph MicroSAM
eine Informations- und Funktionalitäts-lücke. Die Zielsetzungen und Fähigkeitenvon Geschäfts- und Leitsystemen sindverschieden. Jedoch ist eine enge Abstim-mung zwischen ihnen unbedingt erfor-derlich, denn jede Differenz führt zu in-effizienten Abläufen, höheren Kosten und
LokalesProdukt-design
Downloadvon
Aufträgen
Planung &Disposition Produktion
Rück-verfolgung
Optimierung
Ressourcen-Zuordnung
Analyse
GlobalesProdukt-design
Labor-Management
Labormanagement
Nahtlose Einbindung vonQualitätsprozessen
Analyse & Optimierung
Fortlaufende Verbesserungvon Leistung und Qualität
Sichern der konsistentenQualität der Produkte trotzlokal unterschiedlicherRessourcen und Systeme
TECHNOLOGYMES Solutions
Kürzere Produktlebenszyklen, größereProduktvielfalt, sich ändernde gesetz-liche Anforderungen, kleinere Gewinn-spannen und globale Märkte stellenUnternehmen vor neue und immerkomplexere Herausforderungen.Darüber hinaus entwickelt sich dieProduktion von Gütern immer mehr zu einem anlagen-, länder- und unter-nehmensübergreifenden Prozess, derdie gesamte Supply Chain umfasst.
Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müs-sen die Hersteller ihre Time-to-Marketverkürzen, Prozesstransparenz und
Produktionsflexibilität erhöhen, Prognose undPlanung optimieren sowie Ausschuss, Lager-bestände und Stillstandszeiten reduzieren –und dabei auch die bestmögliche Qualität undProduktionseffizienz über weltweite Produk-tionsstätten hinweg sicherstellen.
Um diese Ziele zu erreichen, ist eine inte-grierte IT-Infrastruktur erforderlich, die da-bei hilft, die Produktion weltweit und – bei Be-darf – in Echtzeit zu koordinieren. Zu eineroptimalen Koordination gehören auch Spezi-fikationen, Betriebsmittel, Anlagen, Prozesseund Verfahren, Qualitätstests und Personal-management. Zurzeit sind IT-Infrastrukturenjedoch normalerweise nicht in der Lage, einsolches Integrationsniveau zu gewährleisten.Zwischen den von ERP-Systemen gesteuertenGeschäftsprozessen und der Automation derProduktionsprozesse und Anlagen gibt es
Totally Integrated Quality mit Simatic IT
Manufacturing Execution Systems: Was sie können und wie sie funktionieren
Potenziale voll nutzen
schlechterer Qualität – und schlussendlichgeringeren Gewinnen.
Verbindung von ERP und Prozess
Eine neue Softwarefamilie, ManufacturingExecution Systems (MES), ermöglicht dieeffektive Integration der Produktionspro-
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zesse und Warenwirtschaftssysteme. MES-Systeme sind jedoch nicht nur eine Kom-munikationsschnittstelle zwischen derAutomatisierungsebene und dem ERP, son-dern bieten auch eine Reihe koordinierterFunktionen, mit denen der Anlagenbe-trieb in allen Produktionsphasen optimiertwerden kann.
Eine MES-Lösung unterstützt normaler-weise folgende Funktionen: Ressourcenma-nagement und -zuordnung, Dispatching,Datensammlung und -erfassung, Qualitäts-sicherungsmanagement, Wartungsmanage-ment, Leistungsanalyse, Planung, Doku-mentenkontrolle, Personalmanagementsowie Material- und Produktionsrückver-folgung.
ISA-95: der internationale De-Facto-Standard
Der internationale Standard ANSI/ISA S95,kurz ISA-95, definiert Terminologie undModelle, die für die Integration von MES-Systemen verwendet werden, und hat inder Industrie weitreichende Akzeptanz ge-funden. Die ersten beiden Teile des Stan-dards wurden bereits veröffentlicht. Derletzte Teil befindet sich zurzeit in der Ent-wicklungsphase beim ISA SP95-Komitee.
Eine typische MES-Umgebung hilft denHerstellern, Antworten auf wichtige Fragendes Produktionsprozesses zu finden: Wiesoll produziert werden? Was kann produ-ziert werden? Wo und wann muss es produ-ziert werden? Was wurde wann produziert?
Diese Fragen finden sich ihre unmittel-bare Entsprechung im ISA-95-Modell. Pro-
duktdefinition, Produktionskapazität, Pro-duktionsplanung und Produktionsleistungsind die grundlegenden Geschäftsprozesse,die zur Verbindung zwischen Automatisie-rungs- und Warenwirtschaftssystemen in-tegriert werden müssen. Im Wesentlichendefiniert ISA-95 die Module, die für die Ent-wicklung eines effektiven MES-Systemsnötig sind: Softwarefunktionen, ein physi-kalisches Modell der Produktionsressour-cen sowie die entsprechenden Geschäfts-und Produktionsprozesse.
Simatic IT und ISA-95
Die Funktionalität und Architektur des MES-Angebots von Siemens, Simatic IT Frame-work und Components, entsprechen denForderungen des ISA-95-Standards: JedeSimatic IT-Komponente ist für eine spezi-fische Aufgabe verantwortlich, die einerISA-95-Softwarefunktion entspricht. Zu-sammen decken sie alle ISA-95-Standard-Produktionsfunktionen ab.
Simatic IT Framework bietet eine ob-jektorientierte Herangehensweise zurModellierung der physischen Anlage und
ISA-95 auf einen BlickDer internationale Standard ANSI/ISA S95besteht aus drei Teilen:
Teil 1: „Models and Terminology“ wurde imJahre 2000 veröffentlicht und stellt grund-legende Modelle und Terminologie vor, mitdenen die Schnittstellen zwischen denGeschäftsprozessen und den Prozess- undProduktionsleitsystemen definiert werden.
Teil 2: „Object Model Attributes“ wurde2001 veröffentlicht. Dieser Teil definiert inVerbindung mit Teil 1 die Schnittstellen-inhalte zwischen Steuerungsfunktionen inder Produktion und der Unternehmens-führungen.
Teil 3: „Models of Manufacturing Opera-tions“ befindet sich noch in Vorbereitung.Teil 3 ist mit den Teilen 1 und 2 des ISA-95-Standards eng verbunden. Er wird detail-lierte Definitionen der Hauptaktivitätenvon Produktion, Wartung, Lagerhaltungund Qualitätskontrolle beinhalten.
MES-Glossar
Electronic Signature: ElektronischerNachweis, dass eine Person eine Aktionvorgenommen hat; Teil des kontinu-ierlichen Electronic Batch Record (EBR);wird von verschiedenen BehördenverlangtGenealogy: Element der Rückver-folgung, das die Genealogie einesProdukts definiertKPI (Key Performance Indicator):Kennzahlen zur Anlagenleistung, diedurch die Prozess- und Anlagedatenermittelt werden (z. B. Maschinen-effizienz)Library (Bibliothek): Sammlung von Teilmodellen, die für die spätereWiederverwendung gespeichertwerdenObjektorientiert: Programmierme-thode, die eine einfache Wiederver-wendung von programmierten odermodellierten Funktionalitäten(Objekten) in anderen Projekten oder Programmen ermöglichtProduction Operations: Funktions-fähige Workflows der Geschäfts- undProduktionslogikTracking & Tracing: Die komplette„Fertigungsgeschichte“ eines Produkts;dient zur Leistungsanalyse und zumNachweis der Konformität mit behörd-lichen Bestimmungen
aller Vorgaben der Eigenschaften der Be-triebsmittel. Dieses physikalische Modellermöglicht ein klares, gut strukturiertesund intuitives Vorgehen während der Ana-lysephase eines MES-Projekts. Der objekt-orientierte Ansatz erleichtert zudem dieWiederverwendung des Modells und redu-ziert damit Einführungs- und Wartungs-kosten.
Simatic IT Framework stellt dem Anwen-der eine grafische Oberfläche zur Verfü-gung, mit der die Modelle der Geschäfts-und Produktionsprozesse intuitiv erstelltwerden können. Die auf diese Weise mo-dellierten Workflows (Production Opera-tions) definieren das Verhalten der Anlageund koordinieren die gesamten produk-tionsbezogenen Funktionen der Softwareund technischen Ausstattung. Dies erhöhtdie Flexibilität und die Transparenz desSystems beträchtlich. Auch diese Arbeits-abläufe können einfach wieder verwendetwerden. Das reduziert das Projektrisiko,-kosten und -dauer. ■
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8Konkrete Vorteile: MES
TREND
MES führt zu einer Reihe unmittel-barer Einsparungsmöglichkeiten.Die Grafik zeigt die meistgenann-
ten Faktoren zur Rechtfertigung des Pro-jekts.
Die meisten Befragten nannten klassi-sche Zielsetzungen wie die Kostenreduk-tion in den Bereichen Lagerbestände, Quali-tät und Personalkosten als die Faktoren, dieihre Investitionen in MES-Lösungen recht-fertigten.
Die Verbesserung des Kundenservicewar einer der Hauptaspekte für Herstellermit hohen Volumina und geringen Mar-gen. Diese Unternehmen konzentrierensich auf die erfolgreiche Abwicklung imFall von kurzfristigen Aufträgen und Teil-lieferungen. Obwohl ein genauer Betragnicht genannt wurde, genügt es laut einem
Wirtschaftlicher Nutzen eines MES-Projektes
Kostenvorteile bei der Einhaltung be-hördlicher Vorgaben (Vorschriften und Be-stimmungen) sind hingegen fast aus-schließlich für die Hersteller medizini-scher Geräte sowie Unternehmen aus derpharmazeutischen Industrie und Nahrungs-mittelbranche wichtige Kriterien. So eli-minierte die Integration von Wiege- undMischabläufen in ein MES bei einem Her-steller medizinischer Produkte rund 1,5Millionen manuelle Eingaben pro Jahr.Gleichzeitig konnte das Unternehmen denZeitaufwand für die Bearbeitung von feh-lerhaften Chargen um das 15fache redu-zieren – bei einer gleichzeitig deutlich ver-ringerten Gesamtfehlerrate.
