Namur-Hauptsitzung 2022 – Tag 2 Keine Nebenrolle – Automatisierung als Enabler für Nachhaltigkeit

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Der zweite Tag der diesjährigen Namur-Hauptsitzung in Neuss fokussierte sich auf die Rolle, welche die Automatisierung auf dem Weg zu einer klimaneutralen Prozessindustrie spielen kann. Dabei wurde deutlich: mit Nebenrollen geben sich die Automatisierer nicht zufrieden.

Weg vom Explosionsschutz hin zur zukunftsfähigen Chemieindustrie ging es am zweiten Tag der Namur-Hauptsitzung in Neuss. Und der zukünftige Fokus der Prozessindustrie kann, so Dr. Stefan Krämer, Bayer, nur in eine Richtung weisen: „Nur sinnstiftendes Verhalten ist langfristig befriedigend, und Nachhaltigkeit ist sinnstiftend.“ Nicht nur die Sorge ums Klima schiebt diese Veränderung an, auch die zunehmend komplexeren Prozesse, Rohstoffmangel und die Aussicht auf innovative Produkte aus neuen Materialien. All diese neuen Aufgaben werden sich aus Sicht von Krämer ohne die Prozessautomatisierung nicht lösen lassen.

Tipp der Redaktion: Hier die Zusammenfassung des ersten Tags:

Namur-Hauptsitzung erstmals in Neuss

Unser Live-Bericht von der Namur-Hauptsitzung 2022

Details dazu wusste Dr. Klaus Schäfer, Covestro, zu berichten: „Die Situation beim Klima wird sich weiter verschärfen und eher verschlechtern statt verbessern.“ Für die Industrie heißt das: Produktion darf sich nicht mehr am Prinzip „take, make, waste“ orientieren, sondern Produkte müssen von Anfang an nachhaltig gedacht, designt und genutzt werden. Aus Sicht von Covestro heißt dies hochwertige Kunststoffe für Kreislauflösungen und nachhaltiges Wachstum zu entwickeln. Dafür muss sich der Kreis zwischen Designern, Produzenten, Konsumenten und Recyclern schließen.

Digitale Lösungen, unterstützt durch KI, vorausschauende Wartung, Smart Manufacturing, Lifecycle Tracking und digitale Zwillinge, sind wichtige Helfer bei dieser komplexen Aufgabe. Mit digitalen Datenerfassungssystemen lassen sich beispielsweise Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes hinweg sammeln und so der Aufbau von dringend notwendigen Stoffkreisläufen beschleunigen. Autonome Anlagen maximieren nicht nur Sicherheit und Produktqualität, sondern steigern auch die Energieeffizienz. „Wir brauchen 100-prozentige Informationstransparenz und 100-prozentige digitale Arbeitsprozesse. Damit erhalten wir die richtige Information für die richtigen Personen zur richtigen Zeit“, erklärt Schäfer. Dies gelingt unter anderem mit Echtzeit-KPIs oder mit dem Erkennen von Anomalien zur Vermeidung ungeplanter Ausfälle.

„Die Automatisierung von repetitiven Aufgaben macht die Arbeit sicherer und einfacher“, ist Schäfer überzeugt. Und nicht zuletzt schafft ein autonomer Betrieb bei Mitarbeitenden Raum für neue Ideen und weitere Optimierungspotenziale – beides wird dringend gebraucht auf dem Weg zur Klimaneutralität und zu einer nachhaltigen Produktion.

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Kollege Roboter soll unterstützen

Um in Zukunft wettbewerbsfähig zu bleiben und unter Berücksichtigung der demografischen Entwicklung, setzt man dabei auf auf Unterstützung durch Roboter. „Steigerung der Effizienz, Sicherheit und Qualität wird sich nur mit einer robotergestützten Automatisierung erreichen lassen“, bestätigt Peter Welter, BASF. Und in der Tat gibt es längst eingeführte Lösungen. Dazu lohnt ein Blick in Fertigungslinien sowie Wäge-, Abfüll- und Verpackungstechnik. Roboter helfen schon heute beim Palettieren, beim Reinigen von Anlagen oder bei der Analyse im Labor. Aber auch mobile Roboter, wie etwa FTS und Drohnen für Inspektionen und Anlagenrundgänge, gehören längst zum Alltag.

Kollaborierende und autonome mobile Roboter, kombiniert mit künstlicher Intelligenz (KI) eröffnen nun weitere Anwendungsfelder. Herausforderungen sollen dabei nicht verschwiegen werden. „Die meisten Chemieanlagen sind mehr als 30 Jahren alt oder noch älter. Diese können wir nicht einfach roboterfreundlich umbauen“, nennt Welter ein Beispiel. „Auch der Explosionsschutz ist für Roboter Neuland.“

Und schlussendlich muss auch Überzeugungsarbeit bei den Mitarbeitenden geleistet werden. „Wir brauchen hier Standards, um die Menschen mitzunehmen. Der Erfolg einer Einführung einer robotergestützten Anwendung hängt an der Mitnahme der Mitarbeiter“, ist Yanick Kleppinger, Merck, überzeugt. Kleppinger stellte mehrere Einsatzbeispiele vor, die im Rahmen des Innovationswettbewerbs (Advanced Industrial Robotic Applications Challenge, kurz: AIRA Challenge) auf der Achema gezeigt wurden.

