Bad Neuenahr: Mekka für Prozessautomatisierer

Der Autor Günter Eckhardt Chefredakteur cav chemie anlagen verfahren

Erfahrungsaustausch, Information, Diskussion und vor allem Networking standen auch in diesem Jahr wieder im Mittelpunkt der Namur-Hauptsitzung in Bad Neuenahr. „Mit 576 angemeldeten Teilnehmern haben wir eine weitere Rekordmarke gesetzt und platzen aus allen Nähten. Damit ist erneut eine Kapazitätsgrenze erreicht“. Mit diesen Worten eröffnete der Vorstandsvorsitzende der Namur, Dr. Wilhelm Otten, die 76. Namur-Hauptsitzung. In seiner Rede gab er zunächst einen kurzen Überblick über die aktuellen Arbeitsschwerpunkte der Namur und betonte dabei insbesondere die intensiven Anstrengungen der Namur, die internationale Ausrichtung weiter voranzutreiben. Dazu diente auch das zweite Treffen der europäischen Verbände von Anwendern der Automatisierungstechnik in der Prozessindustrie in Brüssel am 9. September 2013. Die Vertreter von EI, Exera, WIB und Namur kamen in Brüssel zusammen, um die im Vorjahr begonnene Diskussion fortzusetzen und die weiteren Schritte zu einer engeren Zusammenarbeit der Organisationen, die mehr als 200 Endanwenderfirmen vertreten, zu erarbeiten. Um das Bestreben nach einer engeren Zusammenarbeit zu unterstreichen, wurde dort beschlossen, eine gemeinsame Kooperationsvereinbarung der Verbände zu erarbeiten.

Kurz nach der Namur-Hauptsitzung in Bad Neuenahr untermauert die fünfte Konferenz der Namur in China diese Strategie weiter. Sie findet am 20. und 21. November erneut in Shanghai statt, dieses Mal mit Samson als Sponsor. Seit 2009, dem Gründungsjahr der Namur in China, ist diese Veranstaltung stetig gewachsen. Die letzte Konferenz wurde von mehr als 150 Teilnehmern besucht.

Auch personelle Veränderungen wurden in Bad Neuenahr verkündet. Dr. Thomas Steckenreiter tritt die Nachfolge von Dr. Norbert Kuschnerus im Vorstand der Namur an, der die Ehrenmitgliedschaft verliehen bekam. Dr. Wolfgang Morr erhielt die goldene Ehrennadel für seine Verdienste als Geschäftsführer der Namur von 2007 bis 2012.

Die immer weiter fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung industrieller Wertschöpfungsprozesse bewirkt einen grundlegenden Wandel in der Industrie und ermöglicht neue Produktivitätshebel. Moderne Industrieanlagen sind durch eine besonders hohe Komplexität gekennzeichnet. Große Datenmengen müssen nicht nur gemanagt, sondern auch durchgängig von der Planungsphase bis zum Betrieb verfügbar und aktuell sein. Dies machten Eckard Eberle, CEO Industrial Automation Systems und Hans-Georg Kumpfmüller, CEO Sensors and Communication von Siemens in ihrem Vortrag deutlich. Sie zeigten auf, welche Fortschritte Siemens beim Thema „Integrated Engineering“ gemacht hat. Als Partner der 76. Namur-Hauptsitzung nutzte das Unternehmen die Gelegenheit, innovative Lösungskonzepte für den gesamten Lebenszyklus einer Anlage vorzustellen und zu zeigen, wie die einzelnen Prozessschritte intelligent vernetzt und der gesamte Produktionsprozess optimiert werden kann. Dazu bietet Siemens ein breites Portfolio an leistungsfähigen und „intelligenten“ Tools für die Integration von Planung, Betrieb und Instandhaltung. „Wir haben uns ein klares Ziel gesetzt, unsere Kunden dabei zu unterstützen, die Produkteinführungszeiten bis zu 50 % zu verkürzen. Als Partner der Prozessindustrie ist es für uns selbstverständlich, dass unsere Lösungen einen Beitrag zur Total Cost of Ownership einer Prozessanlage leisten müssen. Sie müssen zur Optimierung der Prozesse entlang des gesamten Anlagenlebenszyklus beitragen“, betonte Eberle.