Ein anderes bedeutendes Unternehmenauf dem Pharmamarkt rechnet mit Ein-sparungen in Höhe von mindestens 3 Milli-onen US-Dollar pro Jahr, die sich aus derOptimierung der Prozesse in mehrerenProduktionen ergeben. Durch den Einsatzdes MES kann die Zahl der fehlerhaftenChargen, die durch Prozessfehler odermenschliches Versagen verursacht werden,um 50 Prozent reduziert werden. ■
Verbesserung der Produkt-qualität / Right first time
Geringere indirektePersonalkosten
Kosten für die Einhaltunggesetzlicher Vorgaben
Besserer Kundenservice
Reduktion der „Timeto Market” und Durchlauf-
und Vorlaufzeiten
Einführung neuer Produkte
80%0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
Antworten in Prozent
Op
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ieru
ng
spo
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Nur Nahrungsmittel-industrie, pharmazeutischeBetriebe und Herstellermedizinischer Geräte
Aspekt wurde für die Studie nicht verwendet,wurde aber mehrfach als ein Bereich genannt,in dem sich deutliche Vorteile ergaben
Über die direkten betrieblichen Einsparungen hinaushaben MES langfristige Vorteile
Klare Argumente Als Teil seiner aktuellen Untersuchungen zur Performance von IT-Investitionen hat das renommierte Marktforschungs- und Beratungsunternehmen AMRResearch Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen zu den mittelbaren undunmittelbaren Vorteilen ihrer MES-Lösungen befragt. Das Ergebnis derBefragung: MES amortisiert sich über traditionelle Maßnahmen zur Kosten-reduzierung innerhalb von 6 bis 24 Monaten nach seiner Einführung.
Hersteller, „zu wissen, dass eine Verunsi-cherung der Kunden unmittelbar Einnah-meeinbußen bedeutet.“
Intelligente Feldgeräte unterstützen MES und Asset Management
Informationen werden zu WissenIntelligente Feldgeräte tragen dazu bei, dass genau die Informationen zur Verfügung stehen, die für eine effektive Prozesssteuerung entscheidend sind. Drei Beispiele demonstrieren, wie sichmit minimalem Investitionsaufwand spürbare Verbesserungen des Workflow erzielen lassen.
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9TRENDS
P raktisch jeder Fertigungsprozess bie-tet Potenziale zur Steigerung der Pro-duktivität, wenn es gelingt, die rich-
tigen Daten zu erfassen, in Bezug zuein-ander zu setzen und zur automatischenBeeinflussung des Prozessablaufes zunutzen. Oft sind dafür keine aufwändigenHardware-Investitionen notwendig, son-dern lediglich der Einsatz intelligenterFeldgeräte und deren gezielte Einbindungin das Manufacturing Execution System(MES).
Qualitätsanalyse überflüssig
Ein typisches Beispiel findet sich in derchemischen Industrie: UnterschiedlicheProzessmedien werden in einen Ansatzbe-hälter gegeben, bevor sie zur Mischung inein Rührwerk gelangen. Zur zuverlässigenProzessüberwachung wird dabei nicht nurder Füllstand im Ansatzbehälter entspre-chend der vorgegebenen Rezeptur gemes-sen, sondern auch die Durchflussmengebei Überführung in das Rührwerk. MitHilfe eines MES-Tools werden dann beideMesswerte einer Plausibilitätsprüfung un-
terzogen und daraus eine automatischeBatch-Freigabe abgeleitet. Dadurch ist einzuverlässiger Prozessablauf gewährleistetund eine aufwändige Analyse des Endpro-dukts kann entfallen.
Logisch verknüpfte Informationen
Gerade bei sehr energieaufwändigen Pro-duktionsprozessen muss die erforderlicheEnergie in Form von Dampf und elektri-schem Strom innerhalb genau definierterGrenzen gehalten werden, um zum einenden optimalen Betrieb der Anlagen zu ge-währleisten, zum anderen Kosten durchunnötigen Mehrverbrauch zu vermeiden.Im MES werden dafür die über mehrereFeldgeräte erfassten Messwerte mit einementsprechenden Algorithmus zusammen-geführt und daraus ein Ersatzwert errech-net, der wiederum zur unmittelbaren An-passung des Workflow herangezogen wird.Das Ergebnis ist nicht nur ein geringererEnergiebedarf, sondern auch der kon-stante Betrieb der gesamten Anlage inner-halb ihres wirtschaftlich optimalen Aus-lastungsgrades.
Instandhaltung nach Bedarf
Eine planmäßige Wartung schützt vor un-kalkulierbaren Ausfallzeiten und steigertdamit ganz entscheidend die Wirtschaft-lichkeit einer Anlage. Auch hier ist der Ein-satz intelligenter Feldgeräte gefragt, diealle kritischen Betriebszustände überwa-chen und im Zusammenspiel mit einerspeziellen Instandhaltungs-Analyse im MESdafür sorgen, dass zum Beispiel verschlei-ßende Komponenten ersetzt werden, nochbevor ein Ausfall den gesamten Fertigungs-prozess zum Stehen bringt. ■
Prozessinstrumentierung und -analytik
Mehr zum Thema:www.siemens.de/prozessinstrumentewww.siemens.de/simatic-itE-Mail: [email protected]
Immer ein offenes OhrDas Forum für Anwender von Feld- undAnalysengeräten beantwortet Fragen zudiesen und anderen Themen.E-Mail: [email protected]
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10MES Solutions
TREND
Herr Dr. Kayser, MES-Systeme wieSimatic IT schließen die Lücke zwischenERP und Fertigung und unterstützen sodie Anwender bei der Optimierung ihrerProzesse. Aber könnten ERP-Systemediese Aufgabe nicht auch erfüllen?Kayser: ERP-Systeme betrachten das Werkals „ideale“ Black Box. Tatsächlich müssenfür eine effektive Fertigung Maschinen,Mitarbeiter und Prozesse koordiniert undsynchronisiert werden. Genau das leistetein MES. Es ist sozusagen das fehlendeGlied zwischen der Automatisierungs- undder ERP-Ebene und unterstützt das ERP ak-tiv dabei, seine Aufgabe besser zu erfüllen.Auf diese Weise optimiert ein MES die Pro-duktivität der Anlage, die Produktqualitätund die Produktionsflexibilität. Es steigertauch die Produktivität der ERP-Systeme desKunden.
Was erwartet der Anwender von einem MES?Kayser: Um ihre Investition zu schützenund einen maximalen Return-on-Invest-ment zu erzielen, erwarten Kunden zweiDinge: höchste Qualität mit modernsterFunktionalität und ausgezeichneter Kom-patibilität sowie umfassende Service- undSupportleistungen. Dazu gehören auchProduktberatung, Dokumentation, Schu-lung und Gewährleistung. Gleichzeitigmüssen MES-Lösungen die spezifischenAnforderungen des Kunden erfüllen, ohnedas Risiko und den Zeitaufwand einerneuen Softwarelösung mit sich zu bringen.Mit Simatic IT werden wir diesen Erwar-tungen gerecht.
Was unterscheidet Simatic IT vonanderen MES-Produkten?
Dr. Horst J. Kayser zu den Vorteilen von Simatic IT
Hochflexibel, standardbasiert und skalierbarAngesichts der langsam in Fahrt kommenden Konjunktur steigt bei Unternehmen weltweit die Bereitschaft, inneue Technologien zu investieren und so ihren Wettbewerbsvorsprung zu sichern und auszubauen. Doch mehrdenn je müssen neue Technologien ihren konkreten Nutzen unter Beweis stellen. Zahlen sich Investitionen inMES-Systeme und speziell in Simatic IT wirklich aus? Was kann Simatic IT tatsächlich für die Produktionsprozesseim Unternehmen leisten? Wir baten Dr. Horst J. Kayser, den Leiter des Geschäftsgebiets Industrial AutomationSystems, um Antworten auf diese Fragen.
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Kayser: Viele MES-Lösungen sindübermäßig komplex geworden beidem Versuch, alle Anforderungeneines vertikalen Marktes zu erfül-len. Wir sind der Auffassung, dassmit diesem Ansatz des „Best-of-Breed“-Ansatz die Forderung nachhochflexiblen, auf Standardsoft-ware basierenden und skalierbarenMES-Lösungen nicht erfüllt wer-den kann. Simatic IT Framework bil-det die Fertigungsprozesse des Kun-den explizit als grafischen Workflowab. Unsere Simatic IT Componentsliefern dann die notwendige MES-Funktionalität, um die speziellenAspekte der Fertigung zu unter-stützen, die der ISA-95-Standardbeschreibt. Man könnte sagen, dassdie Simatic IT Production Suite dieVorteile von bewährten und er-probten Produkten mit denen einervollständig maßgeschneiderten Lö-sung kombiniert.
