Gemeinsam mit NAMUR, PROCESSNET und ZVEI demonstrierte Yokogawa auf der Hannover Messe 2018 unter dem Motto „Prozess INDUSTRIE 4.0: Die Ära der Modularen Produktion“ sein Engagement für die modulare Produktion.
Die Begriffe „modulare Automation“ und „modulare Produktion“ sind derzeit in der Automatisierungsbranche in aller Munde.
Modulare Produktion
[ot-caption title=”Process INDUSTRIE 4.0: The Age of Modular Production” url=”https://www.yokogawa.com/eu/blog/chemical-pharma/app/uploads/2017/04/HMI_Modular_Production.jpg”]
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Fokus auf Modularität
Modulares Design oder „Modularität im Design” ist bereits in vielen Bereichen wie z.B. dem Verbrauchermarkt (Küchen, Möbel, Computerhardware etc.), der Softwareprogrammierung und in einigen Industriezweigen (Automobilbranche) gängige Praxis.
Auch in der Prozessindustrie sollen nun die Vorteile des modularen Designs durch eine „modulare Produktion“ (siehe Abbildung) in verfahrenstechnischen Anlagen verstärkt genutzt werden. Zur Erzielung einer modularen Produktion müssen das mechanische Design, das Prozess-Design und das Automatisierungs-Design unter Berücksichtigung der Modularität ausgelegt werden. Der Designprozess aus Sicht der Automatisierung, des Engineerings und der Auslegung der modularen Produktion basieren auf dem Konzept der „modularen Automatisierung“. Diese stellt das Grundprinzip von Yokogawas Automation Design Suite (AD-Suite) und des modulbasiertem Automatisierungs-Engineerings dar. Dies umfasst die Erstellung generischer Klassenmodule und deren Instanziierung auf der Grundlage Ihrer Anlagenstruktur zur Schaffung kundenspezifischer Anwendungen.
NAMUR Module Type Package (MTP)
Wie funktionieren die Package Units, also die vorgefertigten verfahrenstechnischen Einheiten? Oder andere modulare Bausteine mit eigenen Steuerungssystemen? Wie lassen sich diese schnell in Ihre Prozessanlage integrieren, ohne das Steuerungssystem komplett neu zu gestalten? Hierfür ist eine speziell für die modulare Automatisierung entwickelte Standardschnittstelle erforderlich. Dabei besteht die größte Herausforderung in der Interoperabilität der unterschiedlichen Module verschiedener Herstellern in ein- und derselben Produktionsanlage. Die ideale Lösung für dieses Problem ist das NAMUR Module Type Package (MTP), eine digitale Beschreibungsmethodik für das verfahrenstechnische Modul in Form einer standardisierten Schnittstelle. Diese stellt herstellerneutral alle für die Interoperabilität von Modulen erforderlichen Informationen und Dienste bereit.
Das MTP beinhaltet
- eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (Human Machine Interface/HMI),
- Alarmmanagement,
- Sicherheitsfunktionen,
- statusbasierte Steuerungsinformationen und
- Wartungsinformationen
in maschinenlesbarem AutomationML-Datenformat. Die MTP-Arbeitsgruppen der NAMUR definieren gegenwärtig die Struktur des MTP, und die Fortschritte auf dem Weg zu einer vollkommen modularen Produktion sind äußerst vielversprechend.
Eindeutiger Favorit: die Automation Design Suite
Wenden wir uns nun Yokogawas „modulbasiertem Automatisierungs-Engineering” und dessen Vorteilen im Zusammenhang mit der modularen Automatisierung zu. Die Inhalte eines Klassenmoduls in der AD-Suite und die eines MTP basierend auf AutomationML sind von der Idee her ähnlich und unterscheiden sich lediglich auf der Anwendungsebene, d.h. eine Anpassung vom MTP an das Klassenmodul ist bereits relativ einfach realisierbar, was die AD-Suite zum eindeutigen Favoriten macht, auch was die Instrumentierung der Module von den verteilten Prozessleitsystemen (DCS) anbelangt. Neben den Vorzügen der modularen Produktion bietet die AD-Suite weitere nützliche Standardfunktionen wie das integrierte Änderungsmanagement und die automatische Dokumentenerstellung. Der Arbeitsvorgang zur Integration eines neuen Moduls in das System lässt sich in Form eines kontrollierten Verfahrens mit lückenlosem Prüfpfad über das Änderungsmanagement abwickeln, wobei alle zugehörigen Bestandsdokumente automatisch aktualisiert werden.
[ot-caption title=”Beziehung zwischen AD-Suite Klassenmodulen und der MTP-Struktur” url=”https://www.yokogawa.com/eu/blog/chemical-pharma/app/uploads/2017/04/Bild1-1.png”]
Live-Demonstration auf der Hannover Messe
Auf der Hannover Messe 2018 präsentierten wir Yokogawas Rolle bei dieser Initiative und unsere Fortschritte bei der Implementierung des Standards MTP. Die Live-Demonstration zeigte, wie sich HMI-Grafiken eines anderen Herstellers ohne zusätzlichen Engineeringaufwand problemlos in Yokogawas Steuerungssysteme integrieren und Live-Daten unter Verwendung des MTP aus dem Modul im System von Yokogawa visualisieren lassen.
