Intelligente Skid-Integration von Anfang an

Intelligente Skid-Integration von Anfang an

Industrielle Netzwerke und digitale Technologie haben die Fertigung revolutioniert. Doch wie allgemein bekannt ist, haben nicht alle Anlagenanbieter oder Hersteller das gleiche Konzept, wenn es um Netzwerkkonnektivität und Daten geht.

Für Hersteller, die sich auf mehrere OEMs verlassen müssen, können unterschiedliche Netzwerk-, Schnittstellen- und Anlagenstandards zu erheblichen Integrationsproblemen – und zu teuren Projektverzögerungen führen.

Es ist eine universelle Herausforderung für die Fertigung. Doch für die streng reglementierte Life Sciences-Industrie, in der integrierte Alarmierung und Berichterstellung kritisch sind, steht noch mehr auf dem Spiel. Zudem werden flexible Single-Use-Einrichtungen immer wichtiger und erfordern Anlagen, die problemlos an das Produktionssteuerungssystem angeschlossen und von diesem getrennt werden können.

In der Tat lässt das Feedback von branchenführenden Unternehmen vermuten, dass die Integration von Prozessleitsystemen (DCS) die Kosten für Prozess-Skids in der Regel um 50 bis 70 Prozent teurer macht. Prozess-Skids sind definiert als modulare Anlagen, die von einem OEM bereitgestellt werden.

Warum sind die Integrationskosten so hoch?

In vielen Fällen können hohe Integrationskosten auf eine reaktive Systementwicklungsstrategie zurückgeführt werden. Oft nehmen Hersteller den Netzwerk- und Schnittstellenstandard des OEM als gegeben hin – dies zögert die Probleme bis zur Integrationsphase hinaus.

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Sobald die Anlage vor Ort eintrifft, wird ein Systemintegrator oder EPC damit betraut, eine Überbrückung zum DCS-Protokoll direkt oder über einen OPC-Server zu erstellen. In beiden Fällen ist eine Integration in der Regel nur mit zusätzlicher Hardware und Software, mit der Zuordnung benutzerdefinierter Daten, doppelter HMI-Konfiguration und zusätzlichen Lizenzen möglich.

Außerdem sind die Schnittstellen jeweils benutzerdefiniert – was zu einem höheren Risiko und am Ende zu zusätzlichen Serviceanforderungen führt. Und natürlich ist dieser Prozess nicht nur teuer, sondern auch zeitintensiv.

Wie können Life Science-Unternehmen das Risiko mindern?

Im Folgenden sind einige wichtige Möglichkeiten aufgeführt, wie Life Science-Unternehmen das Integrationsrisiko mindern – und Zeitaufwand sowie Kosten reduzieren können.

  • Bauen Sie bei der Systementwicklung auf ein proaktives Konzept. Dies bedeutet, dass bereits vorab eng mit OEMs oder einem EPC zusammengearbeitet wird, um das Netzwerkprotokoll und die Schnittstellenanforderungen zu spezifizieren.

Ein gängiges Netzwerkprotokoll, z. B. EtherNet/IP, ist ein guter Ausgangspunkt. Doch neben dem Netzwerkprotokoll müssen weitere Faktoren berücksichtigt werden. Beispiele:

  • Welche Befehle werden gesendet und welche Ausgänge werden hinsichtlich Prozess- und/oder Anlagenstatus erwartet?
  • Wie sollte die Alarmierung konfiguriert werden?
  • Wie lauten die Sicherheitsanforderungen?

Wenn Ein-/Ausgänge, Alarmierung, Sicherheit und andere kritische Anforderungen frühzeitig im Prozess definiert und angegangen werden, kann dies die Integration beim Eintreffen der Anlage vor Ort vereinfachen.

  • Bauen Sie Ihre Integrationsstrategie auf einem modernen Prozessleitsystem auf. Ein modernes Prozessleitsystem optimiert die Integration mithilfe offener Kommunikationsprotokolle. Basierend auf EtherNet/IP kann dieses System direkt mit zahlreichen Steuerungen im gesamten Werk kommunizieren – ohne die Hilfe von OPC-Bridges oder anderen benutzerdefinierten Schnittstellen. Alternativ kann die skid-basierte Steuerung dem System auch mit einer Standardanlagenschnittstelle als systemeigene Steuerung hinzugefügt werden.

    Über das moderne Prozessleitsystem können integrierte Skids auch die gemeinsamen Infrastrukturressourcen nutzen, z. B. Benutzerkonten und Sicherheitseinstellungen, ohne Abstriche bei der Anwendungsunabhängigkeit. So können Unternehmen die Anwendungserfahrung mehrerer Skid-Anbieter nutzen, während die Bedienererfahrung gleich bleibt und eine zentralisierte Batch-Berichterstellung zur Verfügung steht.
  • Nutzen Sie die intelligenten Funktionen Ihrer Skids. Angefangen bei der Klärung und bei Flüssigkeits-Chromatographiesystemen bis hin zu Bioreaktoren und Mischern – moderne Skids sind heute „intelligenter“ als je zuvor.

Allerdings empfehlen einige Anbieter von Prozessleitsystemen einen Integrationsansatz basierend auf einer einzelnen Steuerungsplattform – was bedeutet, dass Skids zunächst ohne Steuerungssysteme und vor dem Fabrikakzeptanztest (FAT) bereitgestellt werden.

Ein Integrationsansatz, der auf einem modernen Prozessleitsystem basiert, schätzt das geistige Eigentum des OEM und ermöglicht den Unternehmen die Nutzung der systemeigenen Intelligenz der Skids von Anfang an. Wenn die Steuerungsplattform intakt ist, können intelligente Skids mit abgeschlossenem FAT bereitgestellt und anschließend über die richtige Schnittstelle nahtlos in das Prozessleitsystem integriert werden.

Ein modernes Prozessleitsystem ermöglicht Unternehmen auch die Verwendung der integrierten Skid-Intelligenz, um stabilere Datensätze innerhalb des Connected Enterprise im richtigen Kontext zu erstellen. Zudem können sie neuere Technologien wie Prozessoptimierung, Analytik und adaptive Maschinensteuerung nutzen.

Erfahren Sie mehr über Steuerungssysteme für Prozess-Skdis und wie eine auf einem modernen Prozessleitsystem basierende Integrationsstrategie die Leistung optimieren kann.

Damon Sepe
Gepostet 9 September 2019 Von Damon Sepe, Business Development Manager, Rockwell Automation
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