ISA-95 ist zuminternationalenStandard für MESgeworden. Inwieweitbeeinflusst dieserStandard die Entwicklung von Simatic IT?Kayser: Genau wie S88 für die Batchprozesseist ISA-95 zum De-facto-Standard für MESgeworden. Heute fordert eine zunehmendeZahl von Kunden die Einhaltung des ISA-95-Standards, um mehr Investitionssicherheitbeim Thema MES zu haben. Nach ISA-95 ent-wickelte Software ist besonders modular auf-gebaut und kann sehr effizient und schnellan den aktuellen und zukünftigen Bedarfdes Kunden angepasst werden. Die Stan-dardisierung von Schnittstellen und Termi-nologie sorgt für eine optimale Kompatibi-lität, wodurch sich die Gesamtkosten für dasSystem reduzieren, der Return-on-Invest-ment steigt und auch die Investitionen in be-stehende Systeme gesichert werden. Als Mit-glied des ISA-95-Komitees, trägt Siemens ak-tiv zur Weiterentwicklung bei. Siemens warauch der erste MES-Hersteller mit einemProdukt, das den ISA-95-Standard umsetzt.Simatic IT deckt nicht nur ISA-95-Funktio-nen ab, sondern verwendet ISA-95 auch alsBlaupause für die Produktarchitektur.
Standardisierung und Integrationscheinen die zentralen Themen bei MESzu sein?
Kayser: Das stimmt. Ein MES muss nahtlosmit allen Systemen zusammenarbeitenkönnen, denen es begegnet. Simatic IT bie-tet umfassende Integrationsfähigkeiten.Selbstverständlich ist Simatic IT auch voll-ständig in die „Totally Integrated Quality“Produktfamilie (TIA) integriert. Das ga-rantiert auch eine schnelle Implementie-rung von Projekten sowie die Kompatibi-lität mit verschiedenen Produktgenera-tionen.
Und wie steigert Simatic IT jetztProduktivität und Wettbewerbsfähigkeitin der Praxis?Kayser: Kunden von Simatic IT modellierenihr gesamtes Fertigungs-Know-how, defi-nieren präzise ihre Betriebsabläufe undsammeln in Echtzeit Daten vom ERP undaus der Fertigung. Daher können Herstel-ler ihren Betrieb viel effektiver steuern,ihre Flexibilität erhöhen und die Produkti-vität steigern. Durch eine schnellere undadäquatere Reaktion auf jegliche Produk-tionsereignisse unterstützt Simatic IT dasUnternehmen dabei, Stillstandszeiten,Ausschuss und Nacharbeiten zu reduzie-ren, den Lagerbestand zu optimieren und
schneller auf Kundenanfragen rea-gieren zu können. Simatic IT bietetauch die von den Aufsichtsbehör-den geforderte lückenlose, soge-nannte „wall-to-wall“ Rückverfolg-barkeit. Die gesammelten Informa-tionen können auf allen Organisa-tionsebenen für optimierte Ent-scheidungen genutzt werden. Letzt-endlich reduziert Simatic IT die Ge-samtkosten einer MES-Lösung.
Wie profitieren System-integratoren von Simatic IT?Kayser: Siemens bietet seinen In-tegrationspartnern einen klarenWettbewerbsvorteil. Simatic IT istausdrücklich für die Implementie-rung durch Systemintegratoren be-stimmt. Es bietet branchenüber-greifende MES-Funktionalitätenund lässt genügend Spielraum zurSchaffung eines deutlichen Mehr-werts. Die einzigartige Branchen-
kompetenz unserer Part-ner kann in Simatic IT-Bi-bliotheken aufgenommenund so festgehalten wer-den. Dadurch können un-sere Partner ihr Know-
how zu einem Produkt machen und es inihren Projekten effizient wieder verwen-den. Tatsächlich konnten Simatic IT-Part-ner mit diesem Ansatz bis zu 40 Prozentder Projektkosten einsparen.
Wo liegen die Prioritäten für zukünftigeVerbesserungen?Kayser: Zunächst haben wir uns bewusstauf die Primärprozesse unserer Kunden inden so genannten Hybridindustrien wieChemie, Nahrungs- und Genussmittel so-wie den Industrien mit kontinuierlichenund diskontinuierlichen Prozessen konzen-triert. Jetzt ergänzen wir dieses Angebotmit Funktionen, die speziell auf Anwendun-gen in der diskreten Fertigung abgestimmtsind. Mit diesen neuen Möglichkeiten wer-den unsere Kunden ihre Kapazitäten auchauf den Secondary-Bereich ihrer Produk-tion ausweiten können.
„Simatic IT reduziert letztendlich dieGesamtkosten einer MES-Lösung. “
Effiziente Integration von Produktion undUnternehmensleitebene
ErfolgsfaktorWissenDanone SA, Teil der Groupe Danone, hat die Implementierung seinesManufacturing Execution Systems (MES) in die Hände von Siemens Spaniengelegt. Das Hauptaugenmerk des Projekts lag dabei auf dem Management derAbfülllinien und der ERP-Integration (Enterprise Ressource Planning) in zweiWerken in Spanien. Simatic IT automatisiert und integriert Produktions-prozesse, so dass jetzt mit Themis, der für Danone konzipierten weltweiten SAP-Version, eine Gesamtintegration über eine einzige Schnittstelle erzieltwerden kann.
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12MES in der Milchindustrie
CASE STUDY
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D ie Groupe Danone ist bekannt fürihre Dynamik und den Erfolg ihrerMarken. Sie ist mit ihren drei Kern-
bereichen Fresh Dairy Products, Beveragesund Cereal Biscuits and Snacks einer derTrendsetter im Nahrungs- und Genussmit-telmarkt. So war Danone eines der erstenUnternehmen, die den Trend zu gesundenNahrungsmitteln, die jederzeit und über-all einfach konsumiert werden können, er-kannt und genutzt haben. Die Unterneh-mensgruppe ist weltweit die Nummer einsbei frischen Milchprodukten und abge-packtem Wasser. Auch in Spanien ist Da-none Marktführer bei Milchprodukten undproduziert viele der bekanntesten Marken.Allein im Joghurt-Segment fallen einemsofort Namen wie Vitalinea, YoghourtGriego, Bio, Yoghourt Natural und derprobiotische Drink Actimel ein.
Um seine Prozesse weiter zu verbessern,wollte Danone eine nahtlose Integrationvon Themis, dem weltweiten ERP-Systemvon Danone, und den verschiedenen Anla-gensystemen der Werke in Parets del Val-lès und in Aldaia verwirklichen. Die bereitsbei Danone in Spanien implementierte Lö-sung für Anlageninformations- und KeyPerformance Indicator Management (KPI)der Abfülllinien erwies sich als so erfolg-reich, dass sich Danone Spanien erneutan Siemens Servicios Industriales, denSimatic IT Certified Partner, um Hilfewandte. Dabei sprachen nicht zuletzt dieerwiesene Kompetenz des Projektteamsvon Siemens Spanien und die Vorteile derauf Simatic IT basierenden MES-Lösungfür eine weitere Zusammenarbeit.
Herausforderung Marktumfeld
Die Basis der weltweiten Präsenz und Füh-rungsposition von Danone ist die Fähig-keit, sich schnell und erfolgreich an Ver-änderungen der Geschäftsumgebung an-zupassen. Themis, die SAP-Version dergesamten Gruppe, wurde 2001 eingeführt,um diese Fähigkeit noch zu steigern. The-mis erhöht die Effektivität der weltweitenGeschäftstätigkeit durch Verbesserungdes Informationsflusses und Vereinheit-lichung der betrieblichen Prozesse in allenGeschäftsfunktionen.
Themis machte Danone Spanien deut-lich, dass es Bedarf gab für eine Optimie-rung der existierenden Produktionspro-zesse und Datenflüsse. Auch ein hohesNiveau der Integration und Kommunika-tion zwischen Management und Produk-tion sollte sichergestellt werden. Dafürbrauchte Danone eine standardisierte Lö-sung, die zukünftiges Wachstum und Ver-besserungen erlaubte und die auch in denanderen Werken der Gruppe mit minima-lem zusätzlichem Aufwand eingeführtwerden konnte.
Herausforderung IT
Die Werke in Parets und Aldaia wollten mitdem MES-System für die Abfülllinien diebisher auf Papier durchgeführten Verwal-tung und Verteilung der Anlagendaten er-setzen. Die bisherige Lösung war zu feh-leranfällig und führte zu unnötigem Aus-schuss, Fehlern und Verzögerungen unddamit zu unbefriedigenden KPIs. Um zuvermeiden, dass dieselbe Information inverschiedenen Anlagensystemen manuelleingegeben und bearbeitet werden muss,war eine engere Integration der verschie-denen Prozesse und Systeme notwendig.Danone suchte auch nach Tools und Lö-sungen, die sowohl Produktionsprozesseverwalten als auch die durch ERP defi- B
Die Vorteile auf einen Blick: Simatic IT bei Danone• Verbesserte Effektivität, Planung und
Disposition• Verbesserte Ressourcennutzung und
höherer Durchsatz• Weniger Abfall, Fehler und
Verzögerungen• Bessere Prozesstransparenz• Höhere Reaktionsfähigkeit auf aktuelle
Interaktion und leichtereImplementierung von Bedienroutinen
• Geringere Stillstandszeiten• Verbesserte Überwachung und Analyse
der KPIs
nes Auftrags in den Abfülllinien ändert, er-hält das ERP eine Nachricht des MES, dieInformationen über Ausführung und Auf-tragszeiten enthält. Für jede produziertePalette wird eine Bestätigung mit den ent-sprechenden Informationen als Online-Nachricht vom MES an SAP versandt.
Standardisierter Ansatz
Die Implementierung von Simatic IT beiDanone zeigt, dass der neue Ansatz zudeutlichen Einsparungen und einer besse-ren Integration der vorhandenen IT zurFolge hat. Simatic IT entspricht dem inter-nationalen Standard ISA-95 und ist damitauch eine zukunftssichere Technologie.Es kombiniert ein stabiles Standardpro-dukt mit der Anpassungsfähigkeit an spe-zifische Herstellungsprozesse in anderenDanone-Werken. Das liegt auch an der Ver-wendung von Bibliotheken, mit denenFunktionen und Anlagenmodelle einfachgespeichert und später wiederverwendetwerden können. Dadurch besitzt Simatic ITsowohl die Vorteile eines Standardproduk-tes als auch die einer maßgeschneidertenLösung und erfüllt alle Qualitäts- und Pro-duktionsanforderungen von Danone.