Eine Erkenntnis aus der Challenge war, dass man an der Zuverlässigkeit arbeiten muss. Weitere Arbeitsfelder betreffen die IT/OT-Security, die Maschinenrichtlinie, Atex, und den Datenschutz. Um diese und zukünftige Anforderungen für die Prozessautomatisierer umzusetzen, wurde daher ein neuer Namur-Arbeitskreis gegründet. Mitstreiter werden gesucht!

Instandhaltungs-Roboter in der Chemieanlage

Wir kommen in Frieden: Der Einzug der Roboter in die Chemieanlage hat begonnen

Cloud ja, aber welche und wie viele?

Auf die derzeitigen Herausforderungen bei Cloudlösungen wiesen Christoph Berlin, Microsoft, und Sebastian Gau, BASF, hin. Die Erwartungen sind groß, die Versprechungen allerdings häufig noch größer: Da wären unendliche Skalierbarkeit, reduzierte Kosten, neue Businessmodelle und ein völlig neuer Umgang mit Daten. Lassen sich diese vermeintlichen Vorteile der Cloud von der IT wirklich auf die OT übertragen?

Sebastian Gau zeigte die Grenzen auf, etwa Pumpen, die mit einem Monitoring-System ausgestattet sind oder MES-Systeme. Beide werden inzwischen mit Cloud-Lösungen angeboten. Die Herausforderung: Es kommen viele Hersteller auf die Idee, und jeder Hersteller hat seine eigene Cloud und sein eigenes System. „Irgendwann wird die Situation unübersichtlich, weil zum Teil nur noch Datenströme hin- und hergeschoben werden“, warnte Gau. Irgendwann landet man im „Internet der Clouds“, in der die Daten über eine Vielzahl von Clouds und Providern verteilt werden. Dies führt nicht nur zur Datenredundanz und einem unnötigen Infrastruktur-Overhead, auch in puncto Sicherheit und Datenschutz wird es schwierig. „Manche Cyberattacken bleibt eventuell unbemerkt“, so Gau.

Auch für Berlin, Microsoft, ist das Problem nicht neu, sein plakativer Vergleich: „Bei der Cloud werden wir irgendwann das jetzige USB-Stecker-Problem haben.“ Daher braucht es einen offenen Standard für die Cloud-Integration, der plattformunabhängig ist und auf OPC UA basiert. Auf diesem lassen sich dann industrielle Lösungen aufbauen. „Kunden wollen die Einfachheit und erwarten volle Kontrolle über ihre Daten und Systeme.“ In diesem Zusammenhang verwies Berlin auf eine weitere Problematik. Derzeit gäbe es zwar unglaublich viele Ideen in der Digitalisierung. Was aber fehle, sei die Skalierung. „Industrie 4.0 gibt es seit zehn Jahren, wir brauchen mehr Geschwindigkeit in die Digitalisierung“, drängt Berlin.

Dies gelingt nur, so Gau, wenn IT- und Prozessindustrie stärker zusammenarbeiten, um echte IT-OT-Konvergenz zu erreichen. Dafür benötige man offene De-facto-Standards, auch in Bezug auf die Softwarearchitektur und das Datenmanagement.

Prozessautomatisierer halten den Schlüssel in der Hand

Die Standardisierung war auch das Thema des Abschlussvortrags von Frank van den Boomen, Covestro, der die Betreibersicht aufs Podium brachte: „Wir wollen natürlich Geld verdienen, aber wir wollen auch Werte schaffen.“ Sein Credo: „Standardisierung hilft uns, sich auf die Dinge zu konzentrieren, die wir wirklich verbessern wollen. Dazu gehört die Sicherheit, aber auch die Optimierung von Prozessen.“ Dies helfe zudem, den Erfahrungsschatz zu halten und das Wissen der Mitarbeiter zu bewahren, die in den nächsten 15 Jahren in den Ruhestand gehen.

Und genau hier schlägt die Stunde der Prozessautomatisierer und der Namur. Für van den Boomen halten diese den Schlüssel für die Umsetzung von digitalen Strategien und des Erreichens der gesetzten Nachhaltigkeitsziele in der Hand. Wie dies gelingt, wird die nächste Namur-Sitzung am 23./24.11.2022 zeigen. Diese wird von Schneider electric gesponsort und steht unter dem Motto „Open Automation and Digitalization for Sustainability and Efficiency“.

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