Der Vortrag zeigte anhand einzelner Phasen im Anlagenlebenszyklus auf, wie Informationsflüsse, basierend auf einem gemeinsamen, objektorientierten Datenmodell, enger zusammenwachsen – über Schnittstellen für den Informationsaustausch zwischen dem CAE-Tool, dem Prozessleitsystem (PLS) und der Wartungsplanung bis hin zu einem lückenlosen elektronischen Workflow. „Wichtig ist u.a. eine Parallelisierung der Planungsschritte. Dadurch lässt sich eine deutlich höhere Engineering- Geschwindigkeit erreichen“, so Eberle.

Während der Engineeringphase, aber auch während des Betriebs von Anlagen wird eine Vielzahl von elektronischen Systemen verwendet, beispielsweise für die Erstellung und Pflege von R&I-Schemata, PLT-Stellen, Rohrleitungen sowie PLS-Software. Häufig werden dieselben Daten benötigt, so dass sie zwischen den einzelnen Systemen übertragen werden müssen. Hierfür gibt es zwei denkbare Lösungsansätze: Entweder den Ersatz der unterschiedlichen Systeme durch ein einziges Tool für alle Aufgaben oder die Erstellung einer Vielzahl von Schnittstellen für alle beteiligten Systeme. „Beide Lösungsansätze sind in Reinkultur nicht realistisch zu erreichen“, so Dr. Thomas Tauchnitz von Sanofi-Aventis in seinem Vortrag über Schnittstellen für das integrierte Engineering.

Statt dessen stellte Dr. Tauchnitz sechs Grundideen vor, mit denen die Schnittstellenproblematik lösbar erscheint und erläuterte diese Ideen am Beispiel der in der Namur-Empfehlung NE 150 (Standardisierte Namur-Schnittstelle zum Austausch von Engineering-Daten zwischen CAE-System und PCS-Engineering-Werkzeugen) definierten XML-Struktur für eine PLT-Stelle und des Mappings.

Die Namur möchte den erforderlichen Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen für computergestütztes Engineering (CAE) möglichst offen und system- und herstellerneutral gestalten. Dies soll nicht nur sicherstellen, dass CAE-Tools und Prozessleitsysteme (PLS) unterschiedlicher Hersteller miteinander kombiniert werden können, sondern auch eine fehlerfreie und im pharmazeutischen Umfeld validierte Datenübergabe ermöglichen. Dazu schlägt die Namur ein Konzept vor, das auf einem herstellerneutralen Zwischenspeicher für die Engineeringdaten, dem sogenannten Namur-Container, beruht. Entscheidend ist, das mit diesem Konzept nicht mehr jeder Lieferant mit jedem Hersteller eine individuelle Schnittstelle für den gemeinsamen Datenaustausch vereinbaren muss, sondern jeder Teilnehmer an diesem Datenaustausch nur eine Schnittstelle an den Namur-Datencontainer entwickeln muss, um mit beliebigen anderen Teilnehmern einen bidirektionalen Datenaustausch vornehmen zu können. Der Container soll bidirektional funktionieren und auch die Pflege des Datenbestandes über den gesamten Lebenszyklus ermöglichen sowie Änderungen entsprechend automatisch zu beiden Seiten hin abgleichen.

Die FDI Cooperation stellte auf der diesjährigen Namur-Hauptsitzung die fertig gestellten FDI-Spezifikationen zur Feldgeräteintegration (Field Device Integration), sowie eine Vorabversion der FDI-Entwicklertoolkits vor. Damit können Hersteller von Automatisierungstechnik die Entwicklung von Produkten und Host-Systemen vorbereiten, die kompatibel mit der FDI Spezifikation sind. Die veröffentlichte FDI-Spezifikation und die harmonisierte EDDL-Spezifikation (Electronic Device Description Language) wurden an die International Electrotechnical Commission (IEC) übergeben, wodurch die nächste bedeutende Phase (Committee Draft for Vote) im internationalen Standardisierungsprozess eingeleitet wird. Die FDI Spezifikation wird in den neuen Standard IEC 62769 aufgenommen.

Das Herzstück der FDI-Spezifikation ist das FDI Device Package, in dem alles enthalten ist, was ein Host-System für die Integration eines intelligenten Gerätes benötigt. In einem FDI-Host wird jedes Gerät durch ein FDI Device Package repräsentiert, das je nach Komplexität und Anforderungen des jeweiligen Gerätes skaliert werden kann.