Simatic IT koordiniert und modelliertdie Produktionsprozesse der verschiede-
Produktionsauftrags-, Batch-, und Opera-tormanagement, das Management derWartungsmaßnahmen und die Qualitäts-datenerfassung. In der zweiten Phasewurden dann Themis (SAP) und die dreiHauptbereiche der Anlage – Bearbeitung,Abfüllung und Verpackung, Inkubation –über Simatic IT integriert.
Der Produktionsdatenfluss der gesam-ten Produktionslinie an SAP wird jetztvon Simatic IT im Wesentlichen über vierSchnittstellen gemanagt. Einmal pro Tagwerden alle Stammdaten wie die Bill ofMaterial (BOM) und Produktionsdaten vomERP auf das MES heruntergeladen, dasdann die Daten an die restlichen Anlagen-systeme verteilt. Produktionsaufträge wer-den ebenfalls einmal pro Tag durch SimaticIT vom ERP an alle Anlagensysteme über-mittelt. Der Auftragsstatus wird in Echtzeitan SAP gemeldet: Wenn sich der Status ei-
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14MES in der Milchindustrie
CASE STUDY
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Die statistischeAuswertung vonAlarmen undAusfällen unter-stützt die Wartungund hilft, Engpässezu vermeiden
nierten Produkt- und Produktionsanfor-derungen mit der Leistungsfähigkeit derAnlagen abgleichen konnten. Außerdemsollte sollte ein Einblick in die Produk-tionsprozesse in Echtzeit ermöglicht wer-den, um unnötige Kosten zu vermeidenund die Planung und Disposition in derProduktion zu verbessern.
Für die neue Anlage in Aldaia warenneue Produktionslinien mit eigener Funk-tionalität geplant. Es wurde eine parame-trisierbare Standardlösung benötigt, dieauch in anderen Anlagen einfach, schnellund ohne Neuprojektierung eingeführtwerden konnte.
Die MES-Lösung mit Simatic IT
In der ersten Phase übernahm Simatic ITdas Management der Abfülllinien. Dazu ge-hört u. a. die Überwachung des Anlagen-bereichs, die Datenerfassung und KPIs,
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nen Danone-Werke. Es deckt die gesamteAnlage ab – von der Automatisierungs- bishin zur ERP-Ebene – und liefert die Funk-tionalität, die für optimiertes Produktions-management und optimierte Produktions-steuerung verlangt wird.
Ausgehend von der Automatisierungs-ebene der Anlage, sammelt Simatic IT allerelevanten Daten in Echtzeit und archiviertsie für die spätere Analyse. Die kontinu-ierliche Überwachung der KPIs sorgt dafür,dass Danone schneller auf Änderungenreagieren kann, und verbessert das Ma-nagement des gesamten Prozesses. Die In-tegration mit der ERP-Ebene, die durch denSimatic IT Server realisiert wurde, führt zueinem kontinuierlichen und transparentenInformationsfluss zwischen den verschie-denen Anlagensystemen und SAP. SimaticIT bietet auch die Funktion, alle Daten ge-mäß den Spezifikationen von Danone feh-lerlos zu sammeln, zu verwalten und zupräsentieren.
Simatic IT sorgt für die geforderte ver-tikale Transparenz innerhalb der Danone-Werke und der Produktionsprozesse. Diesermöglicht eine vollständige Konfigurationvon Tracking&Tracing-Funktionen, die eineProduktgenealogie in beide Richtungen derProduktion erlaubt. So lässt sich genau ver-
folgen, welche Chargen für ein spezifischesProdukt verwendet wurden und welche End-produkte aus einer spezifischen Chargeentstanden sind. Sollte es einen Produkt-rückruf geben, lassen sich Risiken besseridentifizieren und schneller geeignete Maß-nahmen treffen, um Schäden und Haftungs-ansprüche zu vermeiden.
Vielfältige Vorteile
Die Automatisierung des Informations-flusses hat eine höhere Verfügbarkeit derProduktionsinformationen zu Folge. DieErgebnisse und KPIs aus der Produktions-datenbank können online abgerufen wer-den. Das automatische Management derQualitätsdatenerfassung und -verwaltungerleichtert Danone außerdem die Einhal-tung der entsprechenden gesetzlichen Be-stimmungen. Die Simatic IT-Lösung ist soflexibel, dass die umgestalteten und ver-änderten Konzepte und Datenflüsse derbestehenden Anlagen ebenfalls mit nurminimaler zusätzlicher Nachprojektierungin neuen Produktionslinien implementiertwerden können.
Weitere Schritte
Das MES-Projekt mit Simatic IT an den Ab-fülllinien wurde 2002 durchgeführt und
2003 abgeschlossen. Seit der Inbetrieb-nahme ist das Projekt durch die Einfüh-rung neuer Produktionslinien und durchVeränderungen des Informationsflussesund -managements bei Danone erweitertworden.
2003 wurde mit der Einführung vonThemis (SAP) als Unternehmens-ERP-Sys-tem von Danone ein SAP-Integrationspro-jekt ins Leben gerufen, was sich auch aufdas Produktionsmanagement-System aus-wirkte. Die erste Phase der SAP-Integrationist mittlerweile abgeschlossen und ging imJanuar 2004 in Betrieb.
Die Produktivität moderner Abfüllanla-gen wird nicht nur am Durchsatz gemes-sen. Heute spielen auch andere Faktoreneine genauso wichtige Rolle, wie etwa eineflexible und effiziente Auftragsbearbei-tung, die Optimierung der Stillstandszei-ten und eine bessere Nutzung von Lager-kapazitäten. Genau das leistet Simatic IT,so dass Danone Spanien bestens auf zu-künftige Herausforderungen und die sichändernden Bedürfnisse seiner Kunden unddes Gesetzgebers vorbereitet ist. ■
Danone Spanien integriertedas Informationsmanagementder Werke Parets del Vallèsund Aldaia mit Simatic IT
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Philip Morris International entwickeltund erprobt im Werk Neuchâtel im-mer wieder neue Verfahren, die dann
in größerer Dimension an den anderenStandorten zum Einsatz kommen. Ein ty-pisches Beispiel dafür ist eine Versuchsan-lage, deren Fertigungsautomatisierung erst-mals konsequent mit Component BasedAutomation umgesetzt wurde.
In dieser „Mini-Primary“ werden neueTabakmischungen und auch Aufbereitungs-verfahren entwickelt, getestet und schließ-lich auf Produktionsanlagen in aller Weltübertragen. Die neue Anlage entspricht ver-fahrenstechnisch exakt den etwa um denFaktor zehn größeren Produktionsprozes-sen. Sie setzt sich zusammen aus Stationenzum Bevorraten, Wägen, Befeuchten,
Schneiden, Mischen, Flavourisieren, Ver-edeln und Trocknen unterschiedlichsterRohtabake. Die einzelnen Stationen sindüber Förderbänder und Vibrationsfördereruntereinander verbunden. Dabei werdenMaschinen unterschiedlicher Herstellereingesetzt.
Darüber hinaus werden in der Mini-Pri-mary zum einen Kontrollmischungen ge-fahren, zum anderen dient sie auch dazu,Anpassungen und Optimierungen beste-hender Linien auszutesten – ein besonderswichtiger Aspekt für die Gestaltung derMini-Primary, da für optimale Ergebnissenicht nur die Parameter der einzelnen Sta-tionen ständig verändert werden müssen,sondern häufig die Stationen selbst gegenandere, neue und verbesserte Lösungen zu
ersetzen sind. Insbesondere bei Trocknernsind die Innovationszyklen sehr kurz unddie Resultate in der Anwendung sehr unter-schiedlich, so dass die Stationen in derMini-Primary häufig ausgetauscht werdenmüssen.
Flexibilität durch Modularität
Ein System wie die Mini-Primary von PhilipMorris verlangt eine komplexe Automati-sierungstechnik, die nicht nur in der Lageist, eine Vielzahl unterschiedlicher Para-meter aufeinander abzustimmen, sonderndie auch jederzeit ohne übermäßigen Auf-wand an neue Technologien angepasstwerden kann. Philip Morris realisierte diesmit einer von Grund auf neu konzipiertenAnlage, die auf einem konsequent modu-laren Konzept aufgebaut ist.
Die Automatisierungstechnik der neuenAnlage wurde von dem im italienischenTreviso ansässigen Spezialisten ISIS (In-dustrial Software and Information Sys-tems) umgesetzt. ISIS gilt als erfahrenerSystemintegrator, der sich besonders in derTabakindustrie einen Namen gemacht hat.
Maschinen als „Bausteinkasten“
Kern des komponentenbasierten Lösungs-ansatzes von ISIS ist eine strikte Kapselungsämtlicher Anwendungsprogramme dereinzelnen Funktionseinheiten. Solche Ein-heiten sind zum Beispiel Feeder, TunnelBelt, Dryer, Flavour Cylinder und Direct
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16Tabakaufbereitung
CASE STUDY
Component Based Automation bei Philip Morris
Flexibel aus PrinzipEine Fertigungslinie aufzubauen oder auch nur einzelne Funktionseinheitendavon auszutauschen, bedeutet normalerweise, dass Teile derAutomatisierungssoftware umgeschrieben oder sogar neu erstellt werdenmüssen. Mit Component Based Automation lässt sich jetzt ein großer Teil dieserArbeiten einsparen – und gleichzeitig die Flexibilität einer Anlage deutlicherhöhen, wie eine Anwendung bei Philip Morris zeigt.
