Digitalisierung Transformation der Prozessindustrie – intelligenter Werkzeugkasten steht bereit

Automatisierung und Digitalisierung gehören zu den zentralen Themen der Prozessindustrie und liefern die notwendigen Werkzeuge für zukünftige Aufgaben. Denn ohne innovative Lösungen bleiben Daten in ihren Silos und lassen sich nicht kontextualisieren. Gleichzeitig sind diese durch die zunehmende Vernetzung der Systeme und den Anschluss der Anlagen ans Internet verletzlicher denn je. Cyber Security Maßnahmen sind deshalb unerlässlich.

Unbestritten, die Aufgabenliste ist lang: So werden ressourcenschonende Produktionsverfahren gefordert, neue Produkte sollen schneller ohne Qualitätseinbußen an den Markt gebracht und die Produktionseffizienz verbessert werden. Mit kleinen Sprüngen ist es nicht getan, vielmehr ist hierfür eine Transformation der industriellen Prozesse nötig. Dafür muss an unterschiedlichen Stellen agiert werden - angefangen bei der Implementierung geeigneter Cyber Security-Maßnahmen über die Verbesserung von Zuverlässigkeit und Produktivität der Anlagen bis hin zur Optimierung von Instandhaltungsstrategien.

Erschwerend kommen demographische Veränderungen hinzu. Dadurch geht das sprichwörtliche Fingerspitzengefühl, um einen Prozess optimal zu steuern, verloren. Dieses Wissen und die Erfahrung gilt es, an neue Mitarbeiter zu übertragen. Ein weiterer Aspekt: Noch immer verwenden Prozessexperten 80 Prozent ihrer Arbeitszeit für die Datenverarbeitung und nicht für die Prozessoptimierung. Es bleibt also wenig Raum für wichtige Arbeiten wie Ursachenanalysen, Identifizierung von Korrekturmaßnahmen oder eine rezeptspezifische Chargenüberwachung.

ABB stellt die intelligente Automatisierung und digitale Werkzeuge für die Transformation bereit. Die Remote-Services helfen dem Anwender, z.B. Aufgaben im Bereich Cyber Security effektiv und zeitnah an ABB Experten zu übertragen. Dadurch können schnelle und richtige Entscheidungen getroffen und vorhandene Sicherheitsprobleme untersucht werden.

Mehrere Beispiele, die ABB in jüngster Zeit umgesetzt hat, zeigen, wie sich mit einer intelligenten Verknüpfung von Automatisierung und Digitalisierung Prozesse verbessern lassen - von der Feldebene über den Service-Bereich bis zur Einbindung von Künstlicher Intelligenz in die Anlagensteuerung. Durch die Verknüpfung bereits vorhandener Daten lassen sich neue Erkenntnisse ableiten und für die betriebliche Optimierung nutzen.

Daten besser nutzen

Die ABB Ability Genix Asset Performance Management Suite kontextualisiert Betriebs-, Engineering- sowie IT-Daten und leitet daraus direkte Handlungsempfehlungen für die Überwachung und Wartung von Anlagen ab. Sie schlägt Wartungsmaßnahmen vor, liefert Vorschläge zur Verbesserung der Geräteauslastung und unterstützt bei der Lebenszyklusanalyse und Kapitalplanung. Die Lösung blickt in alle Aspekte der Anlagenleistung und kann dadurch Maschinenstillstandszeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren. So erleichtert die Lösung das Hinzufügen von Asset Condition Monitoring zu bestehenden Operational Technology (OT)-Landschaften, ermöglicht die Priorisierung von Wartungsaktivitäten basierend auf KI-gestützten Vorhersagen und bietet einen umfassenden Überblick über die Asset-Performance.

Management von Überwachungsgeräten

Interessant ist auch die Cloud-basierte Datenanalyselösung ABB Ability Genix Datalyzer für das flottenweite Management und die Optimierung von Emissionsüberwachungsgeräten in stark regulierten Branchen wie Zement, Stahl, Chemie und Energieerzeugung. Die modular skalierbare, cloudbasierte Anwendung bietet Anlagenbetreibern den Status der Flotte von Analysatoren unabhängig vom Standort der Anlage in Echtzeit zu erfassen. Indem die Emissionsgrenzen unterbrechungsfrei überwacht werden, lassen sich nicht nur ungeplante Anlagenausfälle reduzieren, sondern auch die Betriebszeiten optimieren und die Prozesssicherheit verbessern.

Der Clou daran: Direkt handlungsweisende Informationen in Kombination mit Self-Service-Analysen helfen, fehlende Qualifikationen auszugleichen. Dafür erfasst der Datalyzer Daten von Emissionsüberwachungsanalysatoren, die an ein Edge-Gerät vor Ort weitergeleitet werden. Das Edge-Gerät sendet die relevanten Informationen an den Datalyzer, der sich in der Microsoft Azure-Cloud befindet. Die Anwendung analysiert und visualisiert die empfangenen Daten und wandelt sie in konkrete Informationen um.

