Innovatoren-Porträt Mit praktikablen Industrie 4.0-Konzepten dem Markt immer einen Schritt voraus

Zuverlässige Messgeräte sind die Basis für innovative Entwicklungen in der Prozessautomatisierung, aber diesem Anbieter von Messtechnik, Automatisierungslösungen und Services geht es um viel mehr: Endress+Hauser hilft und unterstützt seine Kunden bei der Verbesserung ihrer Anwendungen und Prozesse. Dies gelingt mit Herzblut, Offenheit und praktikablen Industrie 4.0-Konzepten.

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Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Innovation kommt nicht von allein, sondern muss gelebt und fest in einer Unternehmenskultur verankert werden. „Gute und praxisnahe Lösungen entstehen nur, wenn man den Kunden in den Mittelpunkt stellt und ihm gut zuhört“, ist Oliver Stöckl, Geschäftsführer von Endress+Hauser Deutschland, überzeugt. Und dies setzen die People for Process Automation in ihrem Portfolio auf vielfältige Weise um. Eines der wichtigsten Schlagwörter dabei ist Einfachheit. Norbert Schranner, der bei Endress+Hauser Deutschland den Vertrieb verantwortet, beschreibt seinen Alltag: „Der Kunde hat mittlerweile einfach nicht mehr die Zeit für komplizierte neue Themen.“ Alles, was einfach ist, so seine Erfahrung, mache der Kunde selbst. Sobald es aber herausfordernd wird, steht sein Team bereit. Und werden die Fragenstellungen (noch) komplizierter, z. B. bei Validierungsthemen in der Pharmaindustrie, können jederzeit weitere Endress+Hauser Experten online zugeschaltet werden oder die Kunden vor Ort unterstützen.

Markus Schmid, Bereichsleiter Marketing bei Endress+Hauser Deutschland, teilt diese Einstellung: „Geräte müssen heute einfach und einheitlich zu bedienen sein.“ Hintergrund ist, dass sich das nötige Know-how in den Unternehmen verändert. „Vor 15 Jahren kannte noch jeder Techniker die Messgeräte bis ins Detail. Heute müssen Unternehmen komplexes Prozess-Wissen vorhalten“, so Schmid. „Jede Vereinfachung – wie eine intuitive Bedienung oder geführte Bedienabläufe – und jede Zeitersparnis helfen, den Produktivitäts- und Sicherheitsanforderungen im betrieblichen Ablauf gerecht zu werden.“

Eine weitere Entwicklung: Kunden fokussieren weniger auf die einzelne Messstelle. Heute geht es um die Applikation und das Verfahren. Dafür benötigt man Informationen – und dies gelingt nur, wenn man mit einem Fingertipp die dafür nötigen Daten bereitstellen kann. Der digitale Zugriff auf Messgeräte und passende Dokumente sei längst in der Praxis angekommen, so Schmid, und die Digitalisierung für diesen Trend ein Innovationstreiber. Allerdings ist sich Schmid auch bewusst, dass dieser Trend für jede Branche und jede Region etwas anderes bedeutet: „Umso wichtiger sind der direkte Kontakt zum Unternehmen und die Art und Weise der Zusammenarbeit. So können wir für jeden Anwender individuelle und ganz unterschiedliche Lösungspakete anbieten sowie Ideen über die Messstelle hinaus gemeinsam erarbeiten.“

Connectivity ist Trumpf

Konkrete Lösungspakete bietet Endress+Hauser mit dem Industrie 4.0 Programm an. Diese Lösungspakete wurden in Pilotprojekten zusammen mit Partnern aus der Prozessindustrie entwickelt und kombinieren intelligente Prozesssensoren, Cloud Apps, Schnittstellen und Konnektivitäts-Komponenten mit dem Ziel, Industrie 4.0-Projekte in bestimmten Anwendungsfeldern effizient umzusetzen und Resultate zu bringen. Wichtige Lösungen, die bereits umgesetzt wurden und die in der Prozessindustrie Maßstäbe gesetzt haben, sind mobiles Asset Management, vorausschauende Kalibrierung und Wartung, Heartbeat Technology, Anlagenüberwachung sowie die Online-Analyse von Medien.

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„Wir sind nach wie vor hart verdrahtet, aber vieles im Arbeitsalltag läuft inzwischen digital ab. Daher sind Schnittstellen und Plattformen so wichtig“, weist Stöckl die zukünftige Richtung. Dazu gehören smarte Sensoren mit der nötigen Konnektivität und Kommunikationsfähigkeit, mit intelligenten Instandhaltungs- und Betriebsfunktionen sowie einer digitalen Beschreibbarkeit, damit Gerätedokumentationen virtuell abgelegt werden können. Aber auch Remote-Lösun­gen und Services für Anlagenbetreiber – angefangen beim technischen Support bis hin zur virtuellen Inbetriebnahme – sind mittlerweile aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken.

Ein Innovationsfeuerwerk

Um die Industrie 4.0-Welt zu erobern, hat Endress+Hauser eine stolze Reihe von Analyse- und Messverfahren entwickelt und damit ein wahres Innovationsfeuerwerk abgebrannt. Im Folgenden einige Beispiele.

