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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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum § 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum 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.“ © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum FIC Top Product EM Modulare Automatisierung Module mit eigener PLC © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum § 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum § 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum System 800xA Unterstützende Technology für die Modularisierung 800xA Aspect Object Technology © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum 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 © ABB 26.06.2014, Ladenburg, Technologietag im Forschungszentrum Physical: Reale Objekte in der Produktionsanlage (Module) haben eine Identität, sind kommunikationsfähig und haben eine gewisse Intelligenz