Bei „Component Based Automation“ könnendie eigenständigen intelligenten Module vor-ab getestet und fertig gestellt werden. VorOrt muss nur noch das anlagenweite Zusam-menspiel der Module projektiert werden. DieProjektierung der Kommunikation zwischenden intelligenten Geräten erfolgt mit demEngineering-Tool Simatic iMap. Die Software-Komponenten werden in die Projektbiblio-thek importiert und durch das Ziehen von Linien grafisch projektiert. Es muss nicht indie Software der einzelnen Geräte und Steu-erungen eingegriffen werden.
Component Based Automation setzt aufProfinet und Profibus. Profinet ermöglicht eine herstellerübergreifende Kommunika-tion, ein anlagenweites Engineering und die nahtlose Integration von Profibus über
Proxies. Als offener Industrial-Ethernet-Stan-dard für die Automatisierung der Profibus-Nutzerorganisation erfüllt Profinet alle An-forderungen für die Automatisierung mitIndustrial Ethernet und unterstützt diedurchgängige Kommunikation von derUnternehmensleitebene bis zur Feldebene.Profinet setzt auf eine durchgängige Echt-zeitkommunikation und die uneingeschränk-te Nutzung offener IT-Standards sowieTCP/IP. Zur Übertragung zeitkritischer Signalebietet Profinet die Echtzeiteigenschaft Real-Time (RT). Für hochperformante, taktsyn-chrone Motion Control Applikationen bietetProfinet mit Isochronous Real-Time (IRT) deterministische Echtzeit. Die direkte Anbin-dung von dezentralen Feldgeräten an In-dustrial Ethernet ist problemlos möglich.
Component Based Automation
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Conditioning & Casing Cylinder und wur-den als in sich geschlossene, separate Ein-heiten definiert und jeweils mit einer de-zentralen Peripheriebaugruppe Simatic ET200X mit integrierter CPU versehen. DieSteuerungen der einzelnen Einheiten wie-derum werden über einen Profibus und jeein Simatic Net IE/PB Link mit Proxy-Funk-tionalität an einen übergeordneten Indus-trial Ethernet-Ring in redundanter Aus-führung angebunden. Zur Visualisierungaller Anlagenteile dienen zwei überlagerteSimatic WinCC-Server; sie versorgen meh-rere Clients vor Ort via Ethernet mit ak-tuellen Prozessdaten.
Systeme werden transparent
Das Ergebnis ist gewissermaßen Plug & Playin der Automatisierungstechnik. Da jedeFunktionseinheit – also jede Komponente– als ein in sich geschlossenes System ar-beitet, ist beim Austausch dieser Einheitauch keine aufwändige Anpassung einzel-ner Geräte und Steuerungen mehr erfor-derlich. Stattdessen muss das in sich ge-kapselte Maschinenprogramm lediglich indie übrige Anlage eingebunden und dafürgesorgt werden, dass es die richtigen Pa-rameter erhält. Eine Aufgabe, die mit Hilfedes Engineering-Tools Simatic iMap mitgrafischer Benutzeroberfläche innerhalbkürzester Zeit erledigt ist.
Doch der Zeitvorteil bei der Einrichtungder Automatisierungstechnik ist nur einerder Pluspunkte bei Component Based Auto-mation. Durch die klare Trennung der ein-zelnen Funktionseinheiten lassen sichauch Fehlerquellen eindeutig zuordnen.Dazu kommt, dass bei dieser Lösung nebender reibungslosen Maschine-Maschine-Kommunikation auch einzelne Sensorenund Förderantriebe direkt über Profinetangesprochen werden. Es entfallen alsounzählige Schnittstellen, die gesamte Sys-temdiagnose kann über einheitliche Me-chanismen erfolgen und die Funktion dergesamten Anlage wird transparenter.
Für Philip Morris war das Konzept derComponent Based Automation so überzeu-gend, dass nach den positiven Erfahrungenmit der Pilotanlage bereits erste Projektezur Einführung dieses Prinzips in der lau-fenden Fertigung gestartet wurden. ■
Die einzelnen Komponenten der Anlage lassen sich flexibelkombinieren und modifizieren
In der Mini-Primary in Neuchâtel wird eine Vielzahlunterschiedlichster Tabakmischungen und Verfahren erprobt
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18Prozessautomatisierung
TRENDS
Vom 17. bis 19. März kamen inAtlanta, USA, Anwender von Prozess-automatisierungs-, Sicherheits- und
MES-Lösungen aus der ganzen Welt zu-sammen, um Erfahrungen auf dem Feld derProzessautomatisierung auszutauschenund sich über die neuesten Produktent-wicklungen zu informieren. Dieses Jahr botdie Konferenz unter dem Motto „Tracks toSuccess“ den Teilnehmern über 40 Veran-staltungen zu so verschiedenen Themenwie Produkterweiterungen, Systemopti-mierung und neuen technologischen Ent-wicklungen. Selbstverständlich warenauch Praxiskurse und Produktvorführun-gen mit eingeschlossen. Die Konferenz wareine ideale Plattform für Ingenieure undManager im Bereich Prozesssteuerung. Siegab den Teilnehmern die Möglichkeit, In-formationen über die Herausforderungenin ihrem industriellen Umfeld auszutau-schen, und lieferte Impulse, wie diese Her-ausforderungen mit Siemens-Produktengelöst werden können. „Die Konferenz hatsich als großer Gewinn für alle Teilnehmer
von Mitgliedern, gepaart mit der techni-schen Kompetenz von Siemens, tragen ge-meinsam dazu bei, den Wissenspool derProzessautomatisierung zu erweitern.“
Wissens- und Erfahrungsnetzwerk
„Wir haben sehr davon profitiert, dass unsdie Produktexperten, Produktmanager undSenior Manager von Siemens Rede und Ant-wort standen. Dadurch konnten wir auchweitere Potenziale zur Verbesserung un-serer eigenen Abläufe identifizieren“, er-klärt Chris DaCosta, Controls Platform Ma-nager bei Air Products and Chemicals, Inc.,der auf der Konferenz zum Vize-Vorsitzen-den der User Community ernannt wurde.
„Die Konferenz hat auch ein ideales Umfeldgeboten, um Kontakte zu knüpfen, Erfah-rungen aus dem Alltag anderer Siemens-Anwender aus aller Welt zu teilen und vondiesen Erfahrungen zu lernen.“ „AuchSiemens hat von diesem Austausch profi-tiert“, betont Joe Borkowski, Marketing-Manager bei Siemens Process AutomationSystems US. „Wir verließen die Konferenzmit einem besseren Verständnis der ak-tuellen und zukünftigen Bedürfnisse un-serer Kunden. Das ist von unschätzbaremWert für unsere Produkt- und Serviceent-wicklung“.
Die nächste Siemens Process Automa-tion User Conference wird voraussichtlichim Frühling 2005 stattfinden. ■
User Community-Konferenz diskutiert die Trends in der Prozessautomatisierung
„Tracks to Success“„Die User Community-Konferenz zeigte das ganze Spektrum der Kompetenzenvon Siemens in der Prozess- und Hybridindustrie. Wir bieten unseren Kundenmehr als nur gute Systeme und Software für die Prozessautomatisierung“,erklärt Paul Camuti, General Manager von Siemens Process AutomationSystems US. „Wir liefern auch integrierte und innovative Lösungen, die wir in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickeln.“
„Praktische Erfahrungen von Mitgliedern,gepaart mit der technischen Kompetenzvon Siemens, tragen gemeinsam dazubei, den Wissenspool der Prozessautoma-tisierung zu erweitern.“
Gary Dickinson,Superintendent, I&E bei CF Industries
„Ein ideales Umfeld, um Kontakte zuknüpfen, Erfahrungen aus dem Alltaganderer Siemens-Anwender aus allerWelt zu teilen und von diesen Erfah-rungen zu lernen.“
Chris DaCosta, Controls Platform Manager bei Air Products and Chemicals, Inc.
erwiesen“, so Gary Dickinson, neuer Vor-sitzender der User Community und Super-intendent für Instrumentation & Electricsbei CF Industries. „Praktische Erfahrungen
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Zeitnahe Analytik von Prozessgasen mit Maxum und MicroSAM
Alles onlineOhne aufwändiges Probenziehen und zeitversetzte Auswertung direkt kritischeProzessparameter und Konzentrationen ermitteln – das sind wesentliche Plus-punkte der Online-Prozessgaschromotographie. Die Lonza AG nutzt diese Vorteileund setzt die Prozessgaschromatographen Maxum und MicroSAM zur optimalenSteuerung der Hochtemperaturpyrolyse an einem ihrer Standorte ein.
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19CASE STUDY
D ie Geschichte der Lonza AG reichtbis ins Jahr 1897 zurück, als manmit der Herstellung von Kalzium-
karbid für den Beleuchtungsmarkt begann.Heute fertigt die Unternehmensgruppeunterschiedliche chemische Produkte mitHilfe der Hochtemperaturpyrolyse vonLeichtbenzin oder Flüssiggas.
Online-Analytik mit kurzenZykluszeiten
Im schweizerischen Visp betreibt die LonzaGruppe einen Naphthacracker zur Herstel-lung von Ethylen, Acetylen und Wasser-stoff. Das dabei eingesetzte Brenngas unddas beim Crackprozess entstehende Roh-
gas wird seit kurzem mit Hilfe von zweiMaxum Edition II Prozessgaschromato-graphen direkt während des laufendenProzesses analysiert. Maxum ist mit demflexiblen Doppelofen-Konzept aus einemenergiesparenden Airless-Ofen und einemprogrammierbaren Airbath-Ofen ausge-rüstet. Dabei lassen sich verschiedeneDetektoren einsetzen, um auch komplexeAnalysen in einem Prozess vornehmen zukönnen.
