Konsequent offen

Martina Walzer

Moderne Prozessleittechnik soll sich heute auszeichnen durch deutlich verringerte Integrationskosten, durch Wiederverwendung von getesteten und u. U. validierten Lösungen, durch vollständige Integration von vielfältigen Anwendungen, durch verbesserte Chargenverarbeitung und durch die Möglichkeiten, alle Bereiche zu optimieren. ABB beantwortet diese Aufgabenstellungen mit dem Industrial IT Extended Automation System 800xA.

800xA erweitert den Leistungsumfang traditioneller Automatisierungssysteme und geht dabei weit über die Funktionen der Prozessteuerung hinaus. Die eigentliche Steuerungshardware ist dank der Verwendung etablierter Kommunikationsstandards zum Austausch der Information nicht mehr von vorrangiger Bedeutung. 800xA verarbeitet die Daten verschiedenster Steuerungssysteme zu aussagekräftiger Information.

Die verschiedenen funktionalen Aspekte des Systems decken u. a. die Bereiche Produktions- und Chargenmanagement, Sicherheitssysteme, intelligente Mess- und Regelungstechnik, intelligente Antriebe und Motorsteuerungen, Robotik, Informationsmanagement, Dokumentation. Dank der Architektur, basierend auf der Aspect-Object-Technologie, werden Daten konsistent verwaltet – eine entscheidende Voraussetzung für „Single source of information“. Die konsequent gestaltete Offenheit erlaubt es, auch Anwendungen anderer Hersteller innerhalb des Systems in einer einzigen Benutzeroberfläche zur Verfügung zu stellen. Diese zunehmende Implementierung von Peripherieanwendungen erhöht jedoch beträchtlich das Datenvolumen in einer Anlage bzw. im gesamten Werk. Der eigentlich erhoffte Effekt der Produktivitätssteigerung bleibt aber oft aus, da die Anlagenmitarbeiter ohne den richtigen Kontext förmlich mit Informationen überschüttet werden und Probleme haben, daraus die relevanten Infos zu extrahieren. Individuell anpassbare Benutzeroberflächen erlauben es den verschiedenen Teilnehmern genau auf jene Daten zuzugreifen, die für ihr jeweiliges Tätigkeitsfeld relevant sind. Die Anwender loggen sich mit ihrem Account und Passwort in das System ein und erhalten die für Sie passende und zugeschnittene Benutzeroberfläche sowie die zugehörigen Rechte.

Hinter jeder Tablette stehen viele Vorschriften und ein komplexer Produktionsprozess – von der Anlieferung der Rohmaterialien, deren Verarbeitung, bis hin zum Verpacken, Palettieren und Ausliefern der Medikamente. 800xA sorgt durch seine Architektur dafür, dass zum Beispiel die Protokolle der Eingangsprüfungen als erste Informationen strukturiert abgelegt, konsistent verwaltet und ergänzt werden.

Für die Produktion der Tabletten in einzelnen Chargen bietet der Funktionsbereich 800xA Batch Management die Tools, um die Vorschriften nach FDA CFR 21 Part 11, die cGMP-Anforderungen und die GAMP-Richtlinien zu erfüllen. Mit dieser Software sind Aufzeichnungen auf Papier überflüssig. Strenge Zugangskontrollen erfüllen die gesetzlichen und prüftechnischen Vorschriften, was wiederum in einer schnelleren und problemlosen Markteinführung der pharmazeutischen Produkte mündet. Die durchgängige Integration dieser Software in das Bedienersystem öffnet den Anlagenbetreibern und -bedienern alle Möglichkeiten der modernen Prozessleittechnik. Das Navigieren zwischen Fließbildern und Chargendarstellungen ist ohne Wechsel der Systemumgebung möglich. Laufzeitinformationen wie Chargennummer, Fertigungslos oder Rezeptnummer, deren Werte als OPC-Item bereitstehen, können nahtlos in die Darstellungen für die Anlagenfahrer eingebunden werden.

Modifikationen an Rezepten sind mit 800xA Batch Management auch noch während des Rezeptablaufes möglich, beispielsweise um eine laufende Charge durch Parametermodifikationen oder Änderungen an der Abarbeitung von Sequenzen zu retten. Diese Modifikationen erfolgen online, das heißt eine Neukompilierung und erneutes Laden der Steuerungslogik ist nicht erforderlich. So kann der Produktionsprozess unterbrechungsfrei weiterlaufen.

