Präsentation als

Axel Haller, Global Competence Center Chemical, ABB Automation GmbH
Modulare Automatisierung
Wunsch oder Zukunft
© ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum
Modularisierung in der Prozessindustrie
Motivation
Marktsituation
§
Hoher Wettbewerbsdruck durch volatile Märkte
§
Immer kürzere Produktlebenszyklen (Time-to-Market)
Produktionsanlagen
§
World-Scalaanlagen sind effizient, aber unflexibel
§
Multi-Purpose-Anlagen sind flexibel, aber ineffizient
§
Beide Anlagentypen erfordern hohe Investitionen
Herausforderung der Prozessindustrie
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§
Flexibel, effizient, modular
§
Kurze Zeitspanne von der Entwicklung bis zur Produktion
§
Numbering-up statt Scale-up
Modularisierung in der Prozessindustrie
Projekte, Institutionen, Gremien
Das F³ Factory-Konsortium
besteht aus 25 Partnern von 9
europäischen Mitgliedsstaaten.
COPIRIDE ist ein EUProjekt, welches sich auf
die Entwicklung von
neuen Technologien,
Prozessen und
Fabrikationskonzepten
von “Zukunftsanlagen” für
die chemischen Industrie
fokussiert.
Öffentlich-private
Partnerschaft zwischen
Bayer Technology Services
und der TU Dortmund mit
der Ausrichtung auf „neu
entstehenden
Produktionskonzepten”
NE 148
Anforderungen an die Automatisierungstechnik durch
die Modularisierung verfahrenstechnischer Anlagen
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Modularisierung
NAMUR NE148
Anforderungen an die Automatisierung:
„ … Die Funktionen der Modulsteuerungen und des übergeordneten Leitsystems
müssen sinnvoll aufgeteilt werden …“
„Das Automatisierungssystem eines Moduls kann sowohl die komplette
Prozessführung des Moduls, als auch die normierte Bereitstellung des
Prozessabbildes an das übergeordnete System übernehmen.“
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Modulare Automatisierung
Standardisierung der Verfahrenstechnik ISA 106
TIC
Reflux
EM
LIC
FIC
FIC
Sidedraw
Product
EM
Feed EM
Bottom
Product
EM
LIC
TIC
Reboil
EM
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FIC
Top
Product EM
Modulare Automatisierung
Module mit eigener PLC
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§
Ankopplung an das
übergeordnete Leitsystem
über OPC UA
§
Zustandsmodel (State
Model) für die Ansteuerung
des Modules
Modulare Automatisierung
Module mit Remote I/O
State Model
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§
Ankopplung an das übergeordnete
Leitsystem über Remote I/O
§
Zustandsmodel (State Model) für die
Ansteuerung des Modules
§
System neutrale Funktionsbeschreibung
durch Cause & Effect Matrix
Systemarchitektur
Abbild auf die ISA 106
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System 800xA
Unterstützende Technology für die Modularisierung
800xA
Aspect Object Technology
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Vereinfachung der Bedienung
Ein Bedienbild pro Modul anstatt für jedes Device
TIC
Reflux
EM
LIC
FIC
FIC
Sidedraw
Product
EM
Feed EM
Bottom
Product
EM
LIC
TIC
Reboil
EM
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FIC
Top
Product EM
Von Industrie 1.0 zu Industrie 4.0
Cyber Physical Systems
Services
Software
Algorithmen
Apps
Daten
Dokumente
Prozessdaten
(3D) Modelle
Cyber Physical System (CPS)
Reale und virtuelle Objekte kommunizieren
in Informationsnetzen
Cyber: Software-Dienste
z. B. Algorithmen und Applikationen für Betrieb,
Optimierung, Instandhaltung, …
Cyber:
Daten und Informationen über die realen Objekte
(Module) haben Dokumente, ein Zustandsmodel der
Verfahrenstechnik, ein virtuelle Model für Engineering
und Simulation und …
Simulationen
…
Physische
Objekte
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Physical:
Reale Objekte in der Produktionsanlage (Module) haben
eine Identität, sind kommunikationsfähig und haben eine
gewisse Intelligenz