{"id":9273,"date":"2021-08-23T13:10:08","date_gmt":"2021-08-23T11:10:08","guid":{"rendered":"https:\/\/staging.blogs.yokogawa.de\/chemical-pharma\/unkategorisiert\/informationsmodelle-fuer-die-prozessanalytik\/"},"modified":"2022-06-17T07:55:31","modified_gmt":"2022-06-17T05:55:31","slug":"informationsmodelle-fuer-die-prozessanalytik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.yokogawa.com\/eu\/blog\/chemical-pharma\/de\/informationsmodelle-fuer-die-prozessanalytik\/","title":{"rendered":"Informationsmodelle f\u00fcr die Prozessanalytik"},"content":{"rendered":"

NAMUR<\/a> Open Architecture f\u00fcr die Prozessanalytik ist ein Bereich mit Nachholbedarf \u2013 und rasanter Entwicklung. Dies hat viel mit Information Models zu tun und soll hier mit Bezug auf die gerade erschienene NAMUR-Empfehlung NE 176 \u2013 NAMUR Open Architecture NOA Informationsmodell \u2013 betrachtet werden.<\/p>\n

\"\"<\/a>NOA-Ziel: Interoperabilit\u00e4t<\/strong><\/h3>\n

Die Digitalisierung industrieller Prozesse erfordert einheitliche Kommunikationsstrukturen und Ger\u00e4tebeschreibungen, wenn Daten durchg\u00e4ngig verwendet, verglichen und verkn\u00fcpft werden sollen. Um den wahren, oft verborgenen Schatz der Ger\u00e4tesignale – Messsignale, vor allem aber auch Vitalsignale \u2013 f\u00fcr Smart Maintenance nutzen zu k\u00f6nnen, ist Interoperabilit\u00e4t erforderlich. Unterschiedliche Kommunikationsprotokolle und uneinheitliche Ger\u00e4tebeschreibungen sind dabei mehr als hinderlich. Allerdings sind sie auch das, was wir heute in unseren Brownfield-Anlagen meistens vorfinden.<\/p>\n

Interoperabilit\u00e4t soll in der NOA zum einen erreicht werden durch die Festlegung auf OPC-UA der Fieldcomm-Group als einheitliches Kommunikationsprotokoll.<\/p>\n

F\u00fcr das Informationsmodell, also eine einheitliche, elektronische Ger\u00e4tebeschreibung, wurde ein NOA Informations-Modell festgelegt. Vorbild daf\u00fcr ist PA DIM, ebenfalls von der Fieldcomm Group. Ein solches Informationsmodell sorgt daf\u00fcr, dass eine Ger\u00e4tebeschreibung f\u00fcr eine bestimmte Klasse von Komponenten einheitlich ist und unabh\u00e4ngig vom Hersteller gilt. F\u00fcr eine Vielzahl von Feldkomponenten existieren diese PA DIM Information Models und k\u00f6nnen f\u00fcr NOA verwendet werden.<\/p>\n

Nachz\u00fcgler Prozessanalytik<\/strong><\/h3>\n

Im Gegensatz zur Feldinstrumentierung hat es f\u00fcr die Ger\u00e4te der Prozessanalytik erstaunlicherweise bisher keine PA DIM-Informationsmodelle gegeben, sodass in der Regel eine Vielzahl unterschiedlicher Beschreibungen f\u00fcr einen einzigen Ger\u00e4tetypus (z.B. pH-Messger\u00e4te) existieren \u2013 ein gro\u00dfes Hindernis f\u00fcr die Digitalisierung.<\/p>\n

In einer beispiellosen Initiative haben sich Anwender (NAMUR) und Hersteller (ZVEI) zusammengetan, um f\u00fcr eine Vielzahl an Prozessanalysatoren Informationsmodelle zu schaffen. Gemessen an dem Zeitraum, der f\u00fcr eine solche Abstimmung erforderlich ist, ist der Fortschritt enorm.<\/p>\n

Nach einer weltweiten Harmonisierung werden diese Informationsmodelle dann zur Verf\u00fcgung stehen und in den Standard IEC 61987 aufgenommen bzw. als Anhang zugef\u00fcgt werden. Wer mit Normungsarbeit zu tun hat, wei\u00df, dass dies ein langwieriger Prozess ist. Warten wir also geduldig auf Informationsmodelle?<\/p>\n

Warten k\u00f6nnen wir uns nicht erlauben<\/strong><\/h3>\n

Unterschiedliche Kommunikationsprotokolle und Informationsmodelle sind ein Hindernis \u2013 aber keine Blockade. Um NOA bereits heute trotz der Vielfalt der Feldbussysteme und Ger\u00e4tebeschreibungen nutzen zu k\u00f6nnen, k\u00f6nnen Edge-Devices wie z.B. YOKOGAWAs e-RT3 die \u201e\u00dcbersetzungsarbeit\u201c \u00fcbernehmen, d.h. die unterschiedlichen Kommunikationsprotokolle in das OPC-Protokoll transformieren und die Ger\u00e4tedaten \u201eaus den Ger\u00e4ten ziehen\u201c.<\/p>\n

