Interview | 26. Oktober 2014

„Mit Modularisierung wettbewerbsfähig bleiben“

Im Interview erläutert Axel Haller kommende Automatisierungslösungen

Der globale Wettbewerbsdruck in der Prozessindustrie macht Schnelligkeit und Flexibilität zu wichtigen Erfolgsfaktoren. Die Zeitspanne von der Entwicklung bis zur fertigen Anlage muss kurz sein. Daher setzt die chemische Industrie auf die Modularisierung von Prozessanlagen. Axel Haller vom Global Competence Center Chemical der ABB Automation GmbH erläutert, welche Automatisierungslösungen – auch im Rahmen von Industrie 4.0 – möglich sind.

Wie ist die Marktsituation in der chemischen Prozessindustrie?

Die chemische Industrie steht in Europa stark unter Druck. Internationale Großunternehmen haben große Produktionsanlagen in Asien oder in den USA erstellt – solche Anlagen werden wir in Europa nicht mehr bauen. Unsere Chancen in Europa sind Feinchemie und Produkte mit einem kurzen Lebenszyklus. Entsprechend muss der Markt reagieren: Während es früher mehrere Jahre dauerte, bis eine Anlage aufgebaut war, muss es heute einfach schneller gehen. Die Idee ist, mit Modularisierung wettbewerbsfähig zu bleiben.

 

Was bedeutet das konkret?

Um ein Produkt schnell an den Markt zu bringen, wird statt einer großen Anlage zunächst eine etwas größere Laboranlage modular errichtet. Steigt der Absatz, können flexibel weitere modulare Anlagen ergänzt werden. Wenn der Lebenszyklus des Produkts endet, werden die Module umgebaut und für ein neues Produkt verwendet – das kann sogar an einem anderen Ort sein, beispielsweise dort, wo die produzierten Lacke oder Pflanzenschutzmittel gerade benötigt werden.

 

Welche Forderungen richten Sie mit Blick auf die anstehende Entwicklungsarbeit an die beteiligten Interessengruppen?

Die Anlagenbauer und -betreiber sollten firmeninterne Standards reduzieren sowie mehr globale Standards definieren und akzeptieren. Für Modulbauer wäre es wichtig, ihre Produkte ganzheitlich inklusive Automatisierung zu betrachten und zu entwickeln. Wir Automatisierer müssen systemneutrale Standards entwickeln und modularisierte Lösungen bereitstellen. Derzeit scheint keiner der Beteiligten bereit zu sein, im Alleingang den ersten Schritt zu tun. Umso wichtiger ist es, hier am Ball zu bleiben und die Entwicklung in einer koordinierten Anstrengung voranzutreiben.

 

Welche Module unterscheiden Sie bei der Integration in ein übergeordnetes Leitsystem?

Wir unterscheiden zwischen Modulen mit eigener PLC, also mit eigener Steuerung und Intelligenz, und solchen ohne Intelligenz, die nur mit I/O ausgestattet sind. Beide Arten müssen wir in die Automatisierungslösung integrieren. Die intelligenten Module koppeln wir zum Beispiel über OPC UA an das übergeordnete Leitsystem an. Sie sind dann in der Lage, auf entsprechende Befehle hin ihre Aufgabe auszuführen. Die nicht intelligenten Module können nur physikalische Daten liefern. Deshalb benötigt man zu ihrer Steuerung eine systemneutrale Funktionsbeschreibung, die im Leitsystem implementiert und getestet wird. Zwar sind derzeit Module ohne Intelligenz noch gebräuchlicher die intelligenten Module könnten jedoch die Zukunft sein – auch im Rahmen von Industrie 4.0.

 

Welche Vorteile bieten intelligente Module in der Industrie 4.0?

Grundsätzlich gibt es im Industrie- 4.0-Szenario zu jedem realen Objekt eine virtuelle Entsprechung. Durch diese beiden Ebenen können wir auf einer weiteren Ebene zusätzliche Services und Informationen anbieten. Die Module mit Intelligenz könnten als cyber-physische Systeme zugleich virtuell im Web mit Simulationen, mit allen ihren Eigenschaften abgebildet sein – und sie könnten auch eine Selbstauskunft geben.

Was bringen solche Eigenschaften für das Engineering?

Durch solche Eigenschaften wäre das Engineering mit intelligenten Modulen wesentlich effizienter. Wenn das Modul später bei einem Anlagenumbau in seiner bisherigen Funktion nicht mehr gebraucht wird, trägt es seine komplette Historie mit Betriebsstunden und verarbeiteten Stoffen in sich. Dadurch kann es leicht wieder gezielt eingesetzt werden.

 

Wie häufig werden modulare Anlagen in Zukunft umgebaut werden?

Nach Aussagen der Industrie könnten modulare Anlagen bis zu drei Mal pro Jahr umgebaut werden. Das würde mit intelligenten Modulen nur bedeuten, die Verschaltung und die Ablaufsteuerung neu zu erstellen, würde also einen vergleichsweise kleinen Aufwand erfordern. Dagegen kann es mit dem I/O-Modul notwendig werden, die im System integrierte Automatisierungslogik neu anzulegen.

 

Wie werden die modularen Anlagen der Zukunft gesteuert werden?

Das künftige Bedienen und Beobachten wird in Fachkreisen intensiv diskutiert. Bisher wird die Steuerung sehr detailliert visualisiert. Für eine modulare Anlage mit häufigen Umbauten und großer Flexibilität ist eine detaillierte Visualisierung weniger geeignet. Der Blick auf das große Ganze würde verloren gehen; wir sprechen hier von einem Schlüssellocheffekt. Zudem müssten die Mitarbeiter in sehr kurzer Folge neu geschult werden. Stattdessen könnten die Anlagen in Zukunft über Key Performance Indicators (KPIs) gefahren werden, die Informationen über die wichtigsten Prozessparameter und Anlagenteile liefern.

 

Ist die modularisierte Automatisierung für die nahe Zukunft eher Wunschmusik oder wird sie sich auf breiterer Front durchsetzen?

Es lässt sich noch schwer prognostizieren, welchen Umfang die Modularisierung in Zukunft haben wird. Aber bereits jetzt erleben wir, wie der gestartete Prozess und das Ringen um die beste Lösung positiv wirken. Initiativen wie Industrie 4.0, Engineering-Effizienz und die auf KPI bezogene Anlagenfahrweise werden die Prozessautomation in der chemischen Industrie insgesamt voranbringen.

„Steigt der Absatz, können flexibel weitere modulare Anlagen ergänzt werden. Wenn der Lebenszyklus des Produkts endet, werden die Module umgebaut.“