Leckageerkennung gelingt im Flug

Ganz pragmatisch zeigt sich zum Beispiel das fliegende – sprich drohnenbasierte – Analyselabor HoverGuard, das Erdgaslecks an schwer zugänglichen Stellen wie Brücken, Hochhäusern, Gebieten mit Vorfahrtsbeschränkungen oder Vegetationsbedeckung und Pipelines erkennt.

Es kartiert während seines Erkundungsflugs eventuelle Erdgaslecks mit beispielloser Geschwindigkeit, Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Das innovative Analyselabor System spart nicht nur viel Zeit, sondern gelangt vor allem an solche Orte, die über Straßen oder zu Fuß nicht erreichbar sind. Zum Einsatz kam der große Bruder, der fahrzeugbasierte MobileGuard auch im überfluteten Ahrtal, als es darum ging, schnellstmöglich die Gasversorgung wiederherzustellen.

Daten im Blick und den Produktionsprozess im Griff

Vernetzung, Virtualisierung, Künstliche Intelligenz, Big Data sind nur einige der Schlüsselwörter der heutigen Zeit im Bereich der Automatisierung. Um die richtige Entscheidung zu treffen, benötigt man die richtigen Informationen. Dabei mangelt es der Prozessindustrie nicht an Daten, diese werden nur nicht genutzt bzw. werden nicht in den richtigen Kontext gesetzt. Damit bleiben viele Potentiale ungenutzt und so gehören eine schlechte Anlagenverfügbarkeit und -zuverlässigkeit, ungeplante Ausfallzeiten und unerwartete Wartungskosten noch immer zum Alltag. Die ABB Ability Insight Lösungen, bereiten die verfügbaren Daten für den Anlagenfahrer so auf, dass sie für eine Optimierung genutzt werden können.

Jederzeit über den Zustand rotierender Maschinen vorausschauend informiert.

Geht es zum Beispiel darum einen Überblick über den Zustand der elektrischen und rotierenden Komponenten in einer Industrieanlage zu erhalten, kommt die Softwarelösung ABB Ability AssetInsight zum Einsatz. Diese führt Zustandsinformationen aus unterschiedlichen Systemen in einer Dashboard-Ansicht zusammen. Damit haben Anwender innerhalb und außerhalb des Unternehmens sofort und sicher Zugriff auf die benötigten Anlagendaten, sodass sie schneller Entscheidungen treffen und Maßnahmen priorisieren können. Dies hilft bei der Optimierung des Betriebs und senkt die Wartungs- und Betriebskosten.

Anomalien auf der Spur

ABB Ability BatchInsight erkennt und überwacht Anomalien im Chargenprozess. Mit der zeitbasierten Analyse identifiziert es Abweichungen und die Prozessvariablen, welche diese beeinflussen. Somit werden effektive und zeitnahe Korrekturmaßnahmen ermöglicht. BatchInsight findet auch in der kontinuierlichen Produktion mit chargenbetriebenen Units Anwendung, wie sie üblicherweise in Branchen mit phasen- und ereignisbasierter Steuerung vorkommen (z. B. Trocknungs-, Kristallisation-und Mahlvorgänge).

Um die Profitabilität für chargenorientierte Prozessabläufe zu maximieren, bietet ABB Überwachungssysteme und Analysewerkzeug, mit denen sich eine konsistente Qualität aufrechterhalten lässt. Unterstützung leistet das ABB Ability Alarm Lifecycle Management AlarmInsight, mit deren Hilfe Bediener besser einschätzen können, welche Alarme wichtig sind. Sind es vertretbare Abweichungen, ist eine Unterbrechungen in der Produktion nötig oder liegt eine gefährliche Situation vor?

Apropos Sicherheit: Das Management der funktionalen Sicherheit ist vielleicht der wichtigste Faktor im Hinblick auf die Anlagenverfügbarkeit und den Investitionsschutz. Hier leistet ABB Ability SafetyInsight wertvolle Hilfe. Die zentrale Informationsquelle überführt vorhandene Daten aus dem Engineering in ein digitales Abbild. So können laufende Risikobeurteilungen mit digitalisierten Sicherheitsdaten durchgeführt werden. Dank der Erweiterung um IT/OT-Daten sind Aktualisierungen nahezu in Echtzeit möglich.

Ausblick

Die vorgestellten Beispiele sind nur ein Auszug aus den vielfältigen Lösungen des ABB-Portfolios. Sie zeigen jedoch eindrucksvoll, dass die intelligente Aufbereitung von Daten und deren Einbindung in Automatisierungssysteme, Prozesse verbessert und sicherer macht. ABB mit seiner Expertise in der Automation von Produktionsanlagen hat viel Erfahrung beim Erfassen und Interpretieren von Betriebsdaten. Zugleich ist ein tiefes Verständnis für Daten und IT vorhanden. So können die vorliegenden Daten im Zusammenhang bewertet und kontextualisiert werden. Damit gelingt die notwendige Transformation der Prozessindustrie einfacher, schneller und vor allem sicher.

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