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Smart Process Manufacturing

Chemie 4.0: Chancen & Herausforderungen

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Hans Bijl (Siemens) thematisierte unter anderem den in der Chemie üblichen langen Betrieb einer Produktionsanlage – bei Anlagenlaufzeiten von bis zu 30 Jahren sei das integrierte Engineering ein ‚must have‘. Entscheidende Vorteile biete der digitale Zwilling bei der Optimierung von Anlagen – vom Engineering über den Betrieb bis hin zur Wartung. Die Simulations-Software Simit ermögliche eine Kombination der virtuellen Inbetriebnahme und dem Operator Training von Anlagen. Anwender können so die Inbetriebnahme in der Praxis um bis zu 60 % beschleunigen und gerade auch bei Anlagenumbauten und Migrationen ungewollte Stillstandzeiten auf ein Minimum reduzieren. Hinsichtlich der Prozessautomatisierung fordert Bijl so viel Prozesssicherheit und Prozessverständlichkeit, dass Probenahmen reduziert werden können: Ziel sei die Produktfreigabe ohne Laborfreigabe.

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Ulrich Hempen (Wago) präsentierte erste Ergebnisse der DIMA / MTP-Methodik. Im November 2014 hatte das Unternehmen DIMA (‚Dezentrale Intelligenz für Modulare Anlagen‘) erstmals vorgestellt. Kern der Idee ist es, schnell zu verändernde Produktionsabläufe durch intelligente Produktionsmodule und einem selbstlernenden Produktionsleitrechner zu ermöglichen. Das zentrale Element der DIMA-Methodik ist das Module Type Package (MTP): Es beschreibt in digitaler Form ein komplettes Produktionsmodul bestehend aus seinem mechanischen Aufbau mi Sensoren, Aktoren, Ventilen etc. Bei Wago wird das MTP nach erfolgter Programmierung eines Produktionsmodules auf Knopfdruck aus dem Programmcode der Engineering-Software e!Cockpit erzeugt. Das MTP wird anschließend in den überlagerten Produktionsleitrechner eingelesen. Ähnlich einem Druckertreiber weiß das Produktionsleitsystem sofort, welche Funktionen das Produktionsmodul beinhaltet und wie es in der Visualisierung dargestellt werden soll. „Die Intelligenz wandert vom zentralen Leitsystem ins Feld“, fasst Ulrich Hempen zusammen.

Die Frage, wie Digitalisierung, Modularisierung oder Prozessindustrie 4.0 im Unternehmen umgesetzt werden können, bereitet nicht selten Bauchschmerzen. Wer vor diesem Hintergrund als Anbieter von Engineering-Tools eine hohe Effizienz und Kostenreduzierung verspricht, stößt auf Interesse. Robert Langbein (Aveva) beschäftigte sich mit der Frage, wie Verschwendung in Prozessen eliminiert werden kann und wie Methoden aus der Produktionsplanung im Engineering von Maschinen und Anlagen angewendet werden können. Für ihn stehen die Verbesserung von Prozessen, des Informationsflusses und die Erhöhung der wertschöpfenden Tätigkeiten im Focus.

Die Produktivität im Engineering stand auch beim Vortrag von Merih Aker (Spiratec) im Mittelpunkt: Sein Unternehmen hat eine Erweiterung zum Aveva-Planungsumfeld entwickelt, die alle beteiligten Systeme aktiv und kommunikativ miteinander verbindet und alle Informationen inklusive der Projektorganisation und Kommunikation in Echtzeit bereithält, um effektiv und effizient (modulare) Anlagen zu planen. In diesem Tool werden die zu verarbeitenden Daten basierend auf einem gemeinsamen objektorientierten 3D-Modell zentral zur Verfügung gestellt. Zu jedem Zeitpunkt ist es möglich, Abweichungen und Kennzahlen wie Inkonsistenzen, Planungsfortschritt und Planungsfehler festzustellen und die dazu hinterlegten Informationen auszuwerten. Damit optimiert Spiratec den Engineering-Prozess und verkürzt Projektlaufzeiten.

Fazit: Die großen Konzerne in der Branche etablieren adäquate Strukturen für die digitale Transformation (da gibt es den Chief Digital Officer und ganze Abteilungen allein für Industrie 4.0), stellen locker 10, 20 oder 50 Spezialisten ab, zum Teil agieren diese sogar in neu gegründeten Startups. Das können kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in aller Regel nicht leisten – sie aber dominieren in der mittelständisch geprägten deutschen Chemieindustrie. Deshalb sind Tagungen wie der Smart Process Manufacturing-Kongress so wichtig: zum einen als Ideenlieferant und zum andern als Kontaktbörse zu Dienstleistern. Digitalisierung ist vor allem ein Change-Thema – und da sind Erfahrungen (‚Lessons Learned‘) äußerst wichtig.

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