Der bewusst einfache und ventilloseAufbau dieses Gerätes erlaubt die gleich-zeitige Analyse von bis zu acht Kompo-nenten innerhalb eines rund zweiminü-tigen Zyklus. Dadurch konnte auf die bis-
Basischemie
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Blick in das neue Analysenhaus:Zwei Maxum Edition II Prozessgaschromato-graphen und der extrem kompakte Prozess-gaschromatograph MicroSAM
herige Offline-Analyse verzichtet werden –mit dem entscheidenden Vorteil, dass sichjetzt die Betriebsparameter ohne Zeitver-zögerung an die momentane Gaszusam-mensetzung anpassen lassen, um die An-lage jederzeit unter optimalen Betriebsbe-dingungen zu fahren.
Höchste Messpräzision auf kleinstem Raum
Zur Überwachung des Flüssiggases wirdbei Lonza der extrem kompakte MicroSAMGaschromatograph eingesetzt. Der kleinsteexplosionsgeschützte Online-Prozessgas-chromatograph von Siemens lässt sichohne aufwändige Umbaumaßnahmen innahezu jede Anlage integrieren. Die ge-samte Technik ist gerade mal so groß wieeine Untertasse.
Die Multidetektion des MicroSAM liefertaußergewöhnlich präzise Messergebnisse,denn das Wärmeleitfähigkeits-Detektoren-Array misst nicht nur an allen Säulen- undSpülausgängen, sondern erfasst auch denDosierpeak vor der Trennsäule. Eine neu-artige elektronische Druckregelung sorgtaußerdem für eine wartungsfreie Säulen-schaltung. ■
Mehr zum Thema:www.siemens.de/prozessanalytikE-Mail: [email protected]
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20Spezialchemie
CASE STUDY
D ie RohMax Öl Additive beschäftigenrund 400 Mitarbeiter an zahlreichenStandorten in Europa und Nord-
amerika. Die Produktionsanlagen für Ad-ditive am Standort Weiterstadt wurdenAnfang der 70er Jahre in Betrieb genom-men und entsprachen damals auch in Sa-chen Automatisierung dem modernstenStand der Technik. Im Laufe der Zeit wurdeallerdings die Ersatzteilbeschaffung im-mer schwieriger und auch teurer. Deshalbsollte die bestehende Technik durch einmodernes Prozessleitsystem ersetzt wer-den, das optimal an die Anforderungen derProduktion angepasst werden kann. Nacheinem sorgfältigen Auswahlverfahren ent-schied sich Degussa für das Prozessleit-system Simatic PCS 7, das dank seiner of-fenen Schnittstellen und der skalierbarenSystemplattform den Anforderungen anFlexibilität und Wirtschaftlichkeit am be-sten gewachsen war.
Herausforderung Software
Projektstart war im Herbst 2000. Um dielaufende Produktion möglichst wenig zustören, sollte das neue System um die pro-duzierende Anlage herum aufgebaut, ein-gerichtet und einem Test im „Trockenlauf“mit 100 Prozent Funktionsabdeckung un-terzogen werden. Erst danach sollte aufdas neue Prozessleitsystem umgeschaltetwerden.
Besondere Herausforderungen stelltedie Anwendersoftware zur Steuerung derPumpen, Ventile und Sperreinrichtungenim Rohrleitungssystem zwischen Produk-tions- und Mischbehältern. Dabei kann je-der Behälter über Armaturen abgesperrtwerden. Beim Umpumpen von einem Be-
hälter zu einem anderen muss das Bedien-und Beobachtungssystem von PCS 7 selbst-ständig die zum Startbehälter passendenZielbehälter anzeigen und anschließend denentsprechenden Rohrleitungsweg schal-ten. Dabei müssen auch alle anderen andiesen Rohrleitungsweg angeschlossenenBehälter automatisch verriegelt und nachdem Pumpvorgang wieder freigegebenwerden.
Installation bei laufender Produktion
In enger Zusammenarbeit der Spezialistenvon Siemens und dem Degussa-Standort-
service war in gerade einmal vier Monatendie Anwendersoftware erstellt. Nach demlückenlosen Funktionstest mit dem Simu-lationstool „Winmod“ wurde der Produk-tionsbetrieb an den planmäßigen Pro-duktionsstillstandstagen zu Ostern 2001umgebaut. Gemeinsam mit den Degussa-Mitarbeitern wurden die bestehenden Sen-soren und Aktoren auf die vorbereitetenLeittechnik-Baugruppen umverdrahtet undgeprüft. Die durchgängigen zentralen Zu-griffs- und Überwachungsmöglichkeitender Simatic-Welt sorgten für zügiges Vor-wärtskommen, obwohl sich die Arbeiten
Produktion von Öl-Additiven bei Degussa
Einfach „wie geschmiert“Maßgeschneiderte Additive auf Basis von Polyalkylmethacrylaten für Anwen-dungen in Industrie-, Automobil- und Flugzeugschmierstoffen – in diesemanspruchsvollen Marktsegment ist das Degussa-Geschäftsgebiet RohMax ÖlAdditive weltweit führend. Seit zwei Jahren läuft die Produktion in Weiterstadtdank Simatic PCS 7 „wie geschmiert“ und ist auch bestens auf künftige Heraus-forderungen vorbereitet.
Die Tanks für die Lagerung der Produktchargen
Ein dichtes Netz aus Rohrleitungenüberführt die Produkte von einemProzessschritt zum nächsten
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dabei über zwei Gebäude und diverse An-lagenkomponenten auf dem Freigeländeerstreckten.
In nur fünf Tagen wurden rund 800 Ven-tile mit Rückmeldungen, 158 Antriebe, 64 Regelkreise und 124 Analogwerte andas neue Prozessleitsystem Simatic PCS 7angeschlossen und Messstelle um Mess-stelle wieder in Betrieb genommen.
Am Dienstag nach Ostern schließlichtraf die Meldung „Fertig“ pünktlich zumvorher vereinbarten Zeitpunkt bei der Ge-schäftsleitung der RohMax Öl Additive ein.So konnte die Produktion mit der neuenProzessleittechnik nahtlos weitergeführtwerden – und zwar planmäßig ohne An-laufschwierigkeiten.
Neue Gestaltungsmöglichkeiten
Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme wardie gute und partnerschaftliche Zusam-menarbeit zwischen RohMax und Siemenskeineswegs beendet. Aus der ursprünglichgeplanten Eins-zu-eins-Umsetzung habensich mittlerweile zahlreiche neue Gestal-tungs- und Optimierungsmöglichkeitenin der Produktion ergeben. Aufgrund derhohen Flexibilität und des einfachen Engi-neerings von PCS 7 lassen sich Ideen zurProzessoptimierung schnell und ohnegroße Risiken umsetzen.
Mit dem Prozessleitsystem Simatic PCS 7lässt sich die Anlage sehr viel flexibler ansich ändernde Rahmenbedingungen an-passen. Auch die Instandhaltung ist nunweniger aufwändig. Die einfache Archivie-rung und der schnelle Zugriff auf die Pro-zessdaten in Form von Online-Kurvenbil-dern der Prozess- und Regelparameter sindein unverzichtbares Tool für Anlagenfahrer
und Ingenieure. Fehlbedienungen und un-erwünschte Produktvermischungen sindmit der neuen Technik so gut wie ausge-schlossen.
Das Ergebnis dieses Projekts: Im August2003 entschied sich das GeschäftsgebietRohMax Öl Additive, seine erfolgreiche Zu-sammenarbeit mit Siemens fortzusetzenund PCS 7 auf die aktuelle Version 6 mit ei-ner Client-Server-Architektur und dem mo-dularen Batch-System Simatic Batch umzu-rüsten. Außerdem implementiert Siemensgegenwärtig ein Manufacturing ExecutionSystems (MES) mit Simatic IT Frameworkund SAP-Ankopplung. Dabei kann künftigbei jedem SAP-Auftrag entschieden werden,ob die Produktion vollautomatisch überSimatic IT oder wie gewohnt über konven-tionelle Produktionskarten abgearbeitetwerden soll. Diese Option wird als Notfall-konzept auch in Zukunft bestehen bleiben,um auch bei einem möglichen Ausfall derIT-Infrastruktur den Betrieb gewährleistenzu können.
Mittlerweile sind sowohl Simatic PCS 7Version 6 als auch die Simatic IT-Lösungimplementiert. Zurzeit läuft Simatic IT inWeiterstadt in der Erprobungsphase. Alsnächster Schritt ist dann im August diesenJahres die endgültige Kopplung zwischenSimatic IT und PCS 7 geplant. Schon jetztsteht für beide Seiten fest, dass auch die-ses Projekt ein großer Erfolg wird. ■
Mehr zum Thema:www.siemens.de/pcs7www.siemens.de/chemieE-Mail: [email protected]
Der Anlagenbetreiber hat stets alle relevanten Informationen im Blick
Zahlreiche Kontrollen – automatisch, imLabor oder wie hier visuell – garantierendie hohe Qualität der Additive
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den Anlage, nicht zu vergessen die 50 neuenHMI-Computer, wird definitiv eine großeHerausforderung darstellen. Auf hoher Seeist diese Aufgabe zudem weit komplexer,als etwa Controller auf dem Festland aus-zutauschen. Deshalb bauen wir das neueSystem in gleicher Größe und Gestaltungwie die Offshore-Leitwarte, um sicherzu-stellen, dass das System perfekt funktio-niert, bevor wir es zum Oseberg Field Cen-tre bringen.“
Erfahrungsaustausch an Land
In der 18-monatigen Onshore-Phase ar-beiten die Offshore-Bediener in Bergen anden Schlüsseleigenschaften der BereicheGesundheit, Sicherheit und Arbeitsum-gebung, wie zum Beispiel HMI. Für FritzEilertsen, Technischer Leiter bei NorskHydro, ist es unabdingbar, Offshore-Mit-arbeiter mit einzubeziehen: „Wir möchtenalle, dass dieses Projekt erfolgreich abläuft.Deshalb brauchen wir das Wissen der Mit-arbeiter des Oseberg Field Centre über ihretägliche Tätigkeit, um die Details des neuenSystems auszuarbeiten.“
Bislang ist ein kontinuierlicher Fort-schritt bei diesem sehr anspruchsvollenOffshore-Projekt zu verzeichnen. Die Vor-teile von Simatic PCS 7 zeigen sich bereitsjetzt. Der Bediener Tom Eckholdt ist einerder Mitarbeiter, die das neue System testen,und er ist begeistert von der Aufrüstung:„Das System ist viel moderner, bietet bessereVisualisierungstools und ist zuverlässiger.Es wird unsere Arbeit leichter machen.“ ■
Seit letztem Oktober arbeitet ein ge-meinsames Team von Norsk Hydround Siemens in Bergen und Oslo an
dem „DISCOS to SAS“-Projekt. Sie gleichenauf dem Festland das „alte“ mit dem „neuen“System ab. Fertigstellungstermin für dieOffshore-SAS-Implementierung ist MitteJuni 2006.
Das Oseberg Field Centre liegt etwa130 Kilometer nordwestlich von Bergenund besteht aus drei Bohrinseln. Pro Tagwerden dort ungefähr 150.000 Barrel Ölund bis zu 30 Millionen NormkubikmeterGas produziert. Zusammen mit den be-nachbarten Ölfeldern, die an das OsebergField Centre angeschlossen sind, liefertOseberg 400.000 Barrel Öl am Tag.
Austausch im laufenden Betrieb
Zurzeit wird die Anlage von DISCOS (Dis-tributed Supervisory Control and SafetySystem), einem Teleperm M-System ausden 80er Jahren, gesteuert. In der Projekt-zentrale – einer 100 Jahre alten ehemaligenFischernetzfabrik, die speziell für dieses
Projekt von Siemens erworben wurde – er-zählt uns Gunnar Flakstad, Projektmanagerbei Hydro: „Als die Betriebseinrichtung inden späten 80er Jahren von Siemens aufge-baut wurde, war sie state-of-the-art. Dochdie Technik hat sich weiterentwickelt, unddarum haben wir uns entschieden, SimaticPCS 7 zu implementieren. Besonders beimBedienen und Beobachten (HMI) bietet eseine wesentlich verbesserte Funktionali-tät – ein wichtiger Aspekt, wenn es um Ge-sundheit und Sicherheit geht. Die größteSchwierigkeit dieses Projekts besteht darin,dass wir den Wechsel hauptsächlich bei lau-fendem Offshore-System und nur teilweisein einer Wartungsphase von vier Tagen vor-nehmen wollen.“
Weder Siemens noch Norsk Hydro habenjemals ein Projekt von diesem Umfang unddieser Komplexität durchgeführt. BårdBerle, Site-Manager von Siemens in Bergen,betont die Einzigartigkeit des Projekts:„Der schrittweise Austausch von 100 Pro-zess- und Sicherheitssystemen mit rund35.000 Peripheriegeräten in einer laufen-
Das Oseberg Field Centre wird mit Simatic PCS 7modernisiert
Projekt im rauen MeerNorsk Hydro hat einen Auftrag über die Modernisierung der Leit- undSicherheitstechnik im Oseberg Field Centre mit einem Volumen von rund 250 Millionen norwegischen Kronen an Siemens vergeben. Das Projekt wirdvoraussichtlich Mitte Juni 2006 abgeschlossen sein. Der „Oseberg Field Centre DISCOS to SAS“-Vertrag umfasst die gesamte Prozessautomatisierung,die Sicherheits- und Wartensysteme für drei Bohrinseln in der Nordsee.
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Oseberg Field Centre and Oseberg D
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S imatic Route Control ist eine Erwei-terung zur Siemens-Prozessleittech-nik Simatic PCS 7. Das System ist bran-
chenneutral ausgelegt und lässt sich in Ver-bindung mit den unterschiedlichsten Güternund Produkten einsetzen. Durch die naht-lose Integration in die Prozessleittechniksteht damit eine bestens aufeinander ab-gestimmte Gesamtlösung zur Verfügung,mit der sich nicht nur die Produktionspro-zesse und die dazu gehörigen Lager auto-matisch steuern lassen, sondern auch dergesamte Materialtransport.
Das Besondere an Simatic Route Controlist eine hoch komfortable Benutzerschnitt-stelle. Sie bietet eine umfassende Unter-stützung des Anwenders in jeder Betriebs-phase und erlaubt eine problemlose An-passung, Optimierung und Änderung derTransportwege.
Projektierung statt Programmierung
Wenn es um komplexe Produktionsanlagenmit zahlreichen verzweigten Transport-
Komplexe Rohrsysteme – hier ein Beispielaus der Zuckerindustrie – sind einEinsatzgebiet für Simatic Route Control
wegen geht, kann Simatic Route Controlseine Flexibilität voll ausspielen. Ganz be-sonders dann, wenn es häufig erforderlichist, das Wegenetz umzubauen oder zu er-weitern. Der Grund dafür ist, dass RouteControl kein eigenständiges System ist, dasbei jeder Änderung neu programmiertwerden muss, sondern direkt auf die Pro-jektierung des Prozessleitsystems SimaticPCS 7 aufsetzt. Dabei werden sämtliche Ele-mente der Routensteuerung im CFC-Editoradaptiert, wobei einheitliche Schnittstellen-bausteine aus einer speziellen Bibliothekeingesetzt werden, die alle Steuer-, Para-meter- und Verbindungselemente bereit-stellt.
Für die Projektierung selbst steht einEngineeringtool zur Verfügung. Die Projek-tierungsdaten werden in einem speziellenServer bereitgehalten, der dann bei Anfor-derung eines Materialtransports anhandder vorgegebenen Parameter dynamischden geeigneten Transportweg zusammen-stellt. Durch dieses Online-Prinzip lassen
sich jederzeit Änderungen vornehmen, diedann bereits bei der nächsten Transportweg-Anforderung berücksichtigt werden.
Von Grund auf flexibel
Simatic Route Control nutzt die Basishard-ware von Simatic PCS 7. Dabei kann beikleinen Anlagen Simatic Route Control alsEinplatzsystem implementiert werden. Inder Regel wird jedoch eine Client-/Server-Konfiguration eingesetzt, wobei dem Ser-ver bis zu 32 Clients zugeordnet werdenkönnen. Das Route Control Center kann so-wohl auf dem OS Client als auch dem BatchClient oder einem separaten Route ControlClient eingerichtet werden. Das gesamteSystem ist somit extrem flexibel und na-hezu beliebig skalierbar. Durch eine re-dundante Auslegung lässt sich die Verfüg-barkeit noch weiter erhöhen. ■
Prozessleittechnik
TECHNOLOGY
Wegesteuerung mit Simatic Route Control
Flexibel auf allen WegenBesonders bei Fertigungsanlagen mit zahlreichen verzweigten Transport-wegen ist eine flexible Routensteuerung entscheidend. Mit Simatic RouteControl steht eine Lösung zur Verfügung, die nahtlos in die Siemens-Prozessleittechnik integriert ist und ohne Programmieraufwand jederzeitallen Situationen angepasst werden kann.
process news 2/2004
24Wägetechnik
CASE STUDY
D ie Füllmenge der Kakaopackungendarf nur 5 Gramm vom Sollwert ab-weichen – auch wenn das spezifische
Gewicht des Kakaopulvers natürlichenSchwankungen unterworfen ist. Diese Do-sieraufgabe muss der Wägeprozessor imZusammenspiel mit der Anlagenautomati-sierung 2200 mal pro Stunde zuverlässiglösen. Die Firma A.C. S.p., seit Jahren aufdie Automatisierung von Abfüllanlagenspezialisiert, nutzte den Auftrag, eine vor-handene Maschine hochzurüsten, um eine
solche Dosierlösung zum ersten Mal mitdem Wägeprozessor Siwarex A umzu-setzen.
Totally Integrated Automation: Simatic und Siwarex
Aus zwei Tanks und über Rüttelrinnen wirddas Kakaopulver in vier Behälter dosiert.Diese Behälter entleeren sich in siebenTrichter, die wiederum die Plastikdosen be-füllen. Vier Siwarex A steuern zusammenmit einem Operator Panel OP7 und einem
Simatic S7-300 Controller die vierköpfigeDosieranlage. Über das OP7 selektiert derOperator einen Sollwert und kann das ak-tuelle Gewicht, die Abweichung Soll-Istund den Zustand der Maschine jederzeitprüfen. Über das OP7 kann der Operatorauch die Waage parametrieren und kali-brieren. Als Wägezellen kommen die prä-zisen Siwarex R-Systeme in Edelstahlaus-führung zum Einsatz.
A.C. S.p. zieht ein durch und durch po-sitives Fazit der ersten Lösung mit Siwa-rex A. Das Projekt konnte in sehr kurzerZeit realisiert werden, da Automatisierungund Dosieraufgabe dank Siwarex undSimatic völlig problemlos zusammenar-beiten und die vorkonfektionierten Soft-warebausteine viel Zeit bei der Projektie-rung und Parametrierung der Systemeeinsparten. Auch Mercator ist mit Siwarexsehr zufrieden: Der Durchsatz wurde aufden vorgegebenen Wert gesteigert – unddie geforderte Genauigkeit erreicht. ■
Siwarex A bei Mercator in Ljubljana Slowenien
Volle PackungDas Abfüllen von Lebensmittelprodukten unterliegt steigenden Wettbewerbs-bedingungen bei immer strengeren Hygienevorschriften. Mechanische undelektrische Komponenten einer Abfüllanlage müssen daher optimal aufein-ander und auf die dazu passende Software abgestimmt sein. Ein Beispiel füreine integrierte Lösung arbeitet bei Mercator in Ljubljana: Siwarex und Simatic-Systeme garantieren die hochgenaue Abfüllung von Kakaopulver.
Siem
ens
Mer
cato
r
Mittlerweile gibt es einen Nach-folger des WägeprozessorsSiwarex A: Der neue eichfähigeund flexible WägeprozessorSiwarex FTA wurde für hoheGeschwindigkeits- und Genauig-keitsanforderungen entwickelt.Integrierte Diagnosemöglichkei-ten senken die Life-Cycle-Kostenund erhöhen die Verfügbarkeit.Ein integrierter Ereignisrekorderunterstützt die Anlagenoptimie-rung und fertige Softwarebau-steine erleichtern Steuerung,Inbetriebnahme und Service
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process news 2/2004
25TECHNOLOGY
D ie ATEX-Richtlinie 94/9/EG – auch alsATEX 100a bekannt – wurde von derEuropäischen Union zur Unterstüt-
zung des freien Warenverkehrs verab-schiedet und trat am 1. Juli 2003 verbind-lich in Kraft. Sie sorgt für die Angleichungder Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaatenbei Produkten, die zur Verwendung in ex-plosionsgefährdeten Bereichen bestimmtsind. Unter den Geltungsbereich dieser Richt-linie fallen Schutzsysteme und elektrischeoder mechanische Betriebsmittel. Eine Ka-tegorie der ATEX-Richtlinie beschäftigt sichmit staubbelasteten Umgebungen.
Das Beseitigen von Zündquellen wie sta-tischer Elektrizität ist ein wichtiges Mittel
zur Vorbeugung von Staubexplosionen. Fürden Einsatz von Betriebsmitteln – dazu ge-hören insbesondere Prozessinstrumenteund Sensoren – gelten daher besondere An-forderungen, um elektrostatische Entladun-gen zu verhindern. Eine Maßnahme dabeiist, das Material der Kontaktvorrichtungleitfähig genug zu machen, um die stati-sche Ladung abzuleiten.
Echomax XPS Ultraschallsensoren werdenhäufig in staubintensiven Applikationender Industriebereiche Bergbau, Steine/Er-den, Zement und Nahrungsmittel einge-
Prozessinstrumentierung
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Bei den Maßnahmen zum aktiven Explosions-schutz spielen Warngeräte und -systemefür Sauerstoff eine wichtige Rolle, da Sauer-stoff – neben brennbaren Atmosphärenund Zündquellen – die dritte Vorausset-zung für das Eintreten einer Explosion ist.Der Gasanalysator Oxymat 6, sowohl inEinschub- als auch in Feldausführung,wurde durch die Deutsche Montan Tech-nologie GmbH (DMT) im Jahre 2003entsprechend den Vorgaben der ATEX 95erfolgreich geprüft und kann damit in derentsprechenden Konfiguration für alle
setzt und hatten bereits die Ex II 2 G/D Zu-lassung. Damit die Geräte für einen stän-digen Einsatz in staubexplosionsgefährde-ten Bereichen gemäß der ATEX-Richtliniezugelassen werden konnten, wurde jetzteine Baureihe entwickelt, die mit einem spe-ziellen, leitfähigen Gehäusewerkstoff um-mantelt ist. Die neue Kynar-Materialmi-schung liefert die erforderliche Leitfähig-keit zur Vermeidung schädlicher statischerLadungen und behält gleichzeitig alle Vor-teile des ursprünlichen Kynar. ■
Ultraschallsensoren für staubexplosionsgefährdeteBereiche
Leitfähig gemäß ATEXDie neue Baureihe der Echomax Ultraschallsensoren ist in einem speziellen,patentierten, schwarzen Gehäusewerkstoff ausgeführt, der sie gemäß denAnforderungen der ATEX-Zulassung leitfähig macht. Sie entsprechen derSicherheitsstufe Ex II 1D und können in Staub-Ex-Bereichen, typisch fürApplikationen mit Getreide, Kohle, Mehl und Sägemehl, eingesetzt werden.
Überwachungsaufgaben innerhalb desExplosionsschutzes im Industriebereich inden Zonen 1 und 2 mit Explosionsgefahrdurch Gase eingesetzt werden.
Oxymat 6 als Gaswarngerät zugelassen
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Siem
ens
Eines der ersten Unternehmen, die den neuen zertifizierten Oxymat 6
einsetzen, ist die DEUREX MicroTechnologies GmbH aus Tröglitz
process news 2/2004
26 SHORTLIST
Für einen Kunden in Wien realisierte der Simatic Solu-
tion Provider ATR GmbH & Co. KG eine 21 CFR Part 11-
konforme Visualisierungslösung für eine neue Abfüll-
linie. Unter allen Varianten entschieden sich ATR und
der Endkunde schließlich für eine Lösung auf Basis
von Totally Integrated Automation mit Simatic WinCC
als Visualisierungssystem und speziellen Add-ons für
validierungsrelevante Funktionen. Dabei war neben
der einfachen Handhabung und guten Erweiterbarkeit
der Siemens-Lösung nicht zuletzt das ausgezeichnete
Preis-Leistungs-Verhältnis entscheidend.
Ausführliche Informationen zu diesen Anwendungen finden Sie unter:
www.siemens.de/processnews
Baxt
er
Die Fritz Hunziker + Co. AG ist ein führender
schweizer Hersteller von Süßigkeiten und Schlecke-
reien. Neben verschiedensten Bonbons und Eis-
tee gehören auch Gummibären zum Sortiment des
Unternehmens. Damit die kleinen Bärchen immer
„gut in Form“ sind, sorgt ein Pointek Füllstand-
sensor bei der Fritz Hunziker AG dafür, dass der
Gießanlage nie das Maisstärkepulver ausgeht.
Siem
ens
An der ETH Zürich hat Siemens ein Labor mit dem
Prozessleitsystem Simatic PCS 7 ausgerüstet. An der
Hochschule wird den angehenden Ingenieuren an
zwei Nachmittagen kurz und prägnant ein Einblick in
die Visualisierung und Implementierung geboten.
Professor Dr. Adolf Hermann Glattfelder vom Institut
für Automatik betreut dieses vor knapp zwei Jahren
gestartete Projekt.
Siem
ens
Wissen, wo es steht: Fachliteratur rund um die Welt der AutomatisierungstechnikSeit Jahren gehören die Fachbücher von Siemens zu den führendenTiteln auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik – und werdenständig aktualisiert. Neben Klassikern wie „Regeln mit Simatic“behandeln die Bücher aber auch ganz aktuelle und innovativeThemen, wie zum Beispiel den Einsatz von Augmented Reality in derIndustrie. Das von Wolfgang Friedrich herausgegebene Buch „ARVIKA –Augmented Reality in Entwicklung, Produktion und Service“ be-schäftigt sich mit dem vom BMBF geförderte Projekt ARVIKA, in demAugmented Reality ganzheitlich erforscht und entwickelt wurde.Augmented Reality ermöglicht die Wahrnehmung seiner physischenUmgebung, ergänzt durch eine konstruierte Welt. Das Buch stellt dieErgebnisse des Projektes vor, erläutert die ergonomischen undwirtschaftlichen Grundlagen für Entwicklung und Einsatz vonAugmented Reality, sowie die notwendigen Basistechnologien undbeschäftigt sich auch mit dem Einsatz von Augmented Reality inEntwicklung, Produktion, Training und Service.
Mehr zu diesem Buch und anderen Fachbüchern finden Sie auchim Internet:
infosinfosSie möchten mehr über Systeme und Lösungen für die Prozess-industrie von Siemens Automation and Drives erfahren? Dann be-suchen Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet:
www.siemens.de/prozessautomatisierung
onlineonline
know-how
Unter der Adresse
www.siemens.de/processnewskönnen Sie alle bisherigen Ausgaben der process news und dasaktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen, im Reference Centergezielt nach Artikeln zu bestimmten Themen, Technologien oderSystemen suchen.
know-how
27DIALOG
Impressum process news 2-04HerausgeberSiemens Aktiengesellschaft,Bereich Automation and Drives (A&D), Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg
www.siemens.de/automation
Bereichsvorstand Helmut Gierse, Anton S. Huber, Alfred Ötsch
Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umwelt-freundlich chlorfrei gebleichtem Zellstoff gedruckt.
ISSN 1430-2284 (Print)
Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG:OXYMAT, SIMATIC, S7-300, WINCC, SINUMERIK,TOTALLY INTEGRATED AUTOMATION
Wenn Markenzeichen, Handelsnamen,technische Lösungen oder dergleichen nichtbesonders erwähnt sind, bedeutetet dies nicht,dass sie keinen Schutz genießen.
Die Informationen in diesem Magazin enthaltenlediglich allgemeine Beschreibungen bzw.Leistungsmerkmale, welche im konkretenAnwendungsfall nicht immer in derbeschriebenen Form zutreffen bzw. welche sichdurch Weiterentwicklung der Produkte ändernkönnen. Die gewünschten Leistungsmerkmalesind nur dann verbindlich, wenn sie beiVertragsschluss ausdrücklich vereinbartwerden.
IWI : TPOG
Bestellnummer: E20001-M6204-B100
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Mehr Infos unter Fax 0911/978-3321, Infoservice AD/Z 1109www.siemens.de/process-safety