Mit FDI Device Packages können Hersteller von Automatisierungstechnik intelligente Geräte einfacher entwickeln und integrieren, da sie für jedes Gerät nur ein einziges einheitliches FDI Device Package erstellen müssen, das für alle Host-Systeme und Tools verwendet werden kann. Dadurch lassen sich die Gesamtentwicklungskosten verringern, während bestehende Funktionen beibehalten und erweitert werden können. Mit einem einzelnen FDI Device Package ist es auch für Anwender einfacher, Informationen von intelligenten Geräten zu verwalten, da es nun nicht mehr erforderlich ist, unterschiedliche Technologien unter einen Hut zu bringen und beträchtliches Kapital in die spezifischen Integrationsaufwände für mehrere Technologieplattformen zu investieren.

Jedes FDI Device Package muss eine Gerätebeschreibung (EDD) enthalten, die Parameterdefinitionen, Parameterstrukturen für kontextspezifische Ansichten sowie automatisierte Geräteprozeduren (wie z. B. Kalibrierung) umfasst. Ein FDI Device Package kann User-Interface-Plug-Ins enthalten, das sind Softwarekomponenten zur Unterstützung von modernen Geräteinbetriebnahme- und Diagnosefunktionen. Ebenso können mit dem FDI Device Package Produkthandbücher, Bilder, elektronische Zertifikate und sonstige Anhänge geliefert werden. Die FDI-Spezifikation steht auf der Website der FDI Cooperation LLC unter www.fdi-cooperation.com zum Download zur Verfügung.

Mit dem Release der FDI-Spezifikation präsentiert die FDI Cooperation erstmalig eine Vorabversion der einheitlichen protokollübergreifenden integrierten Entwicklungsumgebung (Integrated Development Environment, IDE). Diese ermöglicht es Geräteherstellern, FDI Device Packages für Foundation Fieldbus-, Hart-und Profibus-Geräte zu erstellen. Mit den Entwicklertools können Hersteller von Automatisierungstechnik auf einheitliche Weise qualitativ hochwertige und zuverlässige FDI-basierte Lösungen entwickeln. Außerdem lassen sich die Entwicklungskosten deutlich reduzieren und die Zeit bis zur Markteinführung sowohl für Geräteentwickler als auch für Systementwickler verkürzen. Die integrierte Entwicklungsumgebung umfasst ein FDI-Referenz-Host-System, mit dem Entwickler FDI Device Packages auf einer standardisierten Plattform ausführen und testen können, um die höchstmögliche Produktqualität zu gewährleisten.

Die Vorabversion der Entwicklertools basiert auf den protokollunabhängigen FDI Common Host Components. Diese werden von Host-System-Herstellern in Device Management Tools, Asset Management Tools und Prozessautomatisierungssystemen implementiert. FDI Common Host Components ermöglichen eine schnelle Entwicklung und gewährleisten gleichzeitig ein einheitliches Verhalten von FDI Device Packages in unterschiedlichen Systemen. Die FDI Host Components unterstützen bestehende EDD-Bibliotheken und schützen damit die Investitionen von Endanwendern.

Bei einer Live-Vorführung auf der Namur-Hauptsitzung wurden die FDI-Funktionen an Feldgeräten von sechs unterschiedlichen Herstellern demonstriert, die allesamt mithilfe von FDI Device Packages in ein Prozessleitsystem integriert worden sind. Das Exponat, das von Siemens vorbereitet wurde, umfasste typische Anwendungsfälle, wie Parameterzuweisung, Konfiguration, Diagnose, Funktionstests und Wartung. Damit wurde erstmals ein professionelles und kommerzielles, auf allgemeinen Komponenten basierendes System angewendet, um FDI Device Packages zu interpretieren.

Immer flexibler und schneller auf Marktbedürfnisse reagieren zu können, sind keine neuen Anforderungen an die Automatisierungstechnik. Im Bereich der Modularisierung z. B. fehlen gegenüber dem klassischen Anlagenbau umsetzungsreife Konzepte. Im Rahmen des Vortrages „Dezentrale Intelligenz – Motivation und Herausforderungen“ machte Michael Pelz von Clariant anhand eines Beispiels aus der Prozessindustrie deutlich, dass genau diese Problematik in der Praxis angekommen ist. „Das Zusammenspiel und der Einsatz von dezentraler Intelligenz und modularen Komponenten“, so Pelz, „bietet eine interessante Lösungsmöglichkeit für diese Problemstellung.“

Durch den Einsatz von dezentral intelligenten Komponenten, wie sie Wago, der Hauptsponsor im kommenden Jahr, anbietet, ist darüber hinaus ein Wandel von der aktuell eingesetzten zentralen Automation hin zu einer flexiblen feldnahen Automation möglich. Auch bei diesem Thema wird auf der nächsten Namur-Hauptsitzung mit spannenden Diskussionen zu rechnen sein.

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