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Automation Today

• Overview:
  Werksweite Optimierung – das ultimative Ziel

Fallstudie

• Käsehersteller reduziert mit Integrated Architecture Materialverluste durch präzise Portionierung
• Vereinfachung und Standardisierung helfen Sollas Marktführer zu werden
• Cadbury optimiert Liniensteuerung und erweitert Sicherheitsfunktionalitäten
• Intendis wählt Rockwell Automation für modernes MES-System
• BASF profitiert von schneller Realisierung und reduzierten Instandhaltungskosten

Technologieüberblick

• Werksweite Optimierung: Das „Unerreichbare“ ist in greifbare Nähe gerückt
• Konvergenz ebnet den Weg zur werksweiten Optimierung
• Industrienormen und Interoperabilität – für Maschinenbauer die Schlüssel zu einer werksweiten Optimierung

Industrienormen und Interoperabilität – die Schlüssel zu einer werksweiten Optimierung für Maschinenbauer

Bei der werksweiten Optimierung können Maschinenbauer ausschlaggebend sein. Die Technologien und Verfahren, die zur Erreichung einer werksweiten Optimierung zur Verfügung stehen, können ihnen auch dabei helfen, unzählige andere Anforderungen zu erfüllen, die von Kundenseite an sie gestellt werden.


Schneller, besser, günstiger! Maschinenbauer werden oftmals sehr stark von ihren Kunden unter Druck gesetzt, mehr Funktionalitäten zu bieten, ohne dass sich dies auf Kosten oder Leistungsstärke auswirken soll. Der Trend, eine werksweite Optimierung zu erzielen, hat neue Anforderungen mit sich gebracht. Eine der neuesten und derzeit vorherrschenden Anforderungen lautet, einen höheren Grad an Integration mit bestehenden Systemen zu bieten.

Dies mag für Maschinenbauer zunächst zwar eine zusätzliche Herausforderung darstellen. Tatsächlich können Maschinenbauer, wenn sie sich damit beschäftigen, wie ihre Maschine aussieht, wie sie arbeitet und wie sie sich schließlich in die Fabrik des Kunden „einfügen“ wird, mithilfe einiger unkomplizierter Technologien gleichzeitig auch eine ganze Reihe anderer Probleme lösen.

Darren Elliot, Global Technical Resources Manager der OEM-Gruppe bei Rockwell Automation, erläutert dies genauer: „Ich helfe unseren Technikern weltweit dabei, effizienter zu werden, und sie helfen ihrerseits unseren Kunden dabei, dasselbe zu erreichen. Hierbei nutzen sie die immense Auswahl an Ressourcen, die uns zur Verfügung stehen. Vor einigen Jahren war ich selbst Engineering Manager bei einem Maschinenbauer, ich kenne also ihre Anforderungen. Aber was noch viel wichtiger ist: Ich weiß, wie ich diese Anforderungen erfüllen und sie für die Techniker in einen Vorteil umkehren kann.“
Laut Elliot sind in erster Linie die Industrienormen zu beachten, wenn es um einen Maschinenentwurf für die werksweite Optimierung geht. „Jemand hat bereits die gesamte harte Arbeit geleistet“, so Elliot. „Industrienormen sind dazu da, das Leben einfacher zu machen und für eine Vielzahl von Aufgaben und Verfahren eine einheitliche Herangehensweise zu bieten. In vielen Fällen ist die S88 die Lösung, da sie eine allgemeine Methodik für den Übergang von der Prozesswelt zur Welt der diskreten Fertigung bereitstellt. Sie nutzt einen modularen Code, der die Programmier- und Entwicklungszeit verkürzt. Sobald der Code einmal validiert ist, kann er wieder und wieder verwendet werden – warum also das Rad neu erfinden?“

Die Verbindung zum MES-Bereich wird zunehmend zu einer allgemeinen Forderung. Elliot führt aus: „Mit der S88 können Sie dies erreichen – bereitgestellt werden Daten auf Maschinenebene wie z. B. die Gesamtanlageneffektivität (Overall Equipment Effectiveness, OEE), Daten zum Zustand der Linie und Daten zum Zustand der Maschinen. Der Bedarf nach Daten wurde durch die Tatsache vorangetrieben, dass Maschinenbauer in puncto Geschwindigkeit an die Grenzen der Produktivität stoßen – hier kommen die Gesetze der Physik zum Tragen. Aus diesem Grund ist das nächste Ziel – und hier eröffnen sich sogar noch mehr Verbesserungsmöglichkeiten – die Maximierung der Betriebszeit. Eine Maximierung der Betriebszeit kann jedoch nur dann wirklich erreicht werden, wenn Sie über die entsprechenden Maschinendaten verfügen.

„Die Fähigkeit zur Kommunikation kann mit einem MES-System eingeplant werden. Wenn es jedoch eine Ewigkeit dauert, diese Fähigkeit zu integrieren, dann gehen alle Vorteile der Anfangsphase verloren. Aus diesem Grund ist EtherNet/IP ein so starker Netzwerkkandidat in diesem Bereich: Es lässt sich nahtlos in bestehende Ethernet IT-Netzwerke integrieren. Wenn die gesamte Anlage von der Achssteuerung bis hin zur umfassenden Prozesssteuerung auf EtherNet/IP läuft, dann liegen die Vorteile sogar noch deutlicher auf der Hand: Es wird ein vollständige Transparenz auf jeder Werksebene erreicht – von den einfachsten und grundlegendsten E/A bis hin zur MES-Ebene.“

Entsprechend den Industrienormen hat die Organisation for Machine and Automation Control (OMAC) ein Team zur MES-Definition ins Leben gerufen. Dieses Team hat eine allgemeine Datenstruktur formuliert, mit der Endbenutzer ihre Maschinen optimieren können. Von vielen der weltweit größten Unternehmen gefördert, treibt PackML diese Formalisierung voran. Bei PackML handelt es sich um ein auf der S88 basierendes Modell, das den Schwerpunkt auf die Definition von Tags zur anschließenden vor- und nachgelagerten Nutzung legt. „Industrienormen ermöglichen außerdem eine Senkung der Kosten“, so Elliot weiter. „Weniger spezifische Anpassungen bedeuten weniger Entwicklungskosten, wodurch sich auch die Zahl der erforderlichen Prüfungen und Validierungen reduziert.

„Eine von uns empfohlene Herangehensweise ist unser Power-Programming-Konzept; hierbei handelt es sich um die Entwicklungsbibliothek für Anwendungssoftware, die von unserem Global OEM Solutions Business entwickelt wurde.“ Elliot erläutert weiterhin: „Das Konzept standardisiert die Tools zur Annahme von Technologie, die wir mit Maschinenbauern weltweit einsetzen, um die globale Unterstützung für unsere Migrationsanstrengungen zu verbessern und dazu beizutragen, die Risiken unserer Kunden zu reduzieren.“ Zudem umfasst das Konzept eine modulare Realisierung der ISA-88/PackML Zustands- und Datenmodelle, die zukünftig bei Bedarf durch beliebige andere Industrienormen ersetzt werden können.

„Wir stellen Code, Richtlinien und Methoden bereit, die Maschinenbauern bei der Entwicklung von Lösungen helfen, mit denen sie auf den Bedarf ihrer Kunden nach einer werksweiten Optimierung eingehen können.“ Elliot schließt: „Wir haben verschiedene Kunden rund um den Globus, die die S88 und das Power-Programming-Konzept zunächst in einem einzigen Projekt genutzt haben. schließlich sind sie dazu übergegangen, es übergreifend in allen Maschinen einzusetzen. Es sind die wirklich großen Anwender, die die Annahme der S88 vorantreiben. Sie wünschen die Integration der MES-Daten, um so bessere und schnellere Entscheidungen auf der Grundlage der Daten zu treffen, die sie von der Maschinenebene erhalten.“

Endkunden wollen Daten – so einfach ist das. Sie sehen Daten als den Schlüssel zu mehr Effizienz. Unternehmen, die sich nach der S88 richten, sind in einer wesentlich besseren Position, um auf den Bedarf von größeren Endkunden einzugehen – denjenigen, die letztendlich diktieren, welche Richtung die Industrie einschlägt. „Wir bedienen 18 000 Endkunden weltweit, und es ist in beiderseitigem Interesse, dass sie diese rauen wirtschaftlichen Zeiten überstehen.“ Elliot schließt: „Wenn wir ihnen alle Tools und Möglichkeiten bieten, um auf die Anliegen und Forderungen ihrer Kunden nach einer werksweiten Optimierung einzugehen, dann sind alle Beteiligten zufrieden.“

Nähere Informationen erhalten Sie per E-Mail unter: info_at@ra.rockwell.com Betreff: PWO