Unabhängig davon, wie weit die Digitalisierung im eigenen Unternehmen gediehen ist, vor einer Tatsache lassen sich die Augen nicht verschließen: Die klassische Automationspyramide, unterteilt in Feld-, Steuerungs-, Leit- sowie Betriebsleit- und Unternehmensebene, wird sich in naher Zukunft verändern. So werden in Zukunft Systeme benötigt, die eine bessere Skalierbarkeit ermöglichen und sich damit sowohl für kleine als auch große Anlagen eignen. Aber auch Themen wie Konnektivität und Vernetzung müssen umgesetzt werden, etwa um modulare Bauweisen sowie neue Diagnosekonzepte umzusetzen. Dafür ist es nötig, die bestehende Automatisierungsstruktur aufzubrechen. „In Zukunft werden die equipmentnahen Funktionalitäten in die Feld-Ebene (Edge) auf mehrere kleinere, aber dennoch leistungsfähige lokale Controller verlagert. Diese werden untereinander, aber auch über Cloud-Anwendungen miteinander kommunizieren“, ist Mario Bätz, Leiter der Automation am Zeppelin-Standort Rödermark, überzeugt. Für die Anwender bietet dies neue Chancen, etwa in puncto Flexibilität, Diagnose, aber auch in Bezug auf eine bessere Planung von Aufträgen oder das Optimieren von Prozessen – auch standortübergreifend.
Sprung in die digitale Welt
Für den Anwender stellt sich dabei die Frage, wie der Sprung in die digitale Welt gelingt. Zeppelin Anlagenbau hat nun die Automatisierungs- und Digitalisierungsplattform Mira auf den Weg gebracht. „Unter diesem Begriff werden viele Weiterentwicklungen ein gemeinsames Dach finden, also von der Feldebene bis zu MES-Anwendungen“, so Bätz. Die offene Plattform wird standardisierte Module besitzen, die alle Prozesse in der Anlage abbilden. Dabei wurde auf eine sehr schlanke Architektur geachtet, die dennoch eine sehr hohe Skalierbarkeit und Flexibilität zulässt. Das System ist modular aufgebaut, sodass es von der Automatisierung einer einzelnen verfahrenstechnischen Komponente bis zur Gesamtautomatisierung eines Werkes eingesetzt werden kann. Bisher sind drei Bausteine, die sich nahtlos unter dem Dach Mira ineinander integrieren, verfügbar: Mira Connect, Mira Control und Mira Process.
Serviceblick auf die Fabrik
Über Mira Connect können Komponenten automatisch identifiziert und spezifische Informationen auf mobilen Endgeräten bereitgestellt werden. Mit diesem Werkzeug erhält der Anwender via App eine Vielzahl von Informationen zu einer Weiche oder Schleuse, etwa Spezifikationen, Ersatzteillisten, Anweisungen zur Inbetriebnahme, Bedienung, Wartung oder Serviceintervallen. Quasi wie ein Typenschild, allerdings in moderner Form, sodass die Informationen nicht nur ausgelesen, sondern auch ergänzt oder geändert werden können.
Dabei haben die Entwickler darauf geachtet, dass jeder Anwender – unabhängig von seiner IT-Erfahrung – diese App innerhalb von 30 Sekunden bedienen kann. Auf besonderes Interesse während der Erprobungsphase stieß der Service-Chat, über den in Echtzeit mit einem Experten kommuniziert werden kann. Beispielsweise ist es möglich, Bilder oder Videos zu übertragen, sodass Experten von Zeppelin weltweit helfen können.
Mira Connect ermöglicht dem Anwender einen Serviceblick auf die Fabrik. Wichtig zu wissen: Es lässt sich jede Komponente – auch die anderer Hersteller – integrieren. Damit steht eine horizontale Plattform zur Verfügung, um Service, Wartung und Instandhaltung auf einen Blick zu managen. Mira Connect ist aber auch deshalb spannend, weil hierüber neue Geschäftsmodelle im Sinne von Industrie 4.0 umsetzbar sind.
Den Prozess im Griff
Der Baustein Mira Control wird zukünftig für die lokale Steuerung und Überwachung einzelner Komponenten oder Anlagenteile zuständig sein. Mira Control ist modular, offen, hochsprachen- und HTML-basiert. Damit lässt sich dieser Baustein nahtlos in Mira Process und auch in jedes bestehende herkömmliche Kundensystem über standardisierte Schnittstellen, wie Profibus, Profinet oder Modbus integrieren.
Weiterer Vorteil: Mira Control vereinfacht die Konfiguration der einzelnen Anlagenkomponenten. Ihre Bedienung und Beobachtung wird zum Beispiel direkt über einen Laptop oder ein Smartphone möglich. Auf diese Weise lassen sich alle relevanten Parameter der Komponente sehr einfach und schnell einsehen und anpassen. Integrierte Komponenten-Diagnostik und Optimierungsalgorythmen sind ebenso denkbar wie eine komplexe Zustandsüberwachung.
Offen und systemübergreifend
Um Funktionalitäten bereitzustellen, die über lokale Aufgaben von Mira Control hinaus gehen, wurde Mira Process entwickelt. Dank modularer Programmierung, standardisierten Schnittstellen und moderner Softwarearchitektur, können sowohl Mira Control, als auch kundenspezifische Module oder Hardwarekomponenten nahezu beliebiger Lieferanten in das System integriert werden.
Mira Process ist offen und systemübergreifend und lässt sich frei konfigurieren. Auf diese Weise lassen sich individuelle Auswerteprogramme oder Visualisierungen in einem Baukastensystem integrieren. So lässt sich z. B. die gesamte Prozesskette abbilden. Dadurch ist sowohl die lückenlose Nachverfolgbarkeit von Rezepturbestandteilen und Produkten möglich, aber auch eine Selbstoptimierung der Anlagen. Dazu gehört etwa die ortsunabhängige Analyse und Optimierung der Anlagenperformance zu jeder Zeit durch Fernzugriff auf alle relevanten Daten.
Mit den drei bisher entwickelten Bausteinen Mira Connect, Mira Control und Mira Process setzt Zeppelin Anlagenbau wichtige Eckpfeiler für eine modulare digitale Lösung. Mithilfe dieser Bausteine gelingt schrittweise der Einstieg in die digitale Produktion. Wesentlicher Vorteil ist ihre Offenheit für zukünftige Entwicklungen. Im Jahr 2019 sollen bereits die ersten Pilotprojekte anlaufen.
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Systemarchitektur im Überblick: Mira Process, links mit den Funktionsmodulen sowie zukünftige Features und Mira Control auf der Prozessebene, rechtsBild: Zeppelin
Systemarchitektur im Überblick: Mira Process, links mit den Funktionsmodulen sowie zukünftige Features und Mira Control auf der Prozessebene, rechtsBild: Zeppelin
Autor: Michael Piepenbrock
BU-Leiter Food Processing Plants,
Zeppelin