Die Anlagenfahrer können von einem einzelnen Rezeptschritt aus direkt die Steuerungslogik einsehen und müssen nicht umständlich ein anderes Konfiguriertool starten. Ebenfalls online kann bei Bedarf auch die Belegung der Produktionsmaschinen oder -linien vorgenommen werden, um so schnelle Änderungen gegenüber der Produktionsplanung – zum Beispiel bei unerwartetem Ausfall einer einzelnen Maschine – durchführen zu können.

In diesem Zusammenhang spielt auch die flexible, spezifisch auf die Belange der Produktion ausgelegte Fehlerbehandlung (Exception Procedures) eine wesentliche Rolle. In 800xA ist hier die Erweiterung des ISA S88 Procedure Models implementiert. Damit sind Logikstrukturen projektier- und konfigurierbar, welche aktuelle Information aus der Produktion, zum Beispiel die Zusammensetzung der Eingangsstoffe, als Grundlage für das Abarbeiten von Rezeptzweigen nimmt. Die konsistente Protokollierung des Produktionsprozesses erfolgt automatisch mit Hilfe der PDL-Funktionalität (Production Data Log) des Informationsmanagements.

PDL archiviert die Produktionsdaten analog zum Aufbau der einzelnen Rezeptprozeduren. Damit lassen sich beispielsweise die Leistungsindikatoren einzelner Chargen analysieren und vergleichen, um so die am besten geeigneten Parametereinstellungen zu identifizieren und wiederholt einzusetzen. Umfassende Protokolle mit Hilfe vorkonfektionierter oder auch benutzerdefinierter Templates erfüllen die gesetzlichen wie auch projektspezifischen Anforderungen.

Die Alarmierung des Anlagenpersonals ist seit langem eine wesentliche Funktionalität jeder leittechnischen Installation. Da Leitwarten heute oft nicht mehr permanent besetzt sind und so die Beachtung und Bearbeitung solcher Alarme nicht mehr unbedingt gegeben ist, werden mobile Dienste zum Verteilung der Meldungen immer wichtiger. Letztendlich geht es darum, die Anlage auch unter Kostenaspekten wirtschaftlich und trotzdem sicher zu betreiben. 800xA nutzt hier die Möglichkeiten der modernen Informationstechnologie, um Nachrichten an mobile Endgeräte wie Pagers oder Mobiltelefone per SMS-Services zu senden. E-Mail spielt hierbei ebenfalls eine wichtige Rolle, ermöglicht doch diese Art der Benachrichtigung die Hinterlegung von Kontextinformationen, die wertvolle Hinweise, z. B. über die Art des Fehlers und dessen Beseitigung, enthalten können.

Die Zieladressen der Alarmierung sind dabei konfigurierbar, wobei der Scheduler die jeweils erreichbare Zieladresse berücksichtigt. Die Meldungen werden so an genau den Mitarbeiter verschickt, der im jeweiligen Zeitintervall auch im Dienst ist. Die Quittierung einer Meldung ist zeitüberwacht, wenn diese nicht innerhalb einer konfigurierbaren Zeit eingeht, wiederholt die Software das Senden an das gleiche Ziel, falls dieses erwünscht ist. Sonst wird der Alarm an die nächste Adresse weitergeleitet.

Feedback in Echtzeit auf aktuelle Produktionszahlen spielt bei der Leistungsbetrachtung des Produktionsprozesses eine große Rolle. Mit Hilfe dieser Daten können korrigierende Maßnahmen in einem kurzen Zeitintervall eingeleitet werden, um die Effizienz der Anlage (Overall Equipment Effectivness, kurz OEE) zu steigern und gleichzeitig ein besseres Verständnis für das Potenzial der existierenden Anlagenausrüstung zu entwickeln. Nacheinander sinken so die Produktionskosten in bezug auf Zeit, Geld und Betriebsmittel, wodurch ein schnellerer Return on Investment (ROI) entsteht. Das Softwarepaket Real Time Production Intelligence nutzt das OEE-Verfahren für die Analyse und Auswertung der Produktionsdaten hinsichtlich einer Verlustrechnung. Damit können dann Engpässe eliminiert, traditionelle, zyklische Wartungsprozeduren durch vorhersagbare zielgerichtete Wartungen basierend auf Prozessanalysen ersetzt und die Hauptleistungsindikatoren für das Management leichter aufgebaut werden. Das sind dann greifbare Vorteile für den laufenden Betrieb, besonders im Bereich der Konfektionierung und Verpackung der Arzneimittel.

Halle 11, Stand A34

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