Die neue Generation der High-End-Druckmessgeräte Cerabar und Deltabar sind smarte Sensoren und bereit für Industrie 4.0. Ausgestattet mit Heartbeat Technology bieten sie das Online-Monitoring wichtiger Prozessdaten, die wiederum in Informationen umgewandelt werden. Der Clou: Anwender erhalten somit Handlungsempfehlungen, z. B. ein konkretes Wartungsdatum, Vorschläge zur Fehlerbehebung oder den Gesundheitsstatus des Geräts.

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Neue digitale Drucktransmitter für mehr Industrie 4.0, Produktivität und Prozesssicherheit

Ebenfalls mit Heartbeat Technology ausgestattet sind die thermischen Massedurchflussmessgeräte t-mass 300/500, die eine bidirektionale Durchflussmessung für Gase ermöglichen.

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Thermisches Massedurchflussmessgerät

Erkennt sogar die Richtung

Ob Kleinstmengenmessung oder Leckageerkennung im Rohrleitungsnetz, ob für Luft, Druckluft, Erdgas, Stickstoff, Kohlendioxid oder Argon – thermische Massedurchflussmessgeräte gewinnen immer mehr an Bedeutung. Das neue Durchflussmessgerät Proline t-mass 300/500 von Endress+Hauser zeichnet sich neben der hohen Messperformance durch weitere Innovationen aus. Hierzu zählen die Möglichkeit zur bidirektionalen Messung, die Feuchteerkennung am Sensor mit der Heart-beat-Monitoring-Funktion sowie eine SIL 2-Zertifizierung für die wichtigsten Gase. Ein neues Sensordesign ermöglicht eine Messabweichung <1 % vom Messwert sowie eine hohe Langzeit­stabilität von mindestens zehn Jahren innerhalb der spezifizierten Genauigkeit.

Der Sensor besteht aus drei Temperaturfühlern und einem Strömungshindernis. Die drei Sensoren arbeiten in einem ausgeklügelten Regelkreis mithilfe des Strömungshindernisses zusammen und erlauben dadurch die Richtungserkennung der Strömung sowie daraus abgeleitet die bidirektionale Durchflussmessung. Das ist in dieser kompakten Form einzigartig. Ein Anwendungsfall für die bidirektionale Gasmessung ist z. B. die Druckluftringleitung, wo sich je nach Abnahmeverhalten die Durchflussrichtung immer wieder umkehren kann.

Der integrierte Gasrechner beinhaltet die Eigenschaften von 21 Industriegasen sowie Wasserdampf und erlaubt die flexible Einstellung des Gerätes auf unterschiedliche Messanforderungen – mit dem großen Vorteil, dass keine Kalibrierung mit Echtgas nötig ist: t-mass 300/500 wird immer mit Luft auf einer akkreditierten Kalibrieranlage kalibriert. In der Anwendung lassen sich dann reine Gase oder Gasgemische mit bis zu acht Bestandteilen einstellen. Neben der hohen Flexibilität überzeugt zudem die einfache Handhabung sowie die Prüfung im eingebauten Zustand mit Heartbeat Technology.

Die neuen Memosens-Sensoren speichern die letzten acht Kalibrierungen/Justagen und die Daten der Werkskalibrierung im Sensorkopf. So haben die Sensoren ihren „digitalen Lebenslauf“ immer dabei.

Stichwort Inline-Messungen: Die Ermittlung von Qualitätsparametern gelingt mit der Online-Raman-Spektroskopie, der Online-Echtzeit-Messung von Sauerstoff oder mit TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)-Systemen zur Gasanalyse. Um auf diesen Gebieten das Know-how auszubauen, wurden die beiden amerikanischen Unternehmen Kaiser Optical Systems (2013) und Spectra Sensors (2012) akquiriert, die seit Januar 2022 vollständig in die Endress+Hauser Gruppe integriert sind.

Labor- und Prozessanalytik unter einem Dach

Endress+Hauser startet mit gebündelter Analysenkompetenz ins Jahr 2022

Die selbstkalibrierenden Thermometer iTHERM Trustsens verfügen im Inneren neben dem Pt-100-Temperatursensor über eine physikalische Referenz, die eine vollautomatische Selbstkalibrierung möglich macht. Die regelmäßig durchgeführten Kalibrierungen sorgen dafür, dass das Thermometer immer in der erforderlichen Messtoleranz misst. Dies garantiert sehr hohe Sicherheit im Prozess.

Das 80 GHz-Cloud-only-Füllstandmessgerät Micropilot FWR30 für den Remote-Betrieb kann abseits der Feldbus-Infrastruktur, etwa in weit entfernten Silos, per Batterie betrieben werden und schickt die Messwerte über das Mobilfunknetz direkt in die Cloud.

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Radar-Füllstandsmessung

80 GHz + SIL = starkes Duo

Die neuen Füllstandsmessgeräte aus der Produktfamilie Micropilot FMR6xB kombinieren die Vorteile der 80 GHz-Technologie mit der Gerätesicherheit gemäß IEC61508 für Funktionale Sicherheit. Der innovative Radar-Chip verbessert die Dynamik, und optimierte Auswerte­algorithmen sorgen selbst unter rauen Bedingungen oder bei sehr großen Messbereichen für sichere Messungen ohne Signalverlust. Reduzierte Abmessungen mit neuen kompakten Einkammer-Gehäusen ermöglichen den Einbau in beengten Einbausituationen. Die neue Ethernet-APL-Schnitt­stelle sorgt neben den bewährten Schnittstellen Profibus PA und HART für einfachen Gerätezugriff und reduzierten Installationsaufwand. Praktische Wizards vereinfachen Inbetriebnahme und Wiederholungsprüfungen.

Nutzen für die Praxis

Ohne Entwicklungen im Bereich Software- und Cloud-Lösungen wie dem IIoT-Ökosystem Netilion wäre die Umsetzung all dieser Ansätze in die Praxis nicht möglich. Netilion erleichtert den Alltag, indem es auf einfache Weise die physischen Daten von Messgeräten, aber auch den Stellgliedern, mit der digitalen Welt zusammenführt. Damit erhält der Anwender alle wichtigen Informationen aus dem Feld direkt aufs Smartphone, Tablet oder ein anderes Gerät. „Viele Kunden wissen nicht, welche Sensorversion sie einsetzen, oder wo die aktuelle Dokumentation zu finden ist bzw. wie diese aktuell gehalten werden kann“, so die Erfahrung von Schranner. Mit Netilion findet der Anwender Unterstützung. Netilion Library dient beispielsweise als Bibliothek und übernimmt die Dokumentation. Der Kunde muss seine Daten nicht mehr selbst pflegen, und sollte sich eine Störung anbahnen, meldet sich das Gerät aktiv im System. Auch Prognosemodelle, Verbrauchsvorhersagen und KI-Technologien können eingebunden werden.

IIoT-Plattform

Wie Sie die Potenziale von Industrie 4.0 nutzen und mehr aus Ihren Daten machen

Diese vielfältigen Entwicklungen, Konzepte und Ideen sind natürlich keine Selbstläufer. Dafür bedarf es einer lebendigen und leistungsstarken Innovationskultur, die tief im Unternehmen verankert ist, oder, wie es Deutschland-Chef Stöckl beschreibt: „Innovation gehört zu unserer DNA!“ Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Jedes Jahr meldet Endress+Hauser mehr als 250 neue Patente an; allein im Jahr 2020 betrug die F&E-Quote stolze 7,6 Prozent. Dazu trägt ein eigens eingerichtetes Innovations-Programm bei, z. B. werden auf dem traditionellen Innovatorentreffen des unabhängigen Familienunternehmens jedes Jahr die besten Ideen ausgezeichnet.

Für den Erfolg – gerade bei Projekten rund um Industrie 4.0 – ist für Schmid ein Faktor ausschlaggebend: „Industrie 4.0 ist Teamleistung und nichts von der Stange.“ Daher bringt sich Endress+Hauser aktiv in verschiedenen Entwicklungskooperationen, -gremien und Allianzen ein. Jüngste Beispiele sind Design-Thinking-Workshops für Kunden, das Vorantreiben von Ethernet APL, die Open Industry 4.0 Alliance oder die API-Schnittstelle des IIoT-Ökosystems Netilion, mit der die Cloud-Daten an andere Systeme weitergegeben werden können. Letztendlich entscheiden aber die Kunden, ob sie die Innovation auch nutzen wollen. Daher starteten viele Neuentwicklungen nicht im Stillen, sondern werden mit Pilotkunden in gemeinsamen Projekten erarbeitet. „Wir lernen dabei von unseren Kunden und greifen die Anforderungen der Anwender direkt auf. Von diesem praxisnahen Feedback profitieren alle“, ist Schranner überzeugt.

Gut gefüllte Innovationspipeline

Auch in Zukunft wird Endress+Hauser Entwicklungen vorantreiben, so Stöckl: „Das Thema Nachhaltigkeit steht bei unseren Kunden viel mehr im Fokus als noch vor drei Jahren. Wir sehen uns hier als Vordenker und beschäftigen uns bereits intensiv mit den Themen Dekarbonisierung und alternative Energieträger wie Wasserstoff. In diesem Feld können wir unsere Expertise einbringen, und unsere Innovationspipeline ist gut gefüllt.“ Unabhängig von Technologie und Branche: für effiziente Prozesse benötigt man gute und zuverlässige Daten aus dem Feld. Nur so laufen Prozesse optimal. Diese Daten liefern die weltweit mehr als 40 Millionen installierten Sensoren von Endress+Hauser.

Stöckl, Schranner und Schmid sind unisono überzeugt, dass es weiteres großes Potenzial für Optimierungen in der Prozessindustrie gibt, gerade durch die Digitalisierung. Aufgaben gibt es also jede Menge, aber auch Lösungen. „Wir sind ein innovationsgetriebenes Unternehmen und werden weiter Impulse aus dem Markt aufgreifen – und immer auf der Suche bleiben, wie man eine Messung, eine Anwendung oder ein Verfahren optimieren kann“, verspricht Stöckl.

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