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Yokogawa e-RT3 Edge Device (CPU-Modul)<\/figcaption><\/figure>\n

Ist das nicht umst\u00e4ndlicher und aufwendiger? Nat\u00fcrlich, die Umsetzung nach dem NOA-Konzept w\u00e4re eleganter und einfacher. Aber so funktioniert es eben bereits heute<\/strong>, und so werden die Vitaldaten bereits heute<\/strong> nutzbar f\u00fcr eine vorausschauende Wartung der Analysatoren, f\u00fcr deren Optimierung von Wartung und Betrieb und f\u00fcr einen sichereren Prozess infolge der hohen Datendichte zu den Sensoren.<\/p>\n

Informationsmodelle – Die gute Seite des Nachholbedarfs<\/strong><\/h3>\n

Der Fokus auf die \u2013 bisher nicht vorhandenen \u2013 Informationsmodelle hat auch sein Gutes. Jetzt ist die richtige Zeit, sich \u00fcber die erforderlichen Signale zu den Vitaldaten Gedanken zu machen, sich dazu abzustimmen und diese \u00dcberlegungen in die Gestaltung der Informationsmodelle einflie\u00dfen zu lassen, um einen gr\u00f6\u00dftm\u00f6glichen Nutzen daraus zu ziehen. Die gute Seite des Nachholbedarfs: Die Informationsmodelle k\u00f6nnen nun an der digitalen Zukunft ausgerichtet werden.<\/p>\n

Mein Fazit:<\/strong> Das Eine tun ohne das Andere zu lassen. L\u00f6sungen f\u00fcr heute \u2013 und gute Informationsmodelle f\u00fcr morgen.<\/p>\n

Alle gew\u00fcnschten Informationen ins Informationsmodell stecken?<\/strong><\/h3>\n

Alle Signale, die Aufschluss \u00fcber den Gesundheitszustand eines Analysators geben (Vitaldaten), sind n\u00fctzlich und sollten \u00fcber das Informationsmodell verf\u00fcgbar sein. Andere Daten, die durch Verkn\u00fcpfung verschiedener Signale entstehen und unter Umst\u00e4nden Bewertungen enthalten oder applikationsspezifisch sind, k\u00f6nnen nat\u00fcrlich ebenfalls Teil des Informationsmodells sein. Das Informationsmodell wird allerdings zeitlich unflexibel sein, weil das Informationsmodell relativ langlebig ist. Modellwechsel und\/oder Upgrades geben dann die \u00c4nderungsintervalle vor. Zumindest in sicherheitsrelevanten Anwendungen in der Prozessindustrie werden ger\u00e4tetechnische \u00c4nderungen, auch was die Software betrifft, eher durch Notwendigkeiten getrieben und ansonsten vermieden.<\/p>\n

Mit NOA die Flexibilit\u00e4t erh\u00f6hen<\/strong><\/h3>\n

NOA dagegen bedeutet, die Aussage von Signalen durch Verkn\u00fcpfung mit anderen Signalen oder anderen Informationen zu erh\u00f6hen bzw. jeweils geeignete Analyse-Werkzeuge anzuwenden, um z.B. vorausschauende Wartung zu erm\u00f6glichen. Trendanalysen, die Analyse von Korrelationen oder die Anwendung von KI sind Beispiele daf\u00fcr. Wenn applikationsspezifische Daten im Spiel sind, wird wom\u00f6glich auch das Analyse-Werkzeug angepasst werden m\u00fcssen.<\/p>\n

Die Analyse solcher Daten wird auch Grundlage der Optimierung sein. Optimierung, z.B. der Wartung eines Prozessanalysators, ist h\u00e4ufig ein iterativer Prozess, d.h. ein sich in mehreren Schritten ver\u00e4ndernder Prozess. Dann ist es sinnvoll, wenn diese Schritte m\u00f6glichst schnell und einfach vorgenommen werden k\u00f6nnen \u2013 zeitnah und flexibel.<\/p>\n

An dieser Stelle kommen Informationsmodelle an Ihre Grenze. Softwarepakete, in der Regel Apps als Teil der Anlagendigitalisierung wie sie in NOA auch vorgesehen sind, bringen die notwendige Flexibilit\u00e4t mit, sodass Fragestellungen unabh\u00e4ngig von der Hardware ge\u00e4ndert bzw. angepasst werden k\u00f6nnen. Als erfahrene Digitalisierer k\u00f6nnen wir von Yokogawa sie dabei, aber auch bei kompletten Digitalisierungsl\u00f6sungen im Rahmen des Smart Manufacturing unterst\u00fctzen. F\u00fcr Ihre Prozessanalytik und dar\u00fcber hinaus.<\/p>\n

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Yokogawas Digitalisierungskonzept f\u00fcr Smart Manufacturing<\/figcaption><\/figure>\n
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NAMUR Open Architecture \u2013 Daten f\u00fcr die Optimierung<\/a><\/p><\/